食品营养与健康项目一 人体需要的能量与营养素

授课教师：年月日教学过程：【引入新课】没有能量有没有生命活动？人类能不能存在？今天我们就来解开这个迷。

【讲授新课】一、能量的作用及来源1.能量的作用人体不仅在活动(劳动或运动)时需要能量，机体处于安静状态时也需要消耗能量来维持人体正常的体温和体内器官的正常生理活动，如心脏跳动、血液循环、肺的呼吸、肌肉收缩、腺体分泌，以及各种生命活动物质的合成等。

2.能量的来源动物和人通过各种代谢活动将植物的储能(如淀粉)变成自己的储能，以维持自身的生命活动。

二、三大产能营养素的生理有效能量1.能量的计量单位传统上，营养以千卡（kcal）为单位，国际上通用的能量单位是焦耳(J)。

日常应用以千焦(kJ)和兆焦(MJ)作为单位。

1 000焦称为1千焦，1 000千焦称为1兆焦。

千焦与千卡的换算关系如下：1千卡(kcal)＝4.184千焦(kJ)1千焦(kJ)＝0.239千卡(kcal)2.产能营养素和生理有效能量人体所需能量通常来源于碳水化合物、脂肪和蛋白质三大类营养素，故这三者被称为“产能营养素”。

每克产能营养素在体内氧化产生的能量值称为“能量系数”。

（1）食物能值产能营养素在体外彻底燃烧时所测得的能值，也称“物理燃烧值”，或称“总能值”。

每克碳水化合物、脂肪、蛋白质的生理有效能量分别为：碳水化合物为17.15 kJ（4.1 kcal）、脂肪为39.54 kJ（9.45 kcal）、蛋白质为23.64 kJ（5.65 kcal），除此之外，酒精在体内也可以产生较高的能量，每克酒精在体内可产生能量29.3 kJ（7 kcal）。

（2）生理能值理论上，产能营养素在人体内完全氧化产生的能值应等于其食物能值，但是由于三大产能营养素在体内消化吸收不完全及其最终产物的不同，所以能值是不完全相同的。

三大产能营养素在机体内实际可吸收利用的能值即为生理能值。

实际上，它们在体内可被吸收利用的生理能值均低于其食物能值，即生理能值＜食物能值。

食品的能量计算公式如下：食品能量（kcal）＝蛋白质×4＋脂肪×9＋碳水化合物×4【例1-1】某食物含蛋白质10%、脂肪15%、碳水化合物（糖）60%，试用能量系数计算100 g 该食物所含的能量。

提出问题：该食物所含能量是多少？【例1-1分析】食品能量（kcal）＝100 g×10%×4 kcal/g+100 g×15%×9 g+100 g×60%×4 kcal/g=415 kcal。

三、影响人体能量消耗的因素人体的能量需要是指正常人从食物摄取的能量与所消耗部分相平衡的能量。

成年人能量的消耗主要由三方面组成：①维持基础代谢；②体力活动；③食物的特殊动力作用。

其中最主要的是体力活动所消耗的能量，所占比重较大。

1.基础代谢的能量消耗（1）基础代谢的定义基础代谢是指维持生命最基本活动所必需的能量需要。

具体地说，它是机体处于清醒、空腹(进餐后12～16 h)、静卧状态，环境温度18℃～25℃时所需能量的消耗。

在基础代谢状态下，单位时间内人体所消耗的能量称为基础代谢率(BMR)。

常用单位时间内人体每平方米体表面积所散发的能量表示/[kJ/(m2·h)]。

（2）基础代谢能量消耗的计算①体表面积计算法计算体表面积(m2)的公式为：体表面积（m2)＝0.00659×身高(cm)＋0.0126×体重(kg)－0.1603人体一日基础代谢的能量消耗BEE（kJ/d)＝体表面积(m2)×BMR\[kJ/(m2·h)\]×24(h)②直接计算法在临床或现场实际工作中，可根据被测者的身高、体重和年龄直接按照以下公式计算出人体一日基础代谢的能量消耗BEE。

