第二章---食品的营养价值

第二章 食品的营养价值第一节 食品营养价值的判定食物种类的不同，所提供的营养素也非常不同。评价一种食物的营养价值，目前并无统一的方法和标准，一般是根据目的和食物的具体性质，对食物、或者食物营养素的数量和质量进行评价，如系统地评价这种食物中所含营养素种类、含量、功能因子及生物利用率等，有些研究也涉及食物整体的功能保健作用研究。一、食物的营养价值 所谓食物的营养价值，是指食物中所含的能量和营养素能满足人体需要的程度。包括了营养素的种类是否齐全、营养素的数量和比例是否合理、是否易于被人体消化吸收和利用等几个方面的评价。没有一种食品是十全十美的，也没有一种食品(除母乳、婴儿奶粉对婴儿之外)能够满足人体的所有营养需要。因此，食物的营养价值是相对的，只有多种食物的合理搭配才能充分满足人体的营养需求。 食物可以按照其营养素含量的特点分为几类，每一类在膳食中都有独特的营养贡献。只要在日常膳食中合理地搭配这几大类食物，就可以获得充足而平衡的营养素供应。二、食物的营养素密度在评价食物营养价值时，常常采用“营养素密度”这个概念，即食物中某营养素满足人体需要的程度与其能量满足人体需要程度之比值。一般来说，如果一种食品能量相对较低，而其他营养素相对较丰富，则认为其营养价值较高。 营养素密度也可以表述为食物中相应于1000kcal能量含量的某营养素含量。 其计算公式为： 营养素密度(一定数量食物中的某营养素含量同量食物中的能量含量)1000注意摄入营养素密度较高的食物，便可以保证在合理的能量摄入量的前提下获得充足的营养素供应。除去需要控制体重的人之外，食量不大、能量需求低的老年人也应优先摄入营养素密度较高的食物。 到80年代，美国营养机构在能量营养素密度理论的基础上，结合人体的实际需要，提出了食物的“营养质量指数”的概念，这一指数比上述的能量营养素密度更直观和实际，从INQ值的大小可判断该食物营养质量的高低。INQ的计算方法如下：食物的营养质量指数（INQ）为以上两个密度之比：评价标准如下：INQ = 1，表示食物提供营养素的能力与提供能量的能力相当，二者满足人体需要的程度相等，为“营养质量合格食物”；INQ1，表示该食物提供营养素的能力小于提供能量的能力，长期食用此食物，会发生该营养素不足或能量过剩的危险，为“营养质量不合格食物”；INQ1，表示该食物提供营养素的能力大于提供能量的能力，为“营养质量合格食物”，并且特别适合体重超重和肥胖者选择。INQ最大的特点就是根据不同人群的营养需求来分别计算。同一个食物，可以做到因人而异。如评价以下三种食物对一个30岁、男性、中体力劳动者的INQ值，结果如表2-1。三、食物利用率和营养素的生物利用率 食物利用率是指整体食物进入体内后被机体消化、吸收和利用的程度。 常用于整体食物或混合饲料的营养评价。一般用动物饲养方法来测定，选用成长期的大鼠或小鼠，计算饲料利用和体重增加的多少。其代表的意义是摄入的食物有多少转化成动物的体重。 该结果的百分数越高，说明该食物在体内越能够充分利用，具有较高的营养价值，反之，则该食物的食物营养价值较低。食物利用率主要代表了对体重起作用的宏量营养素如食物能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物的营养水平，常被做为新食物资源、婴幼儿食品的评价方法。计算公式如下：代表意义是动物每增加1g体重，需要消耗饲料的量。