《食品原料营养分析食品营养与健康》教案Word下载.docx
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(3)学会用不同方法计算和评价膳食能量。
教学过程设计
教学环节及时间分配
教学内容
备注
导入新课
讲授新课
案例导入
(导言)随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高,一些“现代文明病”正逼近我们的生活,我国每年心脑血管疾病的发病人数达200万,冠心病死亡率近八年在城市中增加了53.4%,北京市2014年健康调查结果显示,高血压患者达9700万人,连中小学生都有肥胖症,高血压等疾病。
很明显,这是与营养有密切关系的富裕病,源于不科学的饮食和生活习惯。
解决上述问题的根本在于什么?
告别不健康的生活方式,平衡膳食,合理运动。
因此,学习专业的食品营养知识对于人体营养健康至关重要。
、一、食品营养学的基本概念及与人类健康的关系
1.食品营养学的基本概念
营养学是研究人体营养规律及其改善措施的科学。
1)营养
指人体摄取、消化、吸收和利用食品中营养物质以满足机体生理需要的生物学过程。
2)营养素
食品中具有营养作用的有效成分。
3)食品
4)营养密度
5)营养价值
6)食品加工和加工食品
7)合理营养
2.食品营养学与人类健康的关系
营养是维持人体生命活动的必要条件,是保证身体健康的物质基础,也是人体康复的重要条件。
合理膳食不仅能够增进健康,还能作为防治疾病的手段。
1)促进生长发育
2)防治疾病
3)开发智力
4)促进优生
5)增强机体免疫功能,减少疾病的发生
6)促进健康长寿
二、食品营养学的研究任务和研究内容
l、研究任务
食品营养学的主要任务是研究食品营养学与人体健康的关系,平衡营养与合理膳食,学会将食品营养价值的综合评定方法及评定结果在营养食品生产,食物资源开发等方面进行应用,为调整我国人民膳食结构,改善营养状况和提高健康水平服务。
2、研究内容
1)了解人体对能量和营养素的需要,营养素的功能,摄入量,吸收和利用以及食物来源;
2)不同人群的营养需求及合理膳食;
3)合理膳食结构和营养调查;
4)营养配餐;
5)营养与疾病的关系,针对不同营养疾病制定不同的营养饮食方案;
6)食品营养学发展方向及途径。
3、我国居民食品营养发展概况及任务
1.我国居民食品营养发展概况
(1)居民营养与健康状况明显改善
居民膳食质量明显提高,青少年生长发育水平稳步提高,食盐和酱油摄入量呈下降趋势,贫血患病率所有下降。
(2)居民营养与健康问题不容忽视
城市居民膳食结构不尽合理,微量营养素和维A缺乏的现象还普遍存在,城乡居明营养不平衡,地区差异大,慢性非传染性疾病患病率上升迅速。
2.我国食品营养发展今后面临的任务
积极探索符合中国国情的中国营养改善行动计划,提高全民营养健康水平。
项目一、人体需要的能量与营养素
2004年的阜阳奶粉事件,导致很多婴幼儿成为畸形的大头娃娃-脸蛋通红,嘴唇青紫,全身浮肿,头脸胖大,比例明显失调,医院诊断为:
营养不良综合症。
这个事件的罪魁祸首是劣质婴儿奶粉,这种奶粉的营养素含量严重不符合国家有关规定。
任务一、营养与能量平衡的关系
1、能量的作用及来源
1.能量的作用
能量是人体赖以生存的物质基础,人体不仅在活动时需要能量,机体处于安静状态时也需要消耗能量来维持人体正常的体温和体内器官的正常生理活动。
2.能量的来源
食物能量的最终来源是太阳能,动物和人则是通过各种代谢活动将植物的储能变成自己的储能,以维持自身的生命活动。
2、三大产能营养素的生理有效能量
1.能量的计量单位
①焦耳(joule,J):
1J相当于1牛顿的力使1kg的物质移动1m所消耗的能量。
营养学上常使用千焦耳(kJ)。
②卡(cal):
1cal是使1g纯水由15°
C升到16°
C所需要的能量。
营养学上常使用千卡(kcal)。
③单位换算:
1cal=4.184J;
1J=0.239cal
2.产能营养素和生理有效能量
产能营养素(能量来源):
人体需要的能量主要来自于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质。
乙醇也可以产生能量,但它不是营养素。
生理有效能量(能量系数):
