水对人类赖以生存的重要性仅次于氧气演示文稿课件

水水l水对人类赖以生存的重要性仅次于氧气。1 个绝食的人失去体内全部脂肪、半数Pro，还能勉强维持生命，但如断水，失去体内含水量的20%，很快就会死亡。没有水的存在，任何生命过程都无法进行。事实上，人体内只要损耗5%的水分而未及时补充，皮肤就会萎缩、起皱、干燥。1水在人体中的含量及分布：水在人体中的含量及分布：l成人50%-70%是水分。体内水与蛋白质、碳水物和脂肪相结合，形成胶体状态。各部分体液的渗透压相同，其中水分可经常透过细胞膜或毛细血管壁自由地交流，但各自的总量维持相对稳定，保持动态平衡。l人体含水量：约占体重的50%60%，男多，女少，婴儿多，老年少。2水的生理功能：水的生理功能：l1）水是细胞的重要组成分：所有组织都含水，如血液含水高达97%，肌肉72%，脂肪20-35%，骨骼25%，坚硬的牙齿也有10%的水分。l2）体内重要的溶剂：水溶解力强，许多物质都能溶于水，并解离为离子状态，发挥重要的生理功能。不溶于水的Pro、脂肪分子可悬浮水中形成胶体或乳融液，便于机体消化吸收和利用。水还是体内输送养料和排泄废物的媒介。l3）物质代谢：水在体内直接参加氧化还原反应，促进各种生理活动和生化反应的进行。没有水就无法维持血液循环、呼吸、消化、吸收、分泌、排泄等生理活动，体内新陈代谢也无法进行。3l4）调节体温：水比热大，当外界气温升高或体内生热过多时，水的蒸发可使皮肤散热。天冷时，水储备热量大，人体不致因外界温度低而使体温发生明显的波动。水是血液主要成分，可通过血液循环把物质代谢产生的热迅速均匀地分布到全身各处。l5）水是润滑剂：滋润皮肤（柔软性、伸缩性）、泪液（防眼球干燥）、唾液及消化液（咽部润滑、胃肠消化）及人体关节部位，都是相应器官的润滑剂。l6）水与蛋白质、脂肪和糖代谢关系密切：体内代谢可产生水。体内存储1gPro 或碳水物可积存3g 水分。4人体内水的平衡：人体内水的平衡：l1）体内水分的来源：摄入食物所含水分约1000ml/d。食物中Pro、脂肪和碳水物在体内代谢产生代谢水（1gPro、脂肪和碳水物分别产生0.41、1.07 和0.55g 代谢水），荤素搭配的膳食没供100kcal 热大约产生12g 代谢水，如摄取2500kcalQ，体内生物氧化产生的代谢水约300ml。饮水约1200ml/d。52）水的出量）水的出量l每日水分摄入应与经由肾脏、皮肤、肠和肺等途径排出水分的总量保持动态平衡。每日由尿中排泄的代谢废物和电解质的总量约40-50g，肾脏为排出这些代谢废物至少需要排尿1500ml。皮肤蒸发500ml/d。肺部呼气350ml/d。大肠150ml/d6人体水的来源=饮水+食物水+内生水（ml）（1200）（1000）（300）水平衡：摄入水=排出水（肾、肺、皮、粪）=2500ml/d7水缺乏：占体重的2%，口渴、尿少；达体重的10%，烦躁、体温和脉搏增加、血压下降；超过体重的20%，死亡。水过多及中毒：精神迟钝、恍惚、昏迷、惊厥、死亡。正常人极少见，肾病、肝病、充血性心力衰竭等。8人体水需要量：我国目前尚无标准。美国RDA（1989年）：1.5ml/kcal孕妇：+30ml/d乳母：+1000ml/d9第二节第二节 膳食纤维膳食纤维l膳食纤维:迟到的营养素膳食纤维主要是以生理功能和分析方法为主来定义的，所包含的组分非常复杂，加之随着现代科技和食品工业的高速发展，出现了很多具有类似膳食纤维性质的食品成分，如抗性淀粉、寡糖以及菊芋多糖等，使得以前的膳食纤维定义的局限性越来越明显。随着人们对膳食纤维重要生理功能的认识，出现了大量的膳食纤维类食品，因此有必要给它一个准确的定义统一局面。10l1998年AACC成立了一个膳食纤维定义专门委员会，1999年，学术界就膳食纤维定义的统一问题讨论异常活跃，举行了一系列会议及专题讨论。