2.3.1 蛋白质
蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物，是人体必需的营养素。蛋白质是生命活动中头等重要的物质，生命的产生、存在和消亡都与蛋白质有关，蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。
1）蛋白质的组成
蛋白质是自然界中一大类有机物质的统称，其元素组成为碳、氢、氧、氮及硫，有些蛋白质还含有磷、铁、碘、锰及锌等其他元素。糖类和脂肪中仅含碳、氢、氧，不含氮，所以蛋白质是人体唯一的氮来源，无法用糖类和脂肪替代。
食品中蛋白质的含量，通常采用凯氏定氮法，大多数蛋白质的含氮量相当接近，平均值约为16%。因此在生物样品中，1g氮大概对应6.25g蛋白质（即
）， 6.25 因此被称为蛋白质换算系数。利用蛋白质换算系数，只要测定生物样品中的含氮量，我们就可以计算出其大致的蛋白质含量，折算方法为：
样品中蛋白质的百分含量（%）= 每克样品中含氮量×6.25×100%但不同蛋白质的含氮量是有差别的，折算系数不尽相同，常见食物蛋白质的换算系数见表2.1。
表2.1 常见食物蛋白质的换算系数
（1）氨基酸
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，是一类分子中具有氨基和羧基的、含有复合官能团的化合物，具有共同的基本结构。
（2）氨基酸的分类和命名
组成蛋白质的氨基酸有20 多种，这些氨基酸只有一部分可以在人体内合成，其余的不能合成或合成速度不够快。不能合成或合成速度不够快的氨基酸，必须由食物供给，称为必需氨基酸；能在人体内合成的称为非必需氨基酸。非必需氨基酸并非人体不需要，只是可在人体内合成，食物中缺少了也无妨。迄今已知的人体必需氨基酸有8 种，分别是异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸。
2）蛋白质的分类
氨基酸是蛋白质的基本组成单位。食物蛋白质的营养价值取决于所含氨基酸的种类、数量和比例，在营养上可根据食物蛋白质的氨基酸组成，划分出完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质3类。
（1）完全蛋白质
完全蛋白质所含的必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当，不但能维持成人的健康，还能促进儿童生长发育，如乳类中的酪蛋白、乳白蛋白，蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋白，肉类中的白蛋白、肌蛋白，大豆中的大豆蛋白，小麦中的麦谷蛋白，玉米中的谷蛋白等。
（2）半完全蛋白质
半完全蛋白质所含的必需氨基酸种类齐全，但部分氨基酸数量不足，比例不适当，可以维持生命，但不能促进生长发育，如小麦中的麦胶蛋白等。
（3）不完全蛋白质
不完全蛋白质所含的必需氨基酸种类不全，既不能维持生命，也不能促进生长发育，如玉米中的胶蛋白，动物结缔组织和肉皮中的胶质蛋白，豌豆中的豆球蛋白等。
3）蛋白质的生理功能
（1）构成和修复组织
蛋白质是构成机体组织、器官的重要成分，人体各组织、器官无一不含蛋白质。在人体的肌肉组织和心、肝、肾等器官中均含有大量蛋白质；骨骼、牙齿乃至指、趾中也含有大量蛋白质；除水分外，细胞中蛋白质约占细胞内物质的80%。因此，构成机体组织、器官是蛋白质最重要的生理功能。人体的生长发育可视为蛋白质的不断积累过程。蛋白质对生长发育期的儿童尤为重要。人体受伤后也需要蛋白质作为修复材料。
（2）调节生理功能
机体生命活动能够有条不紊地进行，有赖于多种生理活性物质的调节。蛋白质在机体内是构成多种重要生理活性物质的成分，参与调节生理功能。核蛋白构成细胞核并影响细胞功能；酶蛋白具有促进食物消化、吸收和利用的作用；免疫蛋白具有维持机体免疫功能的作用；收缩蛋白，如肌球蛋白具有调节肌肉收缩的功能；血液中的脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白具有运送营养素的作用；血红蛋白具有携带、运送氧的功能；白蛋白具有调节渗透压、维持体液平衡的功能；由蛋白质或蛋白质衍生物构成的某些激素，如垂体激素、甲状腺素、胰岛素及肾上腺素等都是机体的重要调节物质。
（3）供给能量
正常情况下，蛋白质供给的能量只占人体能量需要的10%～15%，只有在人体能量供给不足的情况下，机体才会分解组织细胞中的蛋白质来保证能量的需要。在这种情况下，能量需要虽然得到了满足，组织细胞的功能却会受到影响，这种情况如果得不到改善，将影响健康。
4）食物蛋白质的营养评价
食物中的蛋白质由于氨基酸组成的差别，营养价值不完全相同，一般来说动物蛋白质的营养价值优于植物蛋白质。评价食物蛋白质营养价值主要从“量”和“质”两个方面进行。
（1）食物蛋白质含量
食物蛋白质含量是评价食物蛋白质营养价值的一个重要方面。蛋白质含氮量比较恒定，故测定食物中的总氮后与蛋白质折算系数6.25 相乘，即可得到蛋白质含量。蛋白质含量比较高的食物，才有作为人体食物蛋白质来源的意义。一般来说，动物性食物的蛋白质含量高于植物性食物。
