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06 第六章 蛋白质.ppt

页数:41页文件大小:389.0 KB来源: 食品营养学ppt课件

本课件为食品营养学第六章,先讲蛋白质的生理功能与氮平衡、需要量,再展开必需氨基酸种类、氨基酸模式与限制氨基酸,进而系统介绍含量测定、消化率、生物价、净利用率、功效比值、氨基酸分与PDCAAS等营养评价方法,最后讲互补作用与加工中的变化。

第六章蛋白质章首导览页,列出蛋白质功能、需要量、必需氨基酸与营养评价等六项内容
蛋白质功能页,说明其是构成机体和生命的重要物质基础并列出催化调节等七项作用
蛋白质功能页,说明建造修补组织、提供约14%能量及赋予食品持水性起泡性等功能特性
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第1页:第六章本章主要内容

第六章 蛋白质。本章主要内容:

  1. 掌握蛋白质的生理功能
  2. 了解蛋白质的需要量
  3. 掌握必需氨基酸的种类及作用
  4. 了解食物蛋白质的营养评价
  5. 掌握蛋白质的互补作用及食品加工中蛋白质的变化
  6. 了解蛋白质的食物来源

第2页:构成机体和生命的物质基础

第一节 蛋白质的功能 一、构成机体和生命的重要物质基础

  1. 起催化作用
  2. 调节生理机能
  3. 氧的运输
  4. 肌肉收缩
  5. 支架作用
  6. 免疫作用
  7. 遗传调控

第3页:建造修补组织与供能作用

二、建造新组织和修补更新组织
机体组织的生长与更新依赖膳食蛋白质供给。
三、供能
人体每天所需的能量约有14%来自蛋白质。
四、赋予食品重要的功能特性
如可使肉类熟后持水性增加、有良好的起泡能力、有一定的稳定性、具有特殊的粘性和延伸性等。

第4页:氮平衡的概念与类型

第二节 蛋白质的需要量 一、氮平衡

氮平衡(nitrogen balance):是反映机体摄入氮(食物蛋白质含氮量约为16%)和排出氮的关系。

1、氮的总平衡
当膳食蛋白质供应适当时,其氮的摄入量和排出量相等。
2、氮的正平衡
氮的摄食量大于排出量。
3、氮的负平衡
氮的摄食量小于排出量。
4、零氮平衡
摄入氮和排出氮相等。

第5页:氮平衡的计算式

4、氮平衡状态可用下式表示

摄入氮 = 尿氮 + 粪氮 + 其它氮损失(有皮肤及其它途径排出的氮)

B = I -(U + F + S)

  • B:氮平衡
  • I:摄入氮
  • U:尿氮
  • F:粪氮
  • S:皮肤等氮损失
5、必要的氮损失
机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落等损失约20g以上的蛋白质,这种氮排出是机体不可避免的氮消耗,称为必要的氮损失。

第6页:蛋白质代谢及氮平衡

蛋白质代谢及氮平衡:本页为代谢与氮平衡关系示意图,展示摄入氮经体内代谢后由尿、粪及皮肤等途径排出的路径,具体标注建议对照原课件图片查看。

第7页:蛋白质的需要量

二、蛋白质的需要量

蛋白质的需要量与许多因素有关,如年龄、各国的标准不同、蛋白质的优劣程度等,其需要量有所不同。要满足蛋白质的需要,不但要进食足够的蛋白质,而且还应有足够的其它营养素。

第8页:必需与非必需氨基酸

第三节 必需氨基酸 一、必需氨基酸与非必需氨基酸

1、必需氨基酸
指人体需要,但自己不能合成,或者合成的速度不能满足机体需要,必须由食物蛋白质供给的氨基酸。
2、非必需氨基酸
人体需要,但能够在体内合成,不一定通过食物供给。

