生活中的無機(jī)化學(xué)

04

化學(xué)與飲食健康4-1

營養(yǎng)素與人體健康4-2

常見食物的化學(xué)特征14-1營養(yǎng)素與人體健康營養(yǎng)素(nutrient):人體為維持正常生理活動而必需由外界供給的物質(zhì)，有7大類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、水、無機(jī)鹽和纖維素。2一、蛋白質(zhì)

Proteins蛋白質(zhì)是組成人體主要固態(tài)成份，是生命活動的基礎(chǔ)，隨著生活水平的提高，人們對蛋白質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量非常關(guān)注，更加重視對蛋白質(zhì)的研究與開發(fā)，并通過利用傳統(tǒng)資源和擴(kuò)大開發(fā)傳統(tǒng)資源等途徑獲得大量質(zhì)優(yōu)價廉的蛋白質(zhì)。構(gòu)成機(jī)體、修補(bǔ)組織調(diào)節(jié)生理功能供給能量功能化學(xué)組成主要由C、H、O、N、S等組成。蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下發(fā)生水解，最終產(chǎn)物是氨基酸。3(一)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

ROH

RO

︱‖︱︱‖NH2—C—C—N—····—C—C—OH

氨基酸分子氨基

︱n︱羧基

H

H肽鍵：-CO-NH-表示的結(jié)合，多個氨基酸結(jié)合的稱為多肽，肽鍵是蛋白質(zhì)基本結(jié)構(gòu)，一般的蛋白質(zhì)為約20多種a-氨基酸以肽鍵形成的大分子。

StructureofProtein

aminoacid

peptideProteinsarepolymersof

aminoacidsjoinedtogether

bypeptidebonds.4

AminoAcid(aa)

Eachaminoacidhasafundamentaldesigncomposedofacentralcarbon(alsocalledthealpha

carbon)

bondedto:ahydrogen;acarboxylgroup;anaminogroup;auniquesidechainorR-group5basegroupacidgroupⅠⅡⅢ6

Aminoacidsarecovalentlybondedtogetherinchainsbypeptidebonds.Ifthechainlengthisshort(lessthan30aminoacids)itiscalledapeptide;longerchainsarecalledpolypeptidesorproteins.

PeptidesandProteins

Peptidebondsareformedbetweenthecarboxylgroupofoneaminoacidandtheaminogroupofthenextaminoacid.Peptidebondformationoccursinacondensationreactioninvolvinglossofamoleculeofwater.

78

ROORO

︳‖‖︱‖H2N—C—C—N—C—N—C—C—OH

︱︱n︱︱HHHH氨基酸分子中有兩個官能團(tuán)：堿性的氨基和酸性的羧基，分子間很容易進(jìn)行酸堿縮合反應(yīng)形成聚氨基酸，生命體內(nèi)所有蛋白質(zhì)都是聚氨基酸，是細(xì)胞的主要成份。9101112pleatedPrimarystructure(a)Secondarystructure(b)α-helixTertiarystructure(c)Β-pleatedsheetquaternarystructure(d)13一級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸殘基的排列順序，是蛋白質(zhì)分子的基本結(jié)構(gòu)，是空間結(jié)構(gòu)及其功能的基礎(chǔ)。二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈中，同相鄰近的氨基酸殘基間形成的多肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，包括α-螺旋、β-折疊等。三級結(jié)構(gòu)：在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，由肽鏈上相距甚遠(yuǎn)的氨基酸殘基所形成的整個多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)。四級結(jié)構(gòu)：由兩個或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，通過一些非共價鍵相互聚合而成為具有生物功能的蛋白質(zhì)大分子的空間結(jié)構(gòu)。14我國自己合成的胰島素，就是由51個氨基酸組成的（存在于牛的胰腺中）。1965年9月17日，人工合成胰島素在中國首次發(fā)現(xiàn)。這也是世界上第一個蛋白質(zhì)的全合成。這是我國科技人員在奮力攀登世界科學(xué)高峰，在基礎(chǔ)研究方面獲得的一項世界冠軍。這一成果促進(jìn)了生命科學(xué)的發(fā)展，開辟了人工合成蛋白質(zhì)的時代。15農(nóng)畜產(chǎn)品是人類食用蛋白的主要來源1.動物性蛋白：畜肉、牛乳、雞蛋、魚肉及其制品