每克产能营养素在体内氧化分解后为机体供给的净能。
(1)食物能值:
产能营养素在体外彻底燃烧测得的能值,即“物理燃烧值”,或称“总能值”;
(2)生理能值:
即机体实际可利用的能值。
生理能值<
食物能值
食品能量(kcal)=蛋白质*4+脂肪*9+碳水化合物*4
3、影响人体能量消耗的因素
1.基础代谢的能量消耗
1.定义:
是维持人体最基本生命活动所必需的最低能量消耗。
即人体在安静和恒温条件下(一般18~25℃),禁食12小时后,静卧、放松而又清醒时的能量消耗。
2.基础代谢率(BMR):
指单位时间内人体单位表面积(m2)或单位体重(kg)基础代谢所消耗的能量。
单位:
(kJ/m2·
h,kJ/kg·
h)
3.计算:
①体表面积计算法(已知身高、体重、年龄、性别)
体表面积(m2)=0.00659×
身高(cm)+0.0126×
体重(kg)-0.1603
人体一日基础代谢的能量消耗BEE(kj/d)=BMR×
体表面积×
24h
②直接计算法(已知身高、体重、年龄、性别)
男BEE=66.473+13.57×
体重(kg)+5.0033×
身长(cm)-6.755×
年龄(y)
女BEE=65.5+9.463×
体重(kg)+1.8496×
身长(cm)-4.6756×
年龄(y)
③体重计算法:
根据体重查表计算。
(3)影响基础代谢率的因素
体表面积与体型:
同等体重,瘦高者>
矮胖者。
年龄:
儿童、孕妇高,30岁以上每10年降2%。
性别:
男性高于女性5%—10%。
内分泌:
甲状腺、垂体、肾上腺机能亢进,基础代谢率增加
季节与劳动强度:
寒季>
暑季,劳动强度高则高。
不同生理、病理状况;
激素;
应激状态
尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高
2.体力活动的能量消耗
除基础代谢外,是构成人体总能量消耗的主要部分。
通常情况下,占人体总能量消耗的15%~30%。
这部分能量消耗,主要取决于体力活动的强度和持续时间。
能量推荐摄入量(RNI)=BEE*PAL
3.食物特殊动力作用的能量消耗
又称食物热效应(ThermicEffectofFood,TEF),是指人体摄食过程中引起的额外的能量消耗。
原因:
摄食过程中,营养素的消化、吸收、转化、合成所消耗的能量。
4.生长发育时期的婴儿、儿童、青少年及孕妇、乳母等的能量消耗
婴幼儿、儿童、青少年需额外增加生长发育所需能量。
孕妇需增加子宫、胎盘、胎儿、乳房和体脂储备所需能量。
乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。
4、膳食能量推荐摄入量与食物来源
1.膳食能量推荐摄入量
男子每日能量需要量(KJ)=体重(kg)*46
女子每日能量需要量(KJ)=体重(kg)*40
调整系数:
0.9(轻微活动),1.17(积极活动),1.37(激烈活动)
(1)能量不平衡的危害
1 能量不足:
体力减轻,工作效率下降;
长期摄入不足,会出现蛋白质-能量营养不良,消瘦、贫血、神经衰弱、皮肤干燥、脉搏缓慢、免疫力下降等;
2 能量过剩:
肥胖,并发糖尿病、胆结石、胰腺炎、通风症以及癌症
(2)能量的推荐摄入量(RNI)
①成年,轻活动,男性2400(kcal/d)
女性2100(kcal/d)
②50岁起,年龄增长,能量摄入递减。
③孕妇+200kcal/d;
乳母+500kcal/d。
膳食能量摄入量达到RNI的90%以上视为正常,低于80%为摄入不足。
在膳食能量摄入比例中,碳水化合物供能占总能量的55%~65%、脂肪占20%~30%、蛋白质占11%~15%为宜。
三餐能量分配一般认为一日中每餐所含热量占全日总热量符合以下比例为合理:
早餐30%、午餐40%、晚餐30%。
2.能量的食物来源
⊙粮谷类和薯类含碳水化合物多,是我国膳食热能主要来源;
⊙油料作物含脂肪,动物性食品含较多的动物脂肪和蛋白质,是膳食热能的重要组成部分;
⊙大豆和硬果类含丰富的油脂和蛋白质是膳食热能辅助来源之一;
⊙蔬菜和水果含热能较少。
作业布置
1、列出你比较正常的一天的膳食,计算各种产能营养素提供的能量,并对你当天的膳食能量进行评价(计算能量的消耗并与摄入量水平进行比较)。
任务二:
