人体对能量和营养素的需要学生用碳水化合物脂肪蛋白质膳食纤维课件

2.1.1能量单位★过去，人们对人体摄食和消耗的能量——通常都以热量单位即卡（Calorie）或Kcal表示。★1卡——相当于1克水，温度升高1℃所需的热量。营养学上，通常以它的1000倍，即Kcal为常用单位。§2-1能量与能量需要量8/9/20241

2.1.1能量单位★在1950年以前，国际上一直是以“卡”为热的单位。

★到了1950年，“J”正式列为公制的热量单位。★1969年，在布拉格召开的第七次国际营养学会议上推荐采用焦耳（J）代替卡。§2-1能量与能量需要量8/9/202422.1.1能量单位★1J相当于用1N的力将1kg的物体移动1m所需的能量。1000J=1KJ；1000KJ=1MJ或1大焦耳★“J”与“Cal”换算关系：1Kcal=4.184KJ；1KJ=0.239Kcal近似计算：1Kcal≈4.2KJ；1KJ≈0.24Kcal★粗略计算时，可以采用×4，或÷4表示。8/9/202432.1.2人体的能量需要

★人体能量需要——是指个体在健康状态下，与所从事的体力活动相适应时，由食物摄取的，并与所消耗相平衡的能量。★若摄食量高于或者低于这种需要，则贮能即有所改变。如耗能不变，当摄取量＞需要量时，多余能量以脂肪的形式贮存；若摄取量＜需要量时，则体内脂肪将被分解。8/9/202442.1.2人体的能量需要★但若这种不平衡时间太长，或不平衡程度太大，则体重和身体组成成分的变化对身体的机能和健康会带来危害。★所以减肥主要靠适当节食及增加能量消耗。★人体的能量需要主要用于以下三方面：①基础代谢②从事各种活动和劳动③对食物的代谢反应★总的能量需要量＝基础代谢能量＋劳动能量需要量＋食物特殊动力作用的能量8/9/202452.1.2人体的能量需要★FAO提出一个粗略计算人体每日能量需要的公式：男子：体重（kg）×192＝每日能量需要量（KJ）女子：体重（kg）×167＝每日能量需要量（KJ）8/9/202462.1.2人体的能量需要2.1.2.1基础代谢

基础代谢：——维持生命最基本活动所必需的能量需要。即：机体处于清醒，空腹（进餐后12～16小时）、静卧状态，环境温度18～25℃时所需能量的消耗。这包括：维持肌肉的紧张状态和体温、血液循环、呼吸活动、以及与生长有关的腺体分泌和细胞代谢活动等。基础代谢率——在上述条件下，测定的基础代谢速率称基础代谢率（BMR，basalmatebolicrate）----指单位时间内，人体所消耗的基础代谢能量。8/9/202472.1.2人体的能量需要

2.1.2.1基础代谢1981年，FAO/WHO/UNU专家会议：成年男子的基础代谢，按体重计，则每千克体重每小时平均耗能1Kcal。女性的基础代谢比男性低约5%可能：女性肌肉不发达，脂肪组织相对较多。8/9/202482.1.2人体的能量需要

2.1.2.1基础代谢儿童、青少年处于生长发育期，其基础代谢比成人高10～15%。一般情况下，基础代谢可以由10～15%的正常波动。基础代谢率：年龄越小，基础代谢率相对越高，随着年龄的增长，基础代谢率缓慢降低。8/9/202492.1.2人体的能量需要

2.1.2.2对食物的代谢反应

对食物的代谢反应（metabolicresponsetofood）——也称食物“食物特殊动力作用（specificdynamicaction）”。指人体由于摄食所引起的一种额外的热能损耗。它增加了进食后氧的吸收，并取决于所摄食物的营养组分和所吸收的能量。各种营养素中：

蛋白质的这种反应最强，相当于其本身产能的30%；8/9/2024102.1.2人体的能量需要

2.1.2.2对食物的代谢反应碳水化合物类：仅占其所产能的5～6%；脂肪：约占4～5%。摄入一般的混合膳食时，因对食物的代谢反应，额外增加的热能消耗，每天约628KJ（150Kcal），约为基础代谢的10%。所以，进食后可见，机体在安静状态下向外发散的热，会比进食前有所增加。8/9/2024112.1.2.3体力活动

