半岛全站第一节能量与能量单位 第二节能值及其测定 第三节影响人体能量需要的因素 第四节能量在食品加工中的变化 第五节能量的供给与食物来源 第一节能量与能量单位 能量是人类赖以生存的基础。人们为了维持生命、生长、发育、繁衍后代和从事各种活动，每天 必须从外界取得一定的物质和能量。这些通常由食 物提供。唯有食物源源不断地供给，人体才能做机 械功和进行各种化学反应，如心脏搏动、血液循环、 肺的呼吸、肌肉收缩、腺体分泌，以及各种生物活 性物质的合成等。 年以前，关于食物的能量问题几乎控制着整个营养学。其后，由于食物中蛋白质的质量，以 及维生素和矿物质等问题显得突出，能量问题趋于 被忽视。大约到1 年前后，人们才又再认识到能量供应的重要。目前认为过多的能量摄入，不管它 来自哪种产能营养素，最后都会变为体脂而被储存 起来。过多的体脂能引起肥胖病的发生和机体不必 要的负担，并成为心血管疾病，某些癌症、糖尿病 退行性疾病的诱发因素。 能量有多种形式，并可有不同的表示。多年来人们对人体摄食和消耗的能量，通常都是用热量单 位即以卡(calorie)或千卡(kilo-calorie)表示。1cal相 当于1g水温度升高1所需的热量，营养学上通常 以它的1000倍，即千卡为常用单位。1969年在布拉 格召开的第七次国际营养学会议上推荐采用焦耳 (Joule)代替卡。 尽管从1880～1896年国际上公认“卡”是热的单位，并一直沿用到1950年。但是1935年就有用焦耳 取代热化学上“卡”的做法，到1950年焦耳便正式列 为米制的热量单位。 统一用焦耳为单位虽然可以消除以卡为单位的混乱，但是营养学上的食物成分表至今仍未普遍采 用焦耳来代替卡。WHO建议暂时在食物成分表里 平行列出热化学卡和焦耳的数值以作过渡。 1J相当于用1N的力将1kg物体移动1m所需的能量。1000焦耳称为1千焦耳． 焦耳与卡的换算关系如下：焦耳与卡的换算关系如下： 1千卡千卡=4.2 =4.2千焦耳 千焦耳 1千焦耳千焦耳=0.24 =0.24千卡 千卡 第二节能值及其测定 食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，即“物理燃烧值”，或称“总能值”。食物中具有供能作 用的物质如碳水化合物、脂肪和蛋白质称之为三大 产能营养素产能营养素。碳水化合物和脂肪彻底燃烧时的最终 产物均为二氧化碳和水。蛋白质在体外燃烧时的最 终产物是二氧化碳、水和氮的氧化物等。它们具体 的产能数值如表2-1及表2-2所示。 生理能值生理能值即机体可利用的能值，在体内，碳水化合 物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同半岛全站，因考 虑到机体对它们的消化、吸收情况(如纤维素不能被 人类消化)，故二者的生理能值与体外燃烧时可稍有 不同。 蛋白质在体内的氧化并不完全，氨基酸等中的氮并未氧化成氮的氧化物或硝酸( 这些物质对机体有 害)，而以尚有部分能量的有机物如尿素、尿酸、肌 尿素、尿酸、肌 现将几种主要产能营养素的食物能值与生理能值列于表2-3。不同食品中碳水化合物、脂肪和蛋白质 的含量各异，若需了解某种食品所含能值，可利用 食物成分表或仔细分析其样品的组成进行计算。 碳水化合物：16.8kJ/g 质：16.7kJ/g10 食物能值通常用氧弹量热计，或称弹式热量计(bomb calorimeter)进行测定，这是一个弹式密闭 的高压容器，内有一坩埚，其中放入待测的食物试 样，并充以高压氧，使其置于已知温度和体积的水 浴中。