（2）食物蛋白质消化率(https://www.daowen.com)
食物蛋白质消化率是反映食物蛋白质在消化道内被分解和吸收的程度的一项指标，是指在消化道内被吸收的蛋白质占摄入蛋白质的百分比，是评价食物蛋白质营养价值的生物学方法之一，分为表观消化率和真消化率。一般多以表观消化率的数值来反映蛋白质的消化率。
①粪氮：粪中排出的氮量，表示食物中不能被消化吸收的氮。
② 内源粪氮：脱落的肠黏膜细胞和死亡的肠道微生物氮，指受试者在进食足够的热量来源供能食物且完全不含蛋白质的情况下，从粪便中测得的氮量。
食物蛋白质消化率受蛋白质性质、膳食纤维、多酚类物质、加工烹调方法和酶反应等因素的影响。一般来说，动物性食物的蛋白质消化率高于植物性食物。如鸡蛋、牛奶中蛋白质的消化率分别为97%、95%，而玉米和大米中蛋白质的消化率分别为85%和88%。由于植物性食物中的蛋白质，常被纤维素包围，不容易与体内消化酶接触，因此植物性食物蛋白质的消化率比动物性食物低，但经烹调后，纤维素被软化、破坏或去除，其蛋白质消化率将会提高。同一种食物因烹调方法不同，其蛋白质的消化率也会不同。如生黄豆因含有抗胰蛋白酶因子，未加工时蛋白质消化率为54%；熟食整粒大豆，蛋白质消化率可提高到60%；将大豆加工成豆浆，蛋白质的消化率可增至85%；再加工成豆腐，蛋白质消化率可增至90%。动物性食物中蛋白质的消化率也相类似。如蒸鸡蛋的蛋白质消化率较煮鸡蛋高，冲蛋花较荷包蛋高，荷包蛋又比带壳水煮蛋的高，而油煎鸡蛋的蛋白质吸收率最低。人体健康情况、精神因素、饮食习惯及进餐环境等因素也会影响食物蛋白质的消化。比如，人体健康时的蛋白质消化率就高于疾病状况时的蛋白质消化率。
（3）蛋白质的净利用率
蛋白质的净利用率是指摄入蛋白质在人体内的利用情况，即在一定的条件下，体内储留的蛋白质在摄入的食物蛋白质中所占的比例。
（4）生物价
生物价（表2.2）是反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用程度的一项指标。生物价越高，说明蛋白质被机体利用的效率越高，即蛋白质的营养价值越高，最高值为100。a
①测定氮在体内的储留量时，用氮的吸收量减尿液中氮的排泄量。
表2.2 常见食物的生物价
（5）氨基酸的化学评分
由于不同的食物蛋白质中必需氨基酸的含量和相互之间的比例与人体需要之间的符合程度不同，因此不同的食物蛋白质有不同的生物价。符合程度越大，生物价就越高。我们通常将母乳或鸡蛋蛋白质中各种必需氨基酸的含量和组成比例作为参考，用来比较其他食物蛋白质中必需氨基酸的含量和比例。在进行评价时，用待评的蛋白质某种必需氨基酸与母乳或鸡蛋的同种必需氨基酸进行比较，其数值就是氨基酸的化学评分。
理论上，食物蛋白质氨基酸的化学评分要对应8 种必需氨基酸逐一与标准量进行比较、计算，再综合评价，但实际可操作性不强。表2.3是几种常见的食物的蛋白质氨基酸的化学评分。
表2.3 常见食物的蛋白质氨基酸的化学评分
（6）蛋白质的互补作用
在中国传统膳食中，植物性蛋白质占有较大的比重。为了提高膳食中蛋白质的营养价值，我们可以增加一定比例的动物性蛋白质，还可以利用蛋白质的互补作用，提高植物性食物中蛋白质的营养价值。两种或两种以上食物蛋白质混合食用，其中所含有的必需氨基酸可以相互补充，达到较好的比例，从而提高蛋白质的利用率，这称为蛋白质的互补作用。表2.4是几种食物混合后蛋白质的生物价。
表2.4 几种食物混合后蛋白质的生物价
中国北方许多食物的传统食用方法，从理论和实践上都充分发挥了食物蛋白质的互补作用。我们利用蛋白质的互补作用进行膳食调配时，应遵循3个原则：①不同食物的种属愈远愈好，如动物性食物和植物性的混合比纯植物性食物的混合要好；②搭配的种类愈多愈好；③食用时间愈近愈好，最好同时食用——氨基酸在体内储留的时间不长，当不作用于机体蛋白质的合成时，会很快降解，因此不同的食物食用的时间间隔最好不要超过5 小时，这样才能达到蛋白质互补的最佳效果。
5）膳食参考摄入量及食物来源
轻体力劳动的成年人每天蛋白质的推荐摄入量为男性75 g，女性65 g；中等体力劳动的成年人每天蛋白质的推荐摄入量为男性80 g，女性70 g。
蛋白质的食物来源可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。
植物性蛋白质中，谷类蛋白质含量不高，但作为主食，仍然是膳食蛋白质的主要来源，成年人每日摄入量一般在500g左右。豆类含有丰富的蛋白质，特别是大豆，蛋白质含量高达36%～40%，氨基酸组成也比较合理，被人体利用的效率较高，是非常好的蛋白质来源。
动物性蛋白质中，蛋类蛋白质含量为11%～14%，是优质蛋白质的重要来源。奶类蛋白质含量一般为3.0%～3.5%，是婴幼儿摄入蛋白质的最佳选择。肉类包括禽、畜和鱼的肌肉，新鲜肌肉蛋白质含量为15%～22%，肉类蛋白质营养价值优于大部分植物性蛋白质，是人体蛋白质的重要来源。
为改善膳食蛋白质质量，我们应保证在膳食中有一定数量的优质蛋白质。动物性蛋白质和大豆蛋白质一般应占膳食蛋白质总量的30%～50%。