体力活动，特别是体力劳动——是相同性别、年龄、体重和身体组成中，影响个体能量需要的最重要因素。劳动强度越大，持续时间越长，工作越不熟练时，其所需能量越多。FAO/WHO曾（1971）年将职业劳动强度粗分为：轻微、中等、重、极重劳动四级。我国对男性的劳动强度分五级：极轻、轻、中等、重、极重；女性的劳动强度按四级划分进入21世纪，我国将五级调为三级：轻、中等、重。8/9/2024122.1.3能量的供给与食物来源

2.1.3.1能量的供给

★关于热能的供给量——实际上与个体的消耗量有直接关系。

★碳水化合物、脂肪、蛋白质三大产能营养素在体内各有其特殊的生理作用，但相互之间又产生影响。如：

★碳水化合物类、脂肪在很大程度上可相互转化，并对蛋白质的利用具有节约作用，所以这三类物质在总热能的供给中应有一个适当的比例。8/9/2024132.1.3能量的供给与食物来源

2.1.3.1能量的供给★通常认为：碳水化合物类供给以占人体总能量摄入量的55～65%；

★脂肪：一般应<30%，最好15～25%；

★蛋白质：供能比例多认为15～20%为好，年龄越小，相对需要量越大。

★当然，条件允许时，应适当采用高蛋白质、低脂肪结构，单糖、双糖所供能量不应过多，防止血糖急剧变化。8/9/2024142.1.3能量的供给与食物来源2.1.3.2能量的食物来源★可以供能量的三大营养素在各种食物中都普遍存在。★在动物性食物中：一般相对于植物性食物来说，含较多的脂肪、蛋白质。★

植物性食物中：粮食：以碳水化合物类、蛋白质为主。油料作物：含有丰富脂肪（大豆含有大量油脂、优质蛋白质）。水果、蔬菜类：一般含能量较少。硬果类(花生、核桃等)：含大量油脂，具有很高的热量。8/9/2024152.1.3能量的供给与食物来源

2.1.3.2能量的食物来源★对工业食品的营养学评价方面：含能量多少是其一项重要的指标。但为了满足不同需要，也有所谓“低热能食品”与“高能食品”之分。★“低热能食品”——主要由含热能低的食物原料（如食物纤维、非糖甜味剂等）制成，以满足肥胖症、糖尿病患者的需要。8/9/2024162.1.3能量的供给与食物来源

2.1.3.2能量的食物来源★“高能食品”——由含能量高的食物，特别是脂肪含量高、水分少的原料制成。如：奶油、巧克力、干酪、炼乳等。可以满足热能消耗大、持续时间长（如运动、探险等）的需要。★在所需热能和各种营养素之间，应保持一定平衡关系。★既要满足热能的需求，同时又要考虑到各营养素在总热能供给中的适当比例。8/9/202417§2-2碳水化合物

2.2.1碳水化合物的功能一、供能与节约蛋白质二、构成体质三、维持神经系统的功能与解毒四、食品加工中的重要原、辅材料五、有益肠道功能8/9/202418一、供能与节约蛋白质1、供能：

★碳水化合物类对机体最重要的是作为供能物质。★特别是葡萄糖，其代谢的速度很快，可以快速提供能量，满足机体需要。

1克葡萄糖供能17KJ（4Kcal）

★

所以，低血糖时，可以口服葡萄糖液，很快缓解。

8/9/2024192、节约蛋白质：如果食物中充分供给碳水化合物，则可使蛋白质用于机体最需要的地方，使蛋白质免于额外消耗。主要是由于摄入碳水化合物后，增加机体的能量供给，减少了蛋白质的消耗，并有利于氨基酸活化与合成蛋白质。这就是碳水化合物类对蛋白质的保护作用，或称为碳水化合物类节约蛋白质的作用。一、供能与节约蛋白质8/9/202420二、构成体质糖类也是构成机体的重要物质，并参与细胞的许多生命活动。例如：糖脂——细胞膜与神经组织的组成成分；糖蛋白——是一些具有重要生理功能的物质的组成部分。如：抗体（含糖部分决定了血型特异性）；核糖、脱氧核糖——为核酸（遗传的重要物质）的重要组成成分。8/9/202421三、维持神经系统的功能与解毒1、糖类对维持神经系统的功能具有很重要的作用：★对于大多数体细胞当无糖供应时，可以由脂肪、蛋白质作为能源。★但像大脑、神经、肺组织却只能以葡萄糖作为能源物质。★

