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第一章
营养学基础知识
01
02
03
第一节　六大营养素
第二节　能量
第三节　食物的消化与吸收
第一节
六大营养素
学习目标
1. 掌握营养素的组成、分类及生理作用，熟悉不同人群对营养素的需要量、各种营养素的食物来源及其在烹饪中的作用。
2. 熟悉人体能量的食物来源及需要量，掌握能量的计算方法。
3. 了解消化系统的结构和功能，熟悉食物被人体消化吸收的过程。
六大营养素是指蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、无机盐和水。它们都是人体不可缺少的物质，对人体发挥着重要的生理作用。营养素对人体的生理作用主要有三点：
一是作为能量物质，提供人体所需的能量。
二是作为人体生长发育、组织修补所需要的原料。
三是对人体各种功能、生命活动起调节和控制作用。
各类营养素在人体内的作用是不同的，它们互相联系，互相配合，任何一类营养素都是不可缺少的。
一、蛋白质
蛋白质是生命的重要物质基础。
1. 蛋白质的组成和分类
（1）蛋白质的组成
蛋白质是一种化学结构非常复杂的含氮高分子有机化合物，它在人体细胞中的含量仅次于水，约占细胞干重的 50% 以上。蛋白质的主要组成元素有碳、氢、氧、氮 4种，见表。
蛋白质的主要组成元素
此外，有的蛋白质还包括硫、磷、铁、镁、碘等微量元素。
蛋白质与碳水化合物、脂类的相同之处是都含有碳、氢、氧 3 种元素，不同之处是蛋白质还含有氮元素，所以氮是蛋白质组成的特征，碳水化合物和脂类都不能代替蛋白质。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要。氨基酸是一种非常特殊的化合物，可分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。
必需氨基酸是指在人体内不能合成或合成速度远不能满足人体的需要，而必须从每日膳食中摄取一定数量，否则就不能维持人体氮平衡的氨基酸。
（2）蛋白质的分类
由于各种食物中蛋白质的氨基酸组成（种类、数量、比例）不同，其营养价值也各不相同。根据蛋白质营养价值的高低，可将蛋白质分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质 3 类。
完全蛋白质是一种质量优良的蛋白质，它所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，比例也适当，近似于人体蛋白质。用完全蛋白质作为膳食中蛋白质的唯一来源，不仅能保证人体的日常需要，还能促进儿童的生长发育。多数动物性食物的蛋白质都属于完全蛋白质。
半完全蛋白质所含的必需氨基酸种类比较齐全，但比例不合适，有的过多，有的过少，不能完全满足人体的需要。将半完全蛋白质作为膳食中唯一的蛋白质来源，只能维持生命，不能满足儿童生长发育的需要。
不完全蛋白质所含的必需氨基酸种类不齐全，比例也不合适。将不完全蛋白质作为膳食中唯一的蛋白质来源，既不能促进儿童生长发育，也不能维持生命。
2. 蛋白质的生理作用
（1）构成和修复人体组织
（2）调节人体生化反应
（3）运输物质
（4）参与免疫反应
（5）提供能量
3. 食物中蛋白质的营养价值
食物中蛋白质最重要的作用是提供人体合成蛋白质所需要的氨基酸。
（1）食物中蛋白质的含量
食物中蛋白质的含量是评定食物中蛋白质营养价值的基础。只有将蛋白质含量比较高的食物作为人体所需蛋白质的来源才有意义。一般情况下，动物性食物的蛋白质含量高于植物性食物，植物性食物中大豆的蛋白质含量相对较高。
（2）蛋白质的消化率
蛋白质的消化率是指食物中的蛋白质能够被人体消化酶分解的程度。
常见食物中蛋白质的消化率 %
蛋白质的消化率越高，其被人体吸收利用的可能性就越大，营养价值也越高。
但许多因素可以影响食物中蛋白质的消化率，特别是食物中若存在膳食纤维（指碳水化合物中不能被人体消化吸收的部分），则其蛋白质的消化率会降低。所以，植物性食物中蛋白质的消化率一般都低于动物性食物中蛋白质的消化率。
在烹饪加工过程中，去除植物性食物中的部分膳食纤维后，食物中蛋白质的消化率就会明显提高。
（3）提高食物中蛋白质营养价值的措施
我国居民传统膳食的蛋白质来源中，植物性蛋白质占有较大的比重。为改善我国居民膳食营养状况，除增加一定比例的动物性蛋白质外，还要利用蛋白质的互补作用提高植物性食物中蛋白质的营养价值。
蛋白质的互补作用是指将两种或两种以上的食物混合食用时，其所含必需氨基酸的含量和比例可以相互补充，取长补短，使蛋白质中必需氨基酸的含量和组成更符合人体需要。
蛋白质的互补作用
4. 蛋白质的食物来源与推荐摄入量
（1）蛋白质的食物来源
蛋白质的食物来源分为两类。一类是动物性食物，如畜肉、禽肉、鱼虾肉、乳类、蛋类等。这类食物中蛋白质的含量比较高，一般可达到 15% 以上，而且质量也好，属于完全蛋白质。另一类是植物性食物，如豆类、谷类和坚果类。大豆中的蛋白质含量高，质量也好，但由于其膳食纤维含量也高，所以加工成豆制品后营养价值会提升。
（2）蛋白质的推荐摄入量
成年男性每天蛋白质的推荐摄入量为 65 g，女性为 55 g。一般情况下，如果膳食中的蛋白质有 1/3 或 1/2 来源于优质蛋白质，对人体的健康比较有利。
常见食物中蛋白质的含量 g