碳水化合物的营养价值评定
通过学习,了解本门课程在烹饪领域中的地位和重要性,熟悉碳水化合物的营养价值评定,明确学习目的。
通过学习,了解碳水化合物的分类,掌握碳水化合物的生理功能,理解食品加工对碳水化合物的影响,明确碳水化合物的供给量及食物来源。
培养学生合理选择碳水化合物类食物的能力。
碳水化合物的分类和生理功能;
食品加工对碳水化合物的影响;
碳水化合物的供给量及食物来源。
(2)重点掌握碳水化合物的营养价值。
知识准备
三大宏量营养素:
碳水化合物、脂肪、蛋白质
碳水化合物:
也称糖类,是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。
、一、食品中碳水化合物的分类
按照聚合度分为:
糖、低聚糖以及多糖。
1.糖
1)单糖:
葡萄糖,果糖
单糖是指分子结构中含有3-6个碳原子的糖。
葡萄糖是机体吸收,利用最好的单糖,机体内各个器官都能够利用它作为燃料和制备许多其他重要的化合物,它也是人体血液中不可缺少的糖类。
这也是为什么在人因病无法进食期间要注射葡萄糖以维持机体正常运转的原因。
2)双糖:
蔗糖,麦芽糖,乳糖
双糖是由二分子单糖缩合而成,不能直接被人体吸收,必须水解成单糖后才能被人体吸收。
蔗糖=一分子葡萄糖+一分子果糖
绵白糖,砂糖,红糖。
摄入过多易肥胖,易发酵引起龋齿。
麦芽糖=二分子葡萄糖
大量存在于发芽的谷类中,食品工业中多由淀粉经酶水解制成,甜度为蔗糖的1/2。
3)糖醇:
山梨糖醇,甘露醇,木糖醇,麦芽糖醇
山梨糖醇:
存在于海藻和苹果、梨、葡萄等果实中,具有吸湿性,可用作糕点的保湿剂。
木糖醇:
存在于多种水果、蔬菜中
糖醇是糖尿病人的甜味剂,因为糖醇在体内吸收慢,不需要胰岛素。
木糖醇和麦芽糖醇不会被口腔细菌发酵,被用作无糖糖果中的甜味剂,可防治龋齿。
2.低聚糖低聚糖又称寡糖,由3-9个糖单位组成,甜度为蔗糖的30-60%。
1)异麦芽低聚糖
2)大豆低聚糖
3)低聚果糖
生理功能:
预防龋齿;
整肠功能(改善肠道功能)、防止便秘
增强机体免疫力,防止癌变发生
3.多糖多糖是由10个及以上单糖构成的高分子聚合物,主要存在于谷类或新鲜水果中。
1)淀粉
大量存在于谷类、根茎类植物中。
淀粉在体内经消化分解,最终变为葡萄糖被机体利用。
2)非淀粉多糖
除淀粉以外的多糖,包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶等,80-90%的非淀粉多糖是植物细胞壁的成分,他们都是膳食纤维的组成成分。
2、碳水化合物的生理功能
1.提供能量和节约蛋白质
1g葡萄糖在体内氧化可产生16.7kJ(4kcal)的能量。
每日膳食总能量中碳水化合物占55-65%为宜。
如果食物中碳水化合物不足,机体不得不通过糖原异生作用动用蛋白质来产生葡萄糖,以满足自身对能量的需要,过多蛋白质用来提供能量,会造成蛋白质资源浪费,动用体内组织器官中的蛋白质更会影响身体健康。
2.构成机体组织:
糖脂,糖蛋白核糖
3.维持神经系统的功能和解毒:
肝脏中的葡萄糖醛酸能结合某些外来化学物,将其排出体外。
4.抗生酮作用
5.有益肠道功能
6.食品加工中的重要原料和辅助材料:
改变食物的色、香、味、型
3、食品加工对碳水化合物的影响
1.淀粉水解
淀粉遇水加热很容易发生水解,水解程度不同会产生糊精,淀粉糖浆(饴糖),麦芽糖浆和葡萄糖等。
2.淀粉的糊化和老化
淀粉加水加热后,变为半透明,胶装物质的作用称为糊化作用。
淀粉糊化后更易消化。
糊化的淀粉冷却后变为不透明状,甚至沉淀,即淀粉的老化,如馒头、面包长时间放置后变硬、干缩,凉粉变硬且不透明,年糕粘性变差,掉渣等。
老化的淀粉也不易被人体吸收。
食品加工中利用淀粉的糊化,冷却后老化的特点可以制作粉皮,粉丝等。
3.沥滤损失
通过溶解将物质从固体中除去,这叫作沥滤。
食品加工中经沸水烫漂后的沥滤操作,会使水果、蔬菜中的低分子碳水化合物甚至膳食纤维受到一定损失。
4.焦糖化作用和羰氨反应
(1)焦糖化作用:
糖类在不含氨基化合物时,加热温度超过熔点(135℃)或在碱性条件下,经过一系列变化,生成褐红色的焦糖色素,习惯上称为糖色,即焦糖化作用。
蔗糖的焦化会使其失去营养价值,但是有利于提高食品的感官性状。
注意控制温度和时间。