男：BEE（kcal/d)=66.473+13.57×体重（kg）＋5.0033×身高（cm）-6.755×年龄（y）女：BEE（kcal/d)=65.50955+9.463×体重（kg）＋1.8496×身高（cm）-4.6756×年龄（y）③体重计算法可按照WHO（1985年）归纳的简化公式，按体重计算人体一日基础代谢的能量消耗BEE，见书上表1-3。

（3）影响基础代谢率的因素①表面积与体型②年龄③性别④内分泌⑤季节⑥营养与机能状况2.体力活动的能量消耗体力活动所消耗的能量与体力活动强度大小、活动时间长短以及动作的熟练程度有关，一般以职业活动消耗的能量差别最大。

在同样的劳动强度条件下，持续的时间和工作熟练程度也会影响能量的消耗。

持续时间越长，工作越不熟练，能量的消耗越大。

根据职业的劳动强度的不同，我国将体力劳动分为三级：轻体力劳动、中等体力劳动、重体力劳动，见书上表1-4。

一般成人能量的推荐摄入量可用BEE乘以不同的体力活动水平系数（PAL）进行计算，即能量推荐摄入量（RNI）=BEE×PAL。

3.食物特殊动力作用的能量消耗食物特殊动力作用，又称为食物的热效应，是指人体在摄取食物过程中引起的额外的能量消耗。

人体所需能量应等于基础代谢的能量消耗、体力活动的能量消耗、食物特殊动力作用的能量消耗以及生长发育等所需的能量消耗之和。

四、膳食能量推荐摄入量与食物来源1.膳食能量推荐摄入量一般情况下，一个人5～7 d的能量需要与能量摄入之间存在着量的平衡关系，称为能量平衡。

一旦这种平衡关系被破坏，就会影响到人体的新陈代谢。

联合国粮农组织（FAO）按下列共识粗略推算人体每日能量需要，并按0.9（轻微活动）、1.17（积极活动）、1.34（激烈活动）三个系数进行调整。

男子每日能量需要量（kJ）=体重（kg）×46女子每日能量需要量（kJ）=体重（kg）×40（1）能量不平衡的危害①能量不足的危害②能量过剩的危害（2）能量的推荐摄入量不同人群的需要和推荐摄入量各不相同。

中国营养学会根据中国人身体情况、劳动强度、生理特点等因素制定了能量的参考摄入量标准，一般成年人能量的推荐摄入量见附录一《中国居民膳食营养素参考摄入量（DRIs）》。

三大产能营养素在总能量的供给中应有一个适宜的比例。

世界各地营养调查结果表明，每人每日膳食总能量摄入量中碳水化合物占40%～80%，大于80%和小于40%是对健康不利的两个极端，大多控制在55%～65%。

脂肪在各国膳食中的供能比为15%～40%，尤其是西方国家食用动物脂肪量过多，随着对脂肪与心血管疾病和癌症发病关系的深入认识，现在大多控制在30%以下，以20%～30%为宜。

蛋白质则以10%～15%较好。

2.能量的食物来源食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质是人体能量的主要来源。

动物性食物通常比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质，是膳食能量的重要构成部分。

在植物性食物中，米面类主食以碳水化合物和蛋白质为主；根茎类植物含有大量的碳水化合物；油料作物则含有丰富的脂肪，其中大豆含有大量油脂与优质蛋白质，它们都是较经济的能量来源，也是中国膳食能量的主要来源。

水果、蔬菜类植物一般含能量较少，但坚果类例外，如花生、核桃、松子、榛子等含有大量脂肪和蛋白质，具有很高的能量，具体情况见附录二。

低热能食品高热能食品【课堂小结】本次课主要介绍了基础代谢和食物的特殊动力作用的概念，影响人体的能量消耗和基础代谢消耗的因素，能量平衡对人体健康的重要意义，个人食谱中的能量的计算方法。