5. 蛋白质摄入量对人体健康的影响
（1）摄入量不足的影响
蛋白质摄入量不足对婴幼儿、儿童、青少年的影响最大，也最明显。
（2）摄入量过多的影响
蛋白质虽然对人体有重要的作用，但也并不是越多越好。当膳食中蛋白质的供给量长期超过人体需要量时，蛋白质并不能被全部吸收利用，多余的蛋白质在体内反而需要通过肝脏转化，再经肾脏从尿液中排出体外。这样不仅造成能量的浪费，还增加了人体肝脏、肾脏的负担。
二、脂类
脂类是脂肪和类脂的总称，主要含有碳、氢、氧 3 种元素。其所含的碳、氢的比例比碳水化合物要高，而所含的氧的比例却较低，所以可氧化的成分多。
脂类以各种形式存在于人体的组织中，除了向人体提供能量外，还具备其他的生理作用。正常人体内的脂类含量仅次于蛋白质，但个体间脂类含量差异比较大。
1. 脂类的分类
脂类分为脂肪和类脂。脂肪即甘油三酯，类酯分为磷脂、脂蛋白、糖脂和固醇类等。食物中的脂类 95% 是甘油三酯，5% 是其他脂类。在人体所含的脂类中，甘油三酯的含量达到 99%。
（1）甘油三酯
每个甘油三酯分子由一个分子的甘油与三个分子的脂肪酸结合而成。
（2）磷脂
磷脂是指每个甘油三酯分子中一个或两个脂肪酸被含有磷酸的其他基团取代而形成的脂类物质。
（3）固醇类
固醇类是具有环形结构的脂类化合物，种类很多，最重要的是胆固醇。
2. 脂类的生理作用
（1）构成人体组织和细胞
（2）储存和提供能量
（3）维持体温、保护脏器
（4）帮助人体有效利用蛋白质
（5）提供必需脂肪酸。
（6）促进脂溶性维生素的吸收
（7）延长饱腹感
3. 食物中脂肪的营养价值
食物中的各种脂肪因来源和组成成分不同，其营养价值也有所不同。食物中脂肪的营养价值主要取决于脂肪的消化率、必需脂肪酸的含量和脂溶性维生素的含量。
（1）脂肪的消化率
脂肪的消化率越高，其营养价值也越高。
（2）必需脂肪酸的含量
必需脂肪酸的含量也是评定脂肪营养价值的一个重要因素。
（3）脂溶性维生素的含量
天然食物中，脂溶性维生素往往存在于脂肪中，所以，脂肪是人体脂溶性维生素的重要来源。
4. 脂肪的食物来源与推荐摄入量
（1）脂肪的食物来源
人类膳食中 2/3 的脂肪由植物脂肪提供，1/3 由动物脂肪提供。
（2）脂肪的推荐摄入量
脂肪的摄入量易受饮食习惯、季节和气候的影响，变动范围较大，不像蛋白质摄入量那么明确。我国成人每日摄入的脂肪应以 50～60 g 为宜，其所提供的能量应占总能量需要量的 20%～30%。
5. 脂类摄入量对人体健康的影响
（1）摄入量不足的影响
脂类摄入量过低时，人体将缺少必需脂肪酸和脂溶性维生素，会出现皮下脂肪过少、皮肤干燥、湿疹等。
（2）摄入量过多的影响
脂类摄入量过多，超出人体需要时，多余的脂类就会储存在体内，引起体重超重，同时还会引起高血压、高脂血症等疾病。
三、碳水化合物
碳水化合物是指由碳、氢、氧 3 种元素组成的一大类化合物。由于碳水化合物分子中氢与氧之比是 2∶1，刚好与水分子中氢原子与氧原子数之比相同，故而得名。碳水化合物是绿色植物光合作用的产物，人们每日膳食中碳水化合物的摄入量远远超过了蛋白质和脂肪，它是人体能量的重要来源，人体内碳水化合物每日所产生的能量占人体每日总能量需要量的 55%～65%。
1. 碳水化合物的分类
根据碳水化合物在食物中的存在形式和化学结构不同，可将其分为以下几种：
（1）单糖
单糖是碳水化合物的基本组成单位，不能再水解成更小的糖分子，可直接被人体吸收。食物中最重要的单糖是葡萄糖、果糖、半乳糖和核糖。
（2）双糖
双糖是由 2 分子单糖脱去 1 分子水缩合而成的化合物。它易溶于水，难溶于酒精。双糖不能直接被人体吸收，在消化道中必须经过酶的水解作用生成单糖以后才能被吸收利用。与人们日常生活关系密切的双糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖。
（3）寡糖
寡糖又称低聚糖，是指由 3～10 个单糖组成的一类小分子多糖。寡糖的甜度通常只有蔗糖的 30%～60%，比较重要的寡糖是棉籽糖和水苏糖。这两种糖都不能被肠内消化酶分解、消化、吸收，但在大肠内可被肠内细菌分解，产生气体和其他产物，造成肠胀气，所以必须进行适当加工以减少不良影响。但也有些不被人体利用的寡糖可被肠内益生菌如双歧杆菌所利用，此类寡糖可以促进益生菌菌群增加，从而起到保健的作用。
（4）多糖
多糖是指由 10 个以上单糖脱水缩合而成的大分子化合物，是动植物的能量储存物质。多糖中的糖原、淀粉、纤维在营养学上有重要作用。
2. 碳水化合物的生理作用
对人体而言，可消化吸收的碳水化合物与不可消化吸收的碳水化合物在生理作用上有一定差别，二者的比较见表。
可消化吸收的碳水化合物与不可消化吸收的
碳水化合物对人体生理作用的比较
3. 碳水化合物的食物来源与推荐摄入量
（1）碳水化合物的食物来源
碳水化合物的主要来源是谷类和根茎类粮食、蔬菜等富含淀粉的食物，如大米、面粉、玉米、小米、甘薯、马铃薯等。蔬菜、水果及精制糖也可作为人体所需碳水化合物的来源。乳糖只存在于乳类及乳制品中，是婴儿所需碳水化合物的重要来源。人乳的乳糖含量高于其他乳类，约占 7% ；牛奶和羊奶中乳糖的含量约占 5%。部分食物中碳水化合物的含量见表。
部分食物中碳水化合物的含量 %
（2）碳水化合物的推荐摄入量
