项目5 学会营养食谱的编制方法
[案例导入]
看着父亲平日操劳，身体状况大不如前，在父亲生日到来之际，烹饪专业学生欧阳想为父亲送上一份特殊的礼物——为父亲进行营养配餐设计，以使父亲吃得更健康，营养趋于合理。可欧阳同学是高一学生，目前还不会进行营养配餐的设计，于是请你帮忙，你将如何设计？欧阳爸爸43岁，身高180 cm，体重74 kg，重体力劳动者。
[项目要求]
1.明确能量单位及产热系数。
2.计算人体每日所需能量。
3.计算人体每日营养素供给量。
4.计算每餐主、副食品种和数量。
知识介绍
4.5.1 能量单位
营养学以往常用卡（cal）、千卡（kcal）作为能量单位，1 kcal能量等于1 kg纯水从15℃上升至16 ℃所需要的能量。能量的计量单位在国际上通常为焦耳（J），1 J相当于1牛顿（N）的力使1 kg的物体移动1 m的距离所消耗的能量。由于焦耳的数值较小，因此营养学现在常用千焦（kJ）、兆焦（MJ）作为能量单位。为了计算方便，结合使用者的习惯，本书仍沿用kcal作为能量单位。
两种能量单位的换算关系为：
1 cal = 4.184 J，1 kcal = 4.184 kJ，1 000 kcal = 4.184 MJ
1 J = 0.239 cal，1 kJ = 0.239 kcal，1 MJ = 239 kcal
4.5.2 营养素的产热系数
产热系数，即1 g碳水化合物、蛋白质、脂肪在体内氧化产生的能量值，也称为产能系数或生热系数。由于食物中的无机盐和维生素不供给能量，人体所需的能量来源于食物中的蛋白质、脂肪和碳水化合物，因此这三大营养素被称为产热营养素。
1 g碳水化合物、蛋白质和脂肪在体外燃烧时分别释放17.15 kJ（4.10 kcal），23.64 kJ （5.65 kcal）和39.54 kJ（9.45 kcal）的能量。碳水化合物和脂肪在体内完全氧化成H2O和CO2，所产生的能量与体外燃烧放出的能量相近。而1 g蛋白质在体内氧化释放的能量只有18.2 kJ（4.35 kcal），为体外燃烧释放能量的77%。这是因为，体内蛋白质不能完全氧化，除H2O和CO2等产物外，还有尿素、尿酸等含氮有机物。
由于消化道不能完全消化吸收生热营养素，按碳水化合物、脂肪、蛋白质三者的消化率分别为98%，95%，92%计算，因此，3种产能营养素的产热系数分别为：
碳水化合物：16.84 kJ（4 kcal）/g
脂肪：37.56 kJ（9 kcal）/g
蛋白质：16.74 kJ（4 kcal）/g
1 g纯酒精产能约为29.29 kJ（7 kcal），1 g有机酸产能约12.55 kJ（3 kcal）。
三大产能营养素产热系数
4.5.3 人体能量的来源及消耗
能量是指维持人体生命活动及各种劳动所需要的热量。它是维持生命活动正常进行的基本保证，能量不足，人体中血糖下降，就会感觉疲乏无力，进而影响工作、学习的效率。另一方面，能量若摄入过多，则会在体内储存，使人体发胖，也会引起多种疾病。
人体需要的能量，来自食物中的三大营养素：蛋白质、脂类、碳水化合物。经过消化吸收后，在组织细胞内进行生物氧化反应，释放出能量，再转变成机体所需要的各种“能”。其中，50%以上变成维持体温的能量，其余50%转变为化学能、分泌能、神经传导能等，这些统称为“生理氧化能”。人体的生理活动，如呼吸、心跳以及各种活动等都要消耗能量，主要消耗途径有：
1）基础能量消耗
基础能量消耗是指维持人体最基本生命活动所必需的能量消耗；即在18～25 ℃的环境中，人体在清醒状态下，神经、肌肉完全安静与空腹（12 h前停止进食）时，维持生命所必需的最低热能需要量。基础能量消耗约占总能量消耗的60%～75%，它是总能量消耗的主要部分。
2）活动消耗
劳动所消耗的能量与活动强度、持续时间以及工作熟练程度有关，活动强度越大，持续时间越长，消耗的能量就越多。用于体力活动的能量消耗一般占总能量的30%。世界卫生组织将成人职业劳动分为轻、中、重3个等级。
（1）轻度
以站或坐为主，少部分时间从事活动，如办公室文员、售货员、教师、钟表维修等。
（2）中度
站或坐的时间较短，大部分时间从事特殊职业活动，车床操作、机动车驾驶、电工安装、一般农田劳动等。
（3）重度
非机械化搬运装卸工作、炼钢、体育活动、采矿、舞蹈等。
3）食物的特殊动力作用
由于机体摄入食物引起机体能量代谢的额外增高称为食物特殊动力作用。食物特殊动力作用所引起的能量额外消耗为150～200 kcal，相当于总能量的10%。
4.5.4 人体每日所需能量
