第四章

食品營養與食品安全食品安全第四章食品營養與食品安全1第一節概述食品安全第四章食品營養與食品安全1

一、概念食品營養學是營養學的一門分支學科，是研究食品營養與人體健康、食品貯藏加工關系的學科。

1、人體對能量和營養素的正常需要。2、不同生理狀況下和特殊環境下人群食品的營養要求。3、各類食品的營養價值。4、提高人民營養水平的途徑以及在食品貯藏、加工和新型食品開發中的營養問題等。二、研究內容食品安全第四章食品營養與食品安全1三、營養素（nutrient）

人體所需要的營養素約有幾十種，按化學性質可概括為7大類。蛋白質脂類碳水化合物礦物質維生素水膳食纖維按化學性質分指一些能維持人體正常生長發育、新陳代謝所必需的營養物質。食品安全第四章食品營養與食品安全1（一）營養素的種類及含量種類+含量越接近人體營養價值越高

四、食品營養價值的評定（二）營養素在加工烹調過程中的變化加工烹調合理不合理改善感官性狀、有利于消化吸收營養素損失或破壞食品安全第四章食品營養與食品安全1第二節宏量營養素與人體健康食品安全第四章食品營養與食品安全1一、蛋白質(protein)(一)蛋白質的分類:（1）完全蛋白質（優質蛋白質）（2）半完全蛋白質（比例不平衡）（3）不完全蛋白質（缺少一種或幾種）食品安全第四章食品營養與食品安全15、提供能量。1、構成和修補機體組織。2、調節體液和維持酸堿平衡。3、合成生理活性物質。4、增強免疫力。（二）蛋白質的生理功能

食品安全第四章食品營養與食品安全1（三）必需氨基酸和限制性氨基酸

氨基酸是蛋白質的基本組成單位，人體蛋白質由20多種α-氨基酸按不同組合構成。

（1）必需氨基酸（Essentialaminoacid,EAA）：按在人體內能否合成及合成速度能否滿足需要分為3類：是指在成人體內不能合成或合成速度不能滿足機體需要，必須從膳食中補充的氨基酸。食品安全第四章食品營養與食品安全1（2）限制性氨基酸（limitingaminoacid,LAA)將食物蛋白質中各種必需氨基酸的數量與人體需要量模式進行比較，相對不足的氨基酸稱為限制氨基酸。例如：糧谷類：賴氨酸；魚：色氨酸；豆類，花生，豬肉：蛋氨酸和胱氨酸。食品安全第四章食品營養與食品安全1當膳食中半胱氨酸和酪氨酸充裕時可以節省約30%蛋氨酸和50%苯丙氨酸，所以稱半胱氨酸與酪氨酸為半必需氨基酸。（3）半必需氨基酸：半胱氨酸酪氨酸蛋氨酸苯丙氨酸食品安全第四章食品營養與食品安全1（4）氨基酸模式：人體蛋白質以及食物蛋白質在必需氨基酸的種類和含量上存在著差異,在營養學上用氨基酸模式（aminoacidpattern）來反映這種差異,某種蛋白質中各種必需氨基酸的構成比例稱做氨基酸模式。將含量最少的色氨酸作為1而計算出其他必須氨基酸的相應比值。食品安全第四章食品營養與食品安全1（四）氮平衡與蛋白質的需要量

1、氮平衡的概念及表示方法

（1）氮平衡是指比較機體攝入氮和排出氮數量之間的關系。通常以氮平衡來測試人體蛋白質的需要量和評價人體蛋白質營養狀況。（2）表示方法：B＝I-(U+F+S)B-氮平衡；I-攝入氮；U-尿氮；F-糞氮；S-皮膚等氮損失。

B=0,零氮平衡(zeronitrogenbalance)；

B＞0，正氮平衡(positivenitrogenbalance)；

B＜0，負氮平衡(negativenitrogenbalance)。食品安全第四章食品營養與食品安全1（五）蛋白質營養不良和人體蛋白質營養狀況評價1、蛋白質營養不良的概念