膳食中碳水化合物的适宜摄入量因饮食习惯、生活水平和劳动强度的不同而不同。一般情况下，每日碳水化合物提供的能量宜占总能量需要量的 55%～65%，折算成碳水化合物为 250～400 g，其中膳食纤维的推荐摄入量为 25～35 g。
4. 碳水化合物摄入量对健康的影响
（1）摄入量不足的影响
碳水化合物摄入不足的情况在贫困地区及控制体重的人群中比较常见。膳食中碳水化合物长期供给不足，会造成人体营养不良，称为“蛋白质 - 能量营养不良”。
（2）摄入量过多的影响
碳水化合物摄入过多时，人体获得的能量超过了消耗，过多的能量转化为脂肪储存在人体的皮下和内脏周围，就会造成肥胖。
四、维生素
维生素是促进人体生长发育和调节生理机能所必需的一类低分子有机物。维生素存在于天然食物中，是体内调节物质代谢和能量代谢的重要物质。大多数维生素不能在体内合成，必须经常通过食物摄入才能维持人体健康。
1. 维生素的共同点
第一，维生素均以维生素原的形式存在于食物中。
第二，维生素不是构成人体组织和细胞的成分，也不会产生能量，它的作用主要是参与人体代谢的调节。
第三，大多数的维生素，人体不能合成或合成量不足，因此不能满足人体的需要，必须经常从食物中获得。
第四，人体对维生素的需要量很小，日需要量常以毫克或微克计算，但一旦缺乏就会引发相应的维生素缺乏症，对人体健康造成损害。
2. 维生素的命名
目前维生素的命名还没有统一标准，生活中可根据不同使用目的采用不同的命名方法，具体见表。
维生素的命名
3. 维生素的分类
根据维生素溶解性质不同，可将维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素。
（1）脂溶性维生素
脂溶性维生素包括维生素 A、维生素 D、维生素 E 和维生素 K。
（2）水溶性维生素
水溶性维生素主要包括维生素 C、维生素 B1、维生素 B2、维生素 B6、维生素 B12以及烟酸、叶酸、泛酸、生物素等。
4. 维生素 A
维生素 A 是一种脂溶性维生素，又称视黄醇，也称抗干眼病维生素。
（1）维生素A的生理作用
1）维持正常的视觉功能。
2）维持上皮组织的健康，增强抗病能力。
3）促进骨骼和牙齿的发育。
（2）维生素A的食物来源
除了直接存在于动物性食物中的维生素 A 外，存在于植物性食物中的 β- 胡萝卜素可在人体内转化为维生素 A，因此它又被称为维生素 A 原。
维生素 A 最好的食物来源是各种动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、奶油、禽蛋等。
（3）维生素A的推荐摄入量
我国居民膳食中维生素 A 的主要来源是动物性食物及植物性食物中的 β- 胡萝卜素。为了避免维生素 A 和 β- 胡萝卜素在供给量中混淆不清，膳食中相关营养素的供给量用视黄醇当量计量，可相互折算。
1 μg 视黄醇当量 =1 μg 视黄醇或 6 μgβ- 胡萝卜素
1 μgβ- 胡萝卜素 =0.167 μg 视黄醇当量
1 国际单位维生素 A=0.3 μg 视黄醇当量
一般情况下，我国成人每天维生素 A 的推荐摄入量为 700～800 μg 视黄醇当量。
成人每天维生素 A 的可耐受最高摄入量为 3 000 μg 视黄醇当量。
（4）维生素A摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。维生素 A 的缺乏主要与膳食中摄入不足有关，常常发生在落后国家和地区的人群中。长期缺乏维生素 A 会引起夜盲症、眼干燥症、皮肤角化病等疾病的发生。食物选择不合理也会造成维生素 A 的缺乏，例如，病人生病期间对维生素 A 的需要量比平时高，盲目忌口必然会导致维生素 A 摄入不足。
2）摄入量过多的影响。维生素 A 过多症是由大量摄入维生素 A 含量高的食物（如动物的肝脏）或长期服用过量的维生素 A 制剂造成的，主要症状表现在肝脏、皮肤和骨骼上。维生素 A 摄入过多会出现肝肿大、肝区疼痛、恶心、呕吐、食欲不振、黄疸等肝脏疾病的症状，容易被误诊为肝炎。此外，患者会出现皮肤瘙痒、皮疹、脱皮、脱发、指甲变脆易断等症状。
5. 维生素 D
维生素 D 是一种脂溶性维生素，又称抗佝偻病维生素。维生素 D 既可来源于食物，也可由人体自身合成。在人体皮肤中含有一种胆固醇，它经过阳光或紫外线的照射可以转化为维生素 D，所以维生素 D 又被称为“阳光维生素”。婴儿、孕妇、乳母及老人应该多晒太阳，以补充维生素 D。
（1）维生素D的食物来源及推荐摄入量
维生素 D 分布不广，在动物肝脏中的含量比较高。
（2）维生素D摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。婴幼儿、儿童、青少年缺乏维生素 D 则易患佝偻病，其症状如“O”形腿、“X”形腿、鸡胸和方颅等。
骨软化症也是缺乏维生素 D 的典型症状，其高发人群为老年人、孕妇、乳母，女性发病率高于男性。该病表现为腰背酸痛、腿部疼痛、脚跟疼痛等，严重时会出现肌肉抽搐，还容易出现骨折。
2）摄入量过多的影响。长期和不适当地过量服用人工合成的维生素 D 制剂会引起慢性中毒，造成人体疲倦、体重下降、头晕、呕吐、血压上升及高钙血症，使软组织钙化，心脏、血管、支气管、胃及肾发生钙沉积，严重时甚至导致死亡，还可导致小儿骨髓过早形成，影响正常发育。
6. 维生素 E
维生素 E 因与动物的生育功能有关，所以又称生育酚或抗不育维生素。它在人体内主要发挥抗氧化作用，是一种很强的抗氧化剂。