蛋白質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量優(yōu)于植物蛋白，稱完全蛋白質(zhì)。2.植物性蛋白：大豆、小麥、豆類

Problem：人口增加，耕地減少，造成蛋白質(zhì)缺乏，分布不均，資源浪費。（二）傳統(tǒng)蛋白食品

Thetraditionalfoodofprotein

161.動物性蛋白質(zhì)：水產(chǎn)類蛋白海洋中有20多萬種生物，主要有魚、蝦、蟹、貝、藻類蛋白質(zhì)含量：魚15～20%、對蝦20.6%、河蝦17.5%、蟹14.5%、海帶8.2%、紫菜14～28%、牡蠣45～57%。2.植物性蛋白油料蛋白：脫脂大豆、花生、葵花籽、芝麻，蛋白質(zhì)含量達(dá)40～50%

谷類蛋白：主要有小麥、大米、玉米、高梁、小米。蛋白質(zhì)多分布于谷皮和胚芽中，必需氨基酸不齊全。

17微生物造福人類歷史悠久，各種酒精飲料、醬油、醋的釀造，烤面包、泡菜、酸奶等離不開微生物的作用。單細(xì)胞蛋白是指以工業(yè)方式培養(yǎng)的微生物（如酵母菌、乳酸菌、霉菌、藻類等），這些菌體含豐富的蛋白質(zhì)，可用作人類食物或動物飼料的微生物蛋白質(zhì)，含粗蛋白50～85%，氨基酸組成齊全，可利用率高，還含有維生素、無機(jī)鹽、脂肪、糖類等，營養(yǎng)價值遠(yuǎn)優(yōu)于魚類和大豆粉。（三）蛋白質(zhì)新資源—單細(xì)胞蛋白（微生物蛋白）18

從現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)的觀點來看，確定食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，不僅要有蛋白質(zhì)的含量是否高，還要看必需氨基酸的配比是否協(xié)調(diào)，是數(shù)量與質(zhì)量的雙重指標(biāo)，人的基本活動、基礎(chǔ)代謝，需要能量由食物所提供熱量中有15～20%由蛋白質(zhì)提供，機(jī)體內(nèi)的蛋白質(zhì)被分解后產(chǎn)生的氨基酸，大部分作為原料被重新合成蛋白質(zhì)，以發(fā)揮其生物功能，所以，以更高的蛋白質(zhì)作為人體的來源是不經(jīng)濟(jì)的，脂肪、碳水化合物的攝取也需重視，三者合理的攝食結(jié)構(gòu)將使人類生活水平更上一個新臺階。

（四）營養(yǎng)價值評價

Appraisementofnutritionvalue19知識介紹天然螺旋藻：含豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、B-胡蘿卜素、r-亞麻酸SOD（超氧化物歧化酶）、磷酯、維生素（B類、葉酸等）、微量元素（Ca、Fe、Zn、Se等）。吸收率高，具有抗疲勞、耐缺氧，免疫調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)血脂，抗腫瘤的保健作用，1克螺旋藻的營養(yǎng)成份，含量相當(dāng)于1000克各類蔬菜、水果的總和。聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）向全世界推薦：螺旋藻為21世紀(jì)最理想的食品；世界衛(wèi)生組織（WHO）評價螺旋藻：人類21世紀(jì)最佳保健品★常用食品中氨基酸組成合理順序：

雞蛋→牛奶→魚→肉20二、維生素(vitamin)維生素是一系列有機(jī)化合物的統(tǒng)稱。它們是生物體所需要的微量營養(yǎng)成分，微量支配動物的營養(yǎng)，調(diào)節(jié)正常的生理機(jī)能，促進(jìn)完全代謝，人體內(nèi)不能合成，本身不能成為能源必需營養(yǎng)素。需要通過飲食等手段獲得。（主要來源于蔬菜與水果）維生素有“維持生命的營養(yǎng)素”的意思；而維他命有人解釋為“唯有它才可以保命”，當(dāng)然實際上即使缺乏維生素生物體也不會死亡。但過量攝入，則可中毒，尤其是脂溶性維生素。21維生素的特點：外源性：人體自身不可合成（維生素D人體可以少量合成，但是由于較重要，仍被作為必需維生素），需要通過食物補(bǔ)充；微量性：人體所需量很少，但是可以發(fā)揮巨大作用；調(diào)節(jié)性：維生素能夠調(diào)節(jié)人體新陳代謝或能量轉(zhuǎn)變；特異性：缺乏了某種維生素后，人將呈現(xiàn)特有的病態(tài)。22脂溶性維生素