指體內蛋白質合成速度不足以補償其損失或分解的速度，出現負氮平衡，若持續下去，就會出現營養品不良的癥狀。食品安全第四章食品營養與食品安全12、蛋白質營養不良的主要原因（１）膳食中蛋白質和熱能供給不足。（２）機體消化吸收不良。（３）體內合成障礙。（４）分解過甚，損失過多。（５）人體需要量相對增加。食品安全第四章食品營養與食品安全13、蛋白質營養不良的后果

（１）當攝入蛋白質不足時，蛋白質更新越快的組織越易受到影響。

（２）長期蛋白質攝入不足，首先出現負氮平衡，組織蛋白質破壞。也可見各種酶活性下降，免疫功能及應激能力，傷口不易愈合，生殖障礙等。

（３）嚴重蛋白質營養不良，臨床上可以出現惡性營養不良癥。當蛋白質和熱能同時嚴重缺乏，可以出現干瘦型營養不良癥。食品安全第四章食品營養與食品安全1二、脂類（lipids）

脂類是動植物組織中一類重要的有機化合物，它是用脂溶性溶劑從動植物組織中提取所得的各種化合物的總稱，又稱粗脂肪或乙醚提取物。

(一)脂類組成及體內的脂類物質

1、脂類的組成(1)由碳、氫、氧三種基本元素組成，有些還含有少量磷、硫、氮。(2)脂類①脂肪（fats)：又稱中性脂肪，是由甘油和脂肪酸組成的甘油三酯，水解后產生一分子甘油和三分子脂肪酸。大部分構成食物脂肪和動物體脂都以甘油三酯形式存在。

②類脂(lipoids)：包括磷脂、糖脂、固醇類、脂蛋白等。食品安全第四章食品營養與食品安全12、脂類的生理功能

（1）提供能量。（2）構成肌體組織。（3）提供必需脂肪酸。（4）脂溶性維生素的攜帶者及溶劑。（5）改善食品感官性狀。食品安全第四章食品營養與食品安全1(二)必需脂肪酸（essentialfattyacid,EFA）2、必需脂肪酸（EFA）的概念和種類

是機體生理需要，體內不能合成，必須由食物供給的多不飽和脂肪酸（polyunsaturatedfattyacid,PUFA）。種類亞油酸（n-6)、α-亞麻酸（n-3)。食品安全第四章食品營養與食品安全13、必需脂肪酸的生理功能

（1）是組織細胞的組成成分，特別是參與線粒體及細胞膜磷脂的合成。

（2）與脂質代謝關系密切，體內膽固醇要與脂肪酸結合才能在體內轉運進行正常代謝。

（3）生殖細胞形成及妊娠、授乳、嬰兒生長與必需脂肪酸有關。

（4）是合成前列腺素必需的前體物質。

（5）必需脂肪酸對X射線引起的皮膚損害有保護作用。食品安全第四章食品營養與食品安全14、必需脂肪酸的食物來源、需要量

來源

（1）最好的食物來源是植物油。尤其是橄欖油、棉油、豆油、玉米胚芽油、芝麻油和菜油等。

（2）在動物性肉類食品中的含量：內臟高于肌肉,瘦肉高于肥肉，家禽肉高于家畜肉。食品安全第四章食品營養與食品安全14、必需脂肪酸的食物來源、需要量

需要量

(1)成人每日供給必需脂肪酸的量達到總熱能供給量的1~2%。中國營學會建議多不飽和脂肪酸供能占總能量的10%為宜。

（2）值得注意的是，必需脂肪酸和多不飽和脂肪酸的過多攝入，會對人體產生副作用，導致過氧化脂質的增多，促進衰老。故在日常生活中，既要防止動物脂肪的過多攝入，又要防止植物油的過多攝入。

食品安全第四章食品營養與食品安全11、碳水化合物分類

碳水化合物又稱為糖類。由碳、氫、氧三種基本元素組成，包括一些具有甜味的糖類及具有糖類性質的化合物，它們在自然界中構成植物骨架并作為能源貯備物質，對人體具有重要的生理功能。

從化學的角度，根據分子結構分為：單糖類、寡糖類和多糖類。從營養學的角度，根據碳水化合物能否提供能量分為：可利用和不可利用的碳水化合物。三、碳水化合物（carbohydrate）食品安全第四章食品營養與食品安全12、碳水化合物的生理功能

