课件：现代生活化学cha生活的基础能量修改.ppt

第一章 生活 的基础能量,1. 1 生活中的能量,1. 3 蛋白质、氨基酸,1. 4 维生素,1. 5 食品添加剂与人类健康,绿皮鸡蛋,1. 2 常见食物的化学特性,思考与练习题,1.1生活中的能量 The energy in life,一、能量的概念（Energy） 生 活,生存温饱发展,能 量 （做功和维持体温）,1.日常活动中的能量消耗 （The energy consumption in daily campaign） 基础代谢率 BME：Basic Matabolism Energy 基础代谢能量 BMR：Basic Matabolism Rate 基础代谢率 BMR=BME(kgh室温)6887W, 正常活动(以成人为例) BMR=116W 1W=1Js-1 每天消耗的能量=606024116=9922400J1万kJ 就业劳动 150450W 轻体力活动 140W 步行（10公里h）280W 扫地 175W 写作 300W 铲土 450W 负重爬山 1700W,70公斤人理论最高输出功率= 224(肌肉的最高输出功率)700.45(假定45是肌肉） = 7056W 实际最高输出功率= 4100W（如举重） 人能否达到理论最高输出功率？, 大学生 男性(63kg) 145W 12600kJ天 女性(50kg) 102W 8820kJ天 (5) 一般居民（中国营养学会推荐） 男性(63kg) 11630kJ/天 女性(50kg) 8600kJ /天,男孩的力气为何比女孩大？ 一个人力气的大小，取决于运动肌的多少，肌肉块大，力气就大，反之则弱。当然与年龄和性别有关，10岁的男孩就比8岁的力气大，即使身高和年龄增大，力气也相应增加，女孩的这种规律就差，这是男孩青春期开始后，垂体生长激素甲状腺素以肾上腺皮质激素增多（睾丸酮有此特征），使肌肉量大量增生，达到体重的13（女孩多生长脂肪），所以男孩的力气比女孩大。, 温饱线 国际食品卫生组织规定人均日摄取热量应为 1万kJ -温饱线The line of the basic need 世界发达国家 1.31.4 万kJ/天 我国城市 1.11.2 我国平均 1.01.1,2能量的来源 蛋白质 能量 食物主体 脂类（脂肪、磷脂、胆固醇） （营养成分） 糖 食物 微量 无机质（尤其是微量元素） 营养成分 维生素 非营养成分（食用纤维、水）,（1）食物的主体（主食，主要包括糖、蛋白质、脂肪）, 2 CO2 + H2O + 500kJ （能量）, 糖类(Carbohydrate) 或碳水化合物Cm(H2O)n(是一种快速能量) 1g17kJ 每天需 100130g食糖（中国人吃糖并不多） 250270g淀粉 可满足人体需要 蛋白质(Proteins) 蛋白质在消化酶的作用下水解成20多种a-氨基酸(人体吸收). 1克蛋白质可提供17kJ热, 成人每天需求量4556g,相当于310克瘦肉或是3个鸡蛋,考虑到实际吸收率,实际应供给80120克蛋白质。,脂肪（Fat），脂类（脂肪+类脂lipids） 每克可提供37kJ热，过去认为成人每天约需80120g，由于现代医学发现人体脂肪过多贮存会引起心脏病、高血压、糖尿病等多种疾病，故建议应降低脂肪量。,国家食品与营养学会提出的每日推荐量（男性为例）： 糖 360440g 5565 59.2% 58% 蛋白质 80120g 12.517.5 15.5% 12% 脂肪 6095g 2030 25.3% 30% 总量 970013000kJ 平均(63kg) 11500kJ 蓝色表示日本1990年的PFC(理想) 绿色表示欧洲理想PFC,大学生食谱分析（每天）以男生为例 550g米： 70糖=385g ； 8蛋白质=44g； 2脂肪=11g 400g蔬菜： 15糖= 60g 1蛋白质=4g 120g肉类（含油类）： 20蛋白质=24g 20脂肪=24g 总计 糖 445克（17）=7565kJ（75.40） 蛋白质 72克（17）=1224kJ （12.00） 脂肪 35克（37）=1295kJ（12.60） 合计 10084kJ10000kJ, 维生素（vitamin）与酶有关特定的疾病 自从日本的铃木1910年发表了米糠中有维 生素B 1以来，已发现了数十种维生素。