水溶性維生素A1維生素A醇B1硫胺素B12b羥氮鈷胺素A2脫脂視黃醇B2核黃素B12C硝鈷胺素D2麥角骨化醇PP尼古丁胺、尼古酸（煙酸）B5泛酸D3膽鈣化醇B6吡哆醇BC葉酸Ea-、B-、r-生育粉B12鈷胺素（復(fù)）H生物素K1葉綠醌氰鈷胺（純）C抗壞血酸K2金合歡醌K32-甲荼醌

（一）維生素的分類TheclassficationofvitaminB族及VC等

23（二）維生素的基本性質(zhì)Thebasicpropertyofvitamin

對熱穩(wěn)定性 E＞D＞B2＞B1＞A＞C

毒性 A、D有過剩癥

K、E需慎重、不要濫用VC（三）維生素對人體健康的作用Theactionofvitaminforthehealthofhumanbody

日常生活中，許多人都在為自己身上的毛病而苦惱，如：頭發(fā)分叉、干枯、面部出現(xiàn)雀斑，皮膚粗糙，視力下降，體臭等，其實這些問題大多同體內(nèi)缺乏某種微生素有關(guān)。24缺乏的維生素癥

狀葉酸：貧血、口腔炎、腹瀉維B12：惡性貧血、憂郁癥、疲勞維C：壞血病、皮下出血、皮骨不全、貧血維B6：婦女懷孕造成的惡心嘔吐女性月經(jīng)前的沮喪情緒維B2：運動員的一些癥狀維B2

、B6：胃腸道疾病、孕期、哺乳期婦女及長期服用避孕藥的婦女須補(bǔ)充葉酸：嬰兒先天性缺陷維A夜盲癥、早晚視覺模糊、老年斑、皮膚干燥、粉刺維D佝僂病、軟骨病、骨骼、牙齒發(fā)育不全維E不孕、流產(chǎn)、心臟病維K出血癥、肝功能障礙、嬰兒便血維B1腳氣、食欲不振、消化不良、失眠、運動麻痹維B2舌炎、口角炎、口唇炎、皮膚炎、頭發(fā)粗糙、分叉維B6食欲不振、嘔吐、貧血、舌炎、口角(唇)炎、皮膚炎維PP糙皮病、胃腸病、舌炎神經(jīng)癥狀泛酸皮膚炎、低血壓、疲倦目眩、惡心生物素脫毛、皮膚炎25（四）維生素含量較高的食物A：甜薯、胡蘿卜、韭菜、菠菜、動物肝（尤其雞肝、羊肝）雞蛋、蟹、奶制品、黃色水果C：紅棗、青椒、菜花、獼猴桃、草莓、芒果、檸檬、西紅柿、卷心菜家族的蔬菜以及其它黃綠色蔬菜、B2：紫菜、芹菜、動物肝、鱔魚、乳汁蛋、奶酪、牛奶B1：花生、杏仁、黃豆、豌豆、葵花籽、豬肉、西紅柿E:魚肝油、橄欖油以及核桃、花生、大豆、葵花籽等植物油D：魚肝油、蛋黃、奶油、奶制品、沙丁魚、青魚、香菇、肝臟注意事項：①應(yīng)階段性服用，不要大量、長期服用②不偏食，選擇多種食物(包括不喜歡吃的)，尤其是多吃粗糧、蔬菜26三、脂肪主要化學(xué)成分：甘油三酯結(jié)構(gòu)式：油和脂的總稱室溫下，植物油脂通常呈液態(tài)，叫做油。動物油脂通常呈固態(tài)，叫做脂肪。CH2—O—COR1CH—O—COR2CH2—O—COR3R1R2R3表示烴基功能供給人體熱量；構(gòu)成人體的脂肪組織可調(diào)節(jié)體溫，防止體溫外散，保護(hù)內(nèi)臟器官，滋潤皮膚；溶解營養(yǎng)素；27四、糖類：糖類物質(zhì)是多羥基的醛類或酮類化合物。單糖主要化學(xué)成分：由C、H、O三種元素組成。功能供給熱能構(gòu)成身體組織輔助脂肪的氧化，幫助肝臟解毒，促進(jìn)生長發(fā)育增強(qiáng)食品風(fēng)味分類雙糖多糖葡萄糖：C6H12O6，白色晶體、有甜味、溶于水蔗糖和麥芽糖：C12H22O11，無色晶體、溶于水，味甜在硫酸催化下，水解生成葡萄糖。淀粉和纖維素：(C6H10O5)n，白色、無氣味、無味道水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖。28五、礦物質(zhì)人體內(nèi)，除C、H、O、N以外的元素統(tǒng)稱為礦物質(zhì)。