（1）能被人體消化、吸收和利用的糖類的生理功能

①是人類從膳食中獲得熱能最直接、最經濟、最主要的來源。③具有抗生酮作用（antiketogenesis)。②是機體重要組成物質。④碳水化合物具有保肝解毒作用。⑤食品工業重要的原輔材料。⑥碳水化合物有節約蛋白質的作用(proteinsparingaction)。食品安全第四章食品營養與食品安全1第三節

維生素與人體健康食品安全第四章食品營養與食品安全1一、維生素

維生素俗稱維他命（Vitamin），是維持機體正常生理功能及細胞內特異代謝反應所必需的一類微量低分子有機化合物。

（一）共同特點1、它們都是以其本體的形式或可被機體利用的前體形式存在于天然食物中，但含量極微。

2、大多數維生素不能在體內合成或合成甚少，也不能大量儲存，所以必須由食物供給。

3、它們既不是構成組織的原料，也不提供能量。

4、雖然每日生理需要量很少，但在調節物質代謝過程中卻起著十分重要的作用。

5、它們常以輔酶或輔基的形式來發揮調節機體各方面的生理功能。

6、不少維生素具有幾種結構相近、生物活性相同的化合物.食品安全第四章食品營養與食品安全1(三)維生素的分類

有維生素A、D、E、K等。大部分貯存于脂肪組織中，通過膽汁緩慢排出體外，攝入過量可引起中毒。

有維生素B族（維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、葉酸、泛酸、膽堿、生物素）、維生素C等。在體內僅有少量貯存，且易排出體外，所以必須每天通過飲食供給，當供給不足時，易出現相關缺乏癥狀。1、營養學上按溶解性分為二大類

（2）水溶性維生素（1）脂溶性維生素食品安全第四章食品營養與食品安全1脂溶性維生素與水溶性維生素的不同點脂溶性維生素水溶性維生素化學組成僅含C,H,O除C,H,O外，有的尚有N,S,Co等元素溶解性溶于脂肪及脂溶劑溶于水吸收、排泄隨脂肪經淋巴系統吸收，從膽汁少量排泄經血液吸收過量時，很快從尿中排出積存性攝入后，大部分積存在體內一般在體內無積存缺乏癥出現時間緩慢較快毒性大劑量攝入(6-10倍RDA)易引起中毒幾無毒性，除非極大量食品安全第四章食品營養與食品安全1（五)維生素缺乏發生的一般規律及癥狀1、規律

（1）維生素亞臨床缺乏或不足癥。輕度缺乏時，出現體力和腦力勞動效率下降，對疾病的抗力下降（較為常見）。

（2）維生素臨床癥狀或缺乏癥。嚴重缺乏時，臨床上可見相應的維生素缺乏的獨特癥狀和體征。

維生素缺乏在體內有一個漸進過程。初始時表現為貯備量降低，繼而出現有關生化代謝異常、生理功能改變，并出現臨癥狀和體征。

2、癥狀食品安全第四章食品營養與食品安全1（六)維生素過量1、過量的危害

（1）當水溶性維生素攝入過多時，常以原形從尿中排出，但超過生理需要量時有不良影響，如維生素代謝異常，干擾其它營養代謝。

（2）當脂溶性維生素攝入過多時，可導致體內貯存過多引起中毒。

2、攝入維生素應遵循的原則

必須注意某些含維生素豐富食物的過量攝入，也要注意強化食物及維生素制劑的大量服用，要遵循合理原則。

食品安全第四章食品營養與食品安全1二、脂溶性維生素維生素D（抗佝僂病維生素）

維生素D是存在于動植物組織中的固醇類化合物，其中以維生素D3、維生素D2最重要。動物皮下的7—脫氫膽固醇及植物油或酵母中的麥角膽固醇經紫外線激活可分別轉化形成維生素D3、維生素D2，哺乳動物對二者利用無區別。

