營(yíng)養(yǎng)與能量平衡

1,第三章?tīng)I(yíng)養(yǎng)與能量平衡,2,3.1能量與能量單位,3.1.1能量的作用與意義能量是指食品的除碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)素在人體代謝中產(chǎn)生的能量。能量是人類賴以生存的基礎(chǔ)。人體需要能量來(lái)維持生命活動(dòng)，機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育和一切活動(dòng)都需要能量，適當(dāng)?shù)哪芰靠梢员３秩梭w良好的健康狀況。人本一般每天必須從外界取得一定物質(zhì)和能量。,3,3.1.2能量單位,能量（energy）的單位，現(xiàn)國(guó)際上通用焦耳（joule，J），營(yíng)養(yǎng)學(xué)上，使用最多的是其1000倍的單位，即千焦耳（Kilojoules，KJ）。傳統(tǒng)上常用千卡（kilocalories，kcal）。其換算關(guān)系如下：1kcal4.184kJ；1KJ=0.239kcal。所謂1kcal即是指1kg的水從15升高到16，即溫度升高1所吸收的能量。,4,3.2.1食物能值與生理能值（1）食物能值：食物能值是食物徹底燃燒時(shí)所測(cè)定的能值，亦稱“物理燃燒值”，或稱“總能值”。食物能值通常是用彈式測(cè)熱器進(jìn)行測(cè)定。用此法測(cè)定的每克碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)的能值分別為：碳水化合物17.15kJ（4.1kcal）脂肪39.54kJ（9.45kcal）蛋白質(zhì)23.64kJ（5.65kcal）,3.2能值及其測(cè)定,5,（2）生理能值：生理能值即機(jī)體可利用的能值，即每克碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的熱能（又稱能量系數(shù)）。,生理能值即機(jī)體可利用的能值，在體內(nèi)，碳水化合物和脂肪氧化的最終產(chǎn)物與體外燃燒時(shí)相同，因考慮到機(jī)體對(duì)它們的消化、吸收情況(如纖維素即不能被人類消化)，故二者的生理能值與體外燃燒時(shí)可稍有不同。,6,蛋白質(zhì)在體內(nèi)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(這些物質(zhì)對(duì)機(jī)體有害)，而以尚有部分能量的有機(jī)物如尿素、尿酸、肌酐等由尿排出。這些含氮有機(jī)物的能量均可在體外燃燒時(shí)測(cè)得。此外，再考慮到消化率的影響，便可得到機(jī)體由蛋白質(zhì)氧化而來(lái)的可利用的能值。不同食品中碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的含量各異，若需了解某種食品所含能值，可利用食物成分表或仔細(xì)分析其樣品的組成進(jìn)行計(jì)算。,三大產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素的生理能值分別確定為：碳水化合物17.15kJ0.98（消化率98%）=16.8kJ/g4.1kcal0.98=4kcal/g脂肪39.54kJ0.95（消化率95%）=37.6kJ/g9.45kcal0.95=9kcal/g蛋白質(zhì)（23.64-5.44）kJ0.92（消化率92%）=16.7kJ/g（5.65-1.3）kcal0.92=4kcal/g,8,人體中能量的消耗主要由三方面構(gòu)成基礎(chǔ)代謝消耗;食物特殊動(dòng)力作用的消耗；體力活動(dòng)消耗。對(duì)于嬰幼兒、兒童、孕婦、乳母，能量的消耗還應(yīng)包括機(jī)體生長(zhǎng)、乳汁分泌等特殊生理活動(dòng)所消耗的能量。,3.3影響人體能量需要的因素,9,3.3.1基礎(chǔ)代謝,(1)基礎(chǔ)代謝（basalmetabolism）是維持生命最基本活動(dòng)所必需的能量。具體地說(shuō)，它是在機(jī)體處于清醒、空腹（進(jìn)食后1216h）、靜臥狀態(tài)，環(huán)境溫度1825時(shí)所需能量的消耗。基礎(chǔ)代謝率（BMR）：人體在上述情況下，單位時(shí)間內(nèi)基礎(chǔ)代謝所消耗的能量，其表示方法一般為每平方米體表面積（或每千克體重）的能量消耗。