(2)羰氨反应:
又称美拉德反应,当食品中有蛋白质等氨基化合物存在时,还原糖伴随热加工或长期储存,特别是温度过高时,与蛋白质发生的褐变反应。
羰氨反应又称非酶褐变,对碳水化合物影响不大,但会降低蛋白质营养价值,用于改善食品色香味。
4、碳水化合物的摄取及食物来源
1.碳水化合物的摄取
碳水化合物适宜摄入量(AI):
碳水化合物应提供55%~65%的膳食总能量(2岁以下婴幼儿除外)。
相当于每天摄入约300~400g碳水化合物,至少为275g。
膳食纤维的推荐摄入量(推算结果):
总膳食纤维25~35g。
2.碳水化合物的食物来源
1、碳水化合物:
谷类:
60%(麦子)~80%(大米)薯类:
20%(马铃薯)~25%(木薯)
豆类:
20%(黄豆)~60%(红豆)根茎类蔬菜,坚果类,水果类,食糖
2、膳食纤维*
谷类4.5淀粉类22.2干豆类20.2
鲜豆类4.3瓜果类2.7叶菜类2.7
*单位:
g/100g可食部
列出各类糖的甜度对比
乳糖不耐受案例讲解
1.膳食纤维有什么作用?
2.什么是乳糖不耐受性?
其发生有哪些原因?
如何克服?
任务三:
蛋白质的营养价值评定
通过学习,了解本门课程在烹饪领域中的地位和重要性,熟悉蛋白质的营养价值评定,明确学习目的。
通过学习,了解蛋白质的分类与组成,明确蛋白质的生理功能,食物来源和膳食推荐摄入量,了解食品加工对蛋白质和氨基酸的影响,掌握必需氨基酸的种类及作用。
培养学生评价食物蛋白质营养价值的能力。
蛋白质的分类和生理功能;
蛋白质的食物来源和推荐摄入量;
食品加工对蛋白质和氨基酸的影响;
掌握评价食物蛋白质营养价值的方法;
掌握必需氨基酸的种类及作用。
(2)重点掌握评价食物蛋白质营养价值的方法以及必需氨基酸的种类及作用。
生命是蛋白体的存在方式。
----恩格斯
蛋白质是一切生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命,可见蛋白质是人体最重要的营养素之一。
人体内除了水以外,蛋白质的量是最大的,正常成人体内约16%-19%是蛋白质。
人体内蛋白质始终处于不断分解又不断的合成的动态平衡之中,借此可达到组织蛋白不断地更新和修复的目的,肠道和骨髓内的蛋白质更新速度较快。
总体来说,成人体内每天约有3%的蛋白质被更新。
、一、蛋白质的组成与分类
1.蛋白质的组成
元素组成:
从化学角度看,蛋白质是主要由碳、氢、氧、氮组成的高分子化合物。
其中含碳50%~56%、氢6%~8%、氧19%~24%、氮13%~19%、硫0~4%、磷、铁、铜、锰、锌、钴、钼等。
多数蛋白质的含氮量约16%,因此,可通过测定食物样品的氮含量,再乘以6.25(蛋白质换算系数)得出样品中的蛋白质含量。
组成单位:
食物蛋白质是由氨基酸组成的,所以它的质量好坏是与其所含氨基酸的种类及数量分不开的。
2.蛋白质的分类
1)根据蛋白质的食物来源分:
植物性食物蛋白质、动物性食物蛋白质和菌体(微生物)蛋白质;
2)根据营养效能分类:
1 完全蛋白质
含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例恰当。
人体利用率高,促进儿童生长发育,俗称优质蛋白。
例如,奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质和大豆蛋白。
2 半完全蛋白质
所含必需氨基酸虽然种类齐全,但有些氨基酸数量不足。
若在膳食中作为唯一的蛋白质来源,可以维持生命,但不能促进儿童的生长发育,俗称半完全蛋白质。
例如小麦和大麦中的麦胶蛋白等。
3 不完全蛋白质
所含必需氨基酸种类不全,若在膳食中作为唯一的蛋白质来源,既不能维持生命,也不能促进儿童生长发育。
例如,玉米的醇溶蛋白(不含赖氨酸)和肉皮中得明胶蛋白(不含色氨酸)。
3)按照蛋白质功能分类:
1 结构蛋白质:
如角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白
2 生物活性蛋白质:
如酶、激素、免疫球蛋白、血红蛋白等
3 食物蛋白质
2、蛋白质的生理功能
1.构成和修复机体的组织
2.构成体内各种重要的生理活性物质
(1)构成酶和激素的成分;
(2)构成抗体;
(3)调节渗透压;
(4)运载工具。