（1）维生素E的食物来源及推荐摄入量
维生素 E 存在于各种动植物食物中，特别是植物油脂、麦胚、坚果、蛋类、豆类等均是维生素 E 的良好食物来源。深绿色蔬菜中也含有维生素 E，肉类、鱼类等动物性食物以及水果和一般蔬菜中维生素 E 含量很少。
成人每天维生素 E 的推荐摄入量为 14 mg。维生素 E 与其他脂溶性维生素相比，毒性作用比较小，其可耐受最高摄入量为每天 700 mg（成人），与推荐摄入量相差较大。
（2）维生素E摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。人体缺乏维生素 E 会导致脑垂体机能不全，甲状腺发育不良。食物中普遍含有维生素 E，所以典型的维生素 E 缺乏症比较少见。
2）摄入量过多的影响。维生素 E 具有毒性，虽然毒性不强，但过量服用会发生呕吐、腹泻、盗汗、疲倦、头痛等症状。
7. 维生素 K
维生素 K 是一种脂溶性维生素，具有促进凝血的功能，又名凝血维生素，在医学上常将其作为止血剂使用。
（1）维生素K的食物来源及参考摄入量
维生素 K 主要存在于绿色蔬菜中，在菠菜、苜蓿、白菜中含量最为丰富，动物肝脏、蛋黄、瘦肉中也含有维生素 K。此外，维生素 K 还可以由人体大肠内的细菌合成。
一般情况下，成人每日维生素 K 的平均需要量为 80 μg，其他参考摄入量尚未规定。
（2）维生素K摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。人体缺乏维生素 K 会引起凝血功能异常和出血型疾患。母乳维生素 K 含量偏低或新生儿胃肠功能不全，会造成新生儿维生素 K 缺乏，这是引起小儿颅内出血的重要原因。成人患有慢性胃肠疾病、控制饮食或长期服用抗生素，也会造成维生素 K 缺乏，发生凝血功能障碍。
2）摄入量过多的影响。维生素 K 摄入过量会破坏肝、肾的功能，产生皮肤瘙痒、黄疸、呕吐、贫血等症状。
8. 维生素 C
维生素 C 又称抗坏血病维生素，是一种水溶性维生素。它在酸性条件下稳定，但对热、碱、氧都不稳定，特别是和铜、铁等金属元素接触时会很快被破坏。维生素 C是所有维生素中最不稳定的一种，所以，在烹调富含维生素 C 的原料时宜短时低温加热，切忌加碱，烹制好后应立即食用，以免维生素 C 被破坏。
（1）维生素C的生理作用
维生素 C 是一种活性很强的还原物质，对人体的新陈代谢起到重要作用。它参与细胞间质的生成，维持牙齿、骨骼、血管、肌肉的正常生理功能；能促进人体抗体的形成，增强人体对疾病的抵抗力，促进伤口的愈合；能阻断致癌物质生成，对预防癌症有良好的作用；能降低血液中胆固醇的水平，防止和减缓动脉硬化；能促进肠道内铁的吸收，有利于治疗缺铁性贫血。
（2）维生素C的食物来源及推荐摄入量
维生素 C 广泛存在于新鲜蔬菜和水果中，特别是在绿叶蔬菜和酸性水果中含量丰富。
成人每天维生素 C 的推荐摄入量为 100 mg，与过去的标准相比，有了较大的提高。成人每天维生素 C 的可耐受最高摄入量为 2 000 mg。
（3）维生素C摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。维生素 C 缺乏的典型症状是坏血病。其主要特征是多处出血，依次出现疲倦、虚弱、关节疼痛、牙龈出血、牙龈炎及牙齿松动等症状，随后因毛细血管脆弱而引起皮下出血。小儿则出现生长迟缓、烦躁和消化不良，逐渐出现牙龈萎缩、浮肿、多处出血以及骨骼脆弱、坏死等症状。缺乏维生素 C 还容易导致伤口不易愈合。造成维生素 C 缺乏症的主要原因包括：膳食中没有足够的新鲜蔬菜和水果；烹饪加工方法不合理，导致维生素 C 被破坏。维生素 C 在碱性环境中易被破坏，特别是高温、长时间加热对其破坏性更大，所以在烹饪加工时尤需注意。
2）摄入量过多的影响。如果每天维生素 C 的摄入量超过 1 g，而且持续的时间比较长，就可能对人体产生毒性作用。维生素 C 对人体的毒性作用主要是增加尿液中的酸性物质，使人产生尿道结石，这也与维生素 C 呈酸性有关。
9. 维生素 B1
维生素 B1 是一种水溶性维生素，又称硫胺素、抗脚气病维生素。维生素 B1 在酸性环境中较稳定，在中性和碱性环境中遇热易被破坏，所以在烹调食物时，加碱过多会造成维生素 B1 的损失。因维生素 B1 易溶于水，故在淘米或蒸煮米饭时，维生素 B1常因溶于水而流失。
（1）维生素B1 的生理作用
维生素 B1 可预防和治疗脚气病，促进儿童的生长发育，促进碳水化合物在体内的代谢；可增强胃肠蠕动以及胰液和胃液的分泌，增进食欲，帮助消化。如果维生素 B1在人体中的含量减少，很快就会反映到神经系统的调节功能上，从而出现维生素 B1 缺乏症。
（2）维生素B1 的食物来源与推荐摄入量
维生素 B1 的食物来源较广，食物中含维生素 B1 较多的是米糠、麸皮、糙米、全麦粉、麦芽、豆类、酵母、干果、坚果和动物瘦肉、心脏、肝脏以及蛋类、乳类等，而蔬菜、水果中的含量较少。
成年男性每天维生素 B1 的推荐摄入量为 1.4 mg，成年女性为 1.2 mg，孕妇为1.2 ～ 1.5 mg，乳母为 1.5 mg。
（3）维生素B1 缺乏对健康的影响