OHCH2CH3CH3CH3CH3CH3OHCH2CH3CH3CH3CH3VD2

VD3食品安全第四章食品營養與食品安全132食品安全第四章食品營養與食品安全1（二）維生素D（抗佝僂病維生素）

（1）在體內肝、腎處轉化為活性形式的維生素D（1,25－(OH)2-D3），并被運至腸、骨和腎臟，與甲狀旁腺素共同作用，調節血鈣平衡。（維生素D結合蛋白）2、生理功能食品安全第四章食品營養與食品安全1(2)能夠促進Ca、P在小腸內的吸收，為調節Ca、P正常代謝所必需。(3)促進牙齒和骨骼的正常生長，利用Ca、P的沉著促進骨組織的鈣化，使Ca、P成為骨質的基本結構。3/11/20256:23PM34食品安全第四章食品營養與食品安全13、缺乏癥缺乏原因

主要是膳食中缺乏維生素D、消化吸收障礙或人體日光照射不足。

缺乏表現

缺乏能引起鈣、磷吸收減少，血鈣水平下降，骨骼無機化受阻，導致骨質軟化、變形。

（1）佝僂?。ㄋ追Q小兒軟骨?。?。嬰幼兒缺乏維生素D引起。

（2）骨軟化癥。成年人缺乏維生素D，導致鈣吸收不良，使已成熟的骨骼脫鈣而發生。

（3）骨質疏松癥。老年人缺乏維生素D和鈣，骨質疏松，發生自發性、多發性骨折難以完全愈合。食品安全第四章食品營養與食品安全14、維生素D過量與毒性

人體的耐受量存在個體差異。一般不宜超過10ug/d。過量（一般50ug/d）可導致鈣吸收增加，血鈣過多，鈣在軟組織內沉積而中毒。

輕度中毒表現：食欲減退、過度口渴、惡心、嘔吐、煩躁、便秘或便秘與腹瀉交替出現。妊娠期和嬰幼兒初期可引起體重下降。

嚴重中毒表現：除上述情況外，還發生智力發育不良和骨硬化。食品安全第四章食品營養與食品安全1維生素C能防治壞血病，又稱抗壞血酸(ascorbicacid)。O=CC—OHC—OHHCHO—C—HCH2OHOO=CC=OC=OHCHO—C—HCH2OHO-2H+2H[還原型][氧化型]兩種天然形式都可被人體利用。氧化還原三、水溶性維生素食品安全第四章食品營養與食品安全1三、水溶性維生素1、生理功能

（1）在膠原蛋白合成中有特殊作用，對傷口愈合、骨質鈣化、增加微血管致密性及減低其脆性等方面有重要作用。

（2）參與體內生物氧化，維持細胞正常能量代謝和調節細胞內氧化還原電位，同時也是人體內重要的抗氧化劑和自由基清除劑。

（6）其他：可防止嬰幼兒患巨幼紅細胞性貧血，還有解毒功能，并增強人體抵抗力，對防癌和抗衰老方面有重要作用。（3）參與體內多種物質的合成與代謝。（4）能增進鐵等金屬元素的吸收。（5）參與肝臟中膽固醇的羥化作用，降低血液中膽固醇含量。食品安全第四章食品營養與食品安全12、缺乏癥缺乏維生素C的食物易引起壞血癥。（1）早期癥狀（潛伏的壞血癥）：