1999年3月7日，关于膳食纤维定义的万维网站开通，不到10天就有100多位来自美国、加拿大、阿根廷、澳大利亚、巴西、德国、新西兰、芬兰、秘鲁等国的科学家对膳食纤维的定义进行了在线讨论，这些成员分别代表了学术界、公益界、法规政策部门、企业界等。1999年6月23日，AACC和国际生命科学会(ILSI)共同成立了关于膳食纤维定义的工作委员会，对膳食纤维的准确定义进行讨论，并达成一致意见。1999年7月26日，IFT年会就此问题在芝加哥举行了专门的论坛；同年11月2日，在第84届AACC年会上举行专门会议对膳食纤维定义进行了讨论，最后确定定义如下：11膳食纤维膳食纤维l膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。以上定义明确规定了膳食纤维的主要成分，膳食纤维是一种可以食用的植物性成分，而非动物成分，主要包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体物质，如树胶、海藻多糖等组分；另外还包括植物细胞壁中所含有的木质素；不被人体消化酶所分解的物质，如抗性淀粉、抗性糊精、抗性低聚糖、改性纤维素、黏质、寡糖以及少量相关成分，如蜡纸、角质、软木脂等。12膳食纤维成分膳食纤维成分l纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，由数干个葡萄糖单位以14糖苷键连接而成，为不分枝的线状均一多糖。因人体内的消化酶只能水解(14)糖苷键而不水解(14)糖苦键，故纤维素不能被人体消化酶分解、利用。纤维素有一定的抗机械强度、抗生物降解、抗酸水解性和低水溶性。这来自其微纤维的氢键缔合。其总纤维的一部分(10一15)为“无定形”，易被酸水解而产生微晶纤维素。纤维素(包括改性纤维素)在食品工业中常被作为增稠剂应用。13 2半纤维素半纤维素 l半纤维素存在于植物细胞壁中，是由许多分枝的、含不同糖基单位组成的杂多糖。组成的糖基单位包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、葡糖醛酸和半乳糖醛酸。通常主链由木聚糖、半乳聚糖或甘露聚糖组成，支链则带有阿拉伯糖或半乳糖。半纤维素的分子质量比纤维素小得多，由150200个糖基单位组成。其可以溶解或不溶的形式存在。谷粒中可溶性半纤维素被称为戊聚糖，而在小麦中存在的(13)(14)D葡聚糖可形成黏稠的水溶液，并已知具有降低血清胆固醇的作用。它们也是大麦和燕麦中所谓细胞物质的主要成分。富含D葡聚糖的燕麦糠，现已被并入谷物食品中作为降低胆固醇的可溶性膳食纤维成分。其不溶性部分也因具有结合水的能力而起到增充作用。某些半纤维素中存在的酸性成分尚可有结合阳离子的作用。半纤维素不能被人体消化酶分解，但在到达结肠后可比纤维素更易被细菌发酵、分解。14 3果胶果胶 l果胶的组成与性质可依不同采源而异。通常其主链由半乳糖醛酸通过(14)糖苷键连接而成。其支链上可有鼠李糖，主要存在于水果、蔬菜的软组织中。果胶因其分子中所含羧基甲酯化的不同而有高甲氧基果胶和低甲氧基果胶之不同，并具有形成果胶凝胶的能力。果胶在食品工业中作为增稠、稳定剂广泛应用，而其所具有的离子交换能力是其作为膳食纤维的重要特性。154植物胶与树胶植物胶与树胶l许多植物种子可贮有淀粉(如谷物种子)，而另有一些植物种子则贮有非淀粉多糖。不同植物种子所含非淀粉多糖的种类、含量及性质可有不同。例如：瓜尔豆中所含瓜尔豆胶是由半乳糖基和甘露糖基按大约1：2组成的多糖。其主链是甘露糖基以l，4糖苷键相连，支链由单个半乳糖以(16)糖苷键与甘露糖连接，相对分子质量20万30万。而刺槐豆种子所含槐豆胶则是由半乳糖与甘露糖以大约1：4的比例构成的多糖。