,10,(2)基礎(chǔ)代謝能量消耗（BEE）的測(cè)定,用體表面積進(jìn)行計(jì)算：,體表面積（m2）=0.00659身高（cm）+0.0126體重（kg）-0.1603,基礎(chǔ)代謝能量消耗=體表面積BMR24,例題：一個(gè)50千克體重，身高160cm的25歲女子，計(jì)算其基礎(chǔ)代謝能量消耗（BMR=35.2）。,11,引自營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)，第三版，第21頁(yè),人體基礎(chǔ)代謝率,12,WHO建議的計(jì)算方法：WHO于1985年推薦使用下列公式（表3-2），計(jì)算一天的基礎(chǔ)代謝熱能消耗。,注：w為體重(kg)。摘自TechnicalReportSerie724，Geneva，WHO，1985。我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦，我國(guó)兒童、青少年該公式適用，18歲以上人群按公式計(jì)算結(jié)果減5%。,13,直接用公式計(jì)算男BEE66+13.7體重(kg)+5.0身長(zhǎng)(cm)6.8年齡(y)女BEE65.5+9.5體重(kg)+1.8身長(zhǎng)(cm)4.7年齡(y)簡(jiǎn)單的方法成人男性按每公斤體重每小時(shí)1kcal(4.18kJ),女性按0.95kcal(3.97kJ)，和體重相乘直接計(jì)算WHO于1985年推薦使用靜息代謝率(restingmetabolicrate，RMR)代替BMR，計(jì)算一天的基礎(chǔ)代謝能量消耗。,14,WHO于1985年提出用靜息代謝率(restingmetabolicrate，RMR)代替BMR,摘自NutritionScienceandApplications，第二版，第190頁(yè)，1997年。,15,（3）影響人體基礎(chǔ)代謝的因素,年齡、性別、體格等的影響同等體重，瘦高者矮胖者，男性高于女性5%-10%。不同生理、病理狀況的影響兒童、孕婦高，30歲以上每10年降2%。環(huán)境條件的影響炎熱、寒冷、過(guò)多攝食、精神緊張升高；禁食、少食、饑餓降低。尼古丁和咖啡因可以刺激基礎(chǔ)代謝水平升高,16,3.3.2體力活動(dòng),過(guò)去：勞動(dòng)強(qiáng)度分為五級(jí)：極輕、輕、中等、重和極重（女性沒(méi)有極重一項(xiàng)）?，F(xiàn)在：勞動(dòng)強(qiáng)度由5級(jí)調(diào)整為3級(jí)，即輕、中、重3級(jí)。,17,體力活動(dòng)級(jí)別劃分（過(guò)去）,極輕的體力活動(dòng)：以坐姿或站立為主的活動(dòng)，如開(kāi)會(huì)、開(kāi)車、打字、縫紉、烹調(diào)、打牌、聽(tīng)音樂(lè)、油漆、繪畫及實(shí)驗(yàn)室工作等。輕體力活動(dòng)：指在水平面上走動(dòng)，掃衛(wèi)生、看護(hù)小孩、打高爾夫球、飯店服務(wù)等。中等體力活動(dòng)：這類活動(dòng)包括行走、除草、負(fù)重行走、打網(wǎng)球、跳舞、滑雪、騎自行車等。重體力活動(dòng)：負(fù)重爬山、伐木、手工挖掘、打籃球、登山、踢足球等。極重體力活動(dòng)：運(yùn)動(dòng)員高強(qiáng)度的職業(yè)訓(xùn)練或世界級(jí)比賽等。,18,3.3.3食物的特殊動(dòng)力作用,食物特殊動(dòng)力作用(specificdynamicaction，SDA)，食物熱效應(yīng)(thermiceffectoffood，TEF)：即指人體在攝食過(guò)程中，由于要對(duì)食物中營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行消化、吸收、代謝轉(zhuǎn)化等，需要額外消耗能量，同時(shí)引起體溫升高和散發(fā)能量。,19,不同的產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素其食物熱效應(yīng)不等,脂肪：消耗本身產(chǎn)生能量的4%5%碳水化合物:消耗本身產(chǎn)生能量的5%6%蛋白質(zhì):消耗本身產(chǎn)生能量的30%混合性食物：特殊動(dòng)力作用相當(dāng)于其基礎(chǔ)代謝所需熱能的10。