各类食品的营养价值

第四章 各类食品的营养价值

食物是各种营养素和有益的生物活性物质的主要来源,是人类赖以生存的物质基础。《中国居民膳食指南(2022)》中将食物分为五大类,第一类谷薯类,包括谷类(包含全谷物)、薯类:马铃薯、甘薯等;杂豆(绿豆、红小豆等)与谷物概念相符,且常作为主食材料,把杂豆与谷薯归为一类。第二类为蔬菜和水果类,主要提供膳食纤维、矿物质、维生素及有益的植物化学物。第三类为动物性食物,包括畜、禽、鱼、奶、蛋等,主要提供蛋白质、脂肪、矿物质、维生素A、维生素D和B族维生素。第四类为大豆类(黄豆、青豆等)和坚果类(核桃、花生等),主要提供蛋白质、脂肪、膳食纤维、矿物质、B族维生素和维生素E。第五类为纯能量食物,包括植物油、淀粉、食用糖等。从上述分类可知,不同食物的营养价值不同,每一种食物都有其独特的营养价值,除母乳对于4~6个月的婴儿属于营养全面的食物外,没有哪一种食物可以满足人体所有营养物质的需要,因此,食物多样化、平衡膳食对满足营养需求非常重要。

第一节 食物营养价值的评价

食物的营养价值(nutritional value)是指某种食物所含营养素和能量能满足人体营养需要的程度。食物营养价值的高低不仅取决于其所含营养素的种类是否齐全,数量是否足够,也取决于各种营养素间的相互比例是否适宜以及是否易被人体消化吸收和利用。食物的产地、品种、气候、加工工艺和烹调方法等很多因素均影响食物的营养价值。不同种类食物所含有的能量和营养素的种类和数量不同,其营养价值也不同,营养价值具有相对性。另外,食物在生产、加工和烹饪过程中其营养素含量也会发生变化,从而改变其营养价值。了解食物营养价值并进行评价对合理安排膳食具有重要意义。

食物营养价值的评价主要从食物所含的能量、营养素的种类及含量、营养素的相互比例、烹调加工的影响等几个方面考虑。另外,随着食物中营养素以外活性成分的研究深入,食物中的其他有益活性成分的含量和种类也可以作为食物营养价值评价的依据,如植物性食物中植物化学物的种类和含量。

一、营养素的种类及含量

食物中所提供的营养素种类和含量是评价食物营养价值的重要指标。食物所含营养素不全或某些营养素含量很低,或者营养素相互之间的比例不当,或者不易被人体消化吸收,都会影响食物的营养价值,如谷类食物蛋白质中缺乏赖氨酸,从而使谷类蛋白质的营养价值与肉类比较相对较低;另外,食物品种、部位、产地及成熟程度都会影响食物中营养素的种类和含量。所以当评定食物的营养价值时,首先应对其所含营养素的种类及含量进行分析确定。通常采用化学分析法、仪器分析法、微生物法、酶法等来测定果蔬产品中营养素的种类和含量,还可通过查阅食物成分表初步评定其营养价值。

营养素的分类:营养素分为七大类,通常包括水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素、膳食纤维,是维持机体正常生命活动的基础,对肠道菌群的结构组成以及功能也有重要影响。七大营养素可从各类食物中获取,主要包括谷物、肉类、禽蛋类、蔬菜水果类、奶和奶制品等。

(1)水 水是人体正常代谢所必需的物质,正常情况下,人体每天要通过皮肤蒸发、呼吸道散发以及肾脏排泄,排出1500mL左右的水分,通常每天需摄入2000mL水,以保证人体的代谢废物充分排出。

(2)蛋白质 蛋白质的功能是组成机体细胞和组织,促进生长发育,参与机体代谢,能形成抗体,增强免疫能力和供给热能,对于生命的构成十分重要。日常生活中常见富含蛋白质的食物为鸡蛋、牛奶、鱼、虾等,建议根据自身喜好适量进食。

(3)脂肪 多存在于人体和动物皮下组织,以及植物体中,是生物体的组成部分和储能物质,日常生活中肥肉、坚果中的脂肪含量较高。

(4)碳水化合物 如糖类、淀粉等,常见食物包括大米、玉米、燕麦、冰糖等,可以给机体提供可快速吸收和利用的热量。

(5)矿物质 又称为无机盐,包括钙、磷、镁、钾、钠、硫、氯等元素,不能通过人体自身产生、合成,只能从食物中获取,常存在于各类蔬菜、水果、豆制品、奶制品中,如胡萝卜、香蕉、豆浆、牛奶等,也是构成人体组织和维持正常生理功能必需的元素。