功能構(gòu)成機(jī)體組織的材料調(diào)節(jié)生理功能參與調(diào)節(jié)體液平衡以及維持機(jī)體的酸堿平衡六、水主要生理功能細(xì)胞和體液的主要成分幫助體內(nèi)消化、吸收、循環(huán)及排泄等生理作用保持和調(diào)節(jié)體溫水是體腔、關(guān)節(jié)和肌肉的潤滑劑Discussion：什么是營養(yǎng)素？食物中有哪些營養(yǎng)素？它們的主要生理功能是什么？29

4-2常見食物的化學(xué)特征主要成份是淀粉；脂肪較少；氨基酸較肉類不齊全；維生素除B族(多存于米糠中，精米較少)外，其它極少；無機(jī)物：Ca少、K、Na、P多，還含F(xiàn)e等微量元素。一、主食Principalfood1.谷物

Grain

包括大米、小麥、玉米、小米及其它雜糧等。

30谷物通過加工為主食，為人類提供了50%~80%的熱能、40%~70%的蛋白質(zhì)、60%以上的維生素B1。以谷物為主食時，必須補(bǔ)充副食、蔬菜，以保證蛋白質(zhì)、脂肪及微量元素的全面供應(yīng)。31米的風(fēng)味（rice'staste）米的風(fēng)味好壞，不僅與稻子品種有關(guān)，而且栽培的方法、季節(jié)、土質(zhì)等也有很大的影響。如東北米好吃；一年兩季，早稻生長周期短，營養(yǎng)物質(zhì)積累較少，相應(yīng)的口感風(fēng)味較差。晚稻生長周期長，營養(yǎng)物質(zhì)積累多，灌漿飽滿，口感也較好。兩者支鏈淀粉的含量不同。米飯的粘彈性強(qiáng)，粘著度高是風(fēng)味好壞的標(biāo)志。直鏈（與碘反應(yīng)是藍(lán)色）多的米，一般感官評價低，糯米的支鏈多（與碘反應(yīng)呈紅褐色），加熱后易疆結(jié)，所以糯米飯比較粘。歐美人愛好不粘的食品，而食用米飯的日本人卻重視飯粒的物理特性，即光澤、緊密、粘性等。32按組成一般可分為兩類：以脂肪、蛋白質(zhì)為主而淀粉次之的物質(zhì)：如大豆、花生、油籽等，營養(yǎng)程度大。以淀粉、蛋白質(zhì)為主而脂肪少的物質(zhì)：如雜豆，綠豆、豌豆、蠶豆，適于減肥。2.豆類Beans

⑴大豆：蛋白質(zhì)含量高，氨基酸齊全，維生素較多，脂肪適量，磷脂質(zhì)豐富，亞油酸多，含皂苷，為植物蛋白的名品，維生素以B類為多，A、D少，不宜消化，不要吃得過多。常吃可防四類疾?。孩傩难芗膊、诠琴|(zhì)疏松③絕經(jīng)期綜合癥④癌癥及愛滋病33⑵花生、芝麻、葵花籽主要作為食油和蛋白質(zhì)資源，必需氨基酸齊全，脂肪含量高，花生消化率高（優(yōu)于大豆），缺維B、維C，花生薄皮可防脂油被氧化，花生若被毒性非常大的黃曲霉素污染→致癌，消化時間較谷類長。⑶雜豆：糖含量高，蛋白質(zhì)適中，脂肪少→可代主食適于減肥。34動物性植物性

陸產(chǎn)

水產(chǎn)肉蔬菜果品

葷素副食二、副食（Foodstuffs）

副食能提供豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，對人體健康有重要的作用。351.肉類（肉、魚、蛋）⑴肌肉（瘦肉）●特點

