食品營養(yǎng)與衛(wèi)生學講稿

第一章緒論

一、飲食與營養(yǎng)

如何增進健康，延長壽命，是千百年來人們普遍關(guān)心的問題。

飲食--無疑是人類健康長壽的物質(zhì)基礎。

我國社會主義建設已經(jīng)進入一個新時期，人們的生活普遍有了提高，人們

不但要求吃飽，還要求吃好，在滿足基本營養(yǎng)要求的同時，還要求獲得更經(jīng)濟、

更豐富、更方便、更衛(wèi)生的色、香、味俱佳的食物。

人們每天必須攝取一定量的食物來維持自己的生命與健康，保證身體的正

常生長、發(fā)育和從事各項活動。那么，什么是飲食和營養(yǎng)呢？

1、飲食：即人類從外界攝取物質(zhì)和能量的過程。

2、營養(yǎng)：即人類從外界攝取食物（物質(zhì)和能量）滿足自身生理需要的過

程。

3、營養(yǎng)學：它是研究食品與人體健康關(guān)系的一門科學。主要研究食品對

人體的影響，或者說人體以最有益于健康的方式來利用食品的科學。

4、衛(wèi)生學：是研究食品中可能存在的有害因素及控制、預防措施的科學。

二、我國營養(yǎng)與衛(wèi)生學發(fā)展狀況及研究對象

我國的現(xiàn)代營養(yǎng)學研究工作起步并不算晚，與國際上差不多都是從二十世

紀二十年代初期開始的。

當時主要是對食物的組成成分進行了分析，還對營養(yǎng)缺乏癥和營養(yǎng)需要量

等做了許多研究。后來，由于種種原因，我國對營養(yǎng)的研究工作一直沒有很好地

發(fā)展。直到期1978年，黨中央提出了有關(guān)新長征路上.的吃飯問題，《人民日報》

連續(xù)發(fā)展了許多文章，中央領(lǐng)導有在全國科學大會上提出了改善人民的膳食構(gòu)成

問題，這樣，食品營養(yǎng)學引起人們重視。成立了中國生理營養(yǎng)學會，高等學校也

加強了食品科技人才的培養(yǎng)。有關(guān)雜志和科普書籍陸續(xù)出版，食品工業(yè)有了較快

發(fā)展。

2、研究對象（內(nèi)容）

食品營養(yǎng)學研究對象包括以下六個方面：

⑴食品的營養(yǎng)成分及其檢測

⑵人類對食物的攝取、消化、吸收、代謝、排泄等過程。

以上兩點屬人類營養(yǎng)的需要

⑶營養(yǎng)素的作用機制與它們之間的相互關(guān)系

⑷營養(yǎng)與膳食問題

以上兩點屬食品的營養(yǎng)價值

⑸營養(yǎng)與疾病的防治

⑹食品加工對營養(yǎng)素的影響與營養(yǎng)知識的應用

以上兩點屬營養(yǎng)知識的應用

由此，我們也可以認為營養(yǎng)學主要包括三個方面的內(nèi)容，?是人類的營養(yǎng)需

要，二是食品的營養(yǎng)價值，其中包括食品加工對營養(yǎng)價值的影響。三是營養(yǎng)知識

的應用。

三、食品營養(yǎng)與食品加工

1、食品：

⑴食品的概念：指各種供人食用或者飲用的成品和原料，但不包括以治療為

目的的物品。如公人參等藥品。通常人們將食物原料稱為食料(Foodstuff)而將

加工后的食物成為食品。(Foodproduct)但也統(tǒng)稱為食物或食品。

⑵食品的作用：

①為人體提供必要的營養(yǎng)素，滿足人體的營養(yǎng)需要，這是主要的作用。

②滿足人們的不同嗜好和要求，如色、香、味、形態(tài)、質(zhì)地等。

③對人體產(chǎn)生不同的生理反應，如興奮(wakefuln,ss)、鎮(zhèn)靜(calmnes?)

和過敏(allergies)等。

⑶現(xiàn)代食品的分類

隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對用于飲食的食品的要

求也從一般意義的食品向安全、營養(yǎng)、無公害的食品方向發(fā)展。具體有以下幾類:

①綠色食品

A、概念：以生態(tài)農(nóng)業(yè)為基礎，以環(huán)境保護和人類健康為主題，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、

安全、營養(yǎng)、無污染食品為宗旨，在有關(guān)部門的全程監(jiān)督、管理下生產(chǎn)出來的無

公害食品。也就是安全、營養(yǎng)、無污染的食品總稱。

B、綠色食品應具備的條件：

a食品原料產(chǎn)地具備良好的生態(tài)環(huán)境。

b作物的生長過程及土、肥、水條件中需符合無公害控制標準。

c須有關(guān)部門的全程監(jiān)控。

②黑色食品：

概念：是指自然顏色相對較深、營養(yǎng)豐富、結(jié)構(gòu)合理，具有一定調(diào)節(jié)人體

生理功能的天然食品。它具有自然性、營養(yǎng)性和功能性。

③保健食品：

A概念：是指有一定營養(yǎng)，具有調(diào)節(jié)人體生理功能，適合于特定人群的一

類健康食品。

B條件：

a由通常食品所使用的材料或成分加工而成。

b以通常形態(tài)和方法攝取。

c標有生物調(diào)整功能的標簽、成分和含量。

C分類：功能性甜味劑、活性的低聚糖、活性多糖、活性油脂、生物抗氧

化劑、活性多肽、活性蛋白、乳酸菌類及其它活性成分。

2.營養(yǎng)

如前所述，營養(yǎng)是人類從外界換取食物滿足白身生理宙要的過程。它也可

以說是人體獲得并利用其生命運動所必需的物質(zhì)和能量的過程。據(jù)此，我們也可

以說，營養(yǎng)學是主要研究人們“吃”的科學。它研究人們應該“吃什么”，“如何

吃”才能更好地保證機體健康，保證機體正常的生長、發(fā)育、繁養(yǎng)以及其它各種

機能活動和勞動。

3.營養(yǎng)素

營養(yǎng)素是人體必須有足夠的量來保證牛長、發(fā)育、繁養(yǎng)和維持健康?；畹?/p>

物質(zhì)。目前已知有40?45種人體必需的營養(yǎng)素,并且存在于食品之中。人們在

進食含有這些營養(yǎng)素的食物之后，機體可進一步利用它們來制造許多為身體機能

活動所必需的其它物質(zhì)如酶和激素等。因此，從營養(yǎng)學和食品科學或食品加工的

角度來說，應盡量使這些營養(yǎng)素不受破壞。

4.營養(yǎng)價值

食品的營養(yǎng)價值通常是指在特定食品中的營養(yǎng)素及其質(zhì)和量的關(guān)系。?般

認為食品中含有一定量的人體所需的營養(yǎng)素，則具有一定的營養(yǎng)價值，否則即無

營養(yǎng)價值。例如有的飲料純系由某些食品添加劑和水配制而成，即無營養(yǎng)價值，

而對那些含有較多營養(yǎng)素且質(zhì)量較高的食品，則其營養(yǎng)價值較高。一般說來動物

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值比植物蛋白質(zhì)高，主要是就其質(zhì)而言。因為動物蛋白質(zhì)的必需

氨基酸含量和彼此的比例關(guān)系更適合人體的需要。

5.營養(yǎng)密度

食品的營養(yǎng)密度是指食品中以單位熱量為基礎所含重:要營養(yǎng)素（維生素、

礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)三類）的濃度。乳和肉,就其每焦耳（J）所提供的營養(yǎng)素來說

既多且好，故營養(yǎng)密度較高。脂肪的營養(yǎng)密度則低，因其每焦耳所提供的上述營

養(yǎng)素很少。若為硬糖塊，全是能量而無其它營養(yǎng)素，則無營養(yǎng)密度可談。

6.營養(yǎng)標簽

營養(yǎng)標簽：在各種加工食品上描述其熱能和營養(yǎng)素的標志。要求用數(shù)字表

示食品中營養(yǎng)素的含量。并算出其所占成人每F膳食營養(yǎng)素供給量及RDA的百

分數(shù)。

營養(yǎng)標簽是指在肉類、水果、蔬菜，以及其它各種加工食品上描述其熱能

和營養(yǎng)素含量的標志。它有不同類型，但不同于廣告。那些“營養(yǎng)豐富”、“老幼

皆宜”、“滋補佳品”等并無實際內(nèi)容，并且容易造成混亂。有人認為最好用數(shù)字

來表示食品中營養(yǎng)素的含量，并且算出其所占成人每日膳食供給量

（recommendeddietaryallowances-RDA）

需要說明的幾個概念：

食品標簽：在各種加工食品的標簽匕描素特點的說明物，包括：食品名

稱、配料表、凈含量及固形的含量、廠名、廠址、標準代號、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期