第9页:必需氨基酸的种类

必需氨基酸:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸。

条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid)
半胱氨酸和酪氨酸。

构成人体蛋白质的氨基酸有20种,具体见下表。

第10页:构成人体蛋白质的氨基酸

构成人体蛋白质的氨基酸:下表按必需、非必需与条件必需三类列出氨基酸的中英文名称与缩写。*组氨酸为婴儿必需氨基酸,成人需要量可能较少。

构成人体蛋白质的氨基酸
类别氨基酸英文(缩写)
必需氨基酸异亮氨酸Isoleucine(Ile)
必需氨基酸亮氨酸Leucine(Leu)
必需氨基酸赖氨酸Lysine(Lys)
必需氨基酸蛋氨酸Methionine(Met)
必需氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine(Phe)
必需氨基酸苏氨酸Threonine(Thr)
必需氨基酸色氨酸Tryptophan(Trp)
必需氨基酸缬氨酸Valine(Val)
必需氨基酸组氨酸*Histidine(His)
非必需氨基酸丙氨酸Alanine(Ala)
非必需氨基酸精氨酸Arginine(Arg)
非必需氨基酸天门冬氨酸Aspartic acid(Asp)
非必需氨基酸天门冬酰胺Asparagine(Asn)
非必需氨基酸谷氨酸Glutamic acid(Glu)
非必需氨基酸谷氨酰胺Glutamine(Gln)
非必需氨基酸甘氨酸Glycine(Gly)
非必需氨基酸脯氨酸Proline(Pro)
非必需氨基酸丝氨酸Serine(Ser)
条件必需氨基酸半胱氨酸Cysteine(Cys)
条件必需氨基酸酪氨酸Tyrosine(Tyr)

第11页:氨基酸需要量模式

二、必需氨基酸的需要量及需要量模式

1、需要量
不同的年龄,其必需氨基酸的需要量不同。
2、氨基酸需要量模式
是蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为1,分别计算出其它必需氨基酸的相应比值,这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。

第12页:几种食物和人体蛋白质氨基酸模式

几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式:下表以色氨酸为1,列出各必需氨基酸的相应比值。

几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式(以色氨酸为1)
氨基酸人体全鸡蛋鸡蛋白牛奶猪瘦肉牛肉大豆面粉大米
异亮氨酸4.02.53.33.03.43.23.02.32.5
亮氨酸7.04.05.66.46.35.65.14.45.1
赖氨酸5.53.14.35.45.75.84.41.52.3
蛋氨酸+半胱氨酸3.52.33.92.42.52.81.72.72.4
苯丙氨酸+酪氨酸6.03.66.36.16.04.96.45.15.8
苏氨酸4.02.12.72.73.53.02.71.82.3
缬氨酸5.02.54.03.53.93.23.52.73.4
色氨酸1.01.01.01.01.01.01.01.01.0

还原说明:源文件本页数字连续粘连,表格按列重建;各行色氨酸比值均为1.0,与氨基酸模式定义一致,可确认列序正确。

第13页:氨基酸模式与营养价值

所以,膳食蛋白质中必需氨基酸的模式越接近人体蛋白质的组成,并被人体消化、吸收时,就越接近人体合成蛋白质的需要,越易被机体利用,其营养价值就越高。但是人在不同年龄的生长阶段对必需氨基酸的需求不同。通过实验得知:人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降,成人比婴儿显著下降。

第14页:限制氨基酸

三、限制氨基酸

是指食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成其蛋白质营养价值降低,这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸。

食物中最主要的限制氨基酸是赖氨酸和蛋氨酸。

第15页:完全与不完全蛋白质

第四节 食物蛋白质的营养评价 一、蛋白质的质与量

(1)完全蛋白质
或称优质蛋白质,这类蛋白质所含必需氨基酸种类齐全、数量充足,相互间的比例适合人体的需要,如肉、禽、鱼、蛋、乳等。
(2)不完全蛋白质
所含必需氨基酸种类不齐全,如玉米、豌豆、肉皮等。
(3)半完全蛋白质
所含各种必需氨基酸种类较齐全,但含量多少不匀,相互之间的比例不合适,如米、面、土豆等。

第16页:食物中蛋白质的含量测定

2、食物中蛋白质的含量

凯氏(Kjeldahl)定氮法:测定食物中的氮含量,再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数,就可得到食物蛋白质的含量。

第17页:蛋白质的消化率

二、蛋白质的消化率

蛋白质的消化率是指该食物蛋白质被消化酶分解、吸收的程度,消化率越高,被机体利用的可能性越大。食物蛋白质的消化率用该蛋白质中被消化、吸收的氮量与其蛋白质的含氮总量的比值表示,有表观消化率和真消化率的不同。

第18页:消化率的计算公式

蛋白质消化率的计算公式

  • 蛋白质真消化率(%)= [食物氮 -(粪氮 - 粪代谢氮)] ÷ 食物氮 × 100
  • 蛋白质表观消化率(%)=(食物氮 - 粪氮)÷ 食物氮 × 100

显然,表观消化率比真消化率低。

第19页:几种食物蛋白质的消化率

几种食物蛋白质的消化率(%):下表列出常见食物的真消化率实测值。

几种食物蛋白质的真消化率
食物真消化率(%)食物真消化率(%)食物真消化率(%)
鸡蛋97±3大米88±4大豆粉87±7
牛奶95±3面粉(精制)96±4菜豆88
肉、鱼94±3燕麦86±7花生酱89
玉米85±6小米79中国混合膳96

