食品营养学-山东师范大学教材3VIP免费

第三章营养与能量平衡第一节能量与能量单位第二节能值及其测定第三节影响人体能量需要的因素第四节能量在食品加工中的变化第五节能量的供给与食物来源第一节能量与能量单位一、能量的作用及意义二、能量单位一、能量的作用及意义能量是人类赖以生存的基础。人们为了维持生命、生长、发育、繁殖后代和从事各种活动，每天必须从外界取得一定物质和能量。食物能量最终来源是太阳能，这是由植物利用太阳能，通过光合作用，把CO2、水和其它无机物转变成有机物，供生命之所需，并将生命过程的化学能直接或间接保持在ATP的高能磷酸键中。除碳水化合物、脂肪和蛋白质是三大能量营养素外，酒中的乙醇也能提供较高的能量。ATP的重要性生物体内能量的储存和利用都是以ATP为中心。在体外pH7.0，25℃条件下每摩尔ATP水解为ADP和Pi时释放的能量为30.5kj(7.3kcal)。人体内ATP含量虽然不多，但每日经ATP/ADP相互转变的量相当可观。ATP在生物体内可以参与肌肉收缩转变成机械能，参与物质主动转运转变成渗透能，参与合成代谢转变成化学能，维持生物电转变成电能，维持体温转变成热能等。能量单位能量（energy）的单位，现国际上通用焦耳（joule，J），营养学上，使用最多的是其1000倍的单位，即千焦耳（Kilojoules，KJ）。传统上常用千卡（kilocalories，kcal）。其换算关系如下：1kcal＝4.184kJ；1KJ=0.239kcal。所谓1kcal即是指1kg的水从15℃升高到16℃，即温度升高1℃所吸收的能量。第二节能值及其测定一、食物能值与生理能值二、能值的测定一、食物能值与生理能值食物能值即食物彻底燃烧时测定的能值。即“物理燃烧值”，或称“总能值”。生理能值即机体可利用的能值，在体内，碳水化合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同，因考虑到机体对它们的消化、吸收情况(如纤维素即不能被人类消化)，故二者的生理能值与体外燃烧时可稍有不同。生热营养素产生能量1g碳水化合物产生能量为16.7kJ(4.0kcal)1g脂肪产生能量为36.7kJ(9.0kcal)1g蛋白质产生能量为16.7kJ(4.0kcal)1g乙醇产生能量为29.3kJ(7.0kcal)蛋白质在体内的氧化并不完全，氨基酸等中的氮并未氧化成氮的氧化物或硝酸(这些物质对机体有害)，而以尚有部分能量的有机物如尿素、尿酸、肌酐等由尿排出。这些含氮有机物的能量均可在体外燃烧时测得。此外，再考虑到消化率的影响，便可得到机体由蛋白质氧化而来的可利用的能值。不同食品中碳水化合物、脂肪和蛋白质的含量各异，若需了解某种食品所含能值，可利用食物成分表或仔细分析其样品的组成进行计算。二、能值的测定1。食物能值测定食物能值通常用氧弹量热计，或称弹式热量计(bombcalorimeter)进行测定，这是一个弹式密闭的高压容器，内有一白金坩蜗，其中放入待测的食物试样，并充以高压氧，使其置于已知温度和体积的水浴中。用电流引燃，食物试样便在氧气中完全燃烧，所产生的热使水和量热计的温度升高，由此计算出该食物试样产生的能(热)量。2．人体能量消耗的测定人体能量的消耗实际上就是指人体对能量的需要。较常用的测定方法有以下两种。(1)直接测定法这是直接收集并测量人体所放散的全部热能的方法。为此，让受试者进入一特殊装备的小室。该室四周被水管包围并与外界隔热。机体所散发的热量可被水吸收，并通过液体和金属的传导进行测定，此法可对受试者在小室内进行不同强度的各种类型的活动所产生和放散的热能予以测定。此法原理简单，类似于氧弹热量计，但实际建造，投资很大，且不适于复杂的现场测定，现已基本不用。(2)间接测定法此法广泛应用于人体能量的消耗。主要根据其耗氧量的多少来推算所消耗的能量。关于人体耗氧量的测定可通过收集所呼出的气量(如用比Douglas袋等)，来分析其中氧和二氧化碳的容积百分比。由于空气中含氧量一定，且可测定，故将吸入空气中的含氧量减去呼出气体中的含氧量，即可计算出一定时间内机体的耗氧量。还可利用自记呼吸量测定器进行测定。如用Kofranyi—Michaelis仪测量耗氧率，这是用一简单的气箱或气袋收集呼出的气体，在除去所产生的二氧化碳后再回到原测定器中，由所记下降的体积和时间得出耗氧速度，由耗氧...