球

營養(yǎng)價值：食品的營養(yǎng)價值通常是指在特定食品中的營養(yǎng)素及質(zhì)和量的關(guān)

系。

一般認為食品中含有一定量的人體所需營養(yǎng)素，則具有一定的營養(yǎng)價值，

否則既無營養(yǎng)價值。

一般說來，動物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值以植物蛋白質(zhì)為主，因為動物白的氨基

酸含量和彼此的比例關(guān)系更適合人體需求。

營養(yǎng)生理需求量：求;持人體正常牛理功能所需營養(yǎng)基礎性能和能量的最低

的量。

膳食中營養(yǎng)素的供給量（RDA）：每人通過膳食向人類提供的各種營養(yǎng)和

能量的數(shù)量。它是在生理需求量并考慮人群“安全率”基礎上制定的最適宜的數(shù)

量。

其中安全率指：

1、個體差異特殊情況下需要量的變動

2、食物消化率

3、各種食物因素，營養(yǎng)素間的互相關(guān)系

4、社會生產(chǎn)水平、經(jīng)濟水平

5、加工中營養(yǎng)損失

7、食品加工

食品加工：指食品原料經(jīng)過不同的加工.處理、調(diào)配等制成各種加工食品的

過程。

食品除可按照原料來源進行分類外，尚可按照加工方法的不同劃分成：罐

頭食品、干制食品、冷凍食品、脫水食品、腌漬食品（鹽腌和糖腌，醬腌和醋腌）、

煙熏食品和輻照食品等。此外，即使原料和加工類別相同，但具體配方和操作各

異，產(chǎn)品的品種數(shù)大增。近年來隨著科學技術(shù)的發(fā)展、人民生活水平的提高，以

及家務勞動的社會化，不斷出現(xiàn)新的加工食品類型，如方便食品、快餐食品、嬰

幼兒食品、模擬食品、強化食品、療效食品和宇宙食品等。這種將食物原料經(jīng)過

不同的加工、處理、調(diào)配等制成各種加工食品的過程可統(tǒng)稱之為食品加工。

食品加工通常伴有一定的營養(yǎng)素損失。這種營養(yǎng)價值的降低在某些情況下

可以很大。食品加工應最大限度地保持食品中的營養(yǎng)素，使它盡量不受或少受破

壞。此外，必要時還可添加一定的營養(yǎng)素，以滿足人們的營養(yǎng)需要。

由此，我們也可以認為營養(yǎng)學主要包括二個方面的內(nèi)容，?是人類的營養(yǎng)

需要，二是食品的營養(yǎng)價值，其中包括食品加工對營養(yǎng)價值的影響。此外，也可

以說是第三方面即營養(yǎng)知識的應用。

營養(yǎng)知識的應用通常是科學和技術(shù)的結(jié)合。食品加工可以認為是食品科學

和工藝學等的結(jié)合，其中包括營養(yǎng)學和工藝學的結(jié)合。

四、世界食品與營養(yǎng)情況

關(guān)于營養(yǎng)狀況，大致有以下四種情況：

1、營養(yǎng)不足，例如饑餓。

2、營養(yǎng)缺乏，例如維生素缺乏癥和礦物質(zhì)。

3、營養(yǎng)不平衡，例如缺乏某種必需氨基酸。

4、營養(yǎng)過利，例如肥胖。

總之，世界的食品供應和營養(yǎng)情況很復雜。發(fā)展中國家食物短缺現(xiàn)象較嚴

重，而發(fā)達國家則多有營養(yǎng)過剩。這又與各自的人口、地理、經(jīng)濟、文化、教育

及政策等有關(guān)。

第二章食物的消化與吸收

盡管食物品種繁多，無論是山珍海味，還是粗茶淡飯，但就其化學成分來

講，主要不過是糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽和水，還存在一些無營養(yǎng)

甚至是對人體有害的物質(zhì)，如：色素、防腐劑、食品污染物。

而無論是營養(yǎng)成分還是有害成分，作為食物進入人體后，大多數(shù)小分子物

質(zhì)，如：水、無機鹽、維生素、食品添加劑、食品污染物等，都能透過小腸壁進

入血液循環(huán)，而被人體吸收。而食品中的天然營養(yǎng)物如糖類、脂肪、蛋白質(zhì)，一

般都不能直接被人體利用，必需先在消化道內(nèi)分解，變成小分子物質(zhì)如葡萄糖、

廿油、脂肪酸、氨基酸等，才能透過消化道粘膜的上皮細胞進入血液循環(huán)，供人

體組織利用。

那么，什么是消化和吸收呢？

消化：食品在消化道內(nèi)的分解過程稱為消化。

吸收：食品經(jīng)過消化后，透過消化道粘膜進人血液循環(huán)的過程稱為吸收。

這是二個緊密聯(lián)系的過程。食品在消化道內(nèi)的消化有兩種形式。一種是靠

消化液及其消化酶的作用，把食品中的人分子物質(zhì)分解成可被吸收的小分子物

質(zhì)，叫化學性消化o另一種是靠消化道運動把大塊食物磨碎與消化液充分混合，

并將其推送到消化道下方，進行進一步分解和吸收，最后把不能被吸收的殘渣排

出體外，叫物理性消化。

第一節(jié)消化系統(tǒng)概況

一、人體消化系統(tǒng)的組成

消化系統(tǒng)由消化道和消化腺二部分組成。消化道既是食品通過的管道，又

是食品消化、吸收的場所。根據(jù)位置、形態(tài)和功能的不同，消化道可分為口腔、

咽、食管、胃、小腸（卜二指腸、空腸、回腸）、大腸（盲腸、闌尾、升結(jié)腸、

橫結(jié)腸、降結(jié)腸、乙狀結(jié)腸、直腸）和肛門,全長8?10m。消化腺是分泌消化

液的器官，主要有唾液腺、胃腺、胰、肝和小腸腺等。這些消化腺有的就存在于

消化道的管壁內(nèi)，如胃腺和小腸腺，其分泌液直接進人消化道內(nèi)；有的則存在于

消化道外，如唾液腺、胰和肝，它們有專門的腺管將消化液送入消化道。

第二節(jié)食品的消化

一、口腔內(nèi)的消化

口腔內(nèi)的唾液腺分泌唾液淀粉酶（a-淀粉酶）作用于淀粉中的a-L4糖

背鍵，使淀粉水解成糊精、麥芽糖，對淀粉實施初步消化，而蛋白質(zhì)、脂肪等沒

有變化。但食物經(jīng)牙齒的咀嚼和舌的攪拌，與唾液混合，形成食團，且增大了食

物的表面積。

二、胃內(nèi)的消化

胃壁的蠕動，進一步將食團進行攪拌成糊狀的食糜，以充分與胃中的各種

消化液混合。

胃的功能：①暫時貯存食物；②蠕動將食物磨碎、攪拌成食糜；③使食物

與胃中的各種消化液混合，并進行初步消化后進入小腸。

蛋白質(zhì)的消化從胃中開始。胃液由胃腺分泌，是無色酸性液體，pH約為

0.9~1.5o胃腺分泌的胃蛋白酶原需經(jīng)胃酸或已激活的胃蛋白酶作用，被活化成

胃蛋白酶方能將各種水溶性蛋白質(zhì)水解。它主要水解由苯丙氨酸或酪氨酸組成的

肽鍵，對亮氨酸或谷氨酸組成的肽鍵也有一定作用。其主要產(chǎn)物是麻和豚，產(chǎn)生

的多肽和氨基酸較少。此外，它對乳中的酪蛋白尚有凝乳作用。

三、小腸內(nèi)的消化

大部分食物營養(yǎng)素都在小腸中消化，如脂類、碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生

