《基础营养素》PPT课件.ppt

第三章 基础营养素,第三章 基础营养素,第一节 蛋 白 质 第二节 碳水化合物 第三节 脂 类 第四节 热 能 第五节 维 生 素 第六节 矿 物 质,第一节 蛋 白 质,（一）、构成机体的重要物质基础,1 、起催化作用 2 、调节生理机能 3 、氧的运输,4 、肌肉收缩 5 、支架作用 6 、免疫作用 7 、遗传调控,一、蛋白质的功能,（二）、建造新组织和修补更新组织 （三）、供能 人体每天所需的能量有 14% 来自蛋白质。 （四）、赋予食品重要的功能特性,二、氮平衡,氮平衡 (nitrogen balance) ： 是反应机体摄入氮 ( 食物蛋白质含氮量约为 16%) 和排出氮的关系。 氮平衡状态可用下式表示： 摄入氮 = 尿氮 + 粪氮 + 其它氮损失（由皮肤及其它途径排出的氮）,二、氮平衡,1 、氮的总平衡： 当膳食蛋白质供应适当时，其氮的摄入量和排出量相等。 2 、氮的正平衡： 氮的摄食量大于排出量。 3 、氮的负平衡： 氮的摄食量小于排出量。 4 、零氮平衡： 摄入氮和排出氮相等。,三、必需氨基酸,（一）、必需氨基酸与非必需氨基酸 1 、必需氨基酸： 人体需要，自身不能合成，或合成的速度不能满足肌体需要，必须有食物蛋白质供给的氨基酸 包括：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸 2、非必需氨基酸： 人体内能够合成，不一定通过食物供给的氨基酸。,三、必需氨基酸,（二）、必需氨基酸的需要量及需要量模式 1 、需要量： 不同的年龄，其必需氨基酸的需要量不同 2 、氨基酸需要量模式： 将蛋白质中的色氨酸含量定为 l ，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。,四、食物蛋白质营养价值的评价,1、蛋白质的消化率： 指该食物蛋白质被消化酶分解、吸收的程度 蛋白质消化率(%)/摄入氮100 2、蛋白质的生物学价值 (BV) 生物价 氮储留量/氮吸收量 吸收氮 = 食物氮 ( 粪氮粪代谢氮 ) 储留氮 = 吸收氮 ( 尿氮尿内源氮 ),四、食物蛋白质营养价值的评价,3、蛋白质食物中蛋白质的含量 常见食物蛋白质含量： 大豆类30-40%； 肉类12-20%； 谷类少于10% 4 、氨基酸分 (amino acid score，AAS) 氨基酸分 = 1g受试蛋白质中氨基酸的毫克数/ 需要量模式中氨基酸的毫克数100,四、食物蛋白质营养价值的评价,5、蛋白质功效比值 (PER) 蛋白质功效比值动物体重增加 (g) / 摄入食物蛋白质 (g) 被测蛋白质功效比值实验组功效比值 / 对照组功效比值 2.5,五、提高蛋白质营养价值的措施,1、增加动物性食物的摄入量 2、蛋白质的互补作用 概念： 不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用，称为蛋白质互补作用 。 互补措施： 1 ）搭配食物的种类越多越好。 