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1、中式烹调师人体必需的营养素六大营养素营养素是指食物中可提供人体能量、机体的组成成分、组织修复和调节生理功能的一类物质。人体必需的营养素可分为六大类,根据人体对营养素需要量的不同可分为宏最营养素和微量营养素。蛋白质、脂肪和碳水化合物称为宏量营养素,这三类营养素都可以为机体提供能量,所以也称产能营养素。矿物质和维生素称为微量营养素。此外,还有水、膳食纤维,以及植物化学物等其他营养素。一、蛋白质1 .蛋白质的组成与分类蛋白质是一类高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧和氮组成,还含有硫、碘及某些金属元素如锌、铁、镭、铜等。人体内的蛋白质是由20种氨基酸通过肽键形成的具有空间结构的一类大分子物质。氨基酸是
2、构成蛋白质分子的基本单位,根据其功能可分为必需氨基酸、非必需氨基酸和条件必需氨基酸。人体内不能合成或合成速度很慢,无法满足机体需求,必须从外界饮食中获取的氨基酸称为必需氨基酸,包括蛋氨酸、缀氨酸赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸和组氨酸(尤其针对婴儿)共9种。人体能将蛋氨酸转变为半胱氨酸,苯丙氨酸转变为酪氨酸。如果膳食提供的半胱氨酸和酪氨酸的运足够,则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量分别减少30%和50%。这类能减少人体对某些必需氨基酸需要量的氨基酸称为条件必需氮基酸。其他的氨基酸,在人体内可由必需氨基酸转变而来,也就是说人体自身能够合成,如果膳食中不含这些氨基酸,对人体的健康和
3、生长不产生影响,这些氨基酸称为非必需氨基酸。2 .蛋白质的生理功能蛋白质是人体生命活动中重要的组成部分,是一切生命的基础。一般来说,蛋白质占人体全部质量的18%,人体内的蛋白质始终处于不断地分解和合成的动态平衡中,以达到不断更新和修复组织蛋白质的目的。蛋白质对人体的主要功能表现在:(1)人体组织的重要组成成分及修补更新原料人体的各个组织、器官的主要成分是蛋白质。人体的生长过程必定意味着蛋白质总量的不断增加。人体细胞从细胞膜到细胞内的各种结构中均含有蛋白质。这些蛋白质不断地进行新陈代谢,每天约有3%的蛋白质参与更新。(2)人体生命重要的物质基础1)催化作用。绝大多数的髓属于蛋白质。维持新陈代谢的
4、各种化学反应都是在酶的催化下进行的,每一种酶都有自己独特的功能。如唾液淀粉酶将淀粉转变成麦芽糖,脂肪酶将脂肪转变为甘油和脂肪酸。2)调节生理功能。很大一部分激素由蛋白质构成。激素是机体内分泌细胞合成的一类化学物质,对人体的生长、发育和适应内外环境的变化起重要的调节作用。如胰岛素调节血糖,生长激素促进机体的生长。3)参与氧气的运输。氧气可以将碳水化合物、脂肪氧化为二氧化碳和水,同时释放出能量来维持生命和各种生理活动。这种由外界摄取氧气并将其输送到全身各组织细胞进行气体交换的作用,是由血液中红细胞内的血红蛋白以及呼吸酶等蛋白质共同作用完成的。4)肌肉的收缩和舒张。肌肉是占人体重量百分比最大的组织。
5、由肌纤维蛋白质构成,维持人体的一切机械运动以及各种脏器的生理功能。如肢体的活动、血管的收缩与舒张、心脏的搏动、胃肠道的蠕动、肺的呼吸以及泌尿、生殖过程等。5)支架作用。胶原蛋白存在于骨骼、肌肉、皮肤等身体组织,维持各器官的一定形态,将各部分联合成一个统一的整体。6)免疫作用。免疫系统中有一类特殊的蛋白质,包括免疫球蛋白、抗体等。免疫球蛋白对外界的某些有害因素有一定的抵抗力。一般来说,如果人体内蛋白质供应充足则对疾病具有很强的抵抗力。(3)提供能量每克蛋白质在人体内被代谢分解后可提供16.7kj(4kcal)能量,可以促进机体的生物合成,维持体温和各种生理活动。3.蛋白版的供给量与食物来源蛋白质