素、礦物質(zhì)等。

下面就分述幾種營養(yǎng)素的消化過程。

1、碳水化合物的消化

⑴淀粉的消化，即糖類的消化

食品中糖類含量最多的通常是淀粉，存在于肌肉與肝臟中的淀粉稱糖原，

亦稱動物淀粉，為數(shù)很少，消化、水解淀粉的酶稱淀粉酶。

淀粉的消化從口腔開始?？谇粌?nèi)有三對大唾液胞及無數(shù)散在的小唾液腺，

分泌唾液，內(nèi)含a—淀粉酶，可使淀粉水解成糊精和麥芽糖，對a-1.4糖甘鍵具

有專一性。因食物在口腔中停留的時間很短，淀粉的水解程度不大。食物進入胃

后因胃酸的作用，唾液淀粉酶很快失去活性。

淀粉的消化主要在小腸進行。來自胰液的a-?淀粉酶可以水解淀粉為帶1.6

一糖背鍵支鏈的寡糖——a—糊精和麥芽糖。小腸粘膜上皮的刷狀緣中含有豐富

的a—糊精酶，可將a一糊精分子中的1.6—糖普鍵及1.4一糖昔鍵水解，使它

生成葡萄糖。麥芽糖可被麥芽糖酶水解為葡萄糖。食品中的蔗糖可被蔗糖酶分解

為葡萄糖和果糖，乳糖酶可水解乳糖為葡萄糖和半乳糖。此外，糊精酶、蔗

糖酶都有催化麥芽糖水解生成葡萄糖的作用，其中a一糊精酶活力最強，約占水

解麥芽糖總活力的50%,蔗糖酶約占25%o食品中的糖類在小腸上部兒乎全部

消化成各種單糖。

⑵纖維素的消化

食品中含有的纖維素是由B-葡甘糖通過B-1.4糖背鍵組成的多糖，人體

消化道內(nèi)沒有B—14糖昔鍵水解酶，故不能消化纖維素。此外，人體對食品工

業(yè)中常用的瓊脂、果膠、以及其它植物膠、海藻膠等多糖類物質(zhì)亦不能消化。

2脂類的消化

脂類是脂肪和類脂（磷脂、糖脂、固醇和固醇醇等）的總稱。脂類的消化主

要在小腸中進行。小腸中存在著胰液、膽汁與小腸液。胰液中含有胰脂肪酶,可

分解脂肪為甘油和脂肪酸。小腸液中也含有脂肪酶。膽汁由肝細胞產(chǎn)生，其中的

膽鹽能使不溶于水的脂肪乳化，有利于胰脂肪酶的作用。膽鹽主要是由結(jié)合膽汁

酸所形成的鈉鹽，膽固醇是膽汁酸的前身。膽鹽和膽固醇等都可乳化脂肪，使之

成微滴分散于水溶液中，增加胰脂肪酶的作用面積。此外，食品乳化劑如卵磷脂

等對脂肪的乳化、分散起著重要的作用。

脂類不溶于水，它們在食糜的水環(huán)境中的分散程度對其消化具有重要意義。

因為酶解只能在疏水的脂滴與溶解于水的酶蛋白之間的界面進行，所以乳化或分

散的脂肪易于消化。脂肪形成均勻乳濁液的能力受其熔點限制0

脂類在小腸腔中由于腸蠕動所引起的攪拌作用和膽汁鹽微團的摻人，分散

成細小的乳膠體。胰液和小腸液中的脂肪酶使食物中的三酰甘油酯水解，生成脂

肪酸和二酰甘油酯。后者繼續(xù)水解再生成一分子脂肪酸和單酰甘油酯（單酰甘油

酯有很強的乳化力）。

此外，磷脂酶可催化磷脂水解，膽固醇脂酶可催化膽固醇酯水解。

3、蛋白質(zhì)的消化

⑴胃液的作用

以上講過，不再贅述。

⑵胰液的作用

胰液由胰腺分泌入十二指腸，是無色、無臭的堿性液體。胰液中的蛋白酶基

本上分兩類，即內(nèi)肽酶與外肽酶。胰蛋白酶和糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）屬于內(nèi)

肽酶，它們均以不具有活性的酶原形式存在于胰液中，腸液中的腸致活酶可激活

胰蛋白酶原，使它變?yōu)榫哂谢钚缘囊鹊鞍酌?。此外，酸、胰蛋白酶本身和組織液

也能使胰蛋白酶原活化。糜蛋白酶原則是在胰蛋白酶作用下轉(zhuǎn)化為有活性的糜蛋

白酶的。

?胰蛋白酶、糜蛋白酶以及彈性蛋白酶都可水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽

鍵，但不同的酶對不同的氨基酸組成的肽鍵有專一性。例如，胰蛋白酶主要水解

由一賴氨酸及精氨酸等堿性氨基酸殘基的竣基組成的肽鍵，產(chǎn)生竣基端為堿性氨

基酸的肽，糜蛋白酶主要作用于芳香族氨基酸，如苯丙氨酸、酪氨酸等殘基的竣

基組成的肽鍵，產(chǎn)生按基端為芳香族氨基酸的肽，有時也作用于亮氨酸、谷氨酰

胺及蛋氨酸殘基的竣基組成的肽鍵；彈性蛋白酶則可以水解各種脂肪族氨基酸，

如繳氨酸、亮氨酸、絲氨酸等殘基所參與組成的膚鍵。

外肽酶主要是粉基肽酶A和竣基肽酶B。前者水解孩基末端為各種中性氨

基酸殘基組成的肽鍵，后者則主要水解竣基末端為賴氨酸、精氨酸等堿性氨基酸

殘基組成的肽鍵。因此，胰蛋白酶作用后產(chǎn)生的肽可被竣基肪酶B進一步水解，

而糜蛋白酶及彈性蛋白酶水解產(chǎn)生的肽則可被竣基肽酶A進一步水解（圖2—2）。

?