第20页:蛋白质的生物学价值

三、蛋白质的利用率

蛋白质的利用率是指食物蛋白质(氨基酸)被消化、吸收后在体内利用的程度。

1、蛋白质的生物学价值(biological value,BV)
是机体的氮储留量与氮吸收量之比。
  • 生物价 = 氮储留量 ÷ 氮吸收量
  • 吸收氮 = 食物氮 -(粪氮 - 粪代谢氮)
  • 储留氮 = 吸收氮 -(尿氮 - 尿内源氮)

第21页:蛋白质净利用率

2、蛋白质净利用率(net protein utilization,NPU)
是机体的氮储留量与氮食入量之比,反映食物中蛋白质被利用的程度,即机体利用的蛋白质占食物中蛋白质的百分比。
  • 蛋白质净利用率 = 消化率 × 生物价 =(储留氮 ÷ 食入氮)× 100%

第22页:蛋白质净比值与存留率

3、蛋白质净比值(NPR)与蛋白质存留率(PRE)

  • 蛋白质净比值 =(平均增加体重 + 平均降低体重)÷ 摄入的食物蛋白质
  • 蛋白质存留率 = 蛋白质净比值 × 100 ÷ 6.25

第23页:相对蛋白质价值

4、相对蛋白质价值(relative protein value,RPV)
是生长反应与氮摄入量相关线直线部分的斜率与摄食标准蛋白质动物的剂量—受试蛋白质斜率之比。
  • 相对蛋白质价值 = 受试蛋白质的斜率 ÷ 标准乳清蛋白的斜率

第24页:蛋白质功效比值

5、蛋白质功效比值(protein efficiency ratio,PER)
是用幼小动物体重的增加与所摄食的蛋白质之比来表示将蛋白质用于生长的效率(一般用刚断奶的雄性大白鼠,在实验期内其体重增加和摄入蛋白质量的比值来反映蛋白质营养价值)。
  • 蛋白质功效比值 = 动物体重增加(g)÷ 摄入食物蛋白质(g)
  • 被测蛋白质功效比值 =(实验组功效比值 ÷ 对照组功效比值)× 2.5

第25页:氨基酸分

6、氨基酸分(amino acid score,AAS)

(1)是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式(amino acid scoring pattern)和推荐的理想的模式或参考蛋白的模式进行比较,因此是反映蛋白质构成和利用的关系。

  • 氨基酸分 =(1g受试蛋白质中氨基酸的毫克数 ÷ 需要量模式中氨基酸的毫克数)× 100

第26页:氨基酸评分模式

几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式(mg/g蛋白质):摘自 WHO Technical Report Series 724,第121页,1985年。

几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式(mg/g蛋白质)
氨基酸1岁以下2~5岁10~12岁成人鸡蛋牛奶牛肉
组氨酸26191916222734
异亮氨酸46282813544748
亮氨酸93664419869581
赖氨酸66584416707889
蛋氨酸+半胱氨酸42252217573340
苯丙氨酸+酪氨酸726322199310280
苏氨酸4334289474446
缬氨酸55352513666450
色氨酸171195171412
总计460339241127512504479

还原说明:源文件本页数字连续粘连,表格按人群列与食物列重建,并以WHO 1985年氨基酸评分模式标准值逐列核对,数值与标准值一致。

第27页:常见几种食物蛋白质质量

常见几种食物蛋白质质量:下表列出生物价(BV)、净利用率(NPU)、功效比值(PER)与氨基酸分(AAS)。

常见几种食物蛋白质质量
食物BVNPU(%)PERAAS
全鸡蛋94843.921.06
全牛奶87823.090.98
鱼83814.551.00
牛肉74732.301.00
大豆73662.320.63
精制面粉52510.600.34
大米63632.160.59
土豆6760—0.48

说明:源文件PER列数字粘连,土豆一栏原文以短横线表示,本表按“未给出”处理并留空。

第28页:经消化率修正的氨基酸评分

(2)经消化率修正的氨基酸评分(protein digestibility corrected amino acid score,PDCAAS)
可替代蛋白质功效比值PER,对除孕妇和1岁以下婴儿以外的所有人群的食物蛋白质进行评价。
  • 经消化率修正的氨基酸评分 = 氨基酸评分 × 真消化率
几种食物蛋白质经消化率修正的氨基酸评分
食物蛋白PDCAAS食物蛋白PDCAAS
酪蛋白1.00斑豆0.63
鸡蛋1.00燕麦粉0.57
大豆分离蛋白0.99花生粉0.52
牛肉0.92小扁豆0.52
豌豆粉0.69全麦0.40
菜豆0.68——