,20,3.3.4生長(zhǎng)發(fā)育,正在生長(zhǎng)發(fā)育的嬰幼兒、兒童、青少年還要額外消耗能量滿足新生組織形成及新生組織的新陳代謝；孕婦的生長(zhǎng)發(fā)育能量消耗主要用于子宮、乳房、胎盤、胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育及體脂儲(chǔ)備；乳母的能量消耗除自身的需要外，也用于乳汁合成與分泌。,21,(1)直接測(cè)熱法(directcalorimetry)此法數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，但儀器設(shè)備投資大，實(shí)際工作中很少使用。(2)間接測(cè)熱法(indirectcalorimetry),原理：測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)O2的消耗量就可計(jì)算生成的熱量。實(shí)際應(yīng)用中，按每消耗1L氧氣可產(chǎn)生20.3kJ（4.852kcal）的熱能，產(chǎn)熱量則可按下式計(jì)算出來(lái)：產(chǎn)熱量=20.3（kJ/L）O2（L）,3.3.5人體能量需要量的確定,22,(3)體力活動(dòng)水平（Plysicalactivitylevel，PAL）計(jì)算法能量消耗量或需要量=BMRPAL,(4)膳食調(diào)查這種方法受膳食記錄時(shí)間和調(diào)查對(duì)象數(shù)量的影響，因此結(jié)果不夠準(zhǔn)確，但由于其簡(jiǎn)單易行，現(xiàn)在被廣泛采用。,23,各種強(qiáng)度的體力活動(dòng)及能量消耗,譯自UnderstandingNutrition第八版，第240頁(yè)，1999年。,24/40,(5)能量代謝狀況的評(píng)價(jià),能量代謝狀況的評(píng)價(jià)可分為量與質(zhì)兩個(gè)方面,（一）量的方面主要是評(píng)價(jià)能量的攝入量與消耗量或需要量是否平衡，以平衡為佳。,體重為能量平衡的常用觀察指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)體重=身高-105。,25/40,通常成年人（18-65歲）可用體質(zhì)指數(shù)（BMI）來(lái)判斷體重是正常、肥胖還是消瘦。BMI=實(shí)際體重（kg）/身高（m）2根據(jù)世衛(wèi)組織提出的亞洲人體重分級(jí)的建議：亞太地區(qū)的成人的BMI正常值為18.5-23，大于23屬于超重，23-25屬于肥胖，大于30以上屬于極度肥胖。BMI小于18.5屬消瘦。判斷兒童肥胖與否應(yīng)用正常生長(zhǎng)曲線圖表。,26/40,（二）質(zhì)的方面,主要評(píng)價(jià)3種供能營(yíng)養(yǎng)素的分配百分率是否合理。我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)建議蛋白質(zhì)占10-15%，脂肪供能占總能量的20%30%，糖類占5565%。,27/40,(6)能量的計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)體重的計(jì)算以下方法適合于成年人1、標(biāo)準(zhǔn)體重(kg)=身高(cm)-1052、標(biāo)準(zhǔn)體重(kg)=身高(cm)-1000.93、標(biāo)準(zhǔn)體重(kg)=身高(cm)身高(cm)*22.2(男)標(biāo)準(zhǔn)體重(kg)=身高(cm)身高(cm)21.9(女),28/4,4、1-6月嬰兒：標(biāo)準(zhǔn)體重（kg）=出生體重（kg）+月齡0.65、7-12月嬰兒：標(biāo)準(zhǔn)體重（kg）=出生體重（kg）+月齡0.56、1-12歲兒童：標(biāo)準(zhǔn)體重（kg）=年齡2+8中小學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)體重可使用下面的計(jì)算方法：標(biāo)準(zhǔn)體重（kg）=身高（m）13.2,以下方法適合于兒童：,29/40,（二）按不同勞動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算每日能量的消耗每日能量的消耗=標(biāo)準(zhǔn)體重單位標(biāo)準(zhǔn)體重消耗的熱量,成年人每日能量供給量（Kcal/kg標(biāo)準(zhǔn)體重）,30/40,3.4.1能量的來(lái)源人體所需要的能量來(lái)源于食物中的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物，這三種產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素普遍存在于各種食物中。