大豆、棉籽、花生、油菜籽、菜豆等，特別是豆類中含有能抑制胰蛋白酶、

糜蛋白酶等多種蛋白酶的物質(zhì)，統(tǒng)稱為蛋白酶抑制劑。

4、維生素的消化

人體消化道中沒有分解維生素的酶，胃液的酸性、腸液的堿性等變換不定

的環(huán)境條件、其它食品成分，以及氧的存在都可能影響不同的維生素。

水溶性維生素在動、植物性食品的細胞中以結(jié)合蛋白質(zhì)的形式存在，在細

胞崩解過程中和蛋白質(zhì)消化過程中，這些結(jié)合物被分解，從而釋放出維生素。

脂溶性維生素溶解于脂肪中，可隨著脂肪的乳化與分散而同時被消化。

維生素只有在一定的PH范圍內(nèi)，而且往往是在無氧的條件下才具有最大

的穩(wěn)定性，因此，易氧化的維生素在消化過程中也可能會被破壞，供給充足的可

作為抗氧化劑的維生素E可減少，如維生素A的氧化分解。

5、礦物質(zhì)的消化

礦物質(zhì)在食品中有些已成為離子狀態(tài)存在，即以溶解狀態(tài)存在。例如多種

飲料中的鉀、鈉、氯三種離子既不生成不溶性鹽，也不生成難分解的復合物，它

們可直接被機體吸收。

有些礦物質(zhì)則相反，它們結(jié)合在食品的有機成分上，例如乳酪蛋白中的鈣

結(jié)合在磷酸根上；鐵可存在于血紅蛋白之中；

許多微量元素存在于酶內(nèi)。胃腸道中沒有從這類化合物中分解出礦物質(zhì)的

酶。這些礦物質(zhì)往往在上述食品有機成分的消化過程中被釋放出來，其可利用的

程度（可利用性）與食品的性質(zhì)，以及它們與其它食品成分的相互作用密切有關(guān)。

結(jié)合在蛋白質(zhì)上的鈣易在蛋白質(zhì)消化過程中被分解下來，但可再次轉(zhuǎn)變成不溶解

的形式，來自某些蔬菜的草酸與鈣、鐵等離了可生成難溶的草酸鹽，來白谷類食

品的植酸也可與之生成難溶性鹽，它們均不易被機體利用。

第三節(jié)吸收

一、吸收概述

食品經(jīng)過消化，將大分子物質(zhì)變成低分子物質(zhì)，其中多糖分解成單糖，蛋

白質(zhì)分解成氨基酸，脂肪分解成脂肪酸，單酸廿油酯等，維生素與礦物質(zhì)則在消

化過程中從食物的細胞中釋放出來。這些低分子物質(zhì)只有透過腸壁進入血液，由

血液循環(huán)輸送到身體各部分才能供組織和細胞進一步利用。

食物經(jīng)分解后透過消化道管壁進入血液循環(huán)的過程稱為吸收。

小腸

消化道部位不同，其吸收情況亦不相同，食物在n腔及食管內(nèi)實際上不被吸

收。胃可吸收乙醇和少量水分,結(jié)腸可吸收水分和鹽類,但吸收的主要部位是小

腸。人的小腸長約4m,是消化道最長的一?段，腸粘膜具有環(huán)狀皺格并擁有大量

絨毛及微絨毛。絨毛為小腸粘膜的微小突出結(jié)構(gòu)，長度（人類）為0.5?1.5mm,

密度約10?40個/mnA絨毛上再分布微絨毛（圖2—4）。由于皺精與大量絨

毛與微絨毛的存在，構(gòu)成了巨大的吸收面積（總吸收面積可達200?400m2）,加

上食物在小腸內(nèi)停留時間較長，約3?8小時。這些都是對小腸吸收的有利條件。

?一般認為糖類、蛋白質(zhì)和脂肪的消化產(chǎn)物，大部分是在十二指腸和空腸吸

收，當其到達回腸時通常均已吸收完畢。回腸被認為是吸收機能的儲備，但是它

能主動吸收膽汁鹽和維生素52,在十二指腸和空腸上部，水分和電解質(zhì)由血液

進入腸腔和由腸腔進人血液的量很大，交流得很快，所以腸內(nèi)液體的量減少不多，

回腸的這種交流則少得多，離開腸腔的液體比進入的多，從而使腸內(nèi)容物大為減

少。關(guān)于小腸中各種營養(yǎng)素的吸收情況如圖2—5所示。?

二、各種營養(yǎng)素的吸收

㈠、糖類消化產(chǎn)物的吸收

糖類吸收的主要形式是單糖，在腸管中主要的單糖是葡萄糖，另外有少量的

半乳糖和果糖等。糖在胃中幾乎不被吸收，在小腸中幾乎被完全吸收。

各種單糖的吸收速度不同，己糖的吸收速度很快，而成糖（如木糖）的吸收

速度則很慢。若以葡萄糖的吸收速度為100,人體對各種單糖的吸收速度如下：

D一半乳糖（110）>D—葡萄糖（100）MD一果糖（70）M木糖醉（36）M山

梨醇（29）。這與在大鼠身上所觀

察到的吸收比例關(guān)系非常相似（半乳糖：葡萄糖：果糖：甘露糖：木糖：阿拉伯

糖一110：100：43：19：15：9）。

目前認為，人體對糖類的吸收有以下三種方式：即①葡萄糖和半乳糖的吸

收吸收是主動轉(zhuǎn)運,它需要載體蛋白質(zhì)，是一個耗能的過程，并且是逆濃度梯度

進行的。當血液和腸腔中的葡萄糖濃度比例為200：1時，其吸收仍可進行，吸

收的速度很快。②戊糖和多元醇則以單純擴散的方式吸收,即物質(zhì)由高濃度區(qū)經(jīng)

過細胞膜擴散和滲透到低濃度區(qū)，吸收速度慢。③果糖在微絨毛的載體幫助下使

達到擴散平衡的速度加快，但不消耗能量，此種吸收方式稱易化擴散（facilitated

diffusion）,其吸收速度比單純擴散快。

㈡、脂類消化產(chǎn)物的吸收

脂類的吸收主要在卜二指腸的下部和空腸上部。脂肪消化后主要形成

油、游離脂肪酸和單酰比油酯。此外還有少量二酰甘油酯和未消化的三酰廿油酯。

由短鏈和中鏈脂肪酸組成的三酰甘油酯容易分散，且被完全水解，短鏈和中鏈脂

肪酸循門靜脈入肝。由長鏈脂肪酸組成的三酸甘油酯經(jīng)水解后，其長鏈脂肪酸在

腸壁再酯化為三酸甘油酯，進入淋巴系統(tǒng)后再進入血液循環(huán)。在此過程中

膽汁鹽起乳化分散作用，以利脂肪的水解、吸收（圖2—7）。

各種脂肪酸的極性和水溶性不同，其吸收速率也不相同，其吸收率的大小

依次為：短鏈脂肪酸＞小鏈脂肪酸＞脂飽和長鏈脂肪酸〉飽和長鏈脂肪酸。凡水

溶性越小的脂肪酸，膽鹽對其吸收的促進作用也越大。甘油水溶性大，不需要膽

鹽即可通過粘膜經(jīng)門靜脈吸收入血。

嬰兒與老年人對脂肪的吸收速度較慢。脂肪乳化劑不足可降低吸收率。食

物中過量鈣的攝入影響高熔點脂肪的吸收，但不影響多不飽和脂肪酸的吸收。這

可能是鈣離子與飽和脂肪酸形成難熔的鈣鹽所致。

食物中的自由膽固醇可由小腸粘膜上皮細胞吸收,而膽固醇醋則經(jīng)過幽

固醇酯酶水解后吸收。

㈢、蛋白質(zhì)消化產(chǎn)物的吸收

天然蛋白質(zhì)被蛋白酶水解后，其水解產(chǎn)物大約1/3為氨基酸，2/3為寡肽。

這些產(chǎn)物在腸壁的吸收遠比單純混合氨基酸快，而且吸收后絕大部分以氨基酸形

式進入門靜脈。

腸粘膜細胞的刷狀緣含有多種寡肽酶。能水解各種2?6個氨基酸組成的

寡肽，其水解釋放出的氨基酸可迅速轉(zhuǎn)運，透過細胞膜被吸收。腸粘膜細胞的胞

液中所含寡肽酶則主要水解二肽與三肽。一般認為四聯(lián)以上者并不直接吸收入腸

粘膜細胞。當它們接觸刷狀緣時先水解為二肽或三肽，吸收后再進一步被細胞液

中的寡肽酶酸及半此氨酸），以及組氨酸、谷氨酸胺等。此類載體系統(tǒng)轉(zhuǎn)運速度

最快。它們的吸收速度依次為：蛋氨酸〉異亮氨酸＞緘氨酸〉苯丙氨酸〉色氨酸＞

蘇氨酸。部分甘氨酸也可借此載體轉(zhuǎn)運。賴氨酸及精氨酸借磴性氨基酸轉(zhuǎn)運系統(tǒng)

轉(zhuǎn)運。但其轉(zhuǎn)運速率較慢，僅為中性氨基酸載體轉(zhuǎn)運速率的10%,胱氨酸也借

此載體轉(zhuǎn)運。天門冬氨酸和谷氨酸以酸性氨基酸轉(zhuǎn)運系統(tǒng)轉(zhuǎn)運。脯氨酸、羥脯氨

酸及甘氨酸由亞氨基酸和甘氨酸轉(zhuǎn)運系統(tǒng)轉(zhuǎn)運，速率很慢，因含有這些氨基酸的

二肽可直接吸收，故此載體系統(tǒng)在氨基酸吸收上意義不大。

㈣、維生素的吸收

水溶性維生素一般以簡單擴散方式被充分吸收，特別是分子量小的維生素

更易吸收。維生素Bn則需與內(nèi)因子結(jié)合成一個大分子物質(zhì)才能被吸收。此內(nèi)因

子是分子量為53000的一種糖蛋白，由胃粘膜壁細胞合成。

脂溶性維生素因溶于脂類物質(zhì)，它們的吸收與脂類相似。脂肪可促進脂溶

性維生素吸收。

㈤、水與礦物質(zhì)的吸收

每日進入成人小腸的水分約5?10L,這些水分不僅來自食品，還來自消化

液，而且主要來自消化液。成人每日尿量平均約L5L,糞便中可排出少量（約

150ml）,其余大部分水分都由消化道重吸收。

水分的吸收主要在小腸,大腸也可吸收一部分,這主要是通過小腸后未被

吸收的所余部分。小腸吸收水分的主要動力是滲透壓，小腸吸收食物的消化產(chǎn)物

后使腸壁的滲透壓增高是促使水分吸收極為重要的因素，特別是鈉離子的主動轉(zhuǎn)