2 ）食物的种属越远越好 3 ）最好集中食物同时吃,六、蛋白质的摄取与食物来源,一、蛋白质的摄取 1 、蛋白质营养不良及营养状况评价 2 、蛋白质摄入过多 二、蛋白质的需要量 三、蛋白质的食物来源 大豆及其制品、畜禽肉、乳、蛋、鱼等,七、蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,（一）、热加工的有益作用 1 、杀菌和灭菌 2 、提高蛋白质的消化率 3 、破坏某些嫌忌成分 4 、改善食品的感官性质,七、蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,二、对蛋白质、氨基酸的破坏作用 1、加热：加热对蛋白质和氨基酸的营养价 值有一定损害 2、氧化：蛋白质和氨基酸的破坏可由氧化引起。 3、脱硫：含低糖的湿润食物剧烈加热时常引起胱氨酸 、 半胱氨酸显著破坏 4、异构化,第二节 碳水化合物,碳水化合物的概念,碳水化合物是多羟醛或多羟酮的环状半缩醛或其缩合物，如醛、酮、醇和酸等化合物的衍生物和聚合物,一、碳水化合物的种类,1、,1）、膳食纤维的概念 不被人体消化吸收的多糖类和木质素统称为膳食纤维，主要存在于植物细胞壁或细胞体内 2）、膳食纤维的种类 （） 不溶性食用纤维： （） 可溶性食物纤维： 3）、膳食纤维的功能,不溶性食用纤维的生理功能,膳食纤维可促进肠道蠕动，减少有害物质与肠壁的接触时间，有利于粪便排出。 促进胆汁酸的排泄，抑制血清胆固醇及甘油三脂的上升 不溶性食物纤维能促进人体胃肠吸收水分，延缓葡萄糖的吸收，改善耐糖量 改善神经末梢对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求，调节糖尿病人的血糖水平,可溶性食物纤维的生理功能,增强人体的免与功能。 对癌细胞具有很强的抑制作用 可显著降低机体心肌组织的脂褐素和皮肤羟脯氨酸的含量，增加脑和肝脏组织中的酶活力 具有抗疲劳作用 许多活性多糖具有降血糖活性 降血糖抗血栓功能、保肝作用、抵抗放射性的破坏及增加白细胞含量等,3、膳食纤维的功能,（1）降低血浆胆固醇的作用。 （2）对餐后血糖及胰岛素水平的影响。 （3）改善大肠功能。 （4）改善大肠的代谢。 （5）控制体重和减肥,二、碳水化合物的作用,供给热能 解毒作用 节约蛋白质 维持脑细胞的正常功能 抗生酮作用 协助胃肠系统,三、碳水化合物的营养特点,葡萄糖不属于必需营养素 消化过程比蛋白质和脂肪的消化过程简单、效率高 比蛋白质和脂肪的热卡值都低,四、碳水化合物的消化、吸收与代谢,主要消化过程在小肠内进行 被分解为单糖后通过小肠粘膜吸收 被机体吸收后的糖有三个基本去向 以糖原的方式储存 进入血液被直接利用 转变为脂肪,五、碳水化合物的饮食来源,谷类是人类可利用的碳水化合物最主要的来源 谷类中含碳水化合物的含量大约为6080左右 薯类食品碳水化合物含量大约为1525左右,六、碳水化合物的摄入,导致营养不足与肥胖,导致骨折与癌症,减少寿命,第三节 脂 类,脂质的概念与分类,概念： 不溶于水而溶于有机溶剂； 具有脂的结构式或与脂肪酸有成酯的可能 由生物体产生并由生物体利用,脂肪（三酯酰甘油、三酰基甘油、甘油三酯）,类脂：,磷脂,固醇,蜡,分类,主要的物理性质 1、色泽与气味 纯脂肪酸及其甘油酯无色无味 2、密度或相对密度 小于1；与分子质量呈反比 不饱和度越大，密度越大 3、熔点与沸点 碳链越长，熔点越高；偶数链高于相邻的奇数链,一、 脂 肪,4、 溶解度 在水中的溶解度： 脂肪酸随碳原子数增加其溶解度减小 脂肪不溶于水 在有机溶剂中的溶解度 脂肪酸愈低级、不饱和程度越高溶解度越大。 