临床营养学(供住院医师规范化培训使用)
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第三节 食物的营养价值

食物营养价值的高低,取决于食物中营养素的种类是否齐全、数量的多少、相互比例是否适宜以及是否容易消化吸收。不同食物因营养素的构成不同,其营养价值也就不同,即使同一种食物由于品种、部位、产地和烹调加工方法的不同,营养价值也存在一定差异。

一、植物性食物

(一)谷类

1.谷类结构和营养素分布

谷类有相似的结构,最外层是谷皮,谷皮内是糊粉层,再内为占谷粒绝大部分的胚乳和一端的胚芽。

(1)谷皮:

主要由纤维素、半纤维素等组成,含较高的矿物质。

(2)糊粉层:

含较多的膳食纤维、B族维生素及无机盐。

(3)胚乳:

含大量淀粉和较多的蛋白质。

(4)胚芽:

富含脂肪、蛋白质、无机盐、B族维生素和维生素E。

2.谷类的营养成分

(1)蛋白质:

含量一般在 7.5%~15% 之间。主要由谷蛋白(glutelin)、清蛋白(albumin)、醇溶蛋白(prolamin)和球蛋白(globulin)组成。

谷类蛋白质必需氨基酸组成不平衡,赖氨酸普遍含量少,有些谷物苏氨酸、色氨酸也不高。为提高谷类蛋白质的营养价值,常采用强化赖氨酸和蛋白质互补的方法。此外,种植高赖氨酸玉米等高科技品种也是一好方法。

(2)碳水化合物:

主要为淀粉(starch),含量在70%以上。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,以支链淀粉为主,一般直链淀粉占20%~25%,糯米几乎全为支链淀粉。研究认为,直链淀粉使血糖升高的幅度较小,目前高科技农业已培育出直链淀粉达70%的玉米品种。

(3)脂肪:

为1%~4%。从米糠中可提取米糠油、谷维素和谷固醇。从玉米和小麦胚芽中可提取玉米和麦胚油,该油脂80%为不饱和脂肪酸,其中亚油酸占60%,具有良好的保健功能。

(4)矿物质:

为1.5%~3%。主要是磷、钙,多以植酸盐形式存在,消化吸收差。

(5)维生素:

是硫胺素、维生素B2、烟酸、泛酸和吡哆醇等B族维生素重要来源。玉米和小米含少量胡萝卜素。过度加工的谷物其维生素含量明显降低。

(二)豆类营养价值

豆类(legume)一般分为大豆类和其他豆类。大豆按照种皮颜色分为黄、青、黑、褐和双色大豆五种。大豆制品包括豆浆、豆腐脑、豆腐干、百叶、豆腐乳、豆芽等。

1.大豆类的营养价值

(1)大豆的营养成分:

1)蛋白质:大豆蛋白质含量35%~40%。含有人体全部必需氨基酸,属于完全蛋白。其中赖氨酸含量较高,甲硫氨酸含量较低。

2)脂肪:大豆脂肪含量为15%~20%。以不饱和脂肪酸居多,其中油酸占32%~36%,亚油酸占51.7%~57%,亚麻酸占2%~10%。此外,大豆油中还含有1.64%左右的磷脂,是防治高血压、动脉粥样硬化等疾病的良好食物。

3)碳水化合物:大豆碳水化合物含量为25%~30%,其他豆类碳水化合物含量55%。大豆中碳水化合物多数为纤维素和寡糖,在体内较难消化,可引起胀气。豆类中含有丰富的膳食纤维,每100g中可达10~15g。

4)维生素:胡萝卜素和维生素E含量较高,B族维生素含量相对较高。干豆中基本不含有维生素C,经过发芽后,维生素C含量明显增加,而其他营养素含量不变。绿豆芽中维生素C含量高于黄豆芽。

5)矿物质:铁含量丰富,钙、钾、钠也较多,微量元素含量较少。

(2)大豆中的抗营养因素:

1)蛋白酶抑制剂(protease inhibitor,PI):蛋白酶抑制剂是指存在于大豆、棉籽、花生、菜籽油等植物中,是能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶等13种蛋白酶的统称。其中以抗胰蛋白酶因子存在最普遍,对人胰蛋白酶活性有部分抑制作用,对动物生长可产生一定影响。我国食物卫生标准中明确规定,含有豆粉的婴幼儿代乳品,尿酶实验必须是阴性。