从公式可以看出，饲料消耗值越小说明这种饲料的营养价值越高。 食物中所存在的营养素必须先经过人体的消化、吸收和转化才能被人体所利用，发挥其营养作用。在不同的食品中、不同的加工烹调方式下，营养素的实际吸收利用率相差很大。营养素的“生物利用率”这个概念指的是，食品中所含的营养素能够在多大程度上真正被人体所利用。影响营养素生物利用率的因素主要有以下几个方面：1、食品的消化率。例如，虾皮中富含钙、铁、锌等微量元素，然而由于很难将它彻底嚼碎，其消化率较低，因此其中营养素的生物利用率受到影响。2、食物中营养素的存在形式。例如，在植物性食物中，铁主要以不溶性的三价铁复合物存在，其生物利用率较低；而动物性食品中的铁为血红素铁，其生物利用率较高。3、食物中营养素与其他食物成分共存的状态，食物中是否有干扰或促进吸收的因素。例如，在菠菜中由于草酸的存在使钙和铁的生物利用率降低。4、人体的需要状况与营养素的供应充足程度。在人体的营养需求急迫或是食物供应不足时，许多营养素的生物利用率升高；反之在供给过量时，生物利用率便降低。 因此，评价一种食物中的营养素在膳食中的意义时，不能仅仅看营养素的绝对含量，还要看其被身体可利用的数量。四、成酸性食品与成碱性食品 成酸性或成碱性食物常被用在健康教育中做为简单划分食物种类的方法，这里所说的“酸、碱”性与食品本身的口味无关。一般我们摄入食品的潜在酸碱度包括范围很广，但它们的酸碱性是根据食物在体内经过消化、吸收、代谢后，最终在体内生成的物质是呈酸性还是碱性来定。某些食品，如大多数蔬菜和水果及豆类等，燃烧后留下灰分，其中以元素（包括钠、钾、钙、镁）为主，在体内代谢后可变成碱性物质，所以称为成碱性食品。其他食品如谷物、鱼、内脏和肉中含硫、磷、氯等元素较多，虽然硫在食品中一般以中性形式存在于含硫氨基酸（包括蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸）中，但硫在人体内氧化后产生硫酸，所以这类物质一般是成酸性食品。 因此有的学者把成酸性和成碱性食品又称为“内酸食品”和“内碱食品”，以区别于食品本身的口味，反映出它的实际意义。成碱性食品进入人体后，与二氧化碳反应成碳酸盐，由尿中排泄，而成酸性食品则在肾脏中生成铵盐而排泄，通过这种调节机制使我们的血液维持正常的PH值（正常人血液的PH值为7.35）。如果过多食用酸性食品，导致体内不能中和而使血液呈酸性时，会导致血液色泽加深，血粘度和血压升高，可发生酸毒症。所以日常应多吃蔬菜水果等碱性食品来保持体内的酸碱平衡。值得注意的是，和我们一般想象的相反，大多数水果类食品虽然在口味上呈酸味，但它们不属于成酸性食品，酸性口味是由于它们含有有机酸如苹果酸、柠檬酸和酒石酸及它们的钾盐等，这些有机酸根在体内能完全代谢，最后机体中只留下钾，所以是成碱食品。 实际上，许多“酸性”口味的水果都属于成碱性食品。在各种食物中，富含矿物质的蔬菜、水果、海藻类、豆类等食品为成碱性食品，而富含蛋白质的肉类、鱼类、蛋类、精制谷类食品等均为成酸性食品。 为了保持体内的酸碱平衡，一般建议饮食中的酸、碱性食品的比例以1：3为宜，过酸饮食会对机体产生不良影响，过碱饮食则容易造成一些营养物质的缺乏。例如，当成酸性食品摄入过多时，骨骼中钙将被动员出来，中和一部分酸性物质，长期会造成骨质疏松五、强化食品 天然食品中的营养素往往有其不足，如谷类食品中普遍缺乏赖氨酸；在烹调加工中，也会在一定程度上损失食物中原有的营养素；一些从事特殊行业，或处在特殊生理状况下的人也有其特殊的营养需求。