授课教师：年月日教学过程：【引入新课】某成年女性，因每次饮用牛奶后均出现胃肠胀气、腹痛、腹泻等胃肠不适症状，去医院就诊。

经初步检查，该女性无肠道感染性疾病，每次出现胃肠不适症状均在饮奶后，一般状况良好，无发热，腹部无压痛。

你认为该女性胃肠不适症状是由什么原因引起的?【讲授新课】一、食品中碳水化合物的分类FAO/WHO将碳水化合物按照其聚合度分为糖、低聚糖以及多糖三类。

（1）单糖单糖是指分子结构中含有3～6个碳原子的糖，如三碳糖的甘油醛；四碳糖的赤藓糖；五碳糖的阿拉伯糖、核糖；六碳糖的葡萄糖、果糖、半乳糖等。

食品中常见的单糖以六碳糖为主，主要是葡萄糖和果糖。

半乳糖很少单独存在，它是乳糖的组成成分。

①葡萄糖广泛存在于动、植物性食物中，植物性食物中含量最丰富，葡萄中含量高达20%。

在动物的血液、肝脏、肌肉中也含有少量的葡萄糖。

葡萄糖主要由淀粉水解而来，也可来自蔗糖、乳糖等的水解。

②果糖果糖主要存在于水果和蜂蜜中，为白色晶体，是天然糖类中甜味最高的一种，其甜度是蔗糖的1.2～1.5倍，是加工食品的理想甜味剂。

食品中的果糖在人体内转变为肝糖，然后再分解为葡萄糖，所以在整个血液循环中果糖含量很低。

果糖代谢不依赖胰岛素，故糖尿病人可食用果糖，但大量食用会产生副作用。

果糖有缓解酒精中毒的功能。

（2）双糖双糖由二分子单糖缩合而成的，不能直接被人体所吸收，必须水解成单糖后才能被人体所吸收。

天然存在的双糖主要有蔗糖、麦芽糖、乳糖。

果酱、含糖饮料、水果和一些蔬菜等都是单糖和双糖的主要来源。

①蔗糖蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成。

蔗糖广泛分布于植物中，尤其在甘蔗、甜菜中含量最丰富，有甜味的果实中也有。

蔗糖是食品工业中最重要的含能甜味物质，在营养上也有重要意义。

日常生活中的主要食糖，如绵白糖、砂糖、红糖等都是蔗糖。

大量摄入蔗糖，容易引发肥胖症、糖尿病、动脉硬化、冠心病等疾病。

蔗糖易于发酵，容易引起龋齿。

因此，必须注意保持口腔卫生。

②麦芽糖由二分子葡萄糖脱水缩合而成。

一般植物中含量很少，大量存在于发芽的谷类中，特别是在麦芽中含量最高。

食品工业中所用麦芽糖主要由淀粉经酶水解生成，是食品工业中重要的糖质原料。

其甜度约为蔗糖的1/2。

用大麦芽作为酶的来源，作用于淀粉可得到糊精和麦芽糖的混合物，即饴糖。

③乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合形成。

乳糖只存在于奶类和其制品中，鲜奶中乳糖含量约为5%，甜味只有蔗糖的1/6。

乳糖是婴儿主要的糖类来源，有利于保持婴儿肠道中合适的肠菌群数，并能促进钙的吸收，对婴儿具有重要的营养意义。

随着年龄的增长，肠道中能分解乳糖的乳糖酶活性急剧下降，甚至几乎降到0，导致乳糖消化和吸收障碍，因而很多成年人食用含有乳糖的奶制品后，不易消化，出现胃肠不适、胀气、腹痛、腹泻等消化道症状，即乳糖不耐症。

（3）糖醇糖醇是糖的衍生物，是单糖或多糖加氢还原后的产物，也有天然存在的。

食物中的糖醇主要有山梨糖醇、甘露醇、木糖醇和麦芽糖醇，这些在食品工业中被广泛用作甜味剂和保湿剂，而且它们还具有独特的营养保健作用。

山梨糖醇存在于海藻和苹果、梨、葡萄等果实中，木糖醇存在于多种水果、蔬菜中。

糖醇中无游离羰基存在，在食品加工中由美拉德反应引起的褐变非常少。

糖醇在体内吸收慢，代谢不需要胰岛素，产生的能量比葡萄糖少，摄入后升高血糖的作用远小于葡萄糖，因此，在食品工业中常用其代替蔗糖，被用作糖尿病人的甜味剂。