倦怠、疲乏、急躁、呼吸急促、牙齦疼痛出血、傷口愈合不良、關節肌肉短暫性疼痛，易骨折等。

（2）典型癥狀：

牙齦腫脹出血、牙床潰爛、牙齒松動、毛細血管脆性增強。嚴重者可導致皮下、肌肉和關節出血及血腫形成。出現貧血、肌肉纖維衰退、心臟衰竭，嚴重內出血，有致猝死的危險。

食品安全第四章食品營養與食品安全1第四節

微量素與人體健康食品安全第四章食品營養與食品安全1一、礦物質（一）相關概念

1、礦物質：構成人體組織、維持生理功能、生化代謝所必需的元素中除主要以有機化合物形式存在的元素碳、氫、氧、氮外，其余元素統稱為礦物質或無機鹽。

2、常量元素（常量礦物質）：是指無機鹽中在人體內含量較多，每日需要量在100mg以上者。

常量元素有鉀、鈉、磷、硫、鈣、鎂、氯等。

3、微量元素：是指無機鹽中在人體內含量較少，每日需要量在100mg以下者。

微量元素有銅、鐵、鋅、錳、鈷、碘、硒、鉬、鎳、硅、釩、鉻、氟、錫等。

食品安全第四章食品營養與食品安全1（二）含量及布

（1）無機鹽在人體內含量隨年齡的增長而增加，但元素間比例變動不大。

（2）無機鹽在體內分布極不均勻。如鈣、磷主要存在骨和牙齒中，鐵集中在紅細胞，碘在甲狀腺，鈷在造血器官，鋅在肌肉組織，釩在脂肪組織中等。

食品安全第四章食品營養與食品安全1（三）代謝

無機鹽與其它營養素在體內代謝方式不同

不能在體內合成，只能從膳食和飲水中攝取。

不能在體內代謝中消失，只能通過一定途徑（如腎臟、腸道、皮膚等）排出體外。食品安全第四章食品營養與食品安全1（四）主要生理功能

1、是構成機體組織的重要組成部分。如骨骼、牙齒中含有鈣、磷、鎂。

2、是細胞內外液的組成成分，對維持細胞內、外液的滲透壓和物質交換起重要作用。

3、維持體液酸堿平衡。礦物質能促進無機鹽中金屬離子和非金屬離子的相互配合以及重碳酸鹽和蛋白質的緩沖作用，共同維持體液pH值的穩定。

食品安全第四章食品營養與食品安全14、維持神經、肌肉的興奮性。

各種組織中的鈉、鉀、鈣、鎂離子濃度保持一定比例，是維持神經及肌肉興奮性、細胞的通透性及細胞正常功能發揮的必要條件，具體關系是：

神經肌肉興奮性∝

【Na+】＋【K+】

【Ca2+】＋【Mg2+】＋【H+】

食品安全第四章食品營養與食品安全15、無機鹽參與構成機體內具有特殊功能的物質。如血紅蛋白和細胞色素酶系統中的鐵、谷胱甘肽過氧化物酶中的硒等。6、是生物酶系統中的輔助因子、激活劑。如鈣離子是凝血酶系統的激活劑等。食品安全第四章食品營養與食品安全1二、常量元素(一)鎂

1、生理功能

（1）體內鎂以磷酸鹽、碳酸鹽的形式參與構成骨骼和牙齒。

（2）在組織細胞內，鎂與多種生化反應有關，鎂幾乎涉及生命活動的各個環節。

（3）鎂是心血管系統的保護因子。

（4）鎂鹽有利尿和導瀉作用。

（5）鎂在細胞內與鈣、鉀、鈉等正離子以及其它的負離子協同，維持體內的酸堿平衡和神經肌肉的應激性。

3/11/20256:23PM47食品安全第四章食品營養與食品安全1(一)鎂

2、缺乏癥

（1）原因：酒精中毒、惡性營養不良及急性腹瀉等。

（2）主要癥狀：肌肉痙攣（顫抖、抽搐）、心率過快、倦怠、惡心，嚴重時可導致精神錯亂。

3/11/20256:23PM48食品安全第四章食品營養與食品安全11、生理功能

碘在體內的唯一功能是用來合成T4、T3。故其作用也通過甲狀腺素的作用表現出來。主要表現為：(1)促進生物氧化，協調氧化磷酸化過程，調節能量轉化。

(2)促進蛋白質合成，調節蛋白質合成和分解。

(3)促進糖和脂肪代謝。

(4)調節組織中水鹽代謝。

(5)促進維生素的吸收和利用。

(6)活化酶，對生物氧化和代謝都有促進作用。

(7)促進神經系統發育、組織的發育和分化。

三、微量元素（二）碘

T4:甲狀腺素T3:三碘甲腺原氨酸食品安全第四章食品營養與食品安全12、缺乏癥

造成地區性缺碘的原因

地表的地質化學狀況影響著飲水和食物的含碘量。

海洋中含有豐富的碘，在日光照射下，碘被蒸發并隨水蒸氣在氣流的推動下向沿海地區移動，與雨水或塵埃一起降至地面。因此沿海地區水源和土壤中含碘較多，其生長的植物、動物碘含量較高。而遠離海洋的內陸地區，其空氣、土壤、飲水和食物中碘含量都不高，造成地區性人群碘缺乏。

食品安全第四章食品營養與食品安全12、缺乏癥

（1）地方性甲狀腺腫大（大脖子病或癭?。?。

（2）地方性克汀?。ù粜“Y）。