人体能量的供给量可参照膳食营养素参考摄入量（DRIs）中能量的推荐摄入量（RNI），根据用餐对象的劳动强度、年龄、性别等确定。例如，办公室男性职员按轻体力劳动计，其能量供给量为10.03 MJ（2 400 kcal）。集体就餐对象的能量供给量标准可以以就餐人群的基本情况或平均数值为依据，包括人员的平均年龄、平均体重，以及80%以上就餐人员的活动强度。如就餐人员的80%以上为中等体力活动的男性，则每日所需能量供给量标准为11.29 MJ（2 700 kcal）。
能量供给量标准只是提供了一个参考的目标，实际应用中还需参照用餐人员的具体情况加以调整，如根据用餐对象的胖瘦情况制定不同的能量供给量。因此，在编制食谱前，应对用餐对象的基本情况有一个全面的了解，应当清楚就餐者的人数、性别、年龄、机体条件、劳动强度、工作性质以及饮食习惯等，根据以下条件进行个体计算。
①标准体重 kg（理想体重）= 身高（cm）-105
②BMI（体质指数）=
（得出结果参考下面判断）
BMI<18.5属于偏瘦，BMI 18.5～24为正常，BMI 24～25为偏胖，BMI 25～30为肥胖，BMI>30为极度肥胖。
③查表求单位体重每日所需能量。
单位标准体重每日所需要能量（每日每千克体重所需能量） 单位：kJ
④每日总能量 = 标准体重（kg）×单位标准体重每日所需能量（kcal/kg）
【例1】 烹饪学校学生张林，男，身高180 cm，体重74 kg，轻体力劳动者，请计算其每日所需能量。
解：1.标准体重 kg（理想体重） = 身高（cm）- 105 = 180 - 105 = 75 kg
2.BMI（体质指数）=
= 22.8（正常体重）
3.经查表得，张林单位体重每日所需能量为30 kcal。
4.每日总能量 = 标准体重（kg）×单位标准体重每日所需能量（kcal/kg）
= 75 kg×30 kcal/kg = 2 250 kcal
各个年龄段不同人群的能量供给量快速查看表 单位：kJ
4.5.5 计算产热营养素每日提供的能量
能量的主要来源为蛋白质、脂肪和碳水化合物，为了维持人体健康，这3种能量营养素占总能量比例应当适宜。一般蛋白质占10%～15%，脂肪占20%～30%，碳水化合物占55%～65%，具体可根据本地生活水平，调整上述3类能量营养素占总能量的比例。比例一般取中等值：蛋白质占15%，脂肪占25%，碳水化合物占60%，可求得3种能量营养素的一日能量供给量。
【例2】 已知张林每日能量需要量为2 250 kcal，求三大产热营养素每日提供的能量。
解：蛋白质提供能量 = 2 250 kcal×15% = 337.5 kcal
脂类提供的能量 = 2 250 kcal×25% = 562.5 kcal
碳水化合物提供的能量 = 2 250 kcal×60% = 1 350 kcal
学生活动
请拿出纸和笔，结合所学知识算算自己每日所需能量。
4.5.6 计算产热营养素每日需要量(https://www.daowen.com)
在能量供给量的基础上，还需将其折算为需要量，即具体的质量，这是确定食物品种和数量的重要依据。结合产热系数，可求出全日蛋白质、脂肪、碳水化合物的需要量。
【例3】 已知张林每日能量需要量为2 250 kcal。其中，蛋白质提供能量为337.5 kcal，脂类提供的能量为562.5 kcal，碳水化合物提供的能量为1 350 kcal，求三大产热营养素的质量。
4.5.7 计算产热营养素每餐需要量
明确产热营养素全日需要量后，根据三餐的能量分配比例计算出三大产热营养素的每餐需要量。三餐占每日总能量的适宜分配比例为：早餐30%，午餐40%，晚餐占30%。
早餐：蛋白质84.4 g×30% = 25.3 g
脂肪62.5 g×30% = 18.8 g
碳水化合物337.5 g×30% = 101.3 g
午餐：蛋白质84.4 g×40% = 33.8 g
脂肪62.5 g×40% = 25 g
碳水化合物337.5 g×40% = 135 g
晚餐：蛋白质84.4 g×30% = 25.3 g
脂肪62.5 g×30% = 18.8 g
碳水化合物337.5 g×30% = 101.3 g
学生活动
你知道同桌的晚餐分别需要多少克蛋白质、脂肪、碳水化合物吗？动手算一算吧。
4.5.8 主食品种、数量的确定
馒头
已知每餐产热营养素的需要量，结合食物成分表进行主、副食的品种和数量确定。
由于粮谷类是碳水化合物的主要来源，因此主食的品种、数量主要根据各类主食类原料中碳水化合物的含量确定。主食的品种主要根据用餐者的饮食习惯来确定，北方习惯以面食为主，南方则以大米居多。