必需氨基酸多，匹配好；富含維生素VA（肝臟）；膽固醇不高，脂肪含量少（尤其是背部和腿部）；消化吸收率高（95%以上）36⑵魚及水產(chǎn)品●特點

①高蛋白（20%），維生素、微量元素含量高，羅旋藻類達(dá)60%

②

味道鮮美，富含氨基酸。

總之，富含各類營養(yǎng)物質(zhì)，種類齊全，易被人體吸收，生物利用率高。

國人幾乎逢宴必有魚，所謂年年有“魚”，吉慶有“魚”。

③深海魚中含一定量不飽和脂肪酸：

EPA

二十碳五烯酸；

DHA

二十二碳六烯酸，腦黃金

是大腦細(xì)胞及腦神經(jīng)形成、發(fā)育及運行的物質(zhì)基礎(chǔ)。存在于大腦及眼部，所以有★吃魚使人眼亮聰明之說37母乳中含有ＤＨＡ即腦黃金，對嬰兒的腦發(fā)育、提高智力及視網(wǎng)膜的形成有重要作用。對市場上的幾十種嬰兒奶粉檢測表明，除極少數(shù)已標(biāo)注添加了ＤＨＡ之外，沒有發(fā)現(xiàn)ＤＨＡ成分。對市場上銷售的牛奶檢測中也未發(fā)現(xiàn)ＤＨＡ成分。盡管母乳中含有ＤＨＡ，但由于一些乳母不吃或少吃海魚，使乳汁中ＤＨＡ的含量低于國外水平。這對嬰兒的生長發(fā)育是不利的，值得重視。

100ml母乳中的DHA含量：美國15mg；南非11mg；日本22mg，中國：13.5mg。因此日本兒童智商普遍高于各國兒童。日本政府曾總結(jié)經(jīng)驗提出：“一杯牛奶強(qiáng)壯一個民族”。而如今在牛奶已經(jīng)全民普及的基礎(chǔ)上又開始大力推廣DHA，這也是直接導(dǎo)致日本下一代智商較高的原因。38深海魚油：深海魚類體內(nèi)不飽和脂肪的簡稱。魚油是指富含EPA(二十碳五烯酸）、DHA(二十二碳六烯酸）的魚體內(nèi)的油脂。普通魚體內(nèi)含EPA、DHA數(shù)量極微，只有寒冷地區(qū)深海里的魚，如三文魚、沙丁魚等體內(nèi)EPA、DHA含量極高，而且陸地其他動物體內(nèi)幾乎不含EPA、DHA。因此選用深海魚提取EPA及DHA。作用功效：1）調(diào)節(jié)血脂，防止血液凝固，預(yù)防腦血栓、腦溢血及中風(fēng)2）預(yù)防關(guān)節(jié)炎、緩解痛風(fēng)、哮喘及由關(guān)節(jié)炎引起的腫痛

3）預(yù)防老年癡呆癥、營養(yǎng)大腦、改善記憶4）改善視力、維護(hù)視網(wǎng)膜，防治老花眼

39⑶蛋類（以鵪鶉蛋最優(yōu)）特點：含有豐富的營養(yǎng)成分，含有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、無機(jī)鹽等。

①氨基酸品種最全（18種），尤其是賴氨酸豐富。②胃內(nèi)停留時間短，消化吸收率高（95%）。③維生素（A、D、泛酸等）、微量元素多（Fe等）。④亞油酸、脂質(zhì)高（磷脂質(zhì)包括卵磷脂和腦磷脂）。⑤蛋白和蛋黃在營養(yǎng)成分上有較大的差異，蛋黃(含膽固醇)

的營養(yǎng)成分種類和含量都比蛋白多，所以，蛋黃的營養(yǎng)價值高于蛋白?！镫u旦—全價蛋白質(zhì)40⒉蔬菜種類：①葉②莖

③根

④果特點：①一般含水分70%以上②含維生素、無機(jī)鹽及糖分③纖維素及果膠汁使腸蠕動，促進(jìn)消化，

酵素也有利消化及其它各種生理功能④是提供多種變化的食品、香味、色澤和豐富菜肴的物質(zhì)酶（又稱酵素）是一種生物催化劑。生物體內(nèi)含有千百種酶，它們支配著生物的新陳代謝、營養(yǎng)和能量轉(zhuǎn)換等許多催化過程，與生命過程關(guān)系密切的反應(yīng)大多是酶催化反應(yīng)。酶的特性：高效性：酶的催化效率比無機(jī)催化劑更高，使得反應(yīng)速率更快專一性：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽

多樣性：酶的種類很多，大約有4000多種溫和性：酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進(jìn)行的4