2)豆腥味:主要是脂肪酶的作用。95℃以上加热10~15分钟等方法可脱去部分豆腥味。

3)胀气因子:主要是大豆低聚糖,是生产浓缩和分离大豆蛋白时的副产物。大豆低聚糖可不经消化直接进入大肠,可被双歧杆菌所利用并有促进双歧杆菌繁殖的作用,对人体产生有利影响。

4)植酸:在肠道内可与锌、钙、镁、铁等矿物质螯合,影响矿物质吸收利用。

5)植物红细胞凝集素:是能凝集人和动物红细胞的一种蛋白质,可影响动物生长发育。加热即被破坏。

综上所述,大豆的营养价值很高,但也存在诸多抗营养因素。大豆蛋白的消化率为65%,但加工制成豆制品后,其消化率明显提高。近年来的多项研究表明,大豆中的多种抗营养因子具有良好的保健功能,这使得大豆研究成为营养领域的研究热点之一。

2.豆类及其制品的合理利用

豆制品在加工过程中,除去了大豆内的抗营养成分,使大豆蛋白质消化率增加,从而提高了大豆的营养价值。大豆制成豆芽后,可产生一定量抗坏血酸。目前的大豆蛋白制品主要有4种:①分离蛋白质;②浓缩蛋白质;③组织化蛋白质;④油料粕粉。

(三)蔬菜、水果的营养价值

1.蔬菜(vegetable)、水果(fruit)的营养成分

(1)碳水化合物:

包括糖、淀粉、纤维素和果胶物质。其所含种类及数量,因食物的种类和品种有很大差别。

(2)维生素:

新鲜蔬菜水果是提供抗坏血酸、胡萝卜素、维生素B2和叶酸的重要来源。

(3)无机盐:

含量丰富,如钙、磷、铁、钾、钠镁、铜等,是无机盐的重要来源,对维持机体酸碱平衡起重要作用。绿叶蔬菜一般含钙在100mg/100g以上,含铁(1~2)mg/100g。但要注意在烹调时去除部分草酸,可有利于无机盐的吸收。

(4)芳香物质、有机酸和色素:

蔬菜、水果中常含有各种芳香物质和色素,使食物具有特殊的香味和颜色,可赋予蔬菜水果良好的感官性状。芳香物质为油状挥发性物质,称油精。水果中的有机酸以苹果酸、柠檬酸和酒石酸为主。

此外,蔬菜水果中还含有一些酶类、杀菌物质和具有特殊功能的生理活性成分。

2.种类

(1)蔬菜:

蔬菜可分为叶菜类、根茎类、瓜茄类、鲜豆类和菌藻类。

1)叶菜类蔬菜:包括白菜、菠菜、油菜、韭菜、苋菜等,是矿物质、胡萝卜素、维生素B2、维生素C和膳食纤维的主要来源。

2)根茎类蔬菜:包括萝卜、马铃薯、甘薯、藕、山药、芋头、葱、姜、蒜、竹笋等。矿物质含量丰富,部分食物淀粉含量高,部分硒含量也较高(如大蒜、芋头、洋葱)。

3)瓜茄类蔬菜:包括冬瓜、南瓜、黄瓜、丝瓜、茄子、番茄、辣椒等。水分含量高,维生素差异大。其中胡萝卜素以南瓜、番茄、辣椒最高。辣椒是一种营养价值较高的食物,富含胡萝卜素、维生素C、硒、铁和锌,推荐食用。

4)鲜豆类蔬菜:包括毛豆、豇豆、四季豆、扁豆、豌豆等。蛋白质含量为2%~14%,营养素含量相对较高。

5)菌藻类:包括食用菌和藻类。含有丰富的蛋白质、膳食纤维、碳水化合物(多糖为主)、维生素、微量元素。

(2)水果:

水果的种类很多,根据果实形态和生理特征分为仁果类、核果类、浆果类、柑橘类和瓜果类。鲜果中水分含量较高,营养素含量相对较低,以鲜枣、草莓、橘、猕猴桃中维生素C含量较多,芒果、柑橘、杏等含胡萝卜素较多。

二、动物性食物

(一)畜、禽肉及鱼类营养价值

1.畜肉类的营养价值

(1)蛋白质:

畜肉类蛋白质含量为10%~20%,其中肌浆中蛋白质占20%~30%、肌原纤维中40%~60%、间质蛋白10%~20%。畜肉蛋白必需氨基酸充足,在种类和比例上接近人体需要,利于消化吸收,是优质蛋白质。但间质蛋白必需氨基酸不平衡,主要是胶原蛋白和弹性蛋白,其中色氨酸、酪氨酸、蛋氨酸含量少,蛋白质利用率低。此外,畜肉中含有能溶于水的含氮浸出物,使肉汤具有鲜味。