6、广泛存在于各种动植物性食物中。动物性食物如各种肉类、奶类、蛋类等不仅蛋白质含量丰富,且所含的蛋白质必需氨基酸种类齐全,属于完全蛋白质。植物性食物中的大豆及其制品,蛋白质含量高,必需氨基酸种类齐全,数量充足,可以媲美动物性食物中的蛋白质,也属于蛋白质的优质来源。优质蛋白质是指食物蛋白质的氨基酸模式接近人体蛋白质的氨基酸模式,这种蛋白质容易被人体吸收利用。其他如坚果中的花生、核桃等,蛋白质含量和质量也较高。人体对蛋白质的需要量受诸多因素的影响,包括年龄、体重、生理状态和能量消耗水平。我国居民膳食以植物性食物为主,按能量计算,蛋白质摄入量应占到膳食总能量的10%15%。二、脂类1 .脂类的组成与分类
7、脂类包括脂肪和类脂。前者也可称为中性脂肪即甘油三酯,后者主要有磷脂、糖脂和固醉及类固醉,又称结构功能脂质。甘油三酯由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成。脂肪酸分类方法较多,可按饱和程度、空间结构、双键位置、碳链长短以及人体需要进行分类。其中最常用的方法是按其饱和程度分类,可分为:(1)饱和脂肪酸分子中不含双键,多存在于动物脂肪中。(2)单不饱和脂肪酸分子中含1个双键,多存在于橄揽油、山茶油中。(3)多不饱和脂肪酸分子中含2个或2个以上的双键,在植物种子和油脂中含量较多。动物脂肪中,饱和脂肪酸含量较高,而植物脂肪及鱼类脂肪中,不饱和脂肪酸含量较高。2 .脂类的生理功能(1)脂类是人体组织细胞的重要
8、组成成分脂类在维持细胞结构和功能中有着重要的作用。如磷脂、糖脂、胆固醇等是细胞膜的主要成分。(2)提供和储存能量每克脂肪在人体内被代谢分解后可供应约37.7kj(9kcal)的能量,是食物中能量密度最高的营养素。人体中的脂肪主要分布在皮下和内脏周围,当机体摄入的能量不足时,体内的脂肪可以氧化供能,为机体提供能量。(3)保护脏器,维持体温人体内的脂肪组织十分柔软,内脏器官、组织周围的脂肪像软垫一样可使内脏器宜免遭撞击和震动的损伤。脂肪是热的不良导体,可阻止人体表面的散热,对保持正常的体温十分必要。(4)促进脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素溶于脂肪和脂溶剂而不溶于水,随着脂肪的吸收,脂溶性维生素也一
9、起被吸收。当体内脂肪摄入不足时,可导致脂溶性维生素的缺乏。(5)膳食脂肪是人体必需脂肪酸的重要来源。(6)脂肪在胃肠内停留时间较长,使人不易感到饥饿,延缓胃肠蠕动,推迟胃的排空,从而增加饱腹感。(7)可提高膳食的感官性状,增进食欲。脂肪可使膳食增加香味及提升色泽。3 .脂类的供给量和食物来源按照我国膳食营养素参考摄入量,成人脂肪摄入量为20%30%,饱和脂肪酸的摄入量应占总能量的10%以下。长期过多的脂肪摄入,可导致高血压、高血脂、动脉粥样硬化、肥胖等多种慢性疾病。脂类的食物来源主要有动物性和植物性两类。动物性来源包括猪油、牛油、羊油、鱼油、黄油等各种动物油脂及肉类、鱼类、蛋类、乳类等食物。植
10、物性来源包括花生油、大豆油、玉米油、芝麻油、葵花籽油及大豆、谷物、坚果等食物。三、碳水化合物4 .碳水化合物的组成与分类碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物,又称糖类。碳水化合物可根据其结构分为单糖、双糖、糖醇、寡糖和多糖。(1)单糖单糖是结构最简单的碳水化合物,溶于水,可直接被人体吸收和利用。人体中常见的又比较重要的单糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖等。葡萄糖是单糖中最为重要的一种,也是碳水化合物在人体中运输的主要形式。葡萄糖广泛存在于水果和蔬菜中,水果中含量尤为丰富。果糖是自然界中甜度最高的一种糖,与葡萄糖同时存在于大多数水果中,蜂蜜中含量最高。半乳糖不单独存在于自然界食物中,