其主链上的半乳糖支链相对较少，相对分子质量约30万。属于这类的种子胶尚有田菁胶、亚麻子胶等。许多树木在树皮受到创伤时，可分泌出一定的胶体物质用以保护和愈合伤口。它们分泌的这些亲水胶体物质同样可依不同种类的树木而有所不同。阿拉伯胶树分泌的可拉伯胶，其组成成分复杂，系由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖，以及葡糖醛酸与半乳糖基组成的多支链多糖。l上述这些植物种子胶和树胶都是非淀粉多糖物质，且都是亲水胶，它们都不能被人体消化酶水解，在食品工业中通常作为增稠、稳定剂广为使用。16 5海藻胶海藻胶 l海藻胶是从天然海藻中提取的一类亲水多糖胶。不同种类的海藻胶，其化学组成和理化特性等亦不相同。来自红藻的琼脂(亦称琼胶)是由琼脂糖和琼脂胶两部分组成。其琼脂糖是由两个半乳糖基组成，而琼脂胶则是含有硫酸酯的葡糖醛酸和丙酮酸醛的复杂多糖。来自褐藻的多糖胶、海藻胶和海藻酸盐则是由D甘露糖醛酸和L古罗糖醛酸以l，4键相连的直链糖醛酸聚合物，两种糖醛酸在分子中的比例变化以及其所在位置的不同都会影响海藻酸的性质，如教度、胶凝性和离子选择性等。至于来自红藻的卡拉胶则是一种硫酸化的半乳聚糖。依其半乳糖基上硫酸酪基团的不同，又可形成不同类型和性质。上述这些海藻胶均因其所具有增稠、稳定作用广泛应用于食品加工。17l 6木质素 木质素是使植物木质化的物质。在化学上它不是多糖而是多聚(芳香族)苯丙烷聚合物，或称苯丙烷聚合物。因其与纤维素、半纤维素同时存在于植物细胞壁中，进食时往往一并摄人体内，而被认为是膳食纤维的组成成分。通常果蔬植物所含木质素甚少。人和动物均不能消化木质素。此外，膳食纤维还包括抗性淀粉和抗性低聚糖。前者有如生理受限淀粉，特殊淀粉颗粒和老化淀粉；后者有如低聚果糖等。抗性淀粉和抗性低聚糖均不能被人体消化酶水解、吸收。18三膳食纤维的作用三膳食纤维的作用l 膳食纤维组成成分复杂且各具特点，加之与植物细胞结构及其它化合物，如维生素、植物激素、类黄酮等紧密相连，很难完全区分其独自的作用。它们可以通过生理和代谢过程直接影响人类疾病，降低疾病的危险因素 l1延缓碳水化合物消化吸收，有利防止肥胖 膳食纤维不能被人体胃肠道消化吸收，易产生饱腹感，并减慢胃排空，因而减少食物摄人量。此外，它还可降低碳水化合物在小肠的消化速度，使之在较长的小肠部分吸收，同时倾向于增加在小肠中逃逸可消化碳水化合物的数量。例如由小扁豆进入结肠的碳水化合物是来自白面色碳水化合物的25倍。又摄食富含膳食纤维的水果、蔬菜等，除其本身脂肪含量少外，还可增加粪便中的脂肪含量。故膳食纤维的摄食有利防止能量过剩引起的体脂集累而产生肥胖。19 2促进肠道蠕动，有利防止便秘促进肠道蠕动，有利防止便秘 l膳食纤维吸水膨胀，由其容积作用可刺激肠道蠕动。膳食纤维发酵时产生的气体和残渣粪便体积亦可使肠壁扩张。而所产生的短链脂肪酸尚可直接刺激结肠收缩用以足进肠道蠕动、加速结肠的排便作用。此外，由膳食纤维在肠道中所结合的胆汁盐和脂肪在进入结肠发酵时释放出来，亦可刺激乙状结肠和直肠的蠕动而加速排便。l膳食纤维除可加速排便外，还可因增加排泄量，以及经由增加含水量而改善粪便的调度和成形性，增加排便次数等。203降低胆固醇吸收，有利防止心血管病降低胆固醇吸收，有利防止心血管病l膳食纤维可以结合胆固醇，从而抑制机体对胆固醇的吸收。这被认为是其防治高胆固醇血症和动脉粥样硬化等心血管病的原因。现有证据表明，果胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、羧甲基纤维素及富含可溶性纤维的食物如燕麦麸、大麦、荚豆和蔬菜都可降低人的血浆胆固醇，以及动物的血浆和肝脏胆固醇水平。