造成膳食中维生素 B1缺乏的主要原因是粮食加工过精、过细导致谷类食物中维生素 B1 的含量下降，以及烹饪加工的方法不合理导致维生素 B1 被破坏。维生素 B1 缺乏时，神经组织中的碳水化合物代谢首先受到阻碍，致使丙酮酸堆积在神经组织中，可引起多种神经炎症，如脚气病。维生素 B1 缺乏所引起的多发性神经炎表现为患者的周围神经末梢有发炎和退化现象，并伴有四肢麻木、肌肉萎缩、心力衰竭、下肢水肿等症状。
维生素 B1 缺乏，早期表现为疲乏无力、肌肉酸痛、食欲下降、体重减轻，继而出现典型的症状——上升性对称性周围神经炎。该病先发生在下肢，患者感觉异常，肌肉无力，心动过速，心前区疼痛。严重者表现为心力衰竭、水肿等。
10. 维生素 B2
维生素 B2 又称核黄素，也是一种水溶性维生素。它经短时间高温加热不会被破坏，但在碱性环境中，尤其是在紫外线的照射下，很容易分解。
（1）维生素B2 的生理作用
维生素 B2 在人体中参与许多酶的组成，在葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等物质的代谢过程中，起着十分重要的作用。维生素 B2 不容易在体内储存，不会对人体造成毒性影响。
（2）维生素B2的食物来源与推荐摄入量
维生素 B2 广泛存在于动植物中，尤其在动物的肝脏、肾脏、心脏中含量比较高，在蛋类、乳类及其制品中的含量也很丰富，鱼类中黄鳝的维生素 B2 含量最高，植物性食物中豆类和绿叶蔬菜的维生素 B2 含量高于其他植物性食物。谷类食物中也含有维生素 B2，但加工和烹饪过程会对其造成破坏。
成年男性每天维生素 B2 的推荐摄入量为 1.4 mg，成年女性为 1.2 mg。
（3）维生素B2 缺乏对健康的影响
维生素 B2 缺乏病在我国也是一种常见的营养素缺乏病，常与其他营养素缺乏病同时存在。维生素 B2 严重缺乏时，会产生口腔、皮肤、眼睛等部位的病变，常见的有口角炎、唇炎、舌炎、面部皮肤病、阴囊炎和脂溢性皮炎等。老年人白内障的发生也与维生素 B2 的缺乏有关。
11. 人体需要的其他水溶性维生素
以上介绍的是几种比较重要的、人体容易缺乏的维生素。人体需要的其他水溶性维生素还有许多，具体见表。
人体需要的部分水溶性维生素
人体需要的部分水溶性维生素
五、无机盐
人体中含有自然界存在的各种元素，而且它们与地球表层元素基本一致。在人体需要的几十种元素中，除碳、氢、氧、氮主要以有机物的形式存在外，其余的各种元素统称为无机盐（又称矿物质或灰分）。
1. 无机盐的分类
根据无机盐在人体中含量的多少，可将其分为常量元素和微量元素两类。
常量元素又称宏量元素，是指在人体中的含量大于体重的 0.01%，且每天需要量在 100 mg 以上的元素。
微量元素又称痕量元素，是指在人体中的含量小于体重的 0.01%，且每天需要量低于 100 mg 的元素。
2. 无机盐的生理作用
无机盐在人体内的分布极不均匀，例如，钙、磷主要集中在骨骼和牙齿中，铁主要集中在红细胞中，碘主要集中在甲状腺中，锌主要集中在肌肉与皮肤中，钴主要集中在造血器官中。无机盐的主要生理作用可概括为以下几个方面：
（1）构成人体的重要成分
（2）维持人体的酸碱平衡
（3）维持体液的渗透压
（4）作为多种酶的激活剂
（5）维持神经和肌肉的正常功能
3. 钙
钙是人体内极重要的元素之一，在人体内的含量也居无机盐之首。
（1）钙的生理作用
1）构成骨骼和牙齿。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分。钙可使骨骼和牙齿的硬度增加，从而发挥重要的生理作用。
2）维持心脏和肌肉的正常活动。除了骨骼和牙齿中的钙，另外 1% 的钙存在于血液等其他组织中。钙能维持心脏和肌肉的正常活动，对于保持心脏和肌肉的兴奋性十分重要。
3）促进酶的活性。钙对体内多种酶有激活作用。体内钙含量下降，会导致酶的活性降低，从而使血液的凝固、激素的分泌等受到影响。
（2）影响钙吸收的因素
影响钙吸收的因素很多，主要有以下几点：
1）食物中的维生素 D、乳糖、蛋白质等营养素。这些营养素能促进钙盐的溶解，有利于钙的吸收。
2）肠内的酸度。肠内的乳酸、氨基酸等均能促进钙盐的溶解，有利于钙的吸收。
3）胆汁。胆汁可提高脂肪酸钙的可溶性，促进钙的吸收。
4）脂肪。脂肪供给过多会影响钙的吸收，使钙的吸收率降低。
5）年龄和肠道状况。年龄和肠道状况也会影响人体对钙的吸收。
6）含有草酸的蔬菜和含有植酸的谷类。二者能与钙分别形成不溶性的草酸钙和植酸钙，影响钙的吸收。
（3）钙的食物来源及推荐摄入量
天然食物中，乳类及乳制品的钙含量最丰富，同时也是消化率最高的食物。动物性食物钙含量也较高，特别是水产品（水产品是鱼类、虾类、蟹类和藻类的统称，以鱼类为主）。
成人每天钙的推荐摄入量为 800 mg，孕妇和乳母需要量更高。成人钙的可耐受最高摄入量为每天 2 g。
（4）钙摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。我国传统的粮菜型膳食结构导致我国多数居民易出现钙缺乏症。钙缺乏症是一种常见的营养素缺乏病，不同年龄的人有不同的表现。婴幼儿缺钙会影响骨骼的生长，如出现“X”形腿、“O”形腿、鸡胸或方颅等症状。妇女及老年人缺钙会引起骨质疏松症，以腰背酸痛、脚后跟痛为主要症状，还容易出现骨折。
2）摄入量过多的影响。钙摄入过量对人体也会产生不利影响，会增加患肾结石的危险，还会导致乳碱综合征，典型病症包括高血钙、碱中毒和肾功能障碍。过量的钙还会干扰其他无机盐的吸收和利用。
4. 铁
