第七章-营养与食品安全

第七章营养与食品安全第一节营养学基础一、营养素1.营养和营养素的概念“营养”:机体通过摄取食物，经过体内消化、吸收和代谢，利用食物中对身体有益的物质作为构建机体组织器官、满足生理功能和身体活动需要的生物学过程。营养素是机体为了维持生存、生长发育、身体活动和健康,以食物的形式摄入的必需物质。人体所需的营养素有碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质、维生素、水和膳食纤维。2.营养素的分类人体必需的微量元素包括铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴。属于可能必需的微量元素★氟。★维生素有14种包括脂溶性的维生素A、维生素D、维生素E、维生素K，以及水溶性的维生素C、维生素B维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸、泛酸、叶酸、胆碱、生物素。3植物化学物植物化学物植物性食物中除了某些营养素外，还有-些生物活性成分，具有保护人体、预防心脑血管疾病和恶性肿瘤等慢性非传染性疾病的作用。★按照植物化学物的结构或功能特点等分类主要包括:类胡萝卜素、植物固醇、多酚、蛋白酶抑制剂、植物雌激素、硫化物、单萜类、植酸等。4.膳食营养素参考摄入量:2014年推出了《中国居民膳食营养素参考摄入量》(2013版)。“膳食营养素参考摄入量”是一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值。包括:平均需要量(EAR)、推荐摄入量(RNI)、适宜摄入量(AI)、可耐受最高摄入量(UL)、宏量营养素可接受范围(AMDR)、预防非传染性慢性病的建议摄入量(PI-NCD,简称PI)和特定建议值(SPL)。(1)平均需要量EAR是群体中各个体需要量的平均值，由个体需要量研究资料计算而得;是根据某些指标进行判断，可以满足某一-特定性别、年龄及生理状况群体中50%个体需要的摄入水平;这摄入水平不能满足另外50%个体对该营养素的需要;是制订推荐摄入量(RNI)的基础。(2)推荐摄入量RNI相当于原来传统使用的RDAs,可以满足某特定性别、年龄及生理状况群体绝大多数(97%~98%)个体需要量的摄入水平;长期摄入RN1水平，可以满足身体对该营养素的需要，保持健康和维持组织中有适当的储备。RNI是以EAR为基础制定的，主要用途是作为个体每日摄入该营养素的目标值。(3)适宜摄入量AI当某种营养素的个体需要量的研究资料不足而无法计算EAR,进而不能推算RNI时，可设定适宜摄入量AI用以代替RNI。AI是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素摄入量。亦可用作个体摄入量的目标，该量可满足目标人群中几乎所有个体的需要。★(4)可耐受最高摄入量UL是平均每日可以摄入该营养素的最高量;“可耐受”是指这一摄入水平时是可耐受的，对一般人群几乎所有个体都不至于损害健康，当摄入量超过UL而进一步增加时，损害健康的危险性也随之增加。(5)宏量营养素可接受范围AMDR指脂肪、蛋白质和碳水化合物理想的摄入范围，该范围可以提供人体对这些必需营养素的需要，并且有利于降低慢性病的发生危险，常用占能量摄入量的百分比表示。（考）AMDR的显著特点是具有上限和下限，如果一个个体的摄入量高于或低于推荐的范围，可能引起罹患慢性病的风险增加，或导致必需营养素缺乏的可能性增加。(6)预防非传染性慢性病的建议摄入量PI-NCD膳食营养素摄入量过高或过低导致的慢性病一般涉及肥胖、糖尿病、高血压、血脂异常、脑卒中、心肌梗塞以及某些恶性肿瘤。PI-NCD是以非传染性慢性病(NCD)的一级预防为目标，提出的必需营养素的每日摄入量。当NCD易感人群某些营养素的摄入量接近或达到PI时，可以降低他们发生NCD的风险。（7）特定建议值SPL近几十年的研究证明营养素以外的某些膳食成分，其中多数属于植物化学物，具有改善人体生理功能、预防慢性疾病的生物学作用。某些疾病易感人群膳食中这些成分的摄入量达到或接近这个SPL时，有利于维护人体健康。