運，當有任何物質(zhì)被吸收時也都可有水分隨之吸收。

礦物質(zhì)可由單純擴散被動吸收，也可通過特殊轉(zhuǎn)運途徑主動吸收。食品中

的鈉、鉀、氯等的吸收主要取決于腸內(nèi)容物與血液之間的滲透壓差、濃度差和

PH差。其它一些礦物質(zhì)元素的吸收則與其化學形式，它與食品中其它物質(zhì)的作

用，以及機體的機能作用等密切有關(guān)。

鈉和氯一般以氯化鈉（食鹽）的形式攝人。人體每日由食物獲得的氯化鈉

約8?15g,它們幾乎全被吸收。鈉和氯的攝入量和排出量一般大致相當，當食

物中缺乏鈉和氯時，其排出量也相應減少。根據(jù)電中性原則，溶液中的正負離子

電荷必需相等，因此，鈉離子的吸收必需同時有等量電荷的陰離子朝同一方向，

或由另一種陽離子朝相反方向轉(zhuǎn)運。故氯離子至少有一部分是隨鈉離子一同吸收

的。

鉀離子的凈吸收可能隨同水的吸收被動進行。正常人每日攝人鉀約2?4g,

絕大部分可被吸收。

鈣的吸收通過主動轉(zhuǎn)運進行，并需要維生素D。鈣鹽大多在可溶狀態(tài)，且

在不被腸腔中任何其它物質(zhì)沉淀的情況下被吸收，它在腸道中的吸收很不完全，

約有70?80%存留在糞中，主要由于鈣離子可與食物及腸道中存在的植酸、草

酸及脂肪酸等陰離子形成不溶性鈣鹽所致。機體缺鈣時其吸收率可增大。

鐵的吸收與其存在形式和機體的機能狀態(tài)等密切相關(guān)。植物性食品中的鐵

主要以Fe（OH）3與其它物質(zhì)絡合存在。它需要在胃酸作用下解離、還原為亞鐵離

子方能被吸收。食品中的植酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等可與鐵形成不溶性

鐵鹽而妨礙其吸收，維生素C能將高鐵還原為亞鐵而促進其吸收。鐵在酸性環(huán)

境中易溶解且易于吸收。在血紅蛋白、肌紅蛋白中與外淋相結(jié)合的血紅素鐵則可

直接被腸粘膜上皮細胞吸收，這類鐵既不受植酸鹽、草酸鹽等抑制因素影響，也

不受抗壞血酸所促進，但胃粘膜分泌的內(nèi)因子對此鐵的服收有利。

鐵的吸收主要在小腸上段，特別是在十二指腸吸收最快，腸粘膜吸收鐵的

能力取決于粘膜細胞內(nèi)鐵的含量。由腸粘膜吸收的鐵可暫時貯存于細胞內(nèi)，隨后

慢慢轉(zhuǎn)移至血漿中，當細胞剛剛吸收鐵而尚未轉(zhuǎn)移至血漿中時，它可暫時失去由

腸腔再吸收鐵的能力。這樣，積存于粘膜細胞中的鐵量就成為再吸收鐵的抑制因

素，機體患缺鐵性貧血時可增加鐵的吸收。

第三章營養(yǎng)與能量平衡

第一節(jié)能量與能量單位

一、能量的作用及意義（概述）

能量是人類賴以生存的基礎。人們?yōu)榱司S持生命、生長、發(fā)育、繁衍后代和

從事各種活動，每天必須從外界取得一定的物質(zhì)和能量。這些通常由食物提供。

唯有食物源源不斷地供給，人體才能做機械功、滲透功和進行各種化學反應，如

心臟搏動、血液循環(huán)、肺的呼吸、肌肉收縮、腺體分泌，以及各種生物活性物質(zhì)

的合成等。

食物能量的最終來源是太陽能，這是由植物利用太陽光能，通過光合作用，

把二氧化碳、水和其它無機物轉(zhuǎn)變成有機物如糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，以供其生命

活動之所需，并將其生命過程由化學能直接或間接保持在三磷酸腺甘（ATP）的

高能磷酸鍵中。動物和人則將植物的貯能（如淀粉）變成自己的潛能，以維持自

己身生命活動。這本身又是通過動物和人的代謝活動將其轉(zhuǎn)變成可采用的形式

（ATP）來進行的。此外，人類尚可利用動物為食。動物通常是以其組織合成與

脂肪沉積作為貯能，而人類則多選取肉尸為食，部分能量被損耗。關(guān)于人體能量

的獲得與自由能的去向如圖3則所示。

二、能量單位

能量有多種形式，并可有不同的表示。多年來人們對人體攝食和消耗的能

量，通常都是用熱量單位即以卡（caiorie簡稱為cal）或千卡（kiio—caforie簡稱

為kcal）表示。

1卡相當于1克水從150c升高到16℃,即1克水溫度升高所需的熱量。

營養(yǎng)學上通常以它的1千倍，即千卡為常用單位。1969年在布拉格召開的

第七次國際營養(yǎng)學會議上推薦采用焦耳（joule）代替卡。

1焦耳相當于用1牛頓的力將1公斤物體移動1米所需的能量。1000焦耳

稱為1千焦耳，1000千焦耳稱為1大焦耳或1兆焦耳（1MJ）o

焦耳與卡的換算關(guān)系如下：

1千卡（kcal）=4.184千焦耳（kJ）

1千焦耳（kJ）=0.239千卡（kcal）

近似計算為：

1千卡=4.2千焦耳

1千焦耳=0.24千卡

粗略換算時可采用4乘，或除以4表示。

第二節(jié)能值及其測定

一、食物能值與生理能值

1、食物能值是食物徹底燃燒時所測定的能值，亦即“物理燃燒值”，或稱

“總能值”。

食物中具有供能作用的物質(zhì)如糖類、脂肪和蛋白質(zhì)稱之為三大產(chǎn)能營養(yǎng)

素。糖類和脂肪徹底燃燒時的最終產(chǎn)物均為二氧化碳和水。蛋白質(zhì)在體外燃燒時

的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水和氮的氧化物等。它們具體的產(chǎn)能數(shù)值如表3卡及3

-2所示。

2、生理能值即機體可利用的能值。

3、二者之間的關(guān)系

在體內(nèi)糖類和脂肪氧化的最終產(chǎn)物與體外燃燒時相同，因考慮到機體對它

們的消化、吸收情況（如纖維素即不能被人類消化），故二者的生理能值與體外

燃燒時可稍有不同。

蛋白質(zhì)在體內(nèi)的氧化并不完全，氨基酸等中的氮并未氧化成氮的氧化物或

硝酸（這些物質(zhì)對機體有害），而以尚有部分能量的有機物如尿素、尿酸、肌酎

等由尿排出。這些含氮有機物的能量均可在體外燃燒時測得。此外，再考慮到消

化率的影響，便可得到機體由蛋白質(zhì)氧化而來的可利用的能值?，F(xiàn)將幾種主要產(chǎn)

能營養(yǎng)素的食物能值與生理能值列于表3—3。不同食品中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