(6)维生素 如维生素A、维生素B、维生素C等,并不是构成身体组织的原料,也无法为机体提供能量,属于一类调节物质,在人体的物质代谢中非常重要,通常在机体中不能自行合成或合成量不足,所以虽然需求量较少,但必须由食物供给,如鱼、虾、苹果、火龙果、橘子、萝卜、马铃薯等。

(7)膳食纤维 膳食纤维是不能被人体的胃肠道消化吸收的一类营养物质,也无法为人体提供能量,但膳食纤维具有相当重要的生理作用,能够维持肠道菌群平衡、促进胃肠蠕动、促进食物快速通过肠道等,以燕麦等谷类物质以及水果和蔬菜为主。

二、营养素质量

在评价某种食物的营养价值时,所含营养素的质与量同样重要。食物质的优劣主要体现在所含营养素被人体消化吸收利用的程度,消化吸收率和利用率越高,其营养价值就越高。如同等重量的蛋白质,因其所含必需氨基酸的种类、数量和比值不同,其促进机体生长发育的效果就会有差别,食物蛋白质必需氨基酸的氨基酸模式越接近人体,该食物蛋白质的营养价值就越高。

营养质量指数(index of nutrition quality,INQ)是指某食物中营养素能满足人体营养需要的程度(营养素密度)与该食物能满足人体能量需要的程度(能量密度)的比值。INQ是常用的评价食物营养价值的指标,是在营养素密度的基础上提出来的。

图示

若INQ=1,说明该食物提供营养素和提供能量能力相当,当人们摄入该种食物时,满足能量需要的程度和满足营养素需要的程度是相当的;若INQ>1,则表示该食物营养素的供给能力高于能量,当人们摄入该种食物时,满足营养素需要的程度大于满足能量需要的程度;若INQ<1表示该食物中该营养素的供给能力低于能量的供给能力,当人们摄入该种食物时,满足营养素需要的程度小于满足能量需要的程度。一般认为INQ>1和INQ=1的食物营养价值高,INQ<1的食物营养价值低,长期摄入INQ<1的食物会发生该营养素不足或能量过剩。INQ的优点在于它可以根据不同人群的需求来分别进行计算,由于不同人群的能量和营养素参考摄入量不同,所以同一食物不同人食用其营养价值是不同的。

食物中营养素生物利用率的影响因素:

①食品的消化率。例如,虾皮中富含钙、铁、锌等矿物质,然而由于很难将其彻底嚼碎,故其消化率较低,因此其中营养素的生物利用率受到影响。

②食物中营养素的存在形式。例如在植物性食物中,铁主要以不溶性的三价铁复合物存在,其生物利用率较低;而动物性食品中的铁为血红素铁,其生物利用率较高;食物中营养素生物利用率的影响因素。

③食物中营养素与其他食物成分共存的状态,是否有干扰或促进吸收的因素。例如,在菠菜中由于草酸的存在使钙和铁的生物利用率降低。

④人体的需要状况与营养素的供应充足程度。在人体需要急迫或是食物供应不足时,许多营养素的生物利用率提高;反之,在供应过量时便降低。

三、营养素在加工烹调过程中的变化

多数情况下,过度加工会引起某些营养素损失,但某些食物,如大豆通过加工制作可提高蛋白质的利用率。因此,食物加工处理应选用适当的加工技术,尽量减少食物中营养素的损失。

(一)蛋白质在加工烹饪中的变化

1.变 性

蛋白质受热或受其他因素影响后,蛋白质的空间结构受到破坏,理化性质发生改变,并失去原来的生理活性。例如,鸡蛋加热凝固、牛奶发酵成酸奶,变性不可逆;肉冻中的明胶加热成溶胶,降温成冻胶,明胶的凝胶和冻胶间具有热的可逆性。