铁是人体所需的重要微量元素之一。成人体内含铁 4～5 g，其中有 60%～70%存在于血红蛋白中。铁在体内的含量随年龄、性别、营养和健康状况等因素变化，铁缺乏容易导致缺铁性贫血。
（1）铁的生理作用
铁在人体内的主要作用是以血红蛋白的形式参与氧的转运、交换和组织呼吸过程。铁还是细胞色素酶等酶的主要成分，参与维持人体酶的活性和免疫机能等，具有一定的抗感染作用。
（2）影响铁消化吸收的因素
缺铁性贫血发病率高，与人体对铁的吸收率低有关。影响铁吸收率的因素有以下几种：
1）食物中铁的存在形式是重要因素。
2）食物中的草酸、植酸、磷酸等会抑制非血红素铁的吸收。
3）增加食物中维生素 C 的含量是提高非血红素铁吸收率的有效方法。
4）将植物性食物与动物性食物混合食用，可提高植物性食物中铁的吸收率。
5）植物性食物在烹饪加工时先用水焯，除掉部分草酸、植酸、磷酸，可提高非血红素铁的吸收率。
6）茶水中单宁的含量较高，对非血红素铁的消化吸收不利，所以不宜饮浓茶。
（3）铁的食物来源及推荐摄入量
铁广泛存在于各种食物中，一般动物性食物中铁的含量和吸收率均较高。所以，膳食中铁的理想食物来源主要为畜禽肝脏、畜禽血液、畜禽肉类、鱼类等。蔬菜中含有的铁吸收率不高，但在采取去除草酸、植酸的措施后也能提高铁的吸收率。
铁一旦被吸收后可在体内反复利用。所以，人体对铁的需要量不多，成年男性每天铁的推荐摄入量为 12 mg，女性为 20 mg。因为成年女性每月生理周期有铁的消耗，所以需要量比男性高。
（4）铁摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。人体缺铁会引起生理功能和代谢功能的紊乱，缺铁性贫血是最常见的铁缺乏症。
2）摄入量过多的影响。铁过量可致中毒。急性中毒常见于误服过量铁制剂，多见于儿童，主要症状为消化道出血，且死亡率很高。慢性铁中毒可发生于消化道吸收铁过量或肠道外输入铁过量。多种疾病如心脏病、肝脏疾病、糖尿病及某些肿瘤与体内铁的储存过多也有关。
5. 碘
碘在人体内含量极少，是一种必需的微量元素。健康的成人体内含碘 20～50 mg，其中 20% 存在于甲状腺内，其余的碘存在于血浆、肌肉、肾上腺、胸腺等组织中。
（1）碘的生理作用
碘在人体内主要参与甲状腺素的合成，所以，它的生理作用也是通过甲状腺素来表现的。甲状腺素在体内的主要作用是促进生物氧化以调节能量的转化，促进蛋白质的合成与分解，促进碳水化合物和脂肪的代谢，促进维生素的吸收和利用，促进神经系统的发育等。
（2）碘的食物来源及推荐摄入量
人体所需要的碘一般都从饮水、食物和食盐中获得。
人体对碘的需要量，取决于人体对甲状腺素的需要量。维持正常代谢和生命活动所需的甲状腺素是相对稳定的，合成这些激素所需的碘量为 50～75 μg。成人每天碘的推荐摄入量为 120 μg，可耐受最高摄入量为每天 800 μg。
（3）碘摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。碘对促进人体生长发育、能量代谢，提高中枢神经系统的兴奋性具有重要作用。
2）摄入量过多的影响。较长时间大量摄入碘可导致高碘性甲状腺肿等疾病。高碘、低碘都可引起甲状腺肿，碘摄入量越多患病率越高。
6. 锌
锌作为人体必需的微量元素，广泛分布在人体所有组织和器官中。
（1）锌的生理作用
锌是许多金属酶的组成成分或酶的激活剂。锌参与调节细胞的分化和基因表达，与蛋白质和核酸的合成有关，故可促进人体生长发育与组织再生。锌可促进维生素 A 正常代谢，增进食欲，参与免疫功能的实现。锌还是促进生殖器官发育的重要物质。
（2）影响锌吸收的因素
植物性食物中含有的植酸、单宁和纤维素等均不利于锌的吸收，而动物性食物中锌的利用率较高。维生素 D 可促进锌的吸收。
（3）锌的食物来源及推荐摄入量
锌在食物中广泛存在，不论动物性食物还是植物性食物都含有锌，但不同种类食物中锌的含量差别很大，吸收率也不相同。
成年男性每日锌的推荐摄入量为 12.5 mg，成年女性为 7.5 mg，孕妇为 9.5 mg，乳母为 12 mg。
（4）锌摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。锌缺乏会累及全身的各个系统。
2）摄入量过多的影响。人体缺锌会使人味觉减退，但过量摄入锌同样损害味觉系统。
7. 硒
硒在人体中总量为 14～20 mg，广泛分布在所有组织与器官中。肾中硒浓度最高，肝脏次之，血液中相对低一些，脂肪中含量最低。硒是人体生命活动中必需的微量元素之一，是人体内的抗氧化剂，能提高人体免疫力，具有多种生理作用。
（1）硒的生理作用
硒参与构成含硒的酶类，特别是谷胱甘肽过氧化物酶。硒可以保护细胞及组织，维持其正常功能。硒有解毒作用，与金属有很强的亲和力，在体内可与汞、镉、铅等结合成蛋白质复合物而解毒，并将毒素排出体外。另外，硒有较强的抗氧化性，具有保护心血管及抗癌的作用。
（2）影响硒吸收的因素
维生素 E 可提高人体对硒的利用，充足的铁可以提高硒的利用率。
（3）硒的食物来源及推荐摄入量
影响植物性食物中硒含量的主要因素是植物栽种土壤中硒的含量和可被吸收利用的量，所以，即使是同一品种的谷物或蔬菜，由于产地不同，其硒的含量也不相同。
硒的需要量是以防止克山病发生为标准的最低硒摄入量。成人每日硒的推荐摄入量为 60 μg，可耐受最高摄入量为每日 400 μg。