为了更好地满足人体的营养需要，科学合理地向食品中添加营养素，或某些富含营养素的天然食品，以改善食品的原有营养价值，称为食品的营养强化。强化的对象食品称为载体, 所添加的营养素称为强化剂，制成的成品称为强化食品。例如，水果是人体维生素C的来源之一。然而，在果汁加工中，水果内原有的维生素C往往受到破坏。如果在果汁中添加维生素C，便可以提高果汁的营养品质。在谷类食品中强化赖氨酸，则可以显著地提高其蛋白质的生物利用率。食品强化剂包括必需氨基酸类、维生素类、矿物质、微量元素类和营养素密度较高的天然食品，如大豆蛋白、谷胚、酵母、苜蓿、螺旋藻等。强化食品可以以任何普通食品的形式食用，对食品的风味和口感没有影响。强化食品的设计和加工应符合营养学的基本原理，所添加营养素的质量和数量应符合国家标准，还应注意在加工工艺和包装储藏中保证营养素的稳定性。目前，许多国家已经颁布法规，要求在一些与大众健康关系密切的食品中强化某些营养素。例如，美国于1941年开始实施营养强化，要求小麦制品中添加维生素B1、B2、尼克酸和铁。目前，美国人膳食中五分之一至四分之一的B族维生素和铁来自强化食品。我国也于1996年开始全民食用碘盐，使地方性甲状腺肿的发病率大大降低。第二节 各类食品的营养价值一、谷类食品及其制品一 谷类结构和营养素分布 谷类有相似的结构，最外层是谷皮；谷皮内是糊粉层，再内为占谷粒绝大部分的胚乳和一端的胚芽。各营养成分分布不均匀。1.谷皮主要有纤维素、半纤维素等组成，含较高的矿物质和脂肪。2.糊粉层含较多的磷和丰富的B族维生素及无机盐。3.胚乳含大量淀粉和一定量蛋白质。4.胚芽中富含脂肪、蛋白质、无机盐、B族维生素丰富和维生素E。 二、谷类的营养成分 （一）蛋白质 含量一般在7.515%之间，主要由谷蛋白、白蛋白、醇溶蛋白和球胆白组成。 一般谷类蛋白质必需氨基酸组成不平衡，普遍的赖氨酸含量少，有些苏、色氨酸也不高。 为提高谷类蛋白质的营养价值，常采用赖氨酸强化和蛋白质互补的方法。此外，种植高赖氨酸玉米等高科技品种也是一好方法。（二）碳水化物 主要为淀粉。含量在70%以上，此外为糊精、果糖和葡萄糖等。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉。一般直链淀粉约为2025%，糯米几乎全为支链淀粉。研究认为，直链淀粉使血糖升高的幅度较小，因此目前高科技农业已培育出直链淀粉达70%的玉米品种。（三）脂肪 约为1%4%。 从米糠中可提取米糠油、谷维素和谷固醇。从玉米和小麦胚芽中可提取玉米和麦胚油，80%为不饱和脂肪酸，其中亚油酸占60%，有良好的保健功能。（四）矿物质 约为1.5%3%。主要是磷、钙，多以植酸盐形式存在，消化吸收差。（五）维生素 是B族维生素重要来源。如硫胺素、核黄素、尼克酸、泛酸和吡哆醇等。玉米和小米含少量胡萝卜素。过度加工的谷物其维生素大量损失。我国于50年代初的标准米（95米）和标准粉（85面）比精白米、面保留了较多的B族维生素、维生素和无机盐，在节约粮食和预防某些营养缺乏病方面收到了良好的效益。目前应对居民普遍食用的精白米、面进行营养强化，克服其缺陷。 1、稻米 为禾谷类植物水稻的种子，是最重要的主食原料之一。水稻种子称为稻谷，去壳后未精磨时称为糙米，经过精磨后称为精白米。 