若血中葡萄糖降低（即产生低血糖）脑中由于缺乏葡萄糖，会产生一系列不适反应，如：头晕、无力、昏厥。★所以，饥饿状态下不宜多活动。8/9/202422三、维持神经系统的功能与解毒2、糖有解毒作用★当机体中的肝糖元丰富时，对一些细菌毒素的抵抗能力会有所增强；★而当肝糖元不足时，对四氯化碳、乙醇、砷等物质解毒作用显著下降。所以，不要在过度疲劳下饮酒。★葡萄糖代谢的氧化产物——葡萄糖醛酸，它对某些药物具有解毒作用。如：吗啡、水杨酸、磺胺类药物都是通过与葡萄糖醛酸结合，形成葡萄糖醛酸衍生物排泄而解毒。8/9/202423四、食品加工中的重要原、辅材料★很多加工食品都含有糖：如：食品加工时，要控制一定的糖酸比（果冻）

焙烤食品——主要由富含碳水化合物类的谷类原料制成，★并对赋予食品感官性状起重要作用：

面包表面的褐色形成需羰氨反应。

8/9/202424五、有益肠道功能如：纤维素、半纤维素、果胶、功能低聚糖，虽不能被消化吸收，但可刺激肠道蠕动，利于排便。8/9/2024252.2.2食品中重要的碳水化合物类物质（一）单糖1、葡萄糖它是机体吸收、利用最好的单糖。机体各器官都能利用它：作为燃料、也可用于制备其它重要的化合物（如RNA核糖、DNA脱氧核糖、糖蛋白、糖脂）8/9/202426(一)、单糖但有些器官完全依靠葡萄糖提供所需能量。如：①大脑——每日约需100～120g葡萄糖。②肾髓质、肺组织、红细胞等也必须靠葡萄糖供能。因此，机体中血糖浓度维持相对恒定的水平（正常为80～120mg/100ml血），可以保证这些组织的能源供应。

8/9/2024272、果糖——蜂蜜和许多水果中含有果糖。①机体的果糖：肝脏是实际利用果糖的唯一器官，它可以将果糖迅速转化。所以在整个循环血液中，果糖含量很低，②果糖的代谢——不受胰岛素制约。但大量食用会产生副作用（恶心、上腹部疼痛、血管扩张等）；(一)、单糖8/9/202428引起肝脏中三酰甘油酯的合成增多；血清胆固醇水平有不同程度的升高。③果糖的甜度很高是通常糖类中最甜的物质。如以蔗糖甜度为100，则：葡萄糖甜度为74，果糖甜度为173。(一)、单糖8/9/2024291、蔗糖由1葡萄糖+1果糖组成，大量摄食的副作用：①西方国家人们每天食用蔗糖的量高达100g以上体重过高、糖尿病、龋齿、动脉硬化、心肌梗塞等发病率很高②蔗糖易于发酵，产生溶解牙齿珐琅质和矿物质的物质。（二）双糖8/9/2024302、麦芽糖主要来自淀粉水解，由2分子葡萄糖构成在麦芽中含量较多，一般植物含量很少，其甜度约为蔗糖的1/2。主要为供能所用，易被酵母发酵。（二）双糖8/9/2024313、乳糖——1葡萄糖+1半乳糖，通常人乳含约7%，牛乳含5%不易溶解，味不甚甜，酵母不能发酵。★营养学意义：①乳糖是婴儿主要食用的碳水化合物，★此后肠道中乳糖酶活性急剧下降，甚至为0②对婴儿的意义：

◆保持肠道中最合适的肠菌丛数，

◆促进钙的吸收。

◆故在婴儿食品中可以添加适量的乳糖，（二）双糖8/9/202432是糖的衍生物，常用于代替蔗糖作甜味剂1、山梨糖醇存在及性质：广泛存在于植物中（海藻、果实类，如：苹果、梨、葡萄中），甜度约为蔗糖的一半。山梨糖醇具有吸湿作用，可用作糕点等的保湿剂。（三）糖醇8/9/202433营养特性：山梨糖醇吸收后，产生热能约4kcal（17kj）/g山梨糖醇代谢时转化为果糖--代谢也不受胰岛素控制，适合于糖尿病患者食用。一、糖

（三）糖醇8/9/2024342、木糖醇天然存在于如：香蕉、草莓、胡萝卜、洋葱、花椰菜、茄子等。其甜度与蔗糖相同。营养学特性：木糖醇在供能方面与蔗糖相同，食多会腹泻、肥胖；代谢不受胰岛素调节不为口腔细菌发酵，对牙齿无害，并可阻止新龋形成和原有龋齿的继续发展。一、糖