第29页:营养评价的注意事项

四、对食物蛋白质进行营养评价时应注意的事项

  1. 首先测定蛋白质的含量和氨基酸模式,计算蛋白质消化率修正的氨基酸分
  2. 主要考察食品加工过程中蛋白质的变化
  3. 最好对多样品中的氮、氨基酸和包括微生物毒素在内的各种毒素进行分析检验,以除去非蛋白质物质的作用
  4. 应对受试蛋白质进行满足人体需要量方面的检验

第30页:蛋白质的互补作用

第五节 蛋白质的互补作用

为了提高蛋白质的营养价值,往往将两种或两种以上的食物混合食用,而达到以多补少的目的,提高膳食蛋白质的营养价值。不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用,称为蛋白质互补作用。

互补措施

  1. 搭配食物的种类越多越好
  2. 食物的种属越远越好
  3. 最好集中食物同时吃(先后吃时,时间不超过5小时)

第31页:热加工的有益作用(一)

第六节 蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化 一、热加工的有益作用

1、杀菌和灭菌
由于加热可使蛋白质变性,因而可杀灭微生物和钝化引起食品败坏的酶,相对地保存了食品中的营养素。
2、提高蛋白质的消化率
因为蛋白质变性后,其原来被包裹有序的结构显露出来,便于蛋白酶作用,所以可提高蛋白质的消化率。

第32页:热加工的有益作用(二)

一、热加工的有益作用(续)

3、破坏某些嫌忌成分
加热可破坏食品中某些毒性物质、酶抑制剂和抗维生素而使其营养价值大为提高。此外,热加工还可破坏大米、小米和燕麦中的抗代谢物。
4、改善食品的感官性质
在含有蛋白质和糖类食品进行热加工时,因所进行的羰氨反应致使发生颜色褐变或呈现良好的风味特征而改善食品的感官性状。

第33页:

第34页:

第35页:加工中氨基酸的破坏

二、破坏氨基酸

  1. 加热:加热对蛋白质和氨基酸的营养价值有一定损害,对焙烤制品的蛋白质、氨基酸也有不良影响,特别是面包皮的损失尤为严重
  2. 氧化:蛋白质和氨基酸的破坏可由氧化引起
  3. 脱硫:含低糖的湿润食物剧烈加热时常引起胱氨酸—半胱氨酸显著破坏,与此同时许多氨基酸的利用率下降
  4. 异构化

第36页:蛋白质与蛋白质的相互作用

三、蛋白质与蛋白质的相互作用

1、加热
实验表明,未加热的蛋白质在进行酶促水解、消化时,主要产生游离氨基酸、有少量小肽;加热后的蛋白质水解时产生的游离氨基酸少,无疑在食品加工时延长热处理时间可降低消化性,改变了氨基酸的释放和利用,因而降低了蛋白质的营养价值。
2、碱处理
蛋白质用碱处理可使许多氨基酸发生异构化,从而降低营养价值。

第37页:蛋白质与碳水化合物的反应

四、蛋白质与非蛋白质的反应

1、蛋白质与碳水化合物的反应
是蛋白质或氨基酸分子中的氨基与还原糖的羰基之间的反应,使大多数氨基酸的利用率降低。
2、蛋白质与脂类的反应
当脂类氧化后,蛋白质与脂类氧化产物相互作用,可影响蛋白质的营养价值。

第38页:蛋白质与醌类亚硝酸盐的反应

四、蛋白质与非蛋白质的反应(续)

3、蛋白质与醌类的反应
醌能与游离氨基酸的氨基反应并引起氧化脱氨。
4、蛋白质与亚硝酸盐的反应
在肉类食品加工时常将亚硝酸盐用于肉类的腌制,使肉呈现鲜亮稳定的红色,形成特有的风味,并且可抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长。
5、蛋白质与亚硫酸盐的反应
本条原文未展开,建议对照原课件图片补充。

第39页:蛋白质营养不良

第七节 蛋白质的摄取与食物来源 一、蛋白质的摄取

1、蛋白质营养不良及营养状况评价

  • 蛋白质严重不足可引起儿童营养性疾病
  • 成人蛋白质摄入不足可引起体力下降、浮肿、抗病力减弱等

第40页:蛋白质摄入过多的危害

2、蛋白质摄入过多

  • 摄入较多的动物脂肪和胆固醇,加重了肾脏的负荷
  • 造成含硫氨基酸摄入过多,可加速骨骼中钙质的丢失,易产生骨质疏松(osteoporosis)

第41页:

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