其定 义如下：维生素是微量支配动物的营养，调节 正常的生理机能，促进完全代谢的有机化合物，人体内不能合成，本身不能成为能源的必需营 养素生物催化剂（单位：mg、g）,例：维A：缺少导致夜盲症 维B1：缺少导致脚气病 维B12：缺少导致恶性贫血 维C：缺少导致坏血病 维D （阳光维生素） ：缺少导致佝偻病 维D：过多导致血钙增高 维E：缺少导致不孕,微量元素 是动植物生命体系的营养元素，量很少，但都有很重要的生理功能：Fe、En、Cu、Cr、Co、Mo、V、F、I、Mn、Se、B、Ni等。,摄取食物 断裂产物（小分子） 吸收到体液 （巨型分子）,二、能量的转换与利用 Use and conversion of energy,水解,酶,肠壁,重新合成蛋白质 新陈代谢,O2 能量,糖 单糖 蛋白质 氨基酸 脂肪 脂肪酸,1.消化与吸收 Digestion and absorption,形成脂肪 含量过高 多糖糖元 (肝)达6% 含量过低 肝糖 （仓库）,C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+2889KJ（热）,酶ferment,糖Carbohydrate 唾液 胃 胰脏、肠（吸收） 血液（血糖） Saliva Stomach Pancreas、intestines Blood,淀粉 二糖（麦芽糖） 单糖（葡萄糖）,淀粉酶,(2) 蛋白质 Proteins 胃（开始） 小肠（水解的氨基酸被吸收） Stomach Small intestine,胃蛋白酶,食物的蛋白质越高，在胃内滞留的时间就越长 肉：停留34小时，耐饿； 蔬菜水果：停留1.52小时，不耐饿。, 脂肪Fat： 胃作用较弱，脂肪的消化主要在肠道中进行。 帮助水解的酶是水溶性的？脂肪又不溶于水？靠肝脏分泌的胆盐 （ 具有亲油、亲水的双亲结构）使油乳化。,1.2 常见食物的化学特征 The chemical feature of common food,1.谷物 Grain 主要成份是糖质（淀粉Starch ） 脂肪Fat 较少 氨基酸Amino acid 较肉类不齐全，是需要的65% ， 杂粮营养成份不亚于大米和麦子。 维生素Proteins 除B族(多存于米糠中,精米较少)外, 其它极少。 无机物Inorganic matter （Ca少、K多、Na、P多以及Fe等微量元素），糙米是精米的23倍。 因此，以谷物为主食时，必须补充副食蔬菜，以保证蛋白质、脂肪及微量元素的全面供应。,一、主食or粮食Staple food (Principal food ),米的风味（ rices taste ） 欧美人爱好不粘的食品，而食用米饭的日本人却重视饭粒的物理性，即光泽、紧密、粘性等。米的风味好坏，不仅与稻子的品种有关，而且栽培的方法、季节、土质等也有很大的影响。例如东北米好吃，一季晚好吃，早稻不好吃，泰国米好看。米饭的粘弹性强，粘着度高是风味好坏的标志。直链（与碘反应是蓝色）多的米，一般感官评价低，糯米的支链多（与碘反应呈红褐色），加热后易疆结，所以糯米饭比较粘。,按组成一般可分为两类 以脂肪、蛋白质为主的而淀粉次之的物质： 如大豆、花生、油籽等，营养程度大。 以淀粉、蛋白质为主而脂肪少的物质 杂豆 （绿豆、豌豆、蚕豆） 适合于减肥。,2.