（三）糖醇8/9/202435顾名思义：多糖是指由许多单糖分子（10个以上）残基构成的大分子化合物。多糖可分为：1、淀粉多糖；2、非淀粉多糖。二、多糖8/9/2024361、淀粉多糖（1）淀粉通常的谷物淀粉含有20-30%的直链淀粉，高直链淀粉可含有50-70%的直链淀粉(如玉米、大麦)；糯米可不含直链淀粉，而为100%的支链淀粉。（2）糊精①组成及产生：★通常，糊精的分子大小约为淀粉的1/5。◆

食品工业中，以大麦芽为酶源，水解淀粉→糊精、麦芽糖的混合物——称为“饴糖”。二、多糖8/9/202437

②特性：

◆糊精与淀粉不同，具：

易溶于水、强烈保水、

易于消化

等特点。

◆

用途：食品工业中用作增稠、稳定或保水。

◆在一些固体饮料中，常用糊精做配料。二、多糖8/9/2024382、非淀粉多糖（1）纤维素存在于所有植物细胞壁中最纯的天然纤维素来源是棉花（其纤维素含量90%以上）。人体无β-1，4-糖苷键酶，不能消化利用纤维素至大肠后，肠内细菌可分解它，产生：低级脂肪酸(如：乳酸)、气体（如：H2、CO2、CH4等）。二、多糖8/9/202439二、多糖（2）半纤维素：◆与纤维素一起存在于植物细胞壁中，◆以溶解或不溶解的形式存在如：谷粒中的可溶性半纤维素为戊聚糖；◆半纤维素大量存在于植物的木质化部分，如：秸秆、种皮、坚果壳等。◆均不能被人体消化、利用，◆但被肠道微生物分解。8/9/202440（3）果胶物质是植物细胞壁的组成成分，存在于水果、蔬菜等的软组织中。

◆

均不能被人体消化、吸收。通常在食品工业中作为增稠剂（果冻、果酱）。

二、多糖8/9/202441§2-3脂类2.3.1脂类的功能一、构成体质：

◆脂类是脂肪和类脂的总称，

◆是人体重要的组成成分，如：①皮下脂肪是机体的贮存组织：存在于腹腔、肌肉中；②类脂是多种组织和细胞的组成成份。如：细胞膜—由磷脂、糖脂、胆固醇等组成的类脂层。8/9/2024422.3.1脂类的功能二、供能与保护机体

1、供能：

★脂肪生理能值（机体能利用的能值）为38kJ/g（约9kcal/g），

2、保护机体：

★隔热、保温、支持和保护体内脏器，使之不易损伤。

8/9/2024432.3.1脂类的功能三、提供必需脂肪酸与促进脂溶性维生素的吸收

★仅从能量看，碳水化合物可代替脂肪，★但必需脂肪酸必需由脂肪提供：★必需脂肪酸：是细胞膜的结构成分；还有重要的生理作用，★脂溶性维生素只有借助于脂肪才能较好地被吸收，如：维生素A、D、E、K。8/9/2024442.3.1脂类的功能四、增加饱腹感、改善食品感官性状

1、增加饱腹感★脂肪在胃中停留时间较长，抑制胃壁运动，含50g脂肪的高脂膳食，需4～6小时才从胃中排空，

★而碳水化合物类在胃中迅速排空，

2、改善食品感官性状

★如：油炸食品，具悦人的外观和口味，面包柔软的质地与脂肪也有关。8/9/2024452.3.2脂肪的供给与食物来源1、供给量：我国营养学会“膳食营养素参考摄入量”规定：

★儿童、青少年：脂肪能量占总摄入量的25-30%；

★成人：脂肪能量占总摄入量的20-25%。★脂肪推荐摄入量中不同脂肪酸的比例问题：其中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸比为1：1：1。8/9/2024462.3.2脂肪的供给与食物来源

2、脂肪的食物来源（1）动物性来源：①畜肉：★如猪肉、牛肉、羊肉及其制品（如罐头等），都含有大量脂肪，★即使是瘦肉也含有一定“不可见”的脂肪。②禽蛋类、鱼类：★脂肪含量稍低。③乳制品：★牛乳4.0%，全脂乳粉更高含脂肪约30%；★黄油的脂肪含量可在80%以上。8/9/202447（2）植物性来源①油料植物：★如大豆、花生、芝麻等含油量丰富。★大豆：含油量20%以上（转基因大豆，含油量更高）；★花生：含油量40%以上；★芝麻：含油量60%以上。②坚果类：★如核桃、松子，含油量可高达60%，③谷类、水果、蔬菜：★谷类含脂肪量较少，一般在4%以下，★水果、蔬菜含脂肪更少，一般在0.5%以下。8/9/202448§2-4蛋白质2.4.1蛋白质的功能一、构成机体和生命的重要物质基础