二、能量和宏量营养素碳水化合物、蛋白质和脂类的主要作用是提供能量来满足人体的需要，也被称为产能营养素。“能”，为了计量上的方便，国际上制订统一-的单位，即焦耳(joule,J)或卡(calorie,cal)。1cal1g纯水的温度由15℃上升到16℃所需要的能量。1000cal1kcal两种能量单位的换算如下:（考）1kcal=4.184kJ;1kJ=0.239kcal;1000kcal=4.184MJ（兆焦）;1MJ=239kcaI。能量系数:指每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值。每克脂肪可以释放9kcal能量，每克蛋白质和碳水化合物都可以产生4kcal能量，每克酒精可以产生7kcal能量(但酒精不是营养素，对身体组织的生长、维持和修复无益)，每克膳食纤维可以产生2kcaI能量。1.碳水化合物:是人体的主要能量来源。肌糖原是骨骼肌随时可动用的贮备能源，用来满足骨骼肌的需要。肝糖原也是一种贮备能源，但贮存量不大，主要用于维持血糖水平的相对稳定。脑组织消耗的能量较多，在通常情况下，脑组织消耗的能量均来自碳水化合物的有氧氧化，因而脑组织对缺氧非常敏感。由于脑组织细胞贮存的糖原极少，所以脑功能对血糖水平有很大的依赖性，血糖水平过低可引起抽搐甚至昏迷。(1)碳水化合物分类:根据分子聚合度可分为糖、寡糖和多糖三类(2)血糖生成指数(CI):简称血糖指数，指分别摄入某种食物与等量葡萄糖2小时后血浆葡萄糖曲线下面积比。某食物在食后2小时血糖曲线下面积GI=X100相当含量葡萄糖在食后2小时血糖曲线下面积GI是用来衡量某种食物或某种膳食组成对血糖浓度影响的一个指标。GI高的食物或膳食，表示进入胃肠后消化快、吸收完全，葡萄糖迅速进人血液，血糖浓度波动大;高→快→迅速→大反之则表示在胃肠内停留时间长，释放缓慢，葡萄糖进入血液后峰值低，下降速度慢，血糖浓度波动小。低→慢→慢→小(3)碳水化合物参考摄入量与食物来源:人体对碳水化合物的需要量，常以占总供能量的百分比来表示。建议中国居民膳食碳水化合物的参考摄入量为占总能量摄入量的50%-65%。（考）膳食碳水化合物来源①包括复合碳水化合物淀粉、不消化的抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖等碳水化合物;（考）②限制纯能量食物如糖的摄入量，以保障人体能量和营养素的需要及改善胃肠道环境和预防龋齿的需要。单糖和双糖的来源主要是蔗糖、糖果、甜食、糕点、甜味水果、含糖饮料和蜂蜜等。★（甜的一般都是单糖和双糖）2.脂类:人体所消耗能量的40%~50%来自体内的脂肪。在短期饥饿情况下，则主要由体内的脂肪供给能量。脂肪也是重要的能源物质，但它不能在人体缺氧条件下供给能量。(1)脂类的组成和分类1)脂肪指中性脂肪，由一分子甘油和三分子脂肪酸组成,故称三酰甘油或甘油三酯。约占脂类的95%。脂肪大部分分布在皮下、大网膜、肠系膜以及肾周围等脂肪组织中，常以大块脂肪组织形式存在。2)脂肪酸:是构成甘油三酯的基本单位。A.按脂肪酸碳链长度可分为:长链脂肪酸(LCFA)含碳原子14~24个。中链脂肪酸(MCFA)含8~12个碳原子。短链脂肪酸(SCFA)含2~6个碳原子。B.按脂肪酸饱和程度可分为:饱和脂肪酸(SFA)，其碳链中不含双键;(考)单不饱和脂肪酸(MUFA)，其碳链中只含一个不饱和双键;多不饱和脂肪酸(PUFA)，其碳链中含两个或多个双键。C.按不饱和脂肪酸第一个双键的位置分类:可分为w-3、w-6、w-9(又称为n-3、n-6、n-9)等系列脂肪酸。不饱和脂肪酸的第一个不饱和双键所在碳原子的序号是3,则为w-3(或n-3)系脂肪酸，依次类推。D.按脂肪酸空间结构可分为:顺式脂肪酸其联结到双键两端碳原子上的两个氢原子在碳链的同侧;反式脂肪酸其联结到双键两端碳原子上的两个氢原子在碳链的不同侧。天然食品中的油脂，其脂肪酸结构多为顺式脂肪酸。明确规定:食品中若含有反式脂肪酸，必须在食品营养标签中明确标示。并指出每天摄入反式脂肪酸不应超过2.2克，应少于每日总能量的1%。过多摄入反式脂肪酸可使血液胆固醇增高，从而增加心血管疾病发生的风险。（考）3)类脂主要有磷脂、糖脂、类固醇等A磷脂是含有磷酸根、脂肪酸、甘油和氮的化合物。