用电流引燃，食物试样便在氧气中完全燃 烧，所产生的热使水和量热计的温度升高，由此计 算出该食物试样产生的能(热)量。氧弹热量计见图 人体能量的消耗实际上就是指人体对能量的需要。较常用的测定方法有以下两种。 特点：此法原理简单，类似于氧弹热量计，但实际建造，投资很大，且不适于复杂的现场测定， 现已基本不用。 此法广泛应用于人体能量的消耗测定。主要根据其耗氧量的多少来推算所消耗的能量。 12 此外，还可利用自记呼吸量测定器(recordingSpiro meter)进行测定。如用K-M仪测量耗氧率，这是用 一简单的气箱或气袋收集呼出的气体，在除去所产 生的二氧化碳后再回到原测定器中，由所记下降的 体积和时间得出耗氧速度，由耗氧量计算所消耗的 能量。 食物在热量计中或在人体内氧化所消耗的氧量直接与以热释放的能量有关，葡萄糖不管如何氧 化，其所需的氧是和所产生的能量可表示如下： 每消耗1L氧产能：KJ 76 1342790 14第三节 影响人体能量需要的因素 关于人体的能量需要，是指个体在良好健康状况下，以及与经济状况、社会所需体力活 动相适应时，由食物摄取的并与所消耗相平衡 的能量。对于儿童、孕妇或乳母，此能量的需 要包括与组织的积存或乳汁的分泌有关的能量 需要。 15 如耗能不变，当摄取量超过需要量时则能量主要以脂肪组织的形式贮存；如果摄取量低于需要量 则体内脂肪减少。事实上，任何个体都有一个可接 受的健康体重范围。当然，如果这种不平衡太大， 或持续的时间太长，则体重和身体组成成分的变化 对身体的机能和健康会带来危害。 人体能量的消耗主要由三方面组成：维持基础代谢；对食物的代谢反应；从事各种活动和 劳动。它们也是能量需要的所在。 16 基础代谢是维持生命最基本活动所必须的能量需要。具体说，按照FAO的方法是在机体处于空腹（餐后 12～14h），睡醒静卧，室温保持在25～30，无任何 体力活动和紧张思维活动，全身肌肉松弛，消化系统安 静状态下测定的能量消耗。这实际上是机体处于维持最 基本的生命活动状态下，即用于维持体温、脉搏、呼 吸，各器官组织和细胞基本功能等最基本的生命活动所 需的能量消耗。 17 在上述条件下所测定的基础代谢速率称为基础代谢率(basal matebolic rate，BMR)。它是指单位 时间内人体所消耗的基础代谢能量。过去常用单位 时间内人体每平方米体表面积所消耗的基础代谢能 量表示[kJ／(m h)]，现在则多用单位时间内每千克体重所消耗的基础代谢能量表示[kJ／(kgh)]或每天 所消耗的能量表示(MJ／d)。 1kcal/kgh18 我国不同的研究报告表明，对成人和儿童实测的基础代谢率比用WHO建议的相同年龄组基础代谢 率计算公式算出的结果均有一定程度的降低。中国 营养学会认为，在目前还没有足够的中国人群基础 代谢率数值时，建议仍采用上述WHO建议的计算公 式，并按中国和亚洲实测的结果和情况，将公式计 算出的结果减5%作为中国18-44岁成年人群及45～ 59岁人群的基础代谢率是符合实际的。 影响基础代谢的因素(1)年龄及生理状态 这主要是由生长、发育和体力劳动强度随年龄增加而变化所致。儿童从出生到2岁相对生长速度 最高，青少年身高、体重和活动量与日俱增，故所 需能量增加。中年以后基础代谢逐渐降低、活动量 也逐渐减少，需能下降，至于老年人的基础代谢较 成年人低10%～15%，因其活动更少、所需能量也 更少。 20 身体组成的变化将影响到能量的需要。因为身体的某些器官和组织比另一些在代谢上更为活泼。 数据显示新生儿的大脑约占体重的10%，而其能量 代谢约占身体总量的44%；另一方面，此时肌肉代 谢的能量需要很低。