脂肪（油脂）溶于非极性有机溶剂，溶解度随 碳 链的增长而降低,一、 脂 肪,5、黏度 脂肪中脂肪酸的饱和程度越大，粘度越大； 碳原子数越多，粘度越大 6、油脂的折光指数 光在真空中的速度与在油脂中的速度的比值 测定油脂的折光指数是检验油脂纯度和种类的方法,一、 脂 肪,食品热加工中油脂的变化,油脂热增稠,R1-CH=CH-CH=CH-R2,+,R3-CH=CH-R4,300,食品热加工中油脂的变化,油脂在高温下的水解与缩合,- H2O,O,食品热加工中油脂的变化,脂肪酸的热聚合与热分解 1、游离脂肪酸在300时发生热聚合现象,2、Fe(R-CH2-COOH)2,350-360,食品工艺中要求控制油温在150,+ FeCO3,二、类 脂,1、磷脂,分类,鞘磷脂（鞘磷脂）（SM）,是两性分子，一个极性头部，两个非极性尾部 脂肪酸碳链为偶数16、18、20 ； 脂肪酸有饱和、不饱和之分。,特征：,甘油磷脂：磷脂酰胆碱PC、磷脂酰丝氨酸PS 磷脂酰乙醇胺PE、磷脂酰肌醇PI,2、磷 脂,性质 吸水性强的无色蜡状物，氧化变为黄褐色 溶于乙醚、乙醇，不溶于丙酮 溶血磷脂： 在相应的磷脂酶的作用下，水解一个脂肪酸残基，形成的磷脂。 在食品工业中的作用 乳化剂、抗氧化剂、营养添加剂,3）、磷脂的性质,氧化性质 磷脂中的不饱和键被氧化后形成黑色聚合物 白色 黄色 黑色 溶解性质 具有亲水性和亲脂性 易溶于氯仿-甲醇混合溶剂；不溶于无水丙酮,3）、磷脂的性质,水解性质,脂类的酶促水解,磷脂酶A1（B1）,磷脂酶A2（B2）,磷脂酶C,磷脂酶D,4）、磷脂的作用,磷脂是构成生物膜的重要成分 磷脂对人体有一定的营养价值 卵磷脂、脑磷脂具有抗氧化的功效，是抗氧化剂的增效剂 磷脂酰胆碱是很好的乳化剂,类固醇： 生物体内的以环戊烷的多氢菲为骨架的物质。 分类： 动物中：胆固醇 植物中：谷固醇、麦角固醇、豆固醇 性质：不溶于水、稀酸、稀碱 ，化学性质稳定,2、固醇,在体内以胆固醇和胆固醇酯的形式存在,3、蜡,蜡是不溶于水的固体，是高级一元醇与高级脂肪酸形成的酯。 蜡的性质 常温下为固体熔点：60-80之间。 不易被氧化、皂化较困难 蜡的生物学意义：保护作用,三、油脂加工的化学,油脂的精炼 沉降工艺：沉淀、过滤、离心分离 除去糖类、蛋白质、水 脱胶（水化法）：主要除去磷脂 用一定数量的热水或稀碱、盐及其它电解质溶液 脱酸：除去游离的脂肪酸 碱炼法、真空水蒸气蒸馏,三、油脂加工的化学,脱色：加热后，加入吸附剂 脱臭：真空蒸汽脱臭法 脱蜡：根据熔点的差异，结晶析出 油脂氢化 将氢加到脂肪酸链的双键上 酯交换 酯和酸间、酯与醇间、酯与酯间的交换，其目的是使脂肪酸在脂肪中随机分布,四、 食品脂质在风味中的作用,一、物理作用 影响食品的口感和气味 例如： 黄油中的香气主要是挥发性脂肪酸、异戊醛、 2-乙酰-3-羟基丁酮 二、脂作为风味的前身 酸败： 脂肪酸氧化引起的变味 变味： 由轻度氧化 硬化风味：优质在氢化过程中因起的变味,第五节 维 生 素,一 、概述 二、 脂溶性维生素 三、 水溶性维生素 四、 食品中维生素变化、 损失的常见原因,维生素是机体维持正常生命活动所 必不可少的一类小分子有机物。,一 、概 述,维生素在机体内的作用： 作为辅酶或辅酶的前体； 作为抗氧化保护系统的组分； 参与基因调控；特定功能,维生素的特点,维生素或其前体都存在于天然食物中 既不是能量物质，也不是结构组分 参与机体生理功能，在体内含量较少 人体不能合成维生素，或合成能力较低不能满足需要，必须由食物供给,维生素的稳定性,维生素在生命有机体内以一类结构相关、营养功能类似的化合物形式存在 酸、碱、氧、光、热等的外界环境，对维生素的稳定性产生影响 维生素作为还原剂、褐变反应的反应物、分为物质的前体影响食品的品质。