（4）硒摄入量对健康的影响
1）摄入量不足的影响。人体缺硒被证实是发生克山病的主要原因。
2）摄入量过多的影响。硒摄入过多也可导致中毒。
六、水
水是一种宏量营养素，广泛存在于自然界中，是一切生物赖以生存的最基本物质。不同年龄、性别的人群，由于新陈代谢的速度不同，水占体重的比例也有很大的差别。
对人的生命而言，断水比断食的威胁更大。
1. 水的生理作用
（1）水是构成人体组织的重要成分
（2）水是良好的溶剂和运输工具
（3）水可以调节体温
（4）水是关节、肌肉和体腔的润滑剂
（5）水可为细胞内的物质代谢提供适宜的环境
（6）水能促进营养素的消化吸收
2. 水的代谢与平衡
人体在正常情况下，经皮肤、呼吸道或以尿和粪的形式从体内排出一定量的水分，所以应当补充相应数量的水。每人每天排出的水量和摄入的水量必须基本保持相等，这称为水平衡。
（1）水的摄入
水的摄入主要有三种途径，即食物中的水、各种液体饮料中的水和代谢水。
（2）水的排泄
水的排泄有三种途径，即尿液排泄、呼吸及皮肤蒸发、粪便排出。
（3）水代谢不平衡对人体的影响
人体水代谢不平衡主要表现在缺水和水摄入过多两个方面。
1）缺水对人体的影响。人体缺水常见的症状是口渴，并伴有乏力、情绪激动、兴奋等症状。严重时可出现肌肉抽搐、手足麻木、血压降低、脉搏细弱、肢体冰凉等症状。更严重时，由于人体电解质代谢紊乱而抽搐、死亡。
2）水摄入过多对人体的影响。当体内水分超出人体需要量时，会产生各种症状。轻度水过量时症状不明显，一般有乏力、头晕、记忆力下降、注意力不集中等症状，还会出现胃酸下降、血压轻度上升、体重有所增加等。严重水过量时，会出现血压升高、水肿明显等症状，甚至出现急性衰竭而死亡。
七、各种营养素之间的关系
人体是一个整体，食物中的各种营养素在人体内也是以一个整体的形式对人体发挥各种生理作用。各种营养素在人体内既相互配合，又相互制约，在消化、吸收、利用、储存、分解、排泄等方面都密切相关。所以，要达到膳食平衡，就必须充分考虑各种营养素之间的关系。
1. 产能营养素之间的关系
产能营养素是指在人体内能产生能量的碳水化合物、脂肪和蛋白质。这三种营养素之间的关系主要表现为碳水化合物和脂肪对蛋白质的节约作用。
碳水化合物是最经济的产能营养素，脂肪是产能最多的营养素。当碳水化合物和脂肪作为能量来源供给充足时，可以减少蛋白质的分解代谢，有利于维持人体正氮平衡状态，增加人体蛋白质合成的原料。相反，如果碳水化合物和脂肪作为人体能量的来源供给不足，不能达到人体需要量，人体就会将蛋白质分解用于提供能量，使蛋白质不能发挥其合成人体组织蛋白质的作用。也就是说，当能量供给充足时，蛋白质在人体内就能发挥最大的生理作用。
2. 维生素之间的关系
维生素 E 能促进维生素 A 在肝脏内的储存，这与维生素 E 的抗氧化作用和能保护维生素 A 的功能有关。当维生素 B1 大量缺乏时，人体组织中的维生素 B2 含量下降，而尿液中的维生素 B2 排出量增高，这说明缺乏维生素 B1 会影响维生素 B2 在人体中的正常利用。维生素 B1 与维生素 B2 都能促进体内维生素 C 的合成。各种维生素之间在剂量上保持平衡非常重要，过量摄入某一种维生素可引起或加剧其他维生素的缺乏。
3. 维生素与产能营养素之间的关系
维生素 B1、维生素 B2 和烟酸参与产能营养素的代谢，而维生素 B6、维生素 B12、叶酸等参与蛋白质的代谢。所以，如果没有维生素的代谢调节作用，即使膳食中碳水化合物、脂肪、蛋白质供给充足，也不能正常发挥其生理作用。同样，产能营养素在一定程度上也影响着维生素的代谢。
4. 常量元素与微量元素之间的关系
人体摄入无机盐的含量和比例必须适宜，才能满足人体正常生长发育的需要，反之就会影响人体的健康。例如，钙补充过度会造成代谢紊乱。盲目补锌会造成体内锌的过量积聚，高锌状态会损害免疫系统，还严重干扰人体对铜、铁的吸收，甚至诱发贫血。
5. 其他营养素之间的关系
（1）膳食纤维与其他营养素之间的关系
膳食纤维在对人体发挥生理作用时，往往对其他营养素的代谢也有一定的影响。膳食纤维的摄入量适当，可促进肠道蠕动，减少胆固醇的吸收，但如果摄入量过高，会对蛋白质、脂肪、碳水化合物，特别是对常量元素与微量元素的吸收起干扰作用，有时这甚至是引起某种营养素缺乏的主要原因。
（2）氨基酸之间的关系
必需氨基酸和非必需氨基酸对人体来说都非常重要。有些氨基酸可以相互代替，例如，酪氨酸可以替代部分苯丙氨酸。但如果大量摄入某一种氨基酸，不论它是必需氨基酸还是非必需氨基酸，都会出现氨基酸摄入不平衡的不良后果。
综上所述，缺乏某种营养素固然不好，但是某种营养素摄入过量同样有害，膳食中保持各类营养素的平衡是维持人体良好营养状态的关键。
第二节
能量
人体需要不断地获得能量才能维持一切生理活动。人体不仅在劳动、运动及学习等过程中需要能量，在安静状态下也要消耗一定的能量。碳水化合物、脂肪和蛋白质是人体所需能量的主要来源。
一、能量单位、能量系数与能量计算
1. 能量单位
国际上通用的能量单位是焦耳（J），营养学使用的单位是焦耳的 1 000 倍，即千焦耳（kJ），有时也用兆焦耳（MJ）表示，兆焦耳是千焦耳的 1 000 倍。过去通用的能量单位是卡（cal）和千卡（kcal），在有些书籍中仍然可以见到。这些能量单位的换算关系是：
1 kcal=4.184 kJ=0.004 184 MJ
1 kJ=0.239 kcal
1 MJ=239 kcal