变性的应用:变性蛋白易消化,可用于做造型,如卤猪肝、卤牛肉可用于做花色拼盘。

引起变性的因素:物理因素,热的变化、紫外线照射、超声波的作用、强烈的搅拌。化学因素,酸、碱、重金属盐、有机溶剂等。生物因素,各种酶。

2.水解作用

蛋白质水解产物:多肽、低聚肽、氨基酸、糖类、色素、脂肪等。

3.分解反应

分解后形成一定的风味物质,如吡嗪类、吡啶类、含硫杂环等,能分解产生更多的香气物质。加热过度,蛋白质分解产生有害物质,甚至产生致癌物质。

4.水化作用

也即蛋白质的亲水作用。常温下,面粉中面筋蛋白吸水量为干蛋白质的1.5~2.0倍,反复揉搓,面筋蛋白充分润胀,通过各种副键交联形成网络结构,成为柔软而有弹性的凝胶。

5.溶胶和凝胶

溶胶的亲水性很强,能分散在水中形成高分子溶液,统称为蛋白质溶胶。常见的有豆浆、血、蛋清、牛奶、肉冻汤等。溶胶有较大的吸附能力,煮骨头汤时,原料中的杂质会在加热过程中被血球蛋白分子吸附,随着蛋白质受热凝固,形成蓬松的沫而上浮。

凝胶:如新鲜的鱼肉、禽肉、畜瘦肉、皮、筋、水产动物、豆腐制品及面筋制品等,均可看成水分子分散在蛋白质凝胶的网络结构中,它们有一定的弹性、韧性和可加工性。新鲜的蛋白质原料可以失水干燥,体积缩小形成具有弹性的干凝胶,如:干海参、鱼翅、干贝等。

凝胶作用:指一定浓度的蛋白质溶胶可以转变成凝胶的作用。蛋白质凝胶可以含有大量的水,具有一定的形状和弹性,具有半凝固的性质,如豆腐、肉冻等。干凝胶食品有干面筋、干木耳、淀粉。

6.膨润作用

干凝胶遇水后,可以吸收大量的水分而使自身体积膨大、柔软、富有弹性。这种现象叫膨润作用,如木耳、黄花、蘑菇等的水发。

7.沉淀作用

如石膏点豆腐,由于石膏破坏了蛋白质表面的电荷和水化膜使蛋白质凝聚析出。卤水点豆腐的原理是因为,豆腐的原料黄豆富含蛋白质,蛋白质含量36%~40%,经水浸、磨浆、除渣、加热,得到的蛋白质的胶体(一种介于溶液和悬浊液、乳浊液之间的混合物)。点豆腐就是设法使蛋白质发生凝聚而与水分离。盐卤是结晶氯化镁的水溶液,属电解质溶液,可以中和胶体微粒表面吸附的离子的电荷,使蛋白质分子凝聚起来得到豆腐。

既然点豆腐是让蛋白质发生凝聚,所采用的凝胶剂就不一定非是盐卤不可,其他如石膏、脂酸、枸橼酸等都有相同的作用,都可用来点豆腐。值得一提的是,近年来市场上销售的一种盒装豆腐,洁白细腻,质量明显高于传统方法制作的豆腐,它的凝固剂是一种新的化学物质——葡萄糖酸内酯。这也是新科技用于食品加工的一个例子。

(二)脂肪在烹饪中的变化

1.热水解

热水解的产物:甘油和游离脂肪酸。游离脂肪酸含量增加,降低油脂的发烟温度。

2.热分解

热分解产生丙烯醛。当用肉眼看到油面出现蓝色烟雾时,就已说明油脂已发生了热分解。煎炸食物时,油温控制在油脂的发烟点以下,就可减轻油脂的热分解,降低油脂的消耗,可以保证产品的营养价值和风味质量。如煎炸牛排需要选择发烟点较高的油脂,不但可以加速蛋白质变性,达到食用要求,而且还能提高牛排鲜嫩的质感。

3.热氧化聚合

可分为两种:

①常温下的自动氧化,发生在油脂的贮藏中。

②加热条件下的热氧化,发生在烹调过程中。随着加热时间的延长,氧化产物容易分解,分解产物继续发生氧化聚合,并产生聚合物,使油脂增稠、起泡、并附着在煎炸食物的表面。这都是油脂发生氧化聚合反应的结果。

油脂加热至200~230℃时能引起热氧化聚合,所以油炸食品所用的油会逐渐变稠。亚麻油最易聚合,大豆油和芝麻油次之,橄榄油和花生油不易聚合。烹饪中火力越大,时间越长,热氧化聚合反应就越激烈。