按照品种和口感的不同，稻米可以分为长粒种的籼米、长圆粒种的粳米和圆粒种的糯米三类。其中糯米中的淀粉为100的支链淀粉，其粘性最强；籼米中的支链淀粉含量最低，直链淀粉含量相对较高，粘性最差；粳米的支链淀粉含量介于籼米和糯米之间。按照颜色的不同，稻米还可分为白米、红米、紫米和黑米等多种。在各种粮食中，稻米的蛋白质含量较低，仅为78。稻米蛋白质中，赖氨酸是第一限制氨基酸。由于稻米蛋白质中醇溶蛋白含量低，谷蛋白达80左右，其蛋白质的生物利用率较小麦、玉米、小米等粮食蛋白质高。因此，在单独以粮食为蛋白质来源时，稻米与小麦的综合蛋白质营养价值相差不大。稻米中的矿物质和B族维生素含量低于大多数粮食类食品，经过碾磨加工后，其B族维生素和矿物质大部分损失于米糠当中，这些营养素含量不足的问题更为突出。例如，特级粳米中的维生素B1含量仅为0.08毫克/100g，维生素B2含量为0.04毫克/100g，尼克酸含量为1.1 毫克/100g，铁含量为0.9 毫克/100g。其维生素含量仅为富强面粉的二分之一左右。因此，长期以精白米为主食的人，如果缺乏其他副食，较面食者更容易发生脚气病等B族维生素缺乏问题。2、小麦 小麦是世界上第一大粮食作物，也是最重要的食品加工原料之一。小麦种子的蛋白质含量在813之间，因品种不同含量差异较大。春小麦、硬粒小麦的蛋白质含量比冬小麦、软粒小麦要高。小麦蛋白质中醇溶蛋白和谷蛋白的含量约各占40，其中赖氨酸含量较低。小麦粉能够加工成多种面制品，其优良的加工性能来源于其中的面筋。面筋主要由醇溶蛋白、谷蛋白组成，具有特殊的粘弹性。小麦粉的加工品质与其中蛋白质的含量和组成有密切关系，高蛋白小麦粉的面筋含量高，适合用来加工面包、面条、馒头、饺子等需要良好韧性的食品。低蛋白小麦粉中面筋含量低，加工后脆性强而韧性差，因此适合用来制作饼干、糕点等食品。在未经精制加工之前，小麦是一种营养素含量较高的谷物，蛋白质、维生素和矿物质含量高于水稻。例如，100g全粒小麦中含维生素B1达0.48毫克，维生素B2为0.14毫克，铁含量5.9毫克。因此全麦粉是维生素B1、B2、B6等维生素和矿物质的良好来源。然而，经过加工之后，小麦粉中的维生素和矿物质含量急剧下降，在出粉率为70时，其中B族维生素的保存率在30以下。经常食用全麦制品，如全麦面包等，有利人体获得充足膳食纤维和多种微量营养元素。选择出粉率为80以上的普通面粉，减少精白面粉的食用量，也有利于膳食营养平衡。 小麦胚芽中富含脂肪、蛋白质、维生素和矿物质，是良好的营养强化食品原料。小麦胚芽油还是维生素E和必需脂肪酸的优质来源。3、玉米 玉米也称为玉蜀黍，其品种繁多，各有特色。按颜色不同，玉米可分为黄玉米、白玉米、黑玉米和杂色玉米等。按照其口感的不同，又可分为用于主食的普通玉米、适合鲜食的糯玉米、用于作为工业原料的高直链淀粉糯玉米等，其中玉米中的支链淀粉含量为100，口感粘软可口。近年来，通过育种工作者的努力，又开发了甜玉米、爆裂玉米、高油玉米、高赖氨酸玉米等新品种，使玉米的食用品质进一步得到提高。传统的玉米蛋白质含量约为8%9%，其中醇溶蛋白的含量在70%以上，严重缺乏赖氨酸，同时也缺乏色氨酸，蛋白质的生物利用率低。高赖氨酸玉米的赖氨酸含量可达普通玉米的2倍以上，色氨酸亦含量丰富，其蛋白质生物利用率可与猪肉相媲美。高油玉米中的蛋白质品质也得到一定改善，其胚部含油脂可达18%左右，所提取的玉米胚芽油为优良的保健油脂，富含不饱和脂肪酸和维生素E，对心血管病人