2. 能量系数
1 g 营养素在体内完全氧化所产生的能量称为能量系数，也称生理卡价。
3. 能量计算
食物所含能量的计算方法是将食物中三大产能营养素的克数乘以各自的能量系数。
二、人体能量的消耗
人体的能量消耗主要包括基础代谢、体力活动和食物的特殊动力作用三个方面，其中体力活动所消耗的能量最多。人体每天的能量摄入量与这三个方面的能量消耗处于平衡状态时才能保持人体的健康。
1. 基础代谢
基础代谢是指人体维持生命所需要的最低能量代谢。
2. 体力活动
体力活动包括体力劳动、脑力劳动以及体育活动，这是人体能量消耗的主要部分。
3. 食物的特殊动力作用
食物的特殊动力作用又称食物的热效应，是指由于摄入食物引起的能量额外消耗增加的现象。
4. 生长发育所需能量
人体生长发育所需能量包括人体在生长发育中形成新的组织所需要的能量，以及新生成的组织进行新陈代谢所需要的能量。
三、能量的食物来源与需要量
1. 能量的食物来源
人体所需的能量主要来源于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质这三种产能营养素，其中以碳水化合物和脂肪为主，蛋白质占次要地位。
碳水化合物、脂肪和蛋白质三种产能营养素广泛存在于各种食物中。谷类和薯类食物含碳水化合物较多，是膳食能量最经济的来源。油料作物富含脂肪。动物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质，但大豆和坚果类例外，它们含有丰富的脂肪和蛋白质。蔬菜和水果一般含能量较少。
2. 能量的需要量
人体对能量的需要量因受劳动种类、劳动强度、年龄、性别、生理特点等因素的影响而有所不同。一般成人能量摄入量与消耗量保持平衡时（即能量收支平衡），体重维持相对的稳定，就能保证身体健康，参加正常的劳动及各项活动。
根据我国居民膳食营养素参考摄入量标准，结合我国居民的生活习惯和食物来源，成人摄入的各营养素所提供的能量占总能量需要量的比例的最佳值是：碳水化合物供能占 50%～65%，脂肪供能占 20%～30%，蛋白质供能占 10%～20%。年龄越小，蛋白质及脂肪供能所占的比例则应相应增加。成人摄入脂肪所供能量一般不宜超过总能量需要量的 30%。
18～49 岁的普通成人每日能量需要量
四、能量摄入量对健康的影响
1. 摄入量不足的影响
由于各种原因造成能量摄入量达不到消耗需要量，会导致人的体力下降，工作效率降低，身体对环境的适应力和抵抗力下降。
2. 摄入量过多的影响
能量摄入量高于人体消耗量同样会造成严重的健康问题，如造成肥胖、高血压、冠心病、糖尿病等。
第三节
食物的消化与吸收
食物所含有的人体必需营养成分中，水、无机盐和维生素一般由消化系统直接吸收，而碳水化合物、脂类、蛋白质等结构复杂的大分子物质不能直接被人体吸收和利用，它们必须在消化系统中经过物理变化和化学变化，形成结构简单、易溶于水的小分子物质才能被人体吸收。
一、基本概念
消化是指食物通过消化器官的运动和消化液的作用被分解为可吸收成分的过程。食物的消化包括机械性消化和化学性消化两个过程。机械性消化是指依靠消化管的活动，对食物进行机械性磨碎并将其与消化液混合，推动食糜前进。化学性消化是指依靠消化液中的消化酶对食物进行化学性分解，将食物中的营养成分变为可以吸收的营养物质。两者之间是相互联系、相互促进的。
吸收是指食物的可吸收成分透过消化管壁进入血液和淋巴液的过程。
消化和吸收这两个生理过程的正常进行，对于人体的新陈代谢、生长发育和从事各种活动所需营养的供给，都具有重要的意义。
二、消化系统的结构和功能
1. 消化系统的结构
食物在人体内的消化与吸收是通过消化系统来完成的。消化系统由消化管和消化腺两部分组成。人体的消化管既是食物通过的管道，又是食物消化、吸收的场所。
消化管由口腔、咽、食管、胃、小肠（包括十二指肠、空肠、回肠）、大肠（包括盲肠、结肠和直肠）、肛门等组成。消化腺有唾液腺（包括腮下腺、颌下腺、舌下腺）、胃腺、肝脏、胰腺、肠腺等。
2. 消化系统的功能
消化系统的主要功能就是对从外界摄取的食物进行一系列复杂的物理性和化学性消化，使食物中的各种成分变成简单的可溶性物质，然后经小肠吸收进入血液或淋巴液，营养全身。另一部分未经消化吸收的残渣在大肠中形成粪便，由肛门排出体外。此外，消化系统的某些器官还有解毒、抵御微生物侵害的功能。
三、食物的消化与吸收过程
1. 食物的消化过程
食物在人体内的消化过程，按其先后顺序可分为 3 个阶段。
（1）口腔内的消化过程
（2）胃内的消化过程
（3）小肠内的消化过程
2. 食物的吸收过程
（1）碳水化合物的吸收过程
碳水化合物以单糖形式在小肠内被吸收而进入血液，经静脉运送入肝脏，储存于肝脏内或经血液循环运送到全身，供各组织利用。
（2）蛋白质的吸收过程
绝大部分蛋白质被消化成氨基酸后才可被小肠吸收，其吸收途径与葡萄糖相似。
（3）脂肪的吸收过程
脂肪微粒以脂肪的分解产物——甘油和脂肪酸的形式被小肠吸收后，小部分进入毛细血管，由静脉进入肝脏，大部分则进入毛细淋巴管，再由淋巴管运送进入血液循环，分布于脂肪组织中，脂溶性维生素也随脂肪一起被吸收。
（4）水和无机盐的吸收过程
水和无机盐能直接被吸收。胃、小肠和大肠都有吸收水分的作用。
食物的消化过程

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