豆类 Beans,大豆又称黄豆（Soya bean） 蛋白质的含量高, 氨基酸齐全, 维生素较多, 脂 肪适量, 磷脂质丰富, 亚油酸多,含皂苷,称为植 物蛋白的名品，维生素以B类为多, A、D少,不 宜消化,不要吃得过多.常吃可防四类疾病(大豆 植物雌激素)：,心血管疾病 ; 骨质疏松; 绝经期综合症 ;癌症及爱滋病,花生消化率高（优于大豆），缺维B、维C，花生薄皮可防脂油被氧化，花生若被黄曲霉素污染（毒性非常大）致癌物，消化时间较谷类长。 杂豆Miscellaneous beans 糖含量高，蛋白质适中，脂肪少可代主食适合于减肥。,花生(Peanut) 、芝麻(Sesame) 、葵花籽(Sunflower seed ) 主要作为食油和蛋白质资源必需氨基酸齐全，脂肪含量高 (吃后不宜喝生、冷水）,二、副食（Foodstuffs）,1.肉类（肉、鱼、蛋 Meat, fish and egg ）,肌肉（瘦肉） lean meat 特点 必需氨基酸多，匹配好 富含维生素（肝脏）维A 胆固醇不高，脂肪含量少（尤其是背部和腿部） 消化吸收率高（95%以上）, 鱼（Fish）及水产品(aquatic product) 特点 高蛋白（20%），维生素多，微量元素高， 罗旋藻类（60%） 深海鱼中含一定量脂肪酸。 EPA 二十碳五烯酸； IPA 十二碳五烯酸； 花生四烯酸 DHA 二十二碳六烯酸, 是大脑细胞及脑神经形成、发育及运行的物质基础。存在于大脑及眼部，所以有 吃鱼使人眼亮聪明之说,味道鲜美（非氮化合物30%），含硫氨基酸比肉类高。总之， 富含各类营养物质，种类齐全，易被人体吸收，生物利用率高。,DHA 100ml母乳中的DHA含量 美国 7mg 澳大利亚10mg 日本22mg 智商高,蛋（Egg）（以鹌鹑蛋最优） 特点 氨基酸品种最全（18种），尤其是赖氨酸丰富 （谷类缺少） 胃内停留时间短，消化吸收率高（95%） 维生素（A、D、泛酸等）、微量元素多（Fe等） 亚油酸、脂质高（磷脂质包括卵磷脂和脑磷脂） 蛋清、蛋黄(含胆固醇)不一样，含多种成份，都 应吃。, 鸡蛋全价蛋白质,精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸、丝氨酸、 谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、羟基脯氨酸、 天冬氨酸、胱氨酸。 （12种非必须氨基酸） 在脂肪水解后的脂肪酸中 亚油酸、Y亚麻酸、花生四烯酸 必要脂肪酸（不饱和脂肪酸）,氨基酸（amino acid）基础知识（20多种） 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、 亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸 （8种必须氨基酸）,种类 叶 Leaf 茎 Stem 根 Root 果 Fruit,蔬菜Vegetables, Characteristic 一般含水分70%以上 是维生素、无机盐、果胶及糖的来源 纤维素及果胶汁使肠蠕动，促进消化， 酵素也有利消化及其它各种生理功能 是提供多种变化的食品、香味、色泽 和丰富菜肴的物质,推荐： 豆制品、甜椒、香菇、木耳、萝卜、苜蓿、葱类,豆制品Bean products：蛋白质高(42%),胆固 醇低(1%以下),吸收率高(96%),亚油酸, 卵磷脂,VB,VE多,更适宜于老人及心脏 病患者食用； 甜椒Green pepper：除主含蛋白质以糖外， 维生素含量丰富，尤其是维c（0.29%）， 是蔬菜及果品中最多的，高营养价值; 蘑菇Mushroom、香菇：高蛋白质（40%）， 富氨基酸，高维D，可防癌；,木耳Edible fungus(黑白之分) ：富含蛋白质 和维生素，还有强筋补肾，止咳润肺， 提神健脑，矫嫩皮肤和防癌之功效； 土豆Potato ：强身健体的“第二面包”，又 称地下苹果。