危害:产生甘油酯二聚物,被人体吸收后与酶结合,使酶失去活性,引起生理异常,有害人体健康。

预防措施:尽量避免高温长时间加热,带着火苗烹饪的做法不可取。油炸用油不宜反复使用。烹饪中尽量减少油脂与空气接触面积。

(三)碳水化合物在烹饪中的变化

1.蔗糖水解反应

水解为单糖和果糖,叫转化糖,可改进食品的质地和风味。转化糖黏度低、流动性大,吸湿性强,使用方便,具有保湿作用,制品外观光洁,具有清新爽口之感。

2.蔗糖的焦糖化反应

蔗糖在150~200℃高温下发生降解,经过聚合、缩水变成含黑褐色色素的物质,这就叫焦糖化反应。蔗糖在160℃时熔化,转化速度加快,生成的转化糖在高温下迅速发生焦糖化反应而使食糖变色。

3.淀粉的溶胀和糊化

淀粉颗粒从吸收水分到体积增大,以致破裂的过程称为淀粉的溶胀。在一定的温度下,溶胀了的淀粉经过搅拌或沸腾,形成均匀的、黏稠的糊状物叫糊化。淀粉糊化的实质是淀粉分子间的氢键断裂,破坏了淀粉分子间的缔合状态,形成胶体溶液。含支链淀粉多的、颗粒大的、结构较疏松的淀粉易于糊化。淀粉粒较大的地下块茎淀粉比淀粉粒小的谷类淀粉易糊化。糊化温度也低。糊化温度为:大米68~78℃,小麦60~64℃,马铃薯58~60℃。

4.淀粉老化

淀粉老化是糊化的逆过程。当糊化的淀粉处于较低的温度下时会出现不透明,甚至凝结或沉淀的现象,这种现象称为淀粉的老化。老化的实质是,在糊化过程中,已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合,形成一种类似天然淀粉结构的物质。如凉的馒头、米饭变硬、干缩,凉粉变得硬而不透明。

淀粉变性老化最适宜的温度是2~4℃,温度高于60℃或低于-20℃都不会发生老化。馒头、凉粉、面包、米饭不宜存放在冰箱保鲜室,最好放在冷冻室速冻起来,以阻止淀粉的老化。

食品工业将刚刚糊化的淀粉迅速骤冷脱水,或在80℃以上迅速脱水,制作方便面、方便粥,这种食品可在吃时再复水,贮存时不会发生老化现象。

利用淀粉加热糊化、冷却又老化的原理可制作粉丝、粉皮、龙虾片等食品。一般选用含支链淀粉多的绿豆淀粉,将其糊化后在4℃左右条件下冷却,促使淀粉老化。

5.淀粉的黏度

干淀粉的黏性最小且细腻而滑爽。淀粉加热逐渐膨胀,黏度也逐渐增大,到了糊化时淀粉的黏度最大,这时在淀粉中加水,黏度会下降。如在浓稠的稀饭中添水,就会破坏淀粉糊中的凝胶,使黏性下降,甚至出现分层现象。

用马铃薯勾芡的菜肴,进餐剩余后再存放就会出现芡变稀而出水的现象。这是因为用筷子夹菜时的搅拌作用破坏了淀粉糊——芡的结构,使其黏度下降。

淀粉中含脂类多时易糊化,形成的淀粉糊黏性增大且稳定性较好,这就是用新粮做的主食比用陈粮做的黏而味香的原因。尤其是玉米和小米,刚收获时的含脂量较高,随着存放期的延长,脂肪部分氧化,粮食陈化,口感不佳。

直链淀粉含量高的淀粉糊黏性小,糊化后体积增大较多;支链淀粉含量高的淀粉糊黏性大,糊化时体积增加比较少。这就是糯米粉制品黏性大、出品率低、冷却后仍较软糯的原因。

6.淀粉的水解

水解产生葡萄糖。制作发酵面团时,淀粉水解葡萄糖和麦芽糖后,酵母才能发酵。直链淀粉不易被水解,所以糯米也就不能用于制作发酵制品。

(四)维生素在烹饪中的变化

在烹饪过程中,维生素损失量的大致排序为:维生素C>维生素B1>维生素B2>维生素A>维生素D>维生素E。

影响维生素稳定性的因素:

①水溶性维生素通过渗透和扩张两种形式从食物中析出。食品的表面积大、水流速度快、水温高、浸泡时间长、挤汁与烹饪时间长均能使维生素损失量增加。

维生素C易被氧化酶氧化。青菜类、南瓜、胡萝卜中氧化酶含量较高。采取旺火急炒、加醋、先洗后切、加盖烹饪、勾芡等措施能有效减少维生素C流失。食材切得越细碎,就会有越多细胞膜被破坏,氧化酶也分布得越均匀,维生素C与水、空气的接触面也随之增加,从而加速维生素C的损失。