的含量各異，若需了解某種食品所含能值，可利用食物成分表或仔細分析其樣品

的組成進行計算。

由表3-3可知：

1g糖的生理能值=4.0kcal

1g蛋白質(zhì)的生理能值=4.0kcal

1g脂肪的生理能值=9.0kcal

1g乙醇的生理能值=7.0kcal

二、能值的測定（自學）

1、食物能值的測定

食物能值通常用氧彈量熱計，或稱彈式熱量計（borncalorim-eter）進行

測定，這是一個彈式密閉的高壓容器，內(nèi)有一白金鉗禍，其中放人待測的食物試

樣，并充以高壓氧，使其置于已知溫度和體積的水浴中。用電流引燃，食物試樣

便在氧氣中完全燃燒，所產(chǎn)生的熱使水和量熱計的溫度升高，由此計算出該食物

試樣產(chǎn)生的能（熱）量。氧彈熱量計見圖3—2。

2、人體能量消耗的測定

人體能量的消耗實際上就是指人體對能量的需要。較常用的測定方法有以

下二種。

⑴直接測定法

這是直接收集并測量人體所放散的全部熱能的方法。為此，讓受試者進入

一?特殊裝備的小室。該室四周被水管包圍并與外界隔熱。機體所散發(fā)的熱量可被

水吸收，井通過液體和金屬的傳導進行測定，此法可對受試者在小室內(nèi)進行不同

強度的各種類型的活動所產(chǎn)生和放散的熱能予以測定。此法原理簡單，類似于氧

彈熱量計，但實際建造，投資很大，且不適于復雜的現(xiàn)場測定，現(xiàn)已基本不用。

⑵間接測定法

此法廣泛應用于人體能量的消耗。主要根據(jù)共耗氧量的多少來推算所消耗

的能量。關(guān)于人體耗氧量的測定可通過收集所呼出的氣量(如用Douglas圖)。

分析其中氧和二氧化碳的容積百分比。由于空氣中含氧量一定，且可測定，故將

吸入空氣中的含氧量減去呼出氣體中的含氧量，即可計算出一定時間內(nèi)機體的耗

氧量。

現(xiàn)時尚可利用自記呼吸量測定器(recordingspirometer)。如用

KOfranyi-Michaelis儀測量耗氧率，這是用一簡單的氣箱或氣袋收集呼出的氣體，

在除去所產(chǎn)生的二氧化碳后再回到原測定器中，由所記下降的體積和時間得出耗

氧速度，由耗氧量計算所消耗的能量。

食物在熱量計中或在人體內(nèi)氧化所消耗的氧量直接與以熱釋放的能量有

關(guān)，葡萄糖不管如何氧化，其所需的氧量和所產(chǎn)生的能量可表示加下：

同樣，由淀粉或脂肪氧化時每消耗1升氧所產(chǎn)生的能量也可計算出來，此

值很接近食用糖和脂肪的實驗測定值。至于蛋白質(zhì)，由于其結(jié)構(gòu)和易變性等，它

的氧化不能用簡單的方程式表示。經(jīng)實驗測定蛋白質(zhì)氧化的能當量為18.79KJ/

LO24.49(Kcal/L02)O混合食物的糖和脂肪并非單一的糖或單獨一種脂肪。通

常認為由混合食物實驗測定的平均值很接近從測定氧消耗量所計算的能量消耗。

關(guān)于不同食物氧化時每消耗1L氧所產(chǎn)生的能量如表3-4所示。

三、營養(yǎng)素的等能值

1、等能定律：上世紀末，Rubner在進行能量平衡的研究中提出營養(yǎng)素可

按其所含能量彼此替代，即不論是蛋白質(zhì)、脂肪或糖類，作為能源都是為了滿足

能量的需要，可以互相取代，即為等能定律,如：

1g脂肪=2.27g糖類=2.27g蛋白質(zhì)

1g糖類=lg蛋白質(zhì)=0.44g脂肪

2、等能定律的局限性

⑴、從物質(zhì)和能量的整個情況來看則是不恰當?shù)摹?/p>

必需氨基酸的發(fā)現(xiàn)首先動搖了上述“等能定律”。因為必需氨基酸作為蛋白

質(zhì)的組成成分，它不能在體內(nèi)合成，故不能用糖和脂肪代替。

⑵脂肪也只能在一定范圍內(nèi)代替糖,大腦每天實際需要的能量為100?

120g葡萄糖。脂肪并無糖的異生作用，蛋白質(zhì)雖能異生葡萄糖，但產(chǎn)生100?120g

葡萄糖需要175?200g蛋白質(zhì)，很不經(jīng)濟。至于糖類在很大程度上可代替脂肪。

但必需脂肪酸仍需由脂肪供給。

⑶從能量的角度進一步分析，它也有其局限性。評價?種營養(yǎng)素在體內(nèi)供

能的功效，主要看其高能磷酸鍵(ATP)的產(chǎn)率。因為只有ATP才是機體可利用

的能，不同營養(yǎng)素的ATP產(chǎn)率不同。即使是同一營養(yǎng)素，因其代謝途徑不同，

ATP的產(chǎn)率也可不同。

第三節(jié)影啊人體能量需要的因素

一、概述(什么是能量需要及其組成)

關(guān)于人體的能量需要，是指個體在良好健康狀況下，以及與經(jīng)濟狀況、社

會所需體力活動相適應時，由食物攝取的并與所消耗相平衡的能量。對于兒童、

孕婦或乳母，此能量的需要尚包括與組織的積存或乳汁的分泌有關(guān)的能量需要。

對于某一個體來說，一旦體重、勞動強度確定，并且生長速度一定，則能

達到能量平衡的攝取量，即為該個體的能量需要。

人體能量的消耗主要由三方面組成：①維持基礎代謝，②對食物的代謝反

應，③從事各種活動和勞動。

二、影啊人體能量需要的出素

㈠、基礎代謝

1、基礎代謝與基礎代謝率

基礎代謝是維持生命最基本活動所必需的能量需要。具體地說，它是機體

處于清醒、空腹(進餐后12?16小時)、靜臥狀態(tài)，環(huán)境溫度18?25℃時所需

能量的消耗。這包括：維持肌肉的緊張狀態(tài)和體溫、血液循環(huán)、呼吸活動，以及

與生長有關(guān)的腺體分泌和細胞代謝活動等。

在上述條件下所測定的基礎代謝速率稱為基礎代謝率(basalmatebolic

rate,BMR)。它是指單位時間內(nèi)人體所消耗的基礎代謝能量。

一般說來，成年男子每平方米體表面積每小時的基礎代謝平均為167.36kj

(40kcal),通常女性的基礎代謝比男性低約5%。

兒童和青少年正處在生長、發(fā)育時期、其基礎代謝比成人高10?15%左右，

一般情況下基礎代謝可以有10?15%的正常波動。至于基礎代謝率，年齡越小，

相對越高，隨著年齡的增加，基礎代謝率緩慢降低。

2.基礎代謝率的測定

過去一直認為基礎代謝率與體表面積有關(guān)，盡管人們對此還沒有很好的理

論加以說明，但是實際上卻給出較恒定的數(shù)值。由于體表面積與身高、體重密切

相關(guān)，因而可根據(jù)不同個體，按回歸方程計算其體表面積，然后再由體表面積進

一步查表(表3—5),計算基礎代謝的能量，對我國成人以前計算體表面積常用

的公式(steveson,1926)是：

M2=0.0061”+0.0128W-0.1529

近來，基于我國的研究，有人建議采用下述公式(趙松山，1984)：

M2=0.00659H+0.00126W-0.1603

式中M?、H、W分別為n?,cm及kg表示的體表面積、身高和體重。

為了簡化上述體表面積的計算、除了可通過列線圖解求得體表面積外，尚

可進一步用直接查出基礎代謝能量消耗的方法(圖3—3)。圖中I為體重(kg),

H為身高(cm),高為體表面積In?),IV為正常時的標準代謝率(kj/m2h),這

是指身體健康、營養(yǎng)狀況良好而不過重的人的平均值。此值可有10?15%的個

體差異，由此線可迅速查出男子與女子的基礎代謝率，并可見基礎代謝率隨年齡

而下降，由線HI和IV可在計算其年齡、性別、身高、體重后確定任何人的基礎代

謝所需能量。但是此列線圖解不適用于嬰兒和6歲以下兒童。因為他們的基礎代

謝率太高。

應用時先將直尺放在I和n線上分別確定身高和體重的位置，并讀出直尺

邊在山線上切點的讀數(shù)，即為體表面積。然后再將直尺分別確定山線上的體表面

積和w線上接受試者年齡、性別所確定的正常標準，由直尺邊讀出在v線上的切

點讀數(shù)，便得到該受試者24小時總的基礎代謝率。

最近報告，實際上最有用的BMR指標是體重(表3—6)。這是對11000

名不同性別、年齡、以及不同體型和不同身高，體重的健康個體測定的結(jié)果，并

認為技術(shù)可行。此法簡單、方便且與習慣上由體表面積(或包括身高)的計算法

無重大差別，頗為實用.