糧谷類和薯類含碳水化合物較多，是人們最經(jīng)濟(jì)的能量來(lái)源；油料作物富含脂肪；動(dòng)物性食物較一般植物性食物（大豆和堅(jiān)果除外）含更多的脂肪和蛋白質(zhì)；蔬菜和水果一般含能量較少。,3.4能量的供給與食物來(lái)源,31/40,食物能量最終來(lái)源是太陽(yáng)能，這是由植物利用太陽(yáng)能，通過(guò)光合作用，把CO2、水和其它無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，供生命之所需，并將生命過(guò)程的化學(xué)能直接或間接保持在ATP的高能磷酸鍵中。體內(nèi)的能量，一方面不斷地釋放出熱量，維持體溫的恒定并不斷地向環(huán)境中散發(fā)，另一方面作為能源可維持各種生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。,32/40,3.1.2能量的食物來(lái)源,碳水化合物，脂肪和蛋白質(zhì)三種產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素普遍存在于各種食物中。但是動(dòng)物性食物一般比植物性食物含有較多的脂肪和蛋白質(zhì)，至于植物性食物中，糧食以碳水化合物和蛋白質(zhì)為主；油料作物則含有豐富的脂肪、其中大豆更含有大量油脂與優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。至于水果、蔬菜類植物一般含能較少，但硬果類例外，如花生、核桃等可含有大量油脂，從而具有很高的熱能。,33/40,34/40,“低熱能食品”與“高能食品”之不同,工業(yè)食品中含能的多少是其營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面的一項(xiàng)重要指標(biāo)。為了滿足人們的不同需要，在許許多多的食品中尚有所謂“低熱能食品”與“高能食品”之不同。但是，不管是哪種食品，都應(yīng)有一定的營(yíng)養(yǎng)密度。而且從總的情況來(lái)看，在人體所需熱能和各種營(yíng)養(yǎng)素之間應(yīng)保持一定的平衡關(guān)系。,35/40,前者主要由含能量低的食物原料(包括人類不能消化、吸收的膳食纖維等)所制成，用以滿足肥胖癥、糖尿病等患者的需要。后者則是由含能量高的食物，特別是含脂肪量高而含水量少的原料制成，如奶油、干酪、巧克力制品及其它含有高比例的脂肪和糖所制成的食品。它們的能量密度高，可以滿足熱能消耗大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、特別是對(duì)處于高寒地區(qū)工作和從事考察、探險(xiǎn)、運(yùn)動(dòng)時(shí)的需要。,36,3.4.2能量的食物來(lái)源通常碳水化合物向人體提供的熱能較合適的比例為占總能量的55%65%，脂肪占20%30%，蛋白質(zhì)占10%15%。碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì)廣泛存在于各類食物中。,36/40,3.5能量在食品加工中的變化,3.5.1能量密度(Energydensity)是指在一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲(chǔ)存能量的大小。3.5.2能量在食品加工中的變化,37/40,自然界中的食物，一般需要加工處理，使食物能在外觀、風(fēng)味、衛(wèi)生、安全、方便、儲(chǔ)藏、營(yíng)養(yǎng)等方面有比較大的改進(jìn)。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，要在食品的生產(chǎn)上采取一定的措施。為些措施主要分為兩大類：一類是為延長(zhǎng)食物的保存期限的加工工藝，以脫水工藝、冷凍冷藏工藝、罐藏殺菌工藝等為代表；另一類措施主要是以為改善或賦予食物新口味而采取的加工工藝。但無(wú)論采取哪一種措施，在其加工過(guò)程中，都