此外，肝脏在代谢上比肌肉更 活泼、老人肌肉组织下降，相对于瘦体质(lean lissue mass)所占的总体代谢率也有所改变。关于 体重的影响如表2—5所示。 21 男孩和女孩在青春期以前，其基本的能量消耗按体重计差别很小。成年后男性有更多的肌肉组织。 这在以去脂组织( 表示时，可降低其基础代谢率，因为肌肉的代谢率较低( 见表2 。妇女在月经期，以及怀孕、哺乳时基础代谢率均可有增高。 22 (4)营养及机能状况 在严重饥饿和长期营养不良期间、身体基础代谢的降低可多达50%。疾病和感染可提高基础代 谢，体温升高时基础代谢大为增加。某些内分泌 腺，如甲状腺、肾上腺和垂体的分泌对能量代谢也 有影响。其中甲状腺最显著。甲状腺机能亢进即是 由于甲状腺素分泌增加，致使代谢加速的结果。反 之则具有低于正常代谢的特征。肾上腺素可引起基 础代谢暂时增加，垂体激素可刺激甲状腺和肾上腺 而影响代谢。 23 尽管有证据表明，衣服穿得少、且处于低气温环境中的人，即使没有颤抖，其基础代谢率也有增 加半岛全站。但是，一般认为气候影响不大。因为人们可以 通过增减衣服，以及改善居住条件等尽量减少这种 影响。但长期处于寒冷和炎热地区的人可有所不同、 后者的基础代谢稍低。例如印度人的基础代谢率比 北欧人平均低约10%。 24 对食物的代谢反应(metabolicresponse food)亦称食物“特殊动力作用”(specific dynamic acfion半岛全站， SDA) 是指人体由于摄食所引起的一种额外的热能损 耗。例如，某人的基础代谢率为1600kcal(6694KJ)／ d。若摄入含能量正好如此的食物，其所产热能经测 定却是1700kcal(7112KJ) ，这额外的l00kcal(418kJ) 并非来自食物，而是机体为利用食物中营养素所额 外支付的能量。 劳动强度越大，持续时间越长，工作越不熟练时，其所需能量越多。1971年FAO/WHO有关专 家委员会曾断言：“食物的摄取和能量的需要在人 群中最重要的变数是职业所需体力劳动的能量消 耗”。上述专家委员会将职业劳动强度粗略分为轻 FAO/WHO/UNU有关专家委员会将职业活动分成轻、中等和重体力活动三级，总能需要(见表2—7)。 28 至于特定的职业活动如种地、开矿、造船或伐 木等所需能量可能变化很大，这取决于机械化程度。 关于某些特定活动的能量消耗如表2-8所示半岛全站。其能量 消耗为估计值，并以基础代谢率(BMR)乘以代谢常 代谢常 数表示。如睡眠的能量消耗为1.0即表示BMR1.0半岛全站。若某人的BMR是4.51 kJ／min(1.08kcal／min)，进 行某一活动的能量消耗为13.55kJ／min(3.24kcal／ min) 13.554.51=3.0)。29 我国曾将体力劳动分为五级，即极轻、轻、中等、重和极重(女性没有极重，仅四级)。进入21世纪后， 由于国民经济迅速发展，人民生活水平提高、劳动条 件和劳保福利等得以改善，过去被定义为极重体力劳 动已转移为重体力劳动。而过去被定义为极轻体力劳 动(如办公室工作)也因参加一定的体育、娱乐活动而 向轻体力劳动转移。因此，中国营养学会建议，我国 人民的活动强度可由五级调为三级(不排除少数例 外)，并估算成人能量的消耗如表2—9所示。 30 重要 至少记一种 介绍一种简单的计算体重指数的方法： BMI指数 体重（公斤）除以身高（米）的平方(kg/m BMI指数

　　30 中度肥胖： BMI指数

　　35 重度肥胖： BMI指数