有极高的营养价值、医药 价值和应用价值。,萝卜Turnip：含丰富碳水化合物和无机质，维 C、维B2，糖化酵素，芥油，植物杀菌素；主要功能是：下气、消积、定揣、治痰、消食除 胀、利大小便、止气痛。(叶子中 的营养也很丰富),胡萝卜 Carrot: 胡萝卜素进入人体被吸收后，可转化成维生素A，所以胡萝卜素又叫维生素A原。胡萝卜虽经煮蒸日晒，其中的胡萝卜素损失很少。,2019/8/6,29,可编辑,葱类shallot：别名香葱，全国各地均有栽培， 冬、春或夏季采收，性温，味辛，归肺、 胃经。能发汗解表，通阳散寒，驱虫， 解毒。其主要成份含有挥发油，主要为 蒜辣素，其次为二烯丙基硫醚，同时含 有维生素B1、维生素B2、维生素C、烟酸、 脂肪、钙、磷、铁等。 苜蓿Lucerne：蛋白质含量极高，极宜被人体 吸收，多种维生素（尤其是维E），对习 惯性流产、不育症、血管炎、硬皮症等 多种疾病有治疗作用，还可防记忆衰退 延缓衰老，产于俄国 （俄国的青霉素）。,果品Fruits （见表15、16） 分类： 浆果 Berry 仁果Kernel 核果 Drupe 坚果Nut 特点： 前三类90%为水分，主要成份为糖； 维C多，缺脂肪、蛋白质（可减肥、治高血压）； 不能代替主食；,Recommendation ： 柑桔 Orange 、 核桃 Walnut 、 西红柿 tomato 、 葡萄Grape 香蕉 Banana 、草莓 strawberry、 瓜子及果仁 Melon seeds and kernel 、,1.3 蛋白质、氨基酸与人类健Proteins, amino acid and human health,蛋白质、氨基酸是组成人体主要固态成份，是生命活动的基础，近年随着生活水平的日益提高，人们对蛋白质的数量和质量非常关注，更加重视对蛋白质的研究与开发，并通过利用传统资源和扩大开发传统资源等途径获得大量质优价廉的蛋白质。,一、蛋白质的组成 Composition of protein,R O H R O NH2 CCN CCOH 氨基酸分子 氨基 n 羧基 H H,把CONH表示的结合（肽键），许多氨基酸结合的称为多肽,肽键是蛋白质基本结构，一般的蛋白质为约20多种a氨基酸以肽键形成的巨大分子。 在同一个分子中有这两个官能团碱性的氨基和酸性的羟基，因此分子之间很容易进行酸碱缩合反应形成聚氨基酸，生命体内所有的蛋白质都是聚氨基酸，是细胞的主要成份。,R O O R O H2NCC N C NCCOH n H H H H,我国自己合成的胰岛素，就是由51个氨基酸组成的 （存在于牛的胰腺中） 蛋白质约占成人体重的16.3%，并不断分解与合成（动态）。,H N C C OH+H N C C OH,肽键,Cys Tyr lle Asn Cys Pro Leu Gly NH2 s s,半胱氨酸 酪氨酸 异亮氨酸 天冬氨酸 脯氨酸 亮氨酸 甘氨酸,二肽,催产素 （一级结构）,当x50，则聚氨基酸分子较大，称之为蛋白质Protein 。,我国自己合成的胰岛素，就是由51个氨基酸组成的 （存在于牛的胰腺中） 蛋白质约占成人体重的16.3%，并不断分解与合成（动态）。,农畜产品是人类食用蛋白的主要来源 动物性蛋白畜肉、牛乳、鸡蛋、鱼肉及其制品 （蛋白质的数量、质量优于植物蛋白，称完全蛋白质） 植物性蛋白大豆、小麦、豆类 Problem ： 耕地下降，人口增加，造成蛋白质缺乏，分布不均，资源浪费。,二、传统蛋白食品 The traditional food of protein,油料蛋白的开发利用（脱脂大豆、花生、葵花籽、芝麻蛋白质含量达4050%） 水产类蛋白质 海洋中有20多万种生物（主要有鱼、虾、蟹、贝、藻类） 蛋白质含量：鱼1520%、对虾20. 