其降低程度为5一10，有的可高达25，而且降低的都是低密度脂蛋白胆固醇。另有报告表明，食品中某些非淀粉多糖如葡聚糖以纯品形式强化或用增补品形式消费时均显示有降低血清胆固醇的作用。显然这都对防止冠心病有利。此外，也还有报告表明，蔬菜、水果等富含膳食纤维的食品对脑血管病也有防护作用。21 4促进结肠菌群发酵，有利防癌和保护身促进结肠菌群发酵，有利防癌和保护身体健康体健康 l非淀粉多糖、抗性淀粉和抗性低聚糖等膳食纤维可在结肠中发酵，产生短链脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸，以及CO2气体、H2和CH4。l通常被消费的膳食纤维有一多半在结肠中被细菌发酵，其所产生的部分产物被细菌利用产能和合成所需的碳，以及细菌的生长。例如：由CO2和H2经产醋酸菌利用，产生乙酸，产甲烷菌通过消耗CO2和H2生成CH4，而硫酸盐还原菌可利用H2产生硫酸盐，同时产生亚硫酸盐或H2S.细菌发酵的主要部分被结肠黏膜吸收，短链脂肪酸的吸收导致碳酸氢盐积累，降低肠道pH，而丁酸则被认为是结肠上皮细胞的主要营养素，可刺激结肠上皮细胞的增殖，从而使之免受由其它刺激引起结肠、直肠癌的基因损伤，有如稀释致癌物，维护肠道黏膜屏障，通过有益菌如双歧杆菌的生长，降低蛋白质腐败产物等。22l 膳食纤维的细菌发酵可以大大促进机体有益菌的生长，摄食低聚果糖即可以约10倍的因素增加内源粪便双歧杆菌的增长，而无总厌氧菌浓度的改变。据报告，人体摄食低聚异麦芽糖后粪便中组胺、酪胺等蛋白质腐败产物显著降低。而肠道内的双歧杆菌还可自行合成多种B族维生素，并进一步提高机体免疫力。23四膳食纤维对微量营养素的影响四膳食纤维对微量营养素的影响l膳食纤维可能降低某些维生素和矿物质的吸收。这是因为膳食纤维在小肠内可与这些营养素相结合。但是很少有证据表明，摄食营养充足、富含高膳食纤维食品的人群有维生素和矿物质缺乏的问题。新近报告，用纯膳食纤维研究机体对钙吸收的影响，表明纯膳食纤维可以降低钙在小肠中的有效性。但是，当这些由膳食纤维结合的钙进入结肠后，可因膳食纤维被细菌发酵而释放出来，并与所产生的短链脂肪酸一起在末端结肠和直肠促进了钙的吸收。膳食纤维由于其本身的膨胀特性等可以结合一定的营养素。也有证据表明大多数膳食纤维能抑制胰酶活性并归因于pH变化离子交换性质。酶抑制剂和吸附作用等多种因素的作用。这也可进一步影响营养素的吸收和利用，其中包括对微量营养素的吸收和利用。但总的看来膳食纤维对微量营养素的影响很小。至于有报告称天然食物如谷物、水果中的纤维可抑制钙、铁、锌等元素的吸收，这也可能是其所含植酸干扰的结果。当然，膳食纤维亦不宜摄食过多.24五、膳食纤维在食品加工中的变化五、膳食纤维在食品加工中的变化l 1碾磨 碾磨在精制米、面的过程中，可除去谷物的外层皮壳等，降低其总膳食纤维的含量。这主要是降低不溶性膳食纤维含量。全谷粒和精制粉二者的膳食纤维组成成分不同。燕麦、大麦、稻米和高粱的精制粉主要含葡聚糖。而小麦、黑麦和玉米主要含阿拉伯糖基木聚糖(arabinoxylan)，全谷粒粉含有大量纤维素。至于稻谷、大麦和燕麦的壳中所含大量木聚糖，通常在消费前通过碾磨、精制时除去。但是燕麦和稻壳常被用作纤维制剂用于强化食品。此外，碾磨时将整粒或大颗粒不易被消化酶作用的身体受限淀粉磨成粉，从而使这部分抗性淀粉得以减少或消失.252热加工热加工l膳食纤维在热加工时可有多种变化。加热可使膳食纤维中多糖的弱键受到破坏，这从其功能、营养和分析来说都具有重要意义。加热可降低纤维分子之间的缔合作用和或解聚作用，因而导致增溶作用。若广泛解聚可形成醇溶部分，导致膳食纤维含量降低。中等的解聚和或降低纤维分子之间的缔合作用对膳食纤维含量影响很小，但可改变纤维的功能特性(如黏度和水合作用)和生理作用。