,维生素的生物利用率,生物利用率 摄入的营养素被肠道吸收，在代谢过程中所起的作用或在体内被利用的程度。 影响维生素利用率的因素： 膳食的组成 维生素的存在形式 特定维生素与膳食组分的相互作用,维生素分类,脂溶性维生素： VA、VD、VE 、VK 水溶性维生素： VB1 、 VB2 、 VB6 、 VB12、 VC、Vpp、生物素、叶酸、泛酸,维生素A 维生素D 维生素E 维生素K,二、脂溶性维生素,维持上皮组织健康及正常视觉，促进年幼动物骨 骼的形成和正常生长。 有抗氧化、提高机体免疫力的功能。,维 生 素 A,维 生 素 A,缺乏症 夜盲症、干眼病、角膜软化 食物来源 动物肝脏和鱼肝油 牛奶、鸡蛋 胡萝卜及深绿色蔬菜中,维生素D（抗佝偻病维生素）,主要功能： 调节钙、磷代谢，维持血液中钙、磷浓度正常，促使骨骼正常发育。 缺乏症 儿童：佝偻病 成年人：骨质疏松、软骨病 食物来源： 肝、鱼 、蛋黄、奶油、海产鱼油,维生素E（抗不育维生素或生育酚）,生理功能： 具有抗氧化剂的功能，捕捉自由基保护细胞膜上的不饱和脂肪酸 保护巯基不被氧化，从而保护某些酶的活性 抗不育、预防流产；延缓衰老预防心血管病、癌症,维生素E（抗不育维生素或生育酚）,缺乏症 影响正常生育；肌肉萎缩、肾脏受损 来源： 主要存在于麦胚油、大豆油、玉米油、葵花油和蔬菜中。,维生素K（凝血维生素）,生理功能： 促进肝脏合成凝血酶原，调节凝血因子、的合成 缺乏症：血凝迟缓 来源： 绿色蔬菜、鱼肉、肠道细菌,维生素B1和羧化辅酶 维生素B2和黄素辅酶 维生素PP和辅酶I、辅酶II 维生素B6和磷酸吡哆醛 泛酸和辅酶A（CoA）,叶酸和叶酸辅酶 维生素B12和B12辅酶 生物素 维生素C,三、 水溶性维生素,维生素B1和羧化辅酶,生理功能： 脱羧酶的辅酶 转酮醇酶的辅酶 缺乏症 脚气病：表现出多发性神经炎。皮肤麻木、 心力衰竭、四肢无力、下肢水肿、消化不良。 来源： 谷物的胚、糠、麸 酵母 肉类（猪） 蛋 豆类,维生素B2和黄素辅酶,生理功能： 维生素B2以FAD和FMN存在，在氧化-还原反应中，起着电子和质子的传递体作用。 缺乏症： 缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。 主要症状为口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。,维生素B2和黄素辅酶,来源： 含量最多：动物的肝、肾、心 其次：牛奶、干酪、蛋类、酵母 豆类、发芽种子、蔬菜、水果,泛酸和辅酶A（CoA）,生理功能 泛酸作为辅酶A的组成成分参与物质代谢。 它的重要生理功能是酰基的载体 来源： 动物组织、谷物及豆类,维生素PP（抗癞皮病维生素） 和辅酶I、辅酶II,生理功能： 生物氧化过程中重要的氢递体 缺乏症：癞皮病 来源：酵母、肝脏、乳类、豆类、谷类 人和动物肠道中细菌可合成烟酰胺,维生素B6和磷酸吡哆醛,生理功能： 是氨基酸转氨作用、脱羧作用和消旋作用的辅酶。 缺乏症 癫痫样惊厥、皮炎、贫血 来源： 谷物、肝、肉、绿叶蔬菜,生 物 素,生理功能： 作为CO2的载体，在生物合成中起传递和固定CO2的作用。 缺乏症： 食欲不振、恶心呕吐、贫血、肌痛等 来源： 玉米、花生、酵母、大豆,叶酸和叶酸辅酶,生理功能： 主要作用是作为一碳基团酶系的辅酶，参与多种生物合成过程。 