(2)脂肪:

一般畜肉的脂肪含量为10%~36%,肥肉高达90%,其在动物体内的分布,随肥瘦程度、部位有很大差异。畜肉类脂肪以饱和脂肪为主,熔点较高。主要成分为甘油三酯,少量为卵磷脂、胆固醇和游离脂肪酸。胆固醇在肥肉中为109mg/100g,在瘦肉中为81mg/100g,内脏约为200mg/100g,脑中最高约为2571mg/100g。

(3)碳水化合物:

其碳水化合物主要以糖原形式存在于肝脏和肌肉中。

(4)矿物质:

含量为0.8%~1.2%,其中钙含量虽然不高,为7.9mg/100g,但其吸收利用率高。含铁、磷较高,铁以血红素形式存在,不受食物其他因素影响,生物利用率高,是膳食铁的良好来源。

(5)维生素:

畜肉中B族维生素含量丰富,内脏如肝脏中富含维生素A、维生素B2

2.禽肉的营养价值

禽肉的营养价值与畜肉相似,不同在于脂肪含量少,熔点低(20℃~40℃),含有20%的亚油酸,易于消化吸收。禽肉蛋白质含量约为20%,其氨基酸组成接近人体需要,禽肉含氮浸出物较多。

3.鱼类的营养价值

(1)蛋白质:

鱼类蛋白质含量一般为15%~25%,易于消化吸收,其营养价值与畜肉、禽肉相似。氨基酸组成中,色氨酸偏低。

(2)脂肪:

鱼类脂肪含量一般为1%~3%,范围在0.5%~11%,鱼类脂肪主要分布在皮下和内脏周围。

鱼类脂肪多由不饱和脂肪酸组成,占80%,熔点低,消化吸收率达95%。鱼类脂肪中的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)具有降血脂、防止动脉粥样硬化的作用。

鱼类胆固醇含量一般为100mg/100g,但鱼子含量高,为(354~934)mg/100g。

(3)矿物质:

鱼类矿物质含量为1%~2%,稍高于肉类,磷、钙、钠、钾、镁、氯丰富,是钙的良好来源。虾皮中含钙量很高,为991mg/100g,且含碘丰富,但为了保存,普通虾皮加工过程中添加了大量的食盐,所以应限制虾皮的摄入量。

(4)维生素:

鱼类是维生素A和维生素D的重要来源,也是维生素B2的良好来源,维生素E、维生素B1和烟酸的含量也较高,但几乎不含有维生素C。如黄鳝含维生素B2 2.08mg/100g。海鱼的肝脏是维生素A和维生素D富集的食物。

(二)乳及乳制品的营养价值

乳类(milk)是营养成分齐全、组成比例适宜、容易消化吸收的理想的天然食物。乳类能满足出生幼仔生长发育的全部需要,也是体弱、年老和病人的较理想食物。乳类主要提供优质蛋白质、维生素A、维生素B2和钙。

1.乳的营养价值

乳是由蛋白质、乳糖、脂肪、矿物质、维生素、水等组成的复合乳胶体。乳呈乳白色,味道温和,稍有甜味,具有特有的香味与滋味。牛乳的比重(D20℃/4℃)为1.028~1.032,比重大小与乳中固体物质有关,牛乳的各种成分除脂肪外,含量均较稳定,因此脂肪含量和比重可作为评定鲜乳质量的指标。

(1)蛋白质:

牛乳中蛋白质含量平均为3.0%,主要由79.6%的酪蛋白、11.5%的乳清蛋白和3.3%的乳球蛋白组成。其消化吸收率高(87%~89%),生物价为85,必需氨基酸含量及构成与鸡蛋近似,属优质蛋白。

(2)脂肪:

牛乳脂肪含量一般为3%~5%,呈较小的微粒分散于乳浆中,易消化吸收。乳脂中油酸含量占30%,亚油酸和亚麻酸分别占5.3%和2.1%。

(3)碳水化合物:

乳中碳水化合物含量为3.4%~7.4%,人乳中含量最高,羊乳居中,牛乳最少。碳水化合物的主要形式为乳糖,乳糖有调节胃酸、促进胃肠蠕动、有利于钙吸收和消化液分泌的作用;还可促进肠道乳酸菌的繁殖而抑制腐败菌的繁殖生长。用牛乳喂养婴儿时,除调整蛋白质含量和构成外,还应注意适当增加甜度。

(4)矿物质:

牛乳中矿物质含量为0.6%~0.7%,富含钙、磷、钾。其中钙含量尤为丰富,容易消化吸收。牛乳中铁含量很低,如以牛乳喂养婴儿,应注意铁的补充。

(5)维生素:

牛乳中含较多的维生素A,但维生素B1和维生素C含量很少,每100ml分别为0.03mg和1mg。乳中维生素含量随季节有一定变化。

2.乳制品的营养价值

鲜乳经过加工,可制成许多产品,主要包括炼乳、乳粉、调制乳粉、乳油和乳酪等。

(1)消毒鲜乳:

是鲜牛乳经过过滤、加热杀菌后,分装出售的饮用乳。其营养价值与鲜牛乳差别不大。市售消毒牛乳常强化维生素D等。

(2)乳粉(powder milk):

根据食用要求又分为全脂乳粉、脱脂乳粉、调制乳粉。

1)全脂乳粉(whole milk powder):鲜乳消毒后,除去70%~80%的水分,采用喷雾干燥法,将乳粉制成雾状微粒。生产的乳粉溶解性好,对蛋白质的性质、乳的色香味及其他营养成分影响很小。

2)脱脂乳粉(skimmed milk powder):生产工艺同全脂乳粉,但原料乳经过脱脂的过程,由于脱脂使脂溶性维生素损失。此种乳粉适合于腹泻的婴儿及要求少油膳食的患者。

3)调制乳粉(formulated powder milk):又称人乳化乳粉,该乳粉是以牛乳为基础,按照人乳组成的模式和特点,加以调制而成。使各种营养成分的含量、种类、比例接近母乳。如改变牛乳中酪蛋白的含量和酪蛋白与乳清蛋白的比例,补充乳糖的不足,以适当比例强化维生素A、维生素D、维生素B1、维生素C、叶酸和微量元素等。

3.酸乳的营养价值

酸乳(youhurt)是将鲜乳加热消毒后接种嗜酸乳酸菌,在30℃左右环境中培养,经4~6小时发酵制成。该制品营养丰富,容易消化吸收,还可刺激胃酸分泌。乳酸菌在肠道繁殖,可抑制一些腐败菌的繁殖,调整肠道菌丛,防止腐败胺类对人体产生不利的影响。此外,牛乳中的乳糖已被发酵成乳酸,对“乳糖不耐受症”的人,不会出现腹痛、腹泻的现象。因此,酸乳是适宜消化道功能不良、婴幼儿和老年人食用的食物。

(三)蛋类的营养价值

常见的蛋类有鸡、鸭、鹅和鹌鹑蛋等。其中鸡蛋产量最大,食用最普遍。

1.蛋的结构

各种禽蛋的结构都很相似。主要由蛋壳、蛋清、蛋黄三部分组成。

2.蛋的组成成分及营养价值

蛋清和蛋黄分别约占总可食部的2/3和1/3。蛋清中营养素主要是蛋白质,不但含有人体所需要的必需氨基酸,且氨基酸组成与人体组成模式接近,生物学价值达95以上。全蛋蛋白质几乎能被人体完全吸收利用,是食物中最理想的优质蛋白质。在进行各种食物蛋白质的营养质量评价时,常以全蛋蛋白质作为参考蛋白。蛋清也是维生素B2的良好来源。

蛋黄比蛋清含有较多的营养成分。钙、磷和铁等无机盐多集中于蛋黄中。蛋黄还含有较多的维生素A、维生素D、维生素B1和维生素B2。维生素D的含量随季节、饲料组成和接受光照的时间不同而有一定变化。

蛋黄中含磷脂较多,还含有较多的胆固醇,每100g约含1500mg。蛋类的铁含量较多,但因有卵黄高磷蛋白的干扰,其吸收率只有3%。

生蛋清中含有抗生物素和抗胰蛋白酶,前者妨碍生物素的吸收,后者抑制胰蛋白酶的活力,但当蛋煮熟时,即被破坏。

3.加工烹调对营养价值的影响

一般烹调方法,温度不超过100℃,对蛋的营养价值影响很小,仅B族维生素有一些损失,如维生素B2不同烹调方法的损失率为:荷包13%、油炸16%、炒10%。煮蛋时蛋白质变得软且松散,容易消化吸收,利用率较高。

烹调过程中的加热不仅具有杀菌作用,而且具有提高其消化吸收率的作用,因为生蛋清中存在的抗生物素和抗胰蛋白酶经加热后被破坏。

皮蛋制作过程中加入烧碱产生一系列化学变化,使蛋清呈暗褐色透明体,蛋黄呈褐绿色。由于烧碱的作用,使B族维生素破坏,但维生素A、维生素D保存尚好。

(欧凤荣)