◆可以抵御外来微生物及其它有害物质的入侵;
◆调节体液的渗透压和酸碱度得以稳定;
◆细胞液、血液中的蛋白质担负着各类物质的运输和交换;
◆血液的凝固、神经系统的正常功能、人体的运动等无一与蛋白质有关。
3.参与体内许多生理功能的调节
遗传信息调控
维持神经系统
参与凝血过程
4.供给能量
参与三羧酸循环氧化分解
供给的能量占部能量的10-15%为宜
1g食物蛋白质在体内约产生16.7kJ(4.0kcal)的能量。
利用蛋白质作为供能物质是很不经济的,蛋白质就不能有效的发挥其他功能。
因此,碳水化合物和脂肪具有节约蛋白质的作用。
5.赋予食品重要的功能特性
持水性;
起泡性;
胶凝性
3、人体对蛋白质和氨基酸的需求
1.人体对蛋白质的需求
1)氮平衡B=I-(U+F+S)
B:
氮平衡状况I:
食物摄入氮U:
尿氮F:
粪氮S:
皮肤或其他途径排出氮
B>
0正氮平衡,氮摄入量>
氮排出量(生长发育、病后恢复)
B<
0负氮平衡,氮摄入量<
氮排出量(饥饿、衰老、消耗性疾病)
B=0零氮平衡,健康成年人
1 必然丢失氮,是机体不可避免要消耗的氮
必然丢失氮=体重kg*57mg/kg÷
1000
折算成蛋白质(g)=必然丢失氮/6.25
根据理论计算的数值并不足以维持人体氮平衡,因为食物蛋白质的组成与人体蛋白质的组成并不完全相同,加上消化率的影响,成人每日需进食更多的蛋白质才能补偿机体蛋白质的损失。
2 负氮平衡的危害
蛋白质营养不良会导致:
疾病;
食欲差;
消化吸收障碍;
蛋白质缺乏症:
加西卡病(Kwashiorker):
主要表现为水肿。
热能摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。
消瘦病(Marasmus):
主要表现为消瘦。
蛋白质-能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病。
3 影响氮平衡的主要因素
a.能量:
能量摄入不足时,蛋白质被用作能量消耗;
b.膳食蛋白与氨基酸摄入量:
膳食氮含量变动大,但是氮的排出量不会立即发生应急反应,因此氮平衡实验时间不能太短;
c.激素:
参与代谢的激素会影响氮的代谢;
d.各种应激状态:
精神紧张、焦虑以及疾病状态对氮的排出都有影响。
2)蛋白质的需要量
生理需要量:
维持生命和保障生长发育所需的量。
供给量:
在生理需要量上加50%-200%的安全系数。
一般人群每日需要蛋白质每千克体重1.2-1.5g。
2.人体对氨基酸的需求
1)氨基酸的分类
1 必需氨基酸:
是人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,必须从食物中直接获得的氨基酸。
有8种,蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸
2 半必需氨基酸(条件必需氨基酸):
2种,半胱氨酸,酪氨酸。
可以分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转化而来。
3 非必需氨基酸:
人体可以自由合成或由其它氨基酸转化而得到的。
有8种,丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸
表1-1构成人体蛋白质的氨基酸
必需氨基酸
(共9种)
非必需氨基酸
条件必需氨基酸(2种)
异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸(婴儿)
丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰氨、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸
半胱氨酸、
酪氨酸
2)氨基酸模式
一种蛋白质中各种必需氨基酸之间的相互比例称为氨基酸模式。
计算方法:
以该种蛋白质中的色氨酸含量为1,分别计算出其它必需氨基酸的相应比值。
当食物蛋白质的氨基酸模式越接近人体蛋白质的氨基酸模式时,必需氨基酸被机体利用的程度也越高,则食物
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