3.影響因素

影響人體基礎代謝的因素很多，主要有以下幾種。

⑴、年齡

①這主要是因生長、發(fā)育和體力勞動強度隨年齡增加而變化所致。兒童從

出生到2歲相對生長速度最高，青少年身高、體重和活動量與日俱增，故所需能

量增加。中年以后基礎代謝逐漸降低、活動量也逐漸減少，需能下降，至于老年

人的基礎代謝較成年人低約10?15%,因其活動更少、需能量也更少。

②年齡不同，身體組成差別很大。基礎代謝主要取決于身體各組織的代謝

活動，每種組織在身體中的比例，以及它們在整個身體能量代謝中的作用。顯然，

身體組成的變化將影響到能量的需要。因為身體的某些器官和組織比另一些在代

謝上更為活潑。表3—7顯示新生兒的大腦約占體重的10%,而其能量代謝約占

身體總量的44%。另一方面，此時肌肉代謝的能量需要很低。此外，肝臟在代謝

上比肌肉更活潑、所以老人肌肉組織下降，相對于瘦組織(leantissuemass)所

占的總體代謝率也有所改變。關(guān)于體重的影響已于表3—6所示。

⑵性別

男孩和女孩在青春期以前，其基本的能量消耗按體重計差別很小。成長后男

性有更多的肌肉組織。這在以去脂組織(leanbodymass)表示時，可降低其BMR,

因為肌肉的代謝率較低(表3—7),但是女性的體脂含量更多，其BMR比男性

低約5%(2?12%)。婦女在月經(jīng)期，以及懷孕、授乳時BMR均可有增高。

⑶營養(yǎng)及機能狀況

在嚴重饑餓和長期營養(yǎng)不良期間、身體基礎代謝的降低可多達50%。疾病

和感染可提高基礎代謝，體溫升高時基礎代謝大為增加。某些內(nèi)分泌腺、如甲狀

腺、腎上腺和垂體的分泌對能量代謝也有影響。其中甲狀腺最顯著。甲狀腺機能

亢進即是由于甲狀腺素分泌增加，致使代謝加速的結(jié)果。反之則具有低于正常代

謝的特征。腎上腺素可引起基礎代謝暫時增加，垂體激素可刺激甲狀腺和腎上腺

而影響代謝。

⑷氣候

盡管有證據(jù)表明，衣服穿得少、月、處于低氣溫環(huán)境中的人，即使沒有顫

抖，其BMR也有增加。但是，一般認為氣候影響不大。因為人們可以通過增減

衣服，以及改善居住條件等盡量減少這種影響。但長期處于寒冷和炎熱地區(qū)的人

可有所不同、后者的基礎代謝稍低。例如印度人的BMR比北歐人平均低約10%。

㈡、對食物的代謝反應

對食物的代謝反應（metabolicresponsetofood）亦稱食物“特殊動力作用”

（specificdynamicacfion）,是指人體由于攝食所引起的一種額外的熱能損耗，每

日約為628kj（150kcal）,約為基礎代謝的10%,它取決于所攝取食物的營養(yǎng)組分

和所吸收的能量。

各種營養(yǎng)素中蛋白質(zhì)的這種反應最強，相當于其本身產(chǎn)能的30%,糖類則

少得多，僅占其所產(chǎn)熱能的5?6%,脂肪更少，約占4?5%。

因為①營養(yǎng)素所含能量并非全可被機體利用，只有在轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP或其它

高能磷酸鍵后才能作功。葡萄糖和脂肪的含能只有38?40%可轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP,蛋

白質(zhì)則僅有32?34%。不能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP的部分則將以熱的形式向外散發(fā)。故進

食后可見機體在安靜狀態(tài)下向外發(fā)散的熱比進食前增加。

②攝入的葡萄糖和脂肪酸在體內(nèi)進行合成代謝時均需要一定能量。

③由氨基酸合成蛋白質(zhì)所需能是更高。首先，激活每分子氨基酸和形成肽

鏈的連結(jié)需要2moi的ATP和Imol的GTP（三磷酸烏昔），每一核著酸摻入DNA

（脫氧核糖核酸），信息RNA（核糖核酸）或轉(zhuǎn)移RNA也都需要1個以上的高

能磷酸鍵，每分子氨基酸轉(zhuǎn)運透過細胞膜也需要3moiATP、故蛋白質(zhì)的合成需

要消耗大量的能。而蛋白質(zhì)被消化分解成氨基酸后，在肝臟脫氨并合成尿素時也

需要消耗一定能量。

㈢、體力活動

體力勞動是相同性別、年齡、體重和身體組成中影響個體能量需要的最重

要因素。

顯然，勞動強度越大，持續(xù)時間越長，工作越不熟練時，其所需能量越多。

而這又與他所從事的職業(yè)有很大關(guān)系。1971年FAO/YVHO有關(guān)專家委員會曾

斷言：“食物的攝取和能量的需要在人群中最重要的變數(shù)是職業(yè)所需體力勞動的

能量消耗”。但是，由于現(xiàn)代生產(chǎn)工具的不斷革新和機械化、自動化程度的日益

增長，要確切區(qū)分勞動等級也有一定困難。上述委員會將職業(yè)勞動強度粗略分為

輕微、中等、重和極重勞動四級。我國對男性的勞動強度分為五級，即極輕、輕、

中等、重和極重；女性則按四級劃分，沒有極重體力勞動一級。1981年FAO

/WHO/UNU有關(guān)專家委員會將職業(yè)活動分成輕、中等和重體力活動三級，并

在此基礎上測定了青年男、女三級活動的總能需要（表3—8）。

第四節(jié)能量在食品加工中的變化

一、能量密度

能量密度：是指每克食物所含的能量。這與食品的水分和脂肪含量密切有

關(guān)。食品的水分含量高則能量密度低、脂肪含量高則能量密度高。

有關(guān)能量密度的另一特性是食品的稠度。它與食品的適口程度和是否滿足

能量需要有關(guān)。例如玉米粥易呈粘稠狀，若加水變稀則能量密度臼然降低。如添

加少量植物油，可明顯降低其粘度。然同時尚可增加其能量密度。但是，在添加

脂肪和糖以增加食品的能量密度和可口性時，必需注意保證蛋白質(zhì)和其它營養(yǎng)素

的濃度，使之不至于降低到不適宜的水平。

二、能量在食品加工中的變化

能量既不能創(chuàng)造也不能消滅，它只能由一種形式轉(zhuǎn)變成另一種形式。但是，

食物所含能量則有可消化、利用，與不可消化、利用之分。

植物的纖維素、木質(zhì)素不能被人體消化、利用。動物的毛發(fā)、骨骼等雖也

含有一定能量，但卻是不可食用的部分。食品加工則應盡量剔除這些不可食用部

分，以增加可食性比例和提高其可利用的能量。如：谷類的碾磨加工、由于去除

不能食用的顆粒外殼，使其可利用的能量提高。止匕外，為了滿足某些人群對高能

量的需要，在食品加工時還可增加食品配方中油脂的比例以制成高能量食品等。

第五節(jié)能量的供給與食物來源

一、能量的供給

熱能的供給量應依據(jù)個體的消耗量而定，不同人群的需要和供給量各不相

同。

糖類、脂肪和蛋白質(zhì)三大產(chǎn)能營養(yǎng)素在體內(nèi)各有其特殊觸理作用，且又相

互影響。尤其是糖類與脂肪在很大程度上可相互轉(zhuǎn)化，并具有對蛋白質(zhì)的節(jié)約作

用，故三者在總熱能的供給中應有一個適宜的比例。

一般認為糖類的供給以占機體總能攝入量的60?70%為好，我國則以70%

為宜。脂肪在各國膳食中的供能比例為15?40%不等。在我國則以20?30%為

宜。蛋白質(zhì)的供能比率則多認為以11?14%較好。

二、能量的食物來源

糖類，脂肪和蛋白質(zhì)普遍存在于各種食物中。但是動物性食物一般比植物性

食物含有較多的脂肪和蛋白質(zhì)，至于植物性食物中，糧食以糖類和蛋白質(zhì)為主;

油科作物則含有豐富的脂肪、其中大豆更含有大量油脂與優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。至于水果、

蔬菜類植物一般含能較少，但硬果類例外，如花生、核桃等可含有大量油脂，從

而具有很高的熱能。

工業(yè)食品中含能的多少是其營養(yǎng)學方面的一項重要指標。為了滿足人們的

不同需要，在許許多多的食品中尚有所謂''低熱能食品”與“高能食品”之不同。

前者主要由含熱能低的食物原料（包括人類不能消化、吸收的食物纖維等）所制

成，用以滿足肥胖癥、糖尿病患者的需要。后者則是由含能量高的食物，特別是

含脂肪量高而含水量少的原料制成，如奶油、干酪、巧克力制品及其它含有高比

例的脂肪和糖所制成的食品。它們的能量密度高，可以滿足熱能消耗大、持續(xù)時

間長、特別是對處于高寒地區(qū)工作和從事考察、探險、運動時的需要。但是，不

管是哪種食品，都應有一定的營養(yǎng)密度。而且從總的情況來看，在人體所需熱能

和各種營養(yǎng)素之間應保持一定的平衡關(guān)系。

第四章糖類

第一節(jié)糖類的功能

一、供能與節(jié)約蛋白質(zhì)

糖類對機體最重要的作用是供能，它是我國，也是全世界多數(shù)人的主要供能

物質(zhì)。特別是葡萄糖可很快被代謝，提供能量，滿足機體需要。1g葡萄糖氧化

可供能17kj（4Kcal）.