★蛋白质是人体一切细胞、组织的重要组成成分。

★在生命活动中具有重要作用：1、催化作用人体新陈代谢中的化学变化，都是借助于酶的催化作用进行。2、调节生理机能激素是内分泌细胞产生的一类化学物质，它随血液循环，调节机体的正常活动。有许多激素就是蛋白质或肽。如胰岛素，就是由51个氨基酸分子组成的蛋白质8/9/2024492.4.1蛋白质的功能一、构成机体和生命的重要物质基础

3、氧的运输由外界摄取氧气，并将氧气输送到全身组织细胞的作用——由血红蛋白完成的。所以，蛋白质在这里又起到运输氧气的作用。4、肌肉收缩机体所从事的一切活动，及各种脏器的重要生理功能(如：心脏的搏动、胃肠的蠕动)，都是通过肌肉的收缩与松弛来实现的。肌肉的这种收缩活动——由肌动球蛋白完成的。8/9/2024502.4.1蛋白质的功能一、构成机体和生命的重要物质基础

5、支架作用机体内结缔组织，主要组成器官包膜和组织间隔。器官包膜--维持各器官的一定形态，组织间隔--可以起到将机体各部分联成一个统一整体的作用，——这种作用主要由胶原蛋白实现。人体骨骼蛋白质占28%（干重%）6、免疫作用机体自身对外界的有害因子有一定程度的抵抗力。这就是机体的免疫作用——它是由免疫球蛋白完成的。8/9/2024512.4.1蛋白质的功能7、遗传物质核酸以及核蛋白是遗传的物质基础。遗传中基因的表达也是依靠蛋白质来调控的。8、维持体内酸碱平衡、水分的正常分布（水合作用）、重要物质的运转（运输转运中的载体）都与蛋白质有关。所以，蛋白质是构成机体和生命的物质基础。8/9/2024522.4.1蛋白质的功能二、建造新组织和修补更新组织食物蛋白质最重要的作用：--是供给人体合成蛋白质所需要的氨基酸。蛋白质的平均含氮量约16%。体内蛋白质不断地进行分解与合成；组织细胞不断更新,但蛋白质的总量却维持动态平衡每天约有3%的蛋白质被更新。8/9/2024532.4.1蛋白质的功能三、供能蛋白质同时也是一种能源物质。但蛋白质的供能作用是次要的，可代替。四、赋予食品重要的功能特性1、肉类持水性—指肉在冻结、解冻、腌制、斩拌、加热等过程中，肉的水分以及添加到肉中的水分的保持能力。肉类成熟后：（1）持水性增加：（2）嫩度的提高：与肌原纤维蛋白质和肌动球蛋白的变化有关8/9/2024542.4.1蛋白质的功能四、赋予食品重要的功能特性2、蛋白质的起泡性：—如：鸡蛋的清蛋白，具良好的起泡能力，在食品加工中，常用于蛋糕、冰淇淋生产。3、乳化性：

◆蛋白质是高分子物质，溶于水→亲水溶胶。

◆同时蛋白质有乳化能力：蛋白质分子也有许多疏水基因，与脂类物质有一定亲和力。8/9/2024552.4.1蛋白质的功能四、赋予食品重要的功能特性

4、粘性、延伸性★小麦中的面筋性蛋白质（谷蛋白，麦胶蛋白），★胀润后在面团中形成坚定的面筋网，使面团具特殊的粘性和延伸性。★这在面包、饼干加工中具独特的作用。8/9/2024562.4.2蛋白质的供给与食物来源一、膳食蛋白质的供给量：以占总热能供给量的11～14%为好。成人：占总热能供给量的11～12%时，即可保证正常生理功能的需要；儿童、青少年：蛋白质供给量占总热能供给量的13～14%为宜，如果动物性蛋白质、大豆蛋白达总摄入蛋白量的40%以上，蛋白质的供给量可减少一些。8/9/2024572.4.2蛋白质的供给与食物来源二、蛋白质的食物来源1、动物性食物及其制品（1）各种肉类：猪肉、牛肉、羊肉、家禽等，其蛋白质中的必需氨基酸模式，接近于人体蛋白质的组成，易被人体消化利用。（2）鱼、贝类：鱼、贝类蛋白质也可与肉、禽相媲美。此二类都是膳食蛋白质的良好来源，蛋白质含量10～2