6%、河虾17.5%、蟹14.5%、海带8.2%、紫菜1428%、牡蛎4557%。 谷类蛋白质（主要有小麦、大米、玉米、高梁、小米） 蛋白质多分布于谷皮和胚芽中，必需氨基酸不齐全。,三、辅助蛋白食品（加工）,微生物造福人类历史悠久，各种酒精饮料、酱油、醋 的酿造，烤面包、泡菜、酸奶等离不开微生物的作用。 单细胞蛋白是指以工业方式培养的微生物（如酵母菌、 乳酸菌、霉菌、藻类等），这些菌体含丰富的蛋白质，可 用作人类食物或动物饲料的微生物蛋白质，单细胞是种浓 缩的蛋白类产品，含粗蛋白5085%，氨基的组成齐全， 可利用率高，还含维生素、无机盐、脂肪、糖类等，营养 价值远优于鱼类和大豆粉。 Characteristic： 资源丰富 投资少，生产速率高。(每天：500公斤牛 0.4公斤 蛋白质天；500公斤酵母5000公斤蛋白质天） 不占耕地，不受地区与条件限制,四、蛋白质新资源单细胞蛋白（SCP）,从现代营养学的观点来看，确定食物蛋白质的营养价值，不仅要有蛋白质的含量是否高，还要看必需氨基酸的配比是否协调，是数量与质量的双重指标，人的基本活动、基础代谢，需要能量由食物所提供的热量中有1520%由蛋白质提供，机体内的或已破损的组织细胞中蛋白质被分解后产生的氨基酸，大部分被作为原料被重新合成蛋白质，以发挥其生物功能，所以，以更高的蛋白质作为人体的来源是不经济的，脂肪、碳水化合物的摄取也需重视，三者合理的摄食结构将使人类生活水平上新台阶。,五、营养价值评价 Appraisement of nutrition value,知识介绍： 天然螺旋藻：含丰富的优质蛋白质、B胡萝卜素、r亚麻酸SOD（超氧化物歧化酶）、磷酯、维生素（B类、叶酸等）、微量元素（Ca、Fe、En、Se等）。吸收率高，具有抗疲劳、耐缺氧，免疫调节、调节血酯，肿瘤的保健作用，1克螺旋藻的营养成份，含量相当于1000克各类蔬菜、水果的总和。 常用食品中氨基酸组成合理顺序： 鸡蛋牛奶鱼肉,1.4 维生素（vitamin）,维生素微量支配动物的营养，调节正常的生理机能，促进完全代谢的有机化合物，人体内不能合成，本身不能成为能源必需营养素。（主要来源于蔬菜与水果） 在生物体内能转化为维生素的前体物质前维生素or母体 化学结构类似，具有同样维生素作用的物质同效维生素 化学结构类似，具有对抗作用（与V竞争）的物质抗维生素。,一、维生素的分类 The classfication of vitamin,二、维生素的基本性质 The basic property of vitamin 对热稳定性 EDB2B1AC 氧化性 A、C最强 影响其它吸收 毒性 A、D有过剩症 K、E需慎重、不要滥用 VC,三、维生素对人体健康的作用 The action of vitamin for the health of human body,日常生活中，许多人都在为自己身上的毛病而苦恼，如：口臭、体臭、头发分叉、干枯、面部出现雀斑，皮肤粗糙，视力下降等，其实这些问题大多同体内缺乏某种微生素有关：,四、维生素含量较高的食物Foods Containing vitamin higher,A：甜薯、胡萝卜、韭菜、菠菜、动物肝（尤其鸡肝、羊肝） 鸡蛋、 蟹、奶制品、黄色水果 C：红枣、青椒、菜花、猕猴桃、草莓、芒果、柠檬、西红柿、 卷心菜家族的蔬菜以及其它黄绿色蔬菜、 B2：紫菜、芹菜、动物肝、鳝鱼、乳汁蛋、奶酪、牛奶 B1：花生、杏仁、黄豆、豌豆、葵花籽、猪肉、西红柿 E: 鱼肝油、橄榄油以及核桃、花生、大豆、葵花籽等植物油 D：鱼肝油、蛋黄、奶油、奶制品、沙丁鱼、青鱼、香菇、 蘑菇 、肝脏,discussion：你缺少维生素吗？是什么原因造成的？ 如何获得充足的维生素？