【例4】 已知张林的午餐中碳水化合物需要量为135 g，以馒头为主食。查食物成分表得知，每100 g面粉含碳水化合物44.2 g，求其所需馒头的质量。
解：所需馒头的质量 =
= 305.4 g
【例5】 已知张林的午餐中碳水化合物需要量为135 g，若以小米粥和馒头为主食（两者分别提供20%和80%的碳水化合物）。查食物成分表得知，每100 g小米粥含碳水化合物8.4 g，每100 g馒头含碳水化合物44.2 g，求其所需小米粥和馒头的质量。
解：所需小米粥的质量 = 
= 321.4 g
所需馒头的质量 =
= 244.3 g
4.5.9 副食品种、数量的确定
麻婆豆腐
根据3种产热营养素的需要量，首先确定主食的品种和数量，接下来就需要考虑蛋白质的食物来源了。蛋白质广泛存在于动植物性食物中，除了谷类食物能提供的蛋白质，各类动物性食物和豆制品是优质蛋白质的主要来源。因此，副食品种和数量的确定应在已确定主食用量的基础上，依据副食应提供的蛋白质重量确定。
副食品种、数量的确定计算步骤如下：
①计算主食中含有的蛋白质重量。
②用应摄入的蛋白质重量减去主食中蛋白质重量，即为副食应提供的蛋白质重量。
③设定副食中蛋白质的2/3由动物性食物供给，1/3由豆制品供给，据此可求出各自的蛋白质供给量。
④查表并计算各类动物性食物及豆制品的供给量。
⑤设计蔬菜的品种和数量。
【例6】 张林午餐应含蛋白质33.8 g，碳水化合物135 g。假设小米粥和馒头为主食（两者分别提供20%和80%的碳水化合物）。查食物成分表得知，每100 g小米粥含碳水化合物8.4 g，每100 g馒头含碳水化合物44.2 g，则其所需小米粥和馒头的质量分别为321.4 g和244.3 g。由食物成分表得知，100 g小米粥含蛋白质1.4 g，100 g馒头（富强粉）含蛋白质6.2 g，则：
主食中蛋白质含量 = 321.4×1.4%+244.3 g×2.6% = 10.9 g
副食中蛋白质含量 = 33.8 g - 10.9 g = 22.9 g
设定副食中蛋白质的2/3应由动物性食物供给，1/3应由豆制品供给，因此：
动物性食物应含蛋白质重量 = 22.9 g×
= 15.3 g
豆制品应含蛋白质重量 = 22.9 g×
7.6 g
若选择的动物性食物和豆制品分别为猪肉（脊背）和豆腐干（熏），由食物成分表可知，每100 g猪肉（脊背）中蛋白质含量为20.2 g，每100 g豆腐干（熏）的蛋白质含量为15.8 g，则：
猪肉（脊背）重量 =
= 75.7 g
豆腐干（熏）重量 =
= 48.1 g
确定了动物性食物和豆制品的重量，就可以保证蛋白质的摄入。最后选择蔬菜的品种和数量。蔬菜的品种和数量可根据不同季节市场的蔬菜供应情况，以及考虑与动物性食物和豆制品配菜的需要来确定。
一般来说，每餐应包含主食1～2种，肉类1～2种，豆或豆制品1种，水果、蔬菜3～4种。
学生活动
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4.5.10 确定纯能量食物的量
油脂的摄入应以植物油为主，有一定量动物脂肪摄入。因此，以植物油作为纯能量食物的来源。由食物成分表可知，每日摄入各类食物提供的脂肪含量，将需要的脂肪总含量减去食物提供的脂肪量即为每日植物油供应量。
讨论探究
1.一瓶当地啤酒含有多少热量？
2.试述kcal与kJ的换算关系。
3.试计算自己家庭成员午餐的能量。
4.自己昨天午餐摄入多少能量？是否合理？如何改进？
调查分析
班级成员产热营养素每餐需要量。
知识拓展
与标准体重来衡量是否肥胖来讲，BMI应该是先进了许多。但有时也会给我们带来一定的假象，健美运动员的照片也许就能说明问题。
观察右图中身高1.9 m、体重110 kg的健美运动员，按照他的身高和体重计算的BMI为30.5，如果只根据这点判断他是肥胖，那就大错特错了，因为我们只要看他一眼就知道，他的体重主要是由发达的肌肉组成的，而且也没有一般肥胖者的“肚大腰圆”的特征。因此，对于一些特殊体型的人来说，我们不能只根据BMI就简单下结论。
但对另外一些BMI也许是在正常范围内的人来说，他可能是一个肥胖者，因为他的肌肉很少，骨骼也比较纤细，而体脂却比较多。因此，要判断一个人是不是真的肥胖，还需要进行综合评价。
因此，强调一下，BMI不适用于以下的人群作为是否肥胖的评价指标：
运动员，特别是肌肉发达的健美运动员；老年人，因为老年人的体成分会随着年龄的增长而产生变化，特别是骨质流失、体细胞减少而脂肪细胞增加；孕妇和哺乳期母亲，这类人群属于特殊的生理期，需要比普通妇女有更多的脂肪来满足这种生理调适的变化。