食物中糖的供給充足，可使蛋白質(zhì)作為抗體、酶和激素等的能量免于消耗，

使蛋白質(zhì)用于最合適的地方。此即糖類對蛋白質(zhì)的保護作用，或稱糖類節(jié)約蛋白

質(zhì)的作用。

當糖類與蛋白質(zhì)共同攝食時，體內(nèi)貯留的氮比單獨攝入蛋白質(zhì)時多，這主

要是同時攝入糖類后可增加機體ATP的合成，有利于氨基酸的活化與合成蛋白

質(zhì)，

二、構(gòu)成體質(zhì)（糖類是構(gòu)成機體的重要物質(zhì)）

糖類是構(gòu)成機體的重要物質(zhì)，并參與細胞的許多生命活動。

例如，糖脂是細胞膜與神經(jīng)組織的組成成分，糖蛋白是一些具有重要生理

功能的物質(zhì)如某些抗體、酶和激素的組成部分，核糖和脫氧核糖是核酸的重要組

成成分等。

三、維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能與解毒

糖類對維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能具有很重要的作用。腦、神經(jīng)和肺組織卻需要葡

萄糖作為能源物質(zhì)，若血中葡萄糖水平下降（低血糖），腦缺乏葡萄糖可產(chǎn)生不

良反應。

糖有解毒作用。機體肝糖元豐富則對某些細菌毒素的抵抗能力增強。動物試

驗表明，肝糖元不足時其對四氯化碳、酒精、碑等有害物質(zhì)的解毒作用顯著下降。

又如葡萄糖醛酸是葡萄糖代謝的氧化產(chǎn)物。它對某些藥物的解毒作用非常重要。

嗎啡、水楊酸和磺胺類藥物等都是通過它與之結(jié)合，生成葡萄糖醛酸衍生物排泄

而解毒。

四、食品加工中的重要原、輔材料

糖類是食品工'業(yè)的重要原輔材料。很多工業(yè)食品都含有糖，并且對食品的

感官性狀具有很重要的作用。例如在食品加工時要控制一定的糖酸比等。焙烤食

品主要由富含糖類的谷類原料制成，而硬糖則幾乎全是由糖（蔗糖）制成。

第二節(jié)食品中重要的糖類物質(zhì)

糖類由于受代謝過程的影響，動物性食品除蜂蜜外，通常含糖量甚少，主

要存在于植物性食品中。

根據(jù)其含糖量的多少可將食品分為高糖食品（如白糖、蜂蜜），低糖食品

（如黃瓜、瘦肉）和無糖食品（如食用油脂）。

按其化學結(jié)構(gòu)通?？蓪⑻欠譃閱翁?、雙糖和多糖，此外也可包括糖的衍生

物——糖醉。

現(xiàn)扼要介紹如下。

一、單糖

1.葡萄糖

葡萄糖主要由淀粉水解而來。此外，還可來自蔗糖、乳糖等的水解。

它是機體吸收、利用最好的單糖。（機體各器官都能利用它作為燃料和制

備許多其它重要的化合物，如核糖核酸、脫氧核糖核酸中的核糖和脫氧核糖、粘

多糖、糖蛋白、糖脂、脂類和非必需氨基酸等。）

有些器官（如：大腦、腎髓質(zhì)、肺組織和紅細胞等）實際上完全依靠葡萄

糖供給所需的能量。

［例如，每日大腦約需100?120g葡萄糖。饑餓時人體內(nèi)以糖元貯存的糖

很快耗盡，脂肪組織的解脂作用增加，盡管心臟和肌肉等可利脂肪酸為燃料，也

可利用由肝臟產(chǎn)生的胴體，但是，大腦所需葡萄糖量則必需由能轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑陌被?/p>

酸（生糖氨基酸）提供，也只在長期、絕對饑餓時大腦才適應這一變化，對葡萄

糖的需要量.少到40?50g。此外，腎髓質(zhì)、肺組織和紅細胞等也必需依靠萄糖

供能。］

機體血糖（血中的葡萄糖）濃度保持相對恒定（正常為80?120mg/100ml

血）對于保證上述組織能源的供應具有重要意義

2.果糖

［蜂蜜和許多水果中含有果糖，工業(yè)上最近已制成高果糖漿并應用于食品工

業(yè)生產(chǎn)。但機體的果糖主要由腸道的二糖酶將蔗糖分解為葡萄糖和果糖而來。吸

收時部分果糖被腸粘膜細胞轉(zhuǎn)變成葡萄糖和乳酸。肝臟是實際利用果糖唯的器

官，它可將果糖迅速轉(zhuǎn)化，所以在整個循環(huán)血液中的果糖含量很低。

果糖的代謝與葡萄糖的代謝不同，它不受胰島素制約，故糖尿病人可食用果

糖，但是大量食用也可產(chǎn)生副作用。｛盡管人體對果糖的代謝能力很強，然而不

少人仍可因大量食用而出現(xiàn)惡心、上腹部疼痛，以及不同血管區(qū)的血管擴張現(xiàn)象。

此外，大量給予果糖還可引起肝臟中三酸甘油酯合成增多，并可導致高三酸甘油

酯血癥，此外，尚發(fā)現(xiàn)血清膽固醇水平有不同程度的升高。｝

果糖的甜度很高，是通常糖類中最甜的物質(zhì)。若以蔗糖的甜度為100,葡萄

糖的甜度為74,而果糖的甜度為173。因而果糖是食品工業(yè)中重要的甜味物質(zhì)。

近年來，人們紛紛利用異構(gòu)化酶將葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)楣牵瞥刹煌?guī)格的果葡糖漿

（高果糖漿或異構(gòu)糖）予以應用。

二、雙糖

1.蔗糖

蔗糖廣泛分布于植物界，常大量存在于植物的根、莖、葉、花、果實和種

子中，由一分子葡萄糖和一分子果糖構(gòu)成，是食品工業(yè)中最重要的合能甜味物。

大量食用低分子糖有害，會造成：體重過高、糖尿病、制齒，可能還有動

脈硬化和心肌梗塞等，應該以高分子糖類為主滿足機體對糖的需要。

蔗糖易于發(fā)酵，并可產(chǎn)生溶解牙齒玦瑯質(zhì)和礦物質(zhì)的物質(zhì)。它被在牙垢中

發(fā)現(xiàn)的某些細菌和酵母作用，在牙齒上形成一層粘著力很強的不溶性葡聚糖，同

時產(chǎn)生作用于牙齒的酸，引起酷齒。

2.異構(gòu)蔗糖

異構(gòu)蔗糖又稱異麥芽酮糖，1957年首先由德國學者發(fā)現(xiàn)、制得。

它在蜂蜜和蔗汁中微量存在，也可用a—葡糖基轉(zhuǎn)移酶（或稱蔗糖變位酶）

CHaOH6

CH>O.OH

I1O---1CH20H.

OHOH

圖4-1異構(gòu)蔗糖

將蔗糖轉(zhuǎn)化制取，是由葡萄糖與果糖以a—1.6糖昔鍵相連的右旋糖（蔗糖變位

酶可使以1.2■-糖甘健相連的蔗糖轉(zhuǎn)變?yōu)?.6一糖背鍵相連的異構(gòu)蔗糖）。