　　40 31 其它几种判断标准 腰围：男＞94cm 女＞80cm 为中心性肥胖 男＞0.9女＞0.8 可诊断为中心性肥胖 理想体重（kg）=身高（cm）-105肥胖度＝ 理想体重理想体重 实测体重 病态肥胖32 第四节能量在食品加工中的变化 能量密度能量密度是指每克食物所含的能量。这 与食品的水分和脂肪含量密切有关。 有关能量密度的另一特性是食品的稠度。它与食品的适口程度和是否满足能量需要有 例如玉米粥易呈黏稠状，若加水变稀则能量密度自然降低。如添加少量植物油，可明显降低其黏 度，同时也可增加其能量密度。但是，在添加脂肪 和糖以增加食品的能量密度和可口性时，必须注意 保证蛋白质和其它营养素的浓度，使之不至于降低 到不适宜的水平。 食物所含能量有可消化、利用，与不可消化、利用之分。植物的纤维素、木质素不能被人体消化、 利用。动物的毛发、骨骼等虽也含有一定能量，但却 不可食用。食品加工通常应尽量删除不可食用的部 分，以增加可食性比例和提高其可利用的食物能量。 谷类的碾磨加工，由于去除不能食用的颗粒外壳，使 其可利用的能量提高。此外，为了满足某些人群对高 能量的需要。在食品加工时还可增加食品配方中油脂 的比例以制成高能量食品等。 34 军用压缩饼干的营养成分列表 毫克)22. 毫克)57 毫克)320. 毫克)106 毫克)119 毫克)149 63维生素E( 维生素C(毫克) 尼克酸(毫克) 03核黄素( 毫克) 11硫胺素( 微克) 胡萝卜素(毫克) 维生素A(毫克) 胆固醇(毫克) 1912能量( 457能量( 千卡) 含量成分名称 含量 成分名称 含量 成分名称 35 能量的消耗量是确定能量需要量的基础。能量的供给亦应依据能量的消耗而定，不同人群的需要和供给 量各不相同，关于我国1988年修订的每日膳食营养素 供给量中能量的供给量标准参见附录一。最近中国营养 学会根据新近资料，结合以往的营养调查数据，考虑消 化吸收率等因素，提出中国居民膳食能量推荐摄入最如 表2-10所示。 表2-10国居民膳食能量推荐摄入量（RNIs） 第五节能量的供给与食物来源 36 三大产能营养素在总能的供给中应有一个大致适宜的比例。过去西方国家的高脂肪、高 蛋白膳食结构给当地居民的身体健康带来许多 不良影响。世界各地营养调查表明，每人每日 膳食总能摄入量中碳水化合物占40%～80%不 等，大于80%和小于40%是对健康不利的两个 极端。大多控制在55%～65%之间，最好不应 低于55%。 37 西方国家食用动物脂肪量多，随着对脂肪与心血管疾病和癌症发病关系的深入认识，现以20%-30%为 好。蛋白质则以10%～15%较好。 碳水化合物，脂肪和蛋白质三种产能营养素普遍存在于各种食物中。但是动物性食物一般比植物性食 物含有较多的脂肪和蛋白质，至于植物性食物中，粮 食以碳水化合物和蛋白质为主；油料作物则含有丰富 的脂肪、其中大豆更含有大量油脂与优质蛋白质。 38 至于水果、蔬菜类植物一般含能较少，但硬果类例外，如花生、核桃等可含有大量油脂，从而具有很高 的热能。工业食品中含能的多少是其营养学方面的 一项重要指标。为了满足人们的不同需要，在许许 多多的食品中尚有所谓“低热能食品”与“高能食品” 之不同。前者主要由含能量低的食物原料(包括人类 不能消化、吸收的膳食纤维等)所制成，用以满足肥 胖症、糖尿病等患者的需要。 高能食品则是由含能量高的食物，特别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。它们的能量密度高，可以满足热能消耗大、持 续时间长、特别是对处于高寒地区工作和从事考察、 探险、运动时的需要。但是，不管是哪种食品，都 应有一定的营养密度。而且从总的情况来看，在人 体所需热能和各种营养素之间应保持一定的平衡关