11、是乳糖分解后的产物。(2)双糖双糖是由两个分子的单糖组成的碳水化合物。常见的双糖有麦芽糖、蔗糖和乳糖。麦芽糖由两分子的葡萄糖缩合而成,以谷物种子发芽处含量较多,尤其是麦芽中。食物中的淀粉在体内消化的中间产物也是麦芽糖。蔗糖由一分子的葡萄糖和一分子的果糖缩合而成,在甘蔗和甜菜中含量丰富,是食用糖,如红糖、白砂糖、绵白糖的主要成分。乳糖由一分子的前萄糖和一分子的半乳糖缩合而成,只存在于人和动物的乳汁中。(3)糖醇糖醉在自然界食物中少量存在,其含有两个以上的羟基,如木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇等。这些糖醇多半具有甜味,但在小肠内无法消化吸收,仅能进入大肠进行发酵,因此几乎不提供能量,对于血糖波动也没有
12、影响,作为甜味剂添加在食品中尤其适宜糖尿病及肥胖患者食用。此外,糖醇难以被口腔中的细菌利用产酸,可以保护牙齿不被腐蚀,从而预防耦齿。(4)寡糖寡糖由310个单糖分子聚合而成。如存在于大豆中的水苏糖和棉子糖,存在于水果、蔬菜中的低聚果糖等,在消化道内都不能被消化吸收。(5)多糖多糖是由10个或10个以上筋萄糖分子缩合而成的大分子糖。分为淀粉、糖原和膳食纤维三大类。淀粉是膳食中碳水化合物的主要来源。大存在于谷物、杂豆、薯类及坚果等食物中。糖原又称动物淀粉,是人和动物体储存葡萄糖的一种形式。主要存在于肝脏、肌肉等组织中。肝糖原和肌糖原可为机体提供和储存能量。膳食纤维包括纤维素、半纤维素、果胶等。在机
13、体内虽然不能消化吸收,但对于维持肠道的健康功能起着重要作用。5 .碳水化合物的生理功能(1)储存和提供能量碳水化合物是人体中最重要的能量来源。每克碳水化合物在人体内被代谢分解后可提供16.7kj(4kcal)的能量,是人体最经济的能量来源。碳水化合物的消化吸收率高达98%,葡萄糖可被人体所有组织吸收利用,其中中枢神经系统和红细胞只能依靠葡萄糖供能,所以碳水化合物对维持神经系统和红细胞的功能具有重要意义。人体中的肝脏和肌肉可以以糖原的形式储存一部分能量。其中肝糖原占1/3,肌糖原占2/3。当人体能量摄入不足,血糖下降时,肝糖原可分解形成葡萄糖,升高血糖,为机体提供能量。(2)构成机体组织的重要成
14、分碳水化合物是参与构成细胞膜、结缔组织和神经组织的糖蛋白、黏蛋白和糖脂不可缺少的组成成分,也是遗传物质核糖核酸和脱氧核糖核酸的组成成分。(3)对蛋白质的节约作用人体在摄取蛋白质的同时摄入碳水化合物,可以节约蛋白质单纯分解供应能量,从而促进蛋白质在体内的消化、吸收、转运及机体蛋白质的合成。当碳水化合物提供的能量不能满足供应时,机体将分解蛋白质和脂肪产生能量来满足人体的需求。(4)促进脂肪的氧化代谢当膳食碳水化合物供应不足时,体内脂肪就被大量分解供应能量。但由于体内缺乏葡萄糖,脂肪的氧化不能完全进行,会导致过多的酮体产生,可能引起酮血症。(5)膳食纤维可改善肠道功能膳食纤维虽然不能被人体消化吸收,
15、但由于其吸水性,可增加代谢产物的体积而以机械刺激使肠道蠕动加强,还可增加粪便的含水量,降低粪便的硬度而有利于排便。此外,膳食纤维还可增加结肠的细菌发酵而产生短链脂肪酸,增加肠道菌群繁殖,有助于正常的消化。其他碳水化合物还具有促进儿童生长发育、保证肝脏的解毒功能、改善食物的色、香、味,提高膳食感官性状的功能。6 .碳水化合物的供给量与食物来源中国营养学会推荐我国居民膳食碳水化合物的供给量应占全天总能量的55%65%o碳水化合物主要来自植物性食物,如大米、小麦、玉米等谷类和薯类,这些食物含有丰富的淀粉,是重要的主食,也是能量最重要的来源。此外,蔬菜、水果除含少量单糖外,也是膳食纤维的主要来源。而蔗
16、糖、麦芽糖等精制食糖,除了供应能量外,基本不含其他营养素,长期摄入过多,可导致肥胖、高血脂、齿等。四、维生素维生素指维持人体细胞生长和正常代谢所必需的一类小分子有机化合物,在人体内大多不能合成,或者合成量很少而不能满足机体需要。1.维生素的组成与分类维生素既不参与机体组织的构成,也不是人体能量的来源,机体对于各种维生素的需求量很小,但其却是维持机体正常生命活动所必需的营养素,与人体的健密切的关系。维生素的种类很多,化学结构差别也很大,生理功能各不相同。营养学上通常按其溶解性的不同分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素主要有维生素A、维生素D、微生物E和维生素K:水溶性维生素主要包括B族维