卵磷脂又称为磷脂酰胆碱，（考）存在于血浆中。神经鞘磷脂存在于神经鞘。（考）B糖脂是含有碳水化合物、脂肪酸和氨基乙醇的化合物。糖脂包括脑苷酯类和神经苷脂。糖脂也是构成细胞膜所必需的。（★）C类固醇及固醇类固醇是含有环戊烷多氢菲的化合物。类固醇中含有自由羟基者视为高分子醇，称为固醇。常见的固醇有动物组织中的胆固醇和植物组织中的谷固醇。（★）类脂在体内的含量较恒定，即使在肥胖患者含量也不增多;反之，在饥饿状态也不减少，故有“固定脂”或“不动脂”之称。（考）（2）脂类的生理功能1)供给能量脂肪是人体能量的重要来源，每克脂肪在体内氧化可供给能量37.67kJ(9kcal)。脂肪酸是细胞的重要能量来源。2)促进脂溶性维生素吸收脂肪是脂溶性维生素的溶媒，可促进脂溶性维生素的吸收。有些食物脂肪含有脂溶性维生素,如鱼肝油、奶油含有丰富的维生素A和维生素D。3)维持体温、保护脏器脂肪是热的不良导体，在皮下可阻止体热散失，有助于御寒。在器官周围的脂肪，有缓冲机械冲击的作用，可固定和保护器官。4)增加饱腹感脂肪在胃内停留时间较长，使人不易感到饥饿。5)提高膳食感官性状脂肪可使膳食增味添香。6)类脂的主要功能是构成身体组织和一些重要的生理活性物质。（3）必需脂肪酸（EFA）指机体不能合成，必须从食物中摄取的脂肪酸。必需脂肪酸在体内有多种生理功能主要有:1)构成线粒体和细胞膜的重要组成成分:人体缺乏必需脂肪酸时，细胞对水的通透性增加，毛细血管的脆性和通透性增高，皮肤出现水代谢紊乱，出现湿疹样病变。2)合成前列腺素的前体:前列腺素可抑制甘油三酯水解、促进局部血管扩张、影响神经刺激的传导等，作用于肾脏影响水的排泄考等。（★）3)参与胆固醇代谢胆固醇需要和亚油酸形成胆固醇亚油酸酯后，才能在体内转运，进行正常代谢。如果必需脂肪酸缺乏，胆固醇则与一些饱和脂肪酸结合，由于不能进行正常转运代谢，而在动脉沉积，形成动脉粥样硬化。（★）4)参与精子的形成膳食中长期缺乏必需脂肪酸，可出现不孕症，哺乳过程也可发生障碍。5)维护视力a-亚麻酸的衍生物DHA(二十二碳六烯酸)，是维持视网膜光感受器功能所必需的脂肪酸。a-亚麻酸缺乏时，可引起光感受器细胞受损，视力减退。长期缺乏a-亚麻酸时，对调节注意力和认知过程也有不良影响。但是，过多摄入必需脂肪酸，也可使体内氧化物、过氧化物增加，同样对机体产生不利影响。(4)膳食脂肪参考摄入量及脂类食物来源脂肪的需要量易受饮食习惯、季节和气候的影响，变动范围较大。脂肪在体内供给的能量，也可由碳水化合物来供给。中国成人膳食脂肪可接受范围(AMRD)（了解）脂肪能量占总能量的百分比，%年龄（岁）脂肪SFAMUFAPUFAN-6：n-3成人20-301010104:1-6:13蛋白质组成★★★碳(50%~55%)、氢(6.70%~7.3%)、氧(19%~24%)、氮(13%~19%)、硫(0%~4%)蛋白质是人体氮的唯一来源。（考）分类★★★（考）完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当，可以维持生命，促进生长发育半完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全，但有的数量不足，比例不适当，可以维持生命，但不能促进生长发育不完全蛋白所含必需氨基酸种类不全，既不能维持生命，也不能促进生长发育，氮折算成蛋白质的折算系数★★★每克氮相当于6.25g蛋白质(即100/16),其折算系数为6.25.样品中蛋白质的百分含量(g%)=每克样品中含氮量(g)x6.25x100%氮折算成蛋白质的折算系数氨基酸概念★★★是组成蛋白质的基本单位，是分子中具有氨基和羧基的一类化合物，具有共同的基本结构。分类★★★必需氨基酸★★★（考重点）不能在体内合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、组氨酸、缬氨酸（笨蛋来宿舍，晾一晾租来的鞋）非必需氨基酸可在体内合成，食物中缺少了也无妨条件必需氨基酸半胱氨酸、酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸和苯丙氨酸合成，又称为半必需氨基酸（败光了，笨蛋）限制氨基酸★★★食物