,注意事项Notice item 应阶段性服用，不要大量、长期服用 不偏食，选择多种食物(包括不喜欢吃的) 尤其是多吃粗粮、蔬菜,1.5 食品添加剂与人体健康 Additive agent for food and the health of human body,食品添加剂是现代食品工业生产中不可缺少 的化学物质，它的应用对改良食品的品质、风味、延长保鲜期和降低成本等方面有特殊的功能，食 品添加剂不是食物固有的成份，大都是人工合成的化学物质，一般没有营养价值，为了食用安全，联合国和世界各国都制订有严格的法规，但是由于各种原因，食品添加剂影响人体健康的事时有 发生，因此对食品添加剂的使用必须引起重视。,一、什么是食品添加剂 What is additive agent for food,食品添加剂是指食品在生产、加工、贮存过程中，为了改良食品品质及其色香味，改变食品结构，防止食 品氧化、腐化、变质和为了加工工艺需要而加入食品中 的化学合成物质or天然物质。 这些物质在食品中应当对人体无害，也不影响食品 的营养价值，同时还应该具有增进食品的感官性质or提 高食品质量的作用,根据食品添加剂的功能不同，可以分为：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、增白剂、酸味剂、凝固剂、疏松剂、增稠剂、甜味剂、着色剂、品质改良剂、抗结剂、香料和其它等类。,二、食品添加剂的种类 The kind of additive agent for food,目前世界上使用的食品添加剂约有4000多种 1982年美国列有 649种 日本列有 339种 1986年我国列有 632种 88年 757种 1998年我国列有 1000种,凝固剂Coagulating agent ：能沉淀和凝固蛋白质 （豆制品加工、水果蔬菜的深加工和凝酸食品）； 疏松剂Loosener ：使面团起发，形成松软的多孔 组织（面包、蛋糕、饼干）； 增稠剂Thickener ：有稳定食品形态的作用（乳 化、悬浮、泡沫稳定等）如果冻、奶冻、果酱、 蜜饯、软糖、啤酒、面包、肉制品等；,防腐剂Preservative ：防止食品因污染微生物而腐败， 延长保存期限用； 抗氧化剂Antioxidant：能延缓食品的氧化，防酸败； 发色剂Chromogen：为了保持肉类鲜红的颜色（硝酸盐、 亚硝酸盐等）； 漂白剂Bleaching agent ：使食品色泽洁白，给人以卫生 和高级的感觉；,乳化剂Emulsifying agent ：能提高乳油液的稳定性，使 面包、馒头、蛋糕、保持新鲜松软，使面条不易碎烂， 可提高奶粉、麦乳精等粉末饮料、冲剂的分散性悬浮和 可溶性，还用于冰淇淋、人造奶油制糖等。 着色剂Colouring agent ：食用色散，使食品具有人们喜 爱的色泽；,品质改良剂：在食品加工中可以提高和改善食品的质量， 如使肉制品在加工中保持较多的水分，不变硬，使面制 品增加韧性，爽口滑溜。 香料Condiment ：可以改善和增加食品的香气,三、食品添加剂的化学组成与安全使用 Safe use and the chemical composition of additive agent for food 1.食品添加剂大都是化学合成品，少数为天然物质；,为了防止食品添加剂对人体的危害，它们的生产和 使用需经有关部门的严格管理和控制，联合国和世界 上大多数国家都成立了相应的机构，但至今对食品添 加剂的毒理学评价报告缺乏统一的标准，各国都根据 本国的利益与国情，制定出允许使用的品种，限量和 禁用品种。总之，任何一种新的食品添加剂的使用前 都要依据法规经过一系列的毒理学试验的严格的审批 手续，才能使用。还要根据试验确定使用范围和最大 的无毒作用量。 3.随着检测技术的提高和对问题认识的深化,不断发现 法规中允许使用的一些添加剂对人体有害.,例：用于鱼肉和火腿、香肠的防腐剂AF2，1971年 日本一位牙科教授发现AF2使人的