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2021/1/11第8章食品与营养化学Chapter8Food&Nutrition2021/1/12本章概要8.1人体的化学组成与代谢8.1.1人体的化学组成；8.1.2糖、脂、蛋白质的代谢8.2营养物质分论8.2.1水；8.2.2蛋白质与氨基酸；8.2.3脂肪；8.2.4糖类；8.2.5维生素；8.2.6矿物质；8.2.7营养素之间的协同关系8.3常见食品的营养成分8.3.1科学的营养观；8.3.2常见食品的营养成分；8.3.3营养不良与营养过剩8.4食品添加剂8.4.1食品添加剂的定义;8.4.2食品添加剂的分类;8.4.3常用食品添加剂；8.4.4食品加工中的滥用化学品2021/1/138.4食品添加剂8.4.1食品添加剂的定义;8.4.2食品添加剂的分类;8.4.3常用食品添加剂；8.4.4食品加工中的滥用化学品8.5保健(食)品8.5.1保健食品的定义；8.5.2保健食品的分类；8.5.3保健食品的功能；8.5.4保健食品的基料8.6健康与长寿8.6.1关于衰老的概念；8.6.2延缓衰老的化学物质；8.6.3营养与减肥复习：第14章预习：第15章14.1;14.8;14.13;14.18作业2021/1/148.1人体的化学组成与代谢8.1.1人体的化学组成8.1.1.1组成人体的常量元素99.95%和微量元素0.01%常量元素：微量元素：铁、铜、锌、铷、锶、氟、硼、溴、碘、钡、锰、硒、铬、钼、砷、钴、钒等17种元素HOCNCaPKSClNaMgW%962182.521.00.350.140.160.100.06N%63259.51.40.310.220.060.050.030.030.012021/1/158.1.1.2组成人体的化合物（重量比）化合物水蛋白质脂类无机盐糖类含量(%)61.617.013.86.11.52021/1/16消化系统由消化道和消化腺组成2021/1/17图8.1人的消化系统2021/1/188.1.1.3人的消化系统8.1.1.4人体中与代谢有关的器官及其功能口腔：接受实物、咀嚼（磨碎、分泌唾液、搅拌、唾液中的淀粉酶开始降解淀粉）、吞咽。胃：膨胀能力很强的J型消化器官。胃每天分泌约2L分泌物，分泌物中含盐酸、胃蛋白酶等。酶和激素在酸性条件下被激活，蛋白质中的部分肽键被水解。小肠：总长约5.5m，分十二指肠、空肠和回肠三部分。小肠是食物消化和吸收的主要场所，肠黏膜表面上拥有大量的微绒毛因而拥有很大的吸收面积（200~400m2），正常情况下有90%~95%的营养在小肠内被吸收。2021/1/19胰脏：胰脏所分泌的消化液（含蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、核酸酶、多种无机盐等）通过胰脏管直接进入小肠。肝与胆：肝区包括肝、胆囊和胆管。肝的主要消化功能之一是分泌胆汁，然后储存在胆囊中。胆汁中含有大量胆酸类盐，有助于对脂肪的溶解和吸收。肝脏的功能还包括：贮存和释放葡萄糖，贮存维生素A、D、K、E和B12；对有害化合物的解毒、产生血浆蛋白；等。大肠：大肠总长约1.5m，分盲肠、结肠和直肠三部分。食物在小肠中停留时间为30~90min，在大肠中的停留时间为1~7d。大肠的作用包括吸收水分和排便。2021/1/1108.1.2糖、脂、蛋白质的代谢在日常生活中，人体除了需要足够的能量维持正常的生活和劳动外，还需不断补充糖、脂肪、蛋白质、无机盐、水和维生素等。为了生存，为了健康，就必须通过食物补充营养，不停地与外界进行物质交换，即新陈代谢或物质代谢。8.1.2.1糖代谢CO2+H2O+E肝糖原（葡萄糖的多聚体）肌糖原（葡萄糖的多聚体）脂肪淀粉酶消化,水解葡萄糖糖类(氧化、分解)(合成)(合成)(转变)2021/1/1118.1.2.2脂代谢8.1.2.3蛋白质代谢脂类甘油脂肪酸消化分解(氧化、分解)CO2+H2O+E(转变)肝糖原、肌糖原(合成)脂肪(转氨酶)→合成新的氨基酸(非必须氨基酸)(合成)→组织、蛋白质、酶、激素，等(直接吸收)→必须氨基酸(8种)：赖,色,苯丙,亮,异亮,苏,缬,蛋非必须氨基酸（其它12种）消化分解氨基酸无氮部分(合成)糖类、脂肪(氧化、分解)CO2+H2O+E含氮部分→尿素脱氨基蛋白质人体必不可少，而机体内又不能合成，必须从食物中补充的氨基酸，称必需氨基酸。