缺失症 贫血症 来源：肠道细菌可合成叶酸,维生素B12和B12辅酶,生理功能： 5-脱氧腺苷钴胺素是作为变位酶的辅酶 甲基钴胺素参与转甲基作用。,维生素B12和B12辅酶,来源： 只有某些细菌才能合成，人和动物体内肠道细菌能合成维生素B12,维生素C（抗坏血酸）,生理功能 在体内参与氧化还原，维持谷胱甘肽的还原状态。 羟化反应：促进胶原蛋白和氨基聚糖的合成 解毒的功效,维生素C（抗坏血酸）,缺乏症 坏血病：口腔溃疡不易愈合，骨骼牙齿易折断或脱落。毛细血管通透性大，易出血。 来源新鲜的蔬菜与水果中,四、 食品中维生素变化、 损失的常见原因,维生素含量的内在变化 采（宰）后食物中维生素含量的变化 食物预处理过程中维生素含量的变化 热烫与热处理的影响 加工后维生素的损失 加工用化学药品及其它食品组分的影响,维生素含量的内在变化,植物的维生素含量的内在变化 成熟期/未成熟期、产地、气候条件、农耕方式 动物体内的维生素含量的内在变化 生物调节机制 动物饲料,采（宰）后食物中维生素的变化,采摘后维生素受到破坏的原因 细胞的完整性、酶的封闭性被破坏，引起维生素分布形式的改变及活性的变化 保护维生素的方法 冷藏条件 避免长时间储存 减少食物被破坏的程度,食物预处理过程中维生素含量的变化,水果、蔬菜的去皮整理中维生素的损失 如抗坏血酸、硫胺素、叶酸 动物产品的切割、清洗使水溶性维生素的损失 谷物制粉中维生素的损失,热烫与热处理的对维生素稳定性的影响,使维生素氧化和液相浸出（沥滤） 影响热处理过程中维生素稳定性的因素 食品的化学性质、化学环境、维生素个形式的稳定性及沥滤时机,贮藏过程维生素的损失,贮藏过程中维生素损失较小的原因 1、室温、低温下化学反应速率降低 2、溶解氧以耗尽 3、PH值低，对一些维生素有利,食品过于干燥，对氧敏感的维生素损失较大,加工用化学药品对维生素的影响,氯对维生素的影响 食品中用氯的形式： HClO、ClO-、Cl2 、ClO2 氯与维生素可发生亲和取代、氧化反应 硫酸盐/亚硫酸盐对维生素的影响 亚硫酸根可使硫胺素、维生素B6失活,加工用化学药品对维生素的影响,亚硝酸盐 加入维生素C可使亚硝酸盐转为NO，并维持维C的部分活性 酸： 增加抗坏血酸、硫胺素的稳定性 烷基化物： 降低抗坏血酸、硫胺素、叶酸、泛酸,第六节 矿 物 质,一、含义、分类和特点,1、含义：矿物质又叫无机盐或灰分，以无机化合物形式在体内起作用。 2、分类： 常量元素（宏量元素）：含量大于体重的0.01%。 微量元素（痕量元素）：含量小于体重的0.01% 3、特点： 在体内，不能生成也不消失，必需经膳食补充 体内分布极不均匀 矿物质之间存在协同或拮抗作用 摄入过多易产生毒害作用,二、生理功能,、矿物质是构成机体组织的重要材料。 、矿物质可调节体液平衡。 、矿物质可维持机体的酸碱平衡。 、矿物质是酶系统的活化剂 5、协助多种营养素发挥作用,三、矿物质的摄取,食物中含有人体所需的各种矿物质 正处身体发育阶段大的青少年，易缺乏些矿物质 切忌把矿物质制剂当成补品大量滥用 在补充矿物质之前，熟悉各种矿物质的生理作用和特点,四、矿物质与维生素的区别与联系,四、矿物质与维生素的区别与联系,联系： 维生素和矿物质是良好的伙伴，它们在体内相互配合，共同发挥作用，保障人体健康,（一）钙,钙的简介 钙是生物圈内分布最广泛的元素之一 钙是构成人体的重要组分 构成骨骼和牙齿 参与各种生理功能和代谢过程,（一）钙,生理功能 构成骨骼和牙齿 维持所有细胞的正常生理状态 控制神经感应性及肌肉收缩 帮助血液凝固 减轻经前症状 减少疲劳，加速精力恢复 增强人体抵抗力,（一）钙,需要人群 1）经常腰背和痛经的人补充钙质会改善症状。 