现代生活化学 第一章 生活的基础—能量.doc

第一章 生活的基础能量Foundation of life Energy第一节 生活中的能量第二节 常见事物的化学特征第三节 蛋白质、氨基酸第四节 维生素第五节 食品添加剂与人体健康第一节 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 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 1700W70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 145W 12600KJ天女性 102W 8820KJ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 KJ/天 我国城市 1.11.2 KJ/天 我国平均 1.01.1 KJ/天2能量的来源 食物主体 主食（糖、蛋白质、脂肪） Principal food 能量 食物 维生素 Vitamin 无机质（尤其是微量元素）inorganic substance （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120160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。国家科学院全国研究委员会食品与营养学会提出的每日推荐量： 糖 1g=17KJ 340420g 5565 57.2%蛋白质 1g=17KJ 100135g 1520 13.5% 脂肪 1g=37KJ 70100g 2430 29.3%总量 1000013000KJ深色表示日本1994年的情况类别 能量kJ 蛋白质g男 极轻体力劳动 10042 70轻体力劳动 10880 80中等体力劳动 12550 90重体力劳动 14226 100极重体力劳动 16736 110女 极轻体力劳动 8786 65轻体力劳动 9623 70中等体力劳动 11297 80重体力劳动 12550 90大学生食谱分析（每天）以男生为例 550克米 70糖= 385g 8蛋白质= 44g 2脂肪=11g 400g蔬菜 15糖= 60g 1蛋白质= 4g120克肉类（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。重新合成蛋白质 新陈代谢二、能量的转换与利用Use and conversion of energy 1、消化与吸收 Digestion and absorption 肠壁 水解 酶 摄取食物（巨型分子） 断裂产物（小分子） 吸收到体液O2能量糖 单糖蛋白质 氨基酸脂肪 脂肪酸 糖Carbohydrate 唾液 胃 胰脏、肠（吸收） 血液（血糖） Saliva Stomach Pancreas、intestines Blood 淀粉酶淀粉 二糖（麦芽糖） 单糖（葡萄糖）含量过高 多糖糖元 (肝)达6%含量过低 肝糖 （仓库）酶fermentC6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+2889KJ（热）胃蛋白酶(2) 蛋白质 Proteins 胃（开始） 小肠（水解的氨基酸被吸收） Stomach Small intestine 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。 唾液中不含脂肪分解的酵素，所以此时脂肪不被水解，进入胃后，在胃液中的脂肪分解酵素的作用下，一部分脂肪分解为甘油与脂肪酸。但该酵素的最适宜pH为5.0，而胃液的pH为12，故具作用甚弱。而婴儿胃液的pH约为4.55.0，故易将乳汁中之脂肪分解消化。能量转换机制（略）第二节常见食物的化学特征The chemical feature of common food一、主食or粮食Staple diet (Principal food )1.谷物 Grain 主要成份是糖质（淀粉Starch ） 脂肪Fa 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 substance （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。 米的风味（Rice） 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。2.豆类 Beans 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。 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，称着植物蛋白的名品（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：心血管疾病骨质疏松绝经期综合症癌症 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)。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Miscel