抗性淀粉中马铃薯和青香蕉的生淀粉颗粒和老化淀粉在经过热加工后都可糊化而易于消化。加热同样可使膳食纤维中组成成分多糖的交联键等发生变化。由于纤维的溶解度高度依赖于交联键存在的类型和数量，因而加热期间细胞壁基质及其结构可发生改变，这对产品的营养性可口性都有重大影响。263挤压熟化挤压熟化l据报告，小麦粉即使在温和条件下挤压熟化(extrusioncooking)，膳食纤维的溶解度也有增加，此增溶作用似乎依赖于加工时的水分含量。水分含量越低，增溶作用越高，而螺旋转速和温度的作用很小。用小麦剧烈膨化也使纤维的溶解度增加，但焙烤和滚筒干燥对膳食纤维的影响很小。关于喷爆引起膳食纤维溶解度增加的原因，据认为是除去小麦外面的纤维层和不溶性纤维含量降低的结果。此外，另有报告称，小麦粉经高压蒸汽处理时也有不溶性纤维的损失，而这主要是阿拉伯糖基木聚糖的降解。274水合作用水合作用l膳食纤维具有一定的膨润、增稠持性。大多数谷物纤维原料被碾磨时可影响其水合性质。豌豆纤维的碾磨制品比末碾磨制品更快水合，这与其表面面积增大有关。加热也改变膳食纤维的水合性质。煮沸可增加小麦麸和苹果纤维制品的持水性，而高压蒸汽处理、蒸汽熟化和焙烤的影响不大。其中蒸汽熟化的制品比焙烤制品吸水快。此外，有报告称豌豆壳、糖用甜菜纤维、小麦麸和柠檬纤维在挤压熟化时对持水性仅稍有影响。28六膳食纤维的摄取与食物来源六膳食纤维的摄取与食物来源l 1膳食纤维的摄取 由于膳食纤维对人类的某些慢性非传染性疾病具有预防和保健作用，一些国家根据各自调查研究的情况提出了膳食中的摄人量标准。美国FDA推荐的总膳食纤维摄入量为成人每日20一35g，这相当于以每人每千卡(42kJ)能量计为l013g.此推荐量的低限是可以保持纤维对肠功能起作用的量，而上限为不致因纤维的摄人过多引起有害作用的量。此外，美国供给量专家委员会推荐膳食纤维中以含有不可溶纤维70一75，可溶性纤维25一30为宜，并且应由天然食物提供膳食纤维，而不是纯纤维素。另据报告，澳大利亚人每日平均摄人膳食纤维25g，可明显减少冠心病的发病率和死亡率。中国人民素有以谷类为主食，并兼有以薯类为部分主食的习惯。副食又以植物性食物如蔬菜为主，兼食豆类及鱼、肉、蛋等食品。水果则因地区和季节而有所变动。由于我国此前对食品中存在的不溶膳食纤维、可溶膳食纤维、总膳食纤维，以及我国人民注这方面的健康和慢性疾病等状况调查研究不够，尚未提出我国膳食纤维的摄人量标准。29l准。最近中国营养学会根据1999年推出的“中国居民膳食指南及平衡膳食宝塔”，由指南中提出的“平衡膳食宝塔建议不同能量膳食的各类食物参考摄人量”中推荐的各类食物摄人量及其所提供的膳食纤维含量，计算出中国居民可以摄人的膳食纤维的量及范围，并进一步计算出不同能量摄取者膳食纤维的推荐摄人量。此推荐量只是在不同食物按一定计算和推算所得结果的基础上建立，正式的膳食纤维推荐摄人量尚有待进一步制订。302膳食纤维的食物来源膳食纤维的食物来源l膳食纤维主要存在于谷物、薯类、豆类及蔬菜、水果等植物性食品中。植物成熟度越高，其纤维含量也越多。这通常是人们膳食纤维的主要来源。值得注意的是，由于人们生活水平的提高，作为主食的谷类食品加工越来越精细，致使其膳食纤维的含量显著降低。为此，西方国家提倡吃黑面包(全麦面包)，并多吃蔬菜、水果。这是我们所应当注意的。一些食物中膳食纤维的含量如表94所示。313233l 此外，一些植物中尚含有植物胶和藻类多糖等，尤其是人们还根据不同情况，通过一定的方法进一步开发出某些抗性淀粉和低聚糖。它们大多用于食品加工，亦不失为膳食纤维的良好来源。然而最好、也是最重要的还是应注意多吃谷类食物、多吃富含膳食纤维的蔬菜、水果等以预防某些慢性非传染性病的发生，这正是2l世纪人类营养学亡的新进展。34The End35