2）成长期神经痛的青少年多摄取钙能使疼痛减轻。 3）血糖低和处在更年期的人应摄入较多的钙。 生理需要量 青春期、儿童为1000mg；成年人为800mg， 孕中期妇女为1000mg；孕晚期妇女与乳母为 1200mg。 成人最高摄入量为2g/d。,（一）钙,过量表现 1） 肾结石。 2） 奶碱综合症-奶碱综合症的典型症候群包括高血钙症、碱中毒和肾功能障碍。 3） 钙和其它矿物质的相互干扰作用，高钙摄入能影响铁、锌、镁、磷的生物利用率。 缺乏症 不同的人群缺钙会引起不同的症状,（一）钙,摄取提示 补钙同时一定要注意维生素D的补充 草酸和钙结合形成不溶性钙，影响钙的吸收 磷与钙可形成正磷酸钙，当钙磷比小于1时，则影响钙在人体内的驻留引起骨质疏松。 钙与镁并用时，其比率应为钙：镁=2:1,（二）硒,硒的简介： 含量极微 分布分散 以三种非晶态固体形式存在 抗氧化、维持正常的免疫功能、生育功能等,（二）硒,生理功能 构成含硒蛋白与含硒酶的成分 抗氧化作用 对甲状腺激素的调节作用 维持正常的免疫功能 预防与硒缺乏相关的地方病 抗肿瘤作用 抗艾滋病作用 维持正常生育功能,（二）硒,需要人群 男性、生活在贫硒地区的居民 生理需要 18岁以上者的推荐摄入量为50ug/d 可耐受最高摄入量为400ug/d 过量表现 指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫,（二）硒,硒缺乏症 缺乏硒会导致未老先衰 严重缺乏硒会引发心肌病及心肌衰竭 发生克山病，大骨节病 精神萎靡不振，精子活力下降，易患感冒,（三）锌,锌的简介 锌是一种蓝白色金属 锌的化学性质活泼 锌易溶于酸,（三）锌,生理功能： 催化 结构 调节 需要人群： 男性、前列腺病患者、女性痛经情况、 流汗过多酗酒者、糖尿病患者 生理需要量 成年男子的锌推荐摄入量订为15.5mg/d， 成年女子的锌推荐摄入量订为11.5mg/d， 孕妇锌推荐摄入量订为16.5mg/d， 乳母锌推荐摄入量订为21.5mg/d。,（三）锌,过量表现 锌对胃肠道的直接作用，导致上腹疼痛、腹泻、恶心、呕吐 贫血、免疫功能下降和高密度脂蛋白胆固醇降低，可引起铜缺乏 锌缺乏症 肠病性肢端性皮炎 严重缺锌引起的皮炎损害和免疫功能损伤 生长缓慢、皮肤伤口愈合不良、味觉障碍胃肠道疾患、免疫功能减退等,（四）铁,、铁的简介 铁主要存在于血红蛋白中 、食物来源 铁广泛存在于各种食物中，分布极不均衡 吸收率相差极大、 、代谢吸收 吸收依血红素铁和非血红素铁有不同，来自肉、禽、鱼类血红蛋白和肌红蛋白中的血红素铁，机体的吸收率为10%。,（四）铁,4、生理功能 1）参与体内氧的运送和组织呼吸过程 2）维持正常的造血功能 3）参与其他重要功能 5、需要人群 6、生理需要量 男子15mg/d；女子为20mg/d; 7、 食源,不同人群铁的适宜摄入量(AI) mg/d,含铁较高的食物 mg/100g,（四）铁,、过量表现 肝铁过载导致肝纤维化甚至肝硬化和肝细胞瘤。 铁通过催化自由基的生成，参与动脉粥样硬化的形成。 铁过多诱导的脂质过氧化反应的增强，诱发突变，与肝、结肠、直肠、肺、食管、膀胱等多种