2021/1/1128.1.2.4新陈代谢与ATP（三磷酸腺苷,Adenosinetriphosphate）新陈代谢中包含有多种化学反应，这些化学反应的进行不但需要酶的参与，而且需要消耗一定的能量。生物体中所贮存的能量糖和脂肪均不能被直接利用，新陈代谢所需要的能量是由ATP提供的。2021/1/113三磷酸腺苷（ATP）是各种细胞内普遍存在的高能磷酸化合物。体内组织细胞一切生命活动所需能量的直接来源，被称为细胞内能量的“分子货币”，储存和传递化学能，蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需它参与，可促使机体各种细胞的修复和再生，增强细胞代谢活性。能量转化反应式为：ATP+H2O⇔ADP+H3PO4+E(=30kJ/mol)2021/1/1148.2营养物质分论人体需要的六类营养素是：水、蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质、活性多糖（纤维素）。活性多糖：具有某些生物活性的多糖化合物，具有通肠利便、预防肥胖、糖尿病、消化系统疾病，预防肠癌，降低血液中的胆固醇。如麦麸、豆腐渣、花生壳粉等2021/1/1158.2.1水☻水占人体重量的60%以上，血液中含水约80%。人体缺水或失水过多将使内环境紊乱而产生病态，失水超过20%即有生命危险。☻在1atm下，水的凝固点为0℃，沸点较高，为100℃；☻4℃时水的密度最大。水的密度近似为d=1.00g/cm3;☻水具有很高的热容，为4.184J/gK，对环境具缓冲作用。☻水的主要生理功能是：☻细胞和体液的主要成分；☻帮助肌体进行消化、吸收、循环与排泄等生理活动；☻保持和调节体温；☻作为体腔、关节和肌肉的润滑剂。2021/1/1168.2.2蛋白质与氨基酸占人体重量的15%以上，位居第二；生理功能主要包括：☻构造人体蛋白质是一切生命的物质基础，是肌体细胞的重要组成部分，是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织：毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经等都是由蛋白质组成，所以说饮食造就人本身。☻修补人体组织人体的细胞处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如，年轻人的表皮28天更新一次，而胃黏膜两三天就要全部更新。所以，一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好，那么皮肤就会光泽而有弹性。反之，人就会处于亚健康状态。2021/1/117☻维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如，血红蛋白—输送氧、脂蛋白—输送脂肪等。☻构成人体必需的催化和调节功能的各种酶我们身体有数千种酶，每一种酶只能参与一种生化反应。酶有促进食物的消化、吸收和利用的作用。如果相应的酶充足，反应就会顺利、快捷，我们也就会精力充沛，不易生病。☻激素的主要原料胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。2021/1/118☻调节体内生理功能营养素的消化、吸收、转运、代谢;生长发育、组织更新与修复;血液凝固、视觉形成☻给机体提供能量在机体需要时，蛋白质可以氧化提供能量E=17kJ/g。人体必须氨基酸（8+1）2021/1/1198.2.3脂肪8.2.3.1脂类的生理功能构成机体组织：人体脂肪约占14%，脑髓和神经组织含磷脂和糖脂，细胞膜由磷脂、糖脂和固醇组成；促进脂溶性维生素（A、D、E、K，等）的吸收；保护机体（保温、保护内脏器官）、滋润皮肤；为机体提供能量(E=38kJ/g);过多的摄入会使人发胖；增加饱腹感，能改变食品感官和性状。（脂肪含热量是淀粉和糖原的2~3倍，不易饿）2021/1/1208.2.3.2脂的结构与性质醇+酸⇒酯：C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O油脂在化学上称为甘油三酸酯CH2CHOCH2OOCCCR1R2R3OOOCH2CHOHOHCH2OHR1COOHR2COOHR3COOH+3H2O+2021/1/121油脂的性质由R1,R2和R3决定；天然油脂是R=C4~C26(均为偶数)的混合物。在室温下，对饱和脂肪酸，当2碳原子数10时呈液态；当碳原子数=10时为粘稠液态；当碳原子数10时为固态。所有的不饱和脂肪酸在室温下皆呈液态，并且活性较高，容易发生氧化和加成反应。因此在贮存时容易出现脂肪酸败现象。2021/1/122不饱和脂肪酸具有还原性，具有防脂质沉积、消除自由基等功能。不饱和脂肪酸经过加氢反应可以使双键消失。在实际加工业中可以通过这个原理使脂肪硬化，所得到的油脂称为“氢化油”。（油条、“肯德基”）2021/1/123对饱和脂肪酸，四碳酸又称为酪酸，六碳酸称为羊油酸，八碳酸称为羊脂酸，十碳酸称为羊蜡酸，十二碳酸称为月桂酸，十四碳酸称为肉豆蔻酸，十六碳酸称为软脂酸或棕榈酸，十八碳酸称为硬脂酸，二十碳酸称为花生酸，二十二碳酸称为山榆酸，等。2021/1/124在不饱和脂肪酸中，9-十六碳烯酸又称为棕榈油酸；9-十八碳烯酸又称为油酸或红油，9,12-十八碳二烯酸又称为亚油酸，9,12,15－十八碳三烯酸又称为亚麻酸，5,8,11,14-二十碳四烯酸又称为花生四烯酸；5,8,11,14,17-二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳五烯酸(DPA)、4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(DHA)等主要存在于鱼油、海豹油等海洋动物中。（双键越多，对生命体越好）2021/1/125商品名化学名结构式月桂酸n-十二酸C11H23COOH饱和脂肪酸肉豆蔻酸n-十四酸C13H27COOH饱和脂肪酸棕榈酸n-十六酸C15H31COOH饱和脂肪酸硬脂酸n-十八酸C17H35COOH饱和脂肪酸油酸(红油)9-烯-十八酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亚油酸6,9-二烯-十八酸C5H11CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH亚麻酸9,12,15－十八碳三烯酸C17H29COOH三烯芥酸9-烯-二十二酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH蓖麻酸…CH3(CH2)5CHOHCH2CH=CH(CH2)7COOH2021/1/1268.2.3.3必须脂肪酸(essentialfattyacid,EFA)必须脂肪酸是指机体本身不能合成、又是机体活动必需的一类脂肪酸。人体必须的三种必须脂肪酸是：亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。其中亚麻酸和花生四烯酸无明显的缺乏症状。C18:2CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOHC18:3CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOHC20:4CH3(CH2)3(CH2CH=CH)4(CH2)3COOH2021/1/127亚油酸的生理意义：①是组织、细胞的组成成分；②参与磷脂的合成；③可保护皮肤免受射线伤害；④可降低血液中胆固醇、防止动脉粥样硬化、降低血小板的黏附性。亚油酸缺乏症：①引起不孕或哺乳困难；②人体抵抗力下降；③生长速度减慢；④易发皮炎。2021/1/1288.2.3.4磷脂卵磷脂(胆碱磷酸甘油脂)：占人体总磷脂的一半左右，是肝脏合成脂蛋白的原料。当卵磷脂相对不足时易发生脂肪肝。脑磷脂：与卵磷脂结构相近，与卵磷脂密切相关。神经磷脂：存在于脑和神经组织中，是神经鞘的主要成分。参与神经的信息传递过程。CH2CHCH2OOOCCPR1R2OOOOOCH2CH2N+H3CH2CHCH2OOOCCPR1R2OOOOOCH2CH2N+(CH3)3卵磷脂脑磷脂2021/1/1298.2.3.5胆固醇（环戊烷多氢菲类）人体中胆固醇的含量约为0.2%，主要来源于动物性食物；肝脏可以合成少量胆固醇，并以脂蛋白的形式转移给血液；胆固醇的生理作用：为细胞膜的组成成分；是合成多种激素的原料；