②烹饪含脂溶性维生素的食物时应添加食用油,如吃胡萝卜炖肉,人体对胡萝卜素的吸收率会比生吃胡萝卜提高几倍。

③有些维生素对热敏感,应避免在较高温度下加热含这类维生素的食材,最好做凉菜或者缩短加热时间。上浆挂糊后烹制也可相对减少这类维生素的损失。

④对氧敏感的维生素易在贮存、加工、运输过程中损失。有的维生素在有氧加热时损失量更大,如视黄醇、抗坏血酸和叶酸在敞开锅烹制时更容易损失,应密封保存或用高压锅烹制。

⑤视黄素、胆钙化醇和泛酸等维生素对酸敏感,加醋烹制含这些维生素的食物时,维生素会受到破坏。解决的方法是烹制时少加醋,不要与番茄、水果等有机酸含量高的食物搭配共烹。

⑥加碱可破坏对碱敏感的生育酚、硫胺素、抗坏血酸和泛酸等,如松花蛋中的B族维生素已基本被破坏殆尽。

(五)矿物质在烹饪中的变化

只要有水,钠、钾、铁、磷、氯等矿物质就会因渗透和扩散作用从原料中析出,转移到水中。矿物质溶出量与原料的表面积有很大关系。如切碎的原料中钠、钾、钙的溶出量是较大的原料的好几倍;水温升高会加速渗透与扩散,从而使更多的矿物质从原料中析出。

提高矿物质吸收率的烹调措施:①将肉类与酸性物质共煮。熬骨头汤时加少量醋,可使骨中的大量矿物质溶出,分散于水中,从而利于消化吸收。植酸可与钙、铁、锌反应,生成不溶于水的植酸盐,妨碍矿物质的吸收。发酵可以破坏植酸,因为面团发酵过程中产生的乳酸、碳酸、醋酸可以破坏面粉中的植酸,使之分解。②对原料进行超细加工。③减少丢失。④尽量避免丢失。

四、食物抗氧化能力

随着食物营养研究的深入,食物的抗氧化能力也是评价食物营养价值的重要内容。食物中抗氧化的成分包括食物中存在的抗氧化营养素和植物化学物,前者如维生素E、维生素C、硒等,后者如类胡萝卜素、番茄红素、多酚类化合物及花青素等,这些物质进入人体后可以防止体内自由基产生过多并具有清除自由基的能力,从而预防自由基水平或总量过高,有助于增强机体抵抗力和预防营养相关慢性病,所以这类抗氧化营养成分含量高的食物通常被认为营养价值也较高。

五、食物血糖生成指数(GI)

血糖生成指数(glucose index,GI)是表示某种食物升高血糖效应与标准食品(通常为葡萄糖)升高血糖效应之比,指的是人体食用一定食物后会引起多大的血糖反应。它通常反映了一个食物能够引起人体血糖升高多少的能力,血糖生成指数是由人体试验而来的,而多数评价食物的方法是化学方法,因此也常说食物血糖生成指数是一种生理学参数。不同食物来源的碳水化合物进入机体后,因其消化吸收的速率不同,对血糖水平的影响也不同,可用血糖生成指数来评价食物碳水化合物对血糖的影响,评价食物碳水化合物的营养价值,进而从另一侧面反映食物营养价值的高低。食物血糖生成指数低的食物具有预防超重和肥胖进而预防营养相关慢性病的作用,从这个角度,可以认为食物血糖生成指数低的食物营养价值较高。

高GI的食物,进入胃肠后消化快、吸收率高,葡萄糖释放快,葡萄糖进入血液后峰值高,也就是血糖升得高;低GI食物,在胃肠中停留时间长,吸收率低,葡萄糖释放缓慢,葡萄糖进入血液后的峰值低、下降速度也慢,简单说就是血糖比较低。因此,用食物血糖生成指数,合理安排膳食,对于调节和控制人体血糖大有好处。一般来说,只要一半的食物从高血糖生成指数替换成低血糖生成指数,就能获得显著改善血糖的效果。

当血糖生成指数在55以下时,可认为该食物为低GI食物。

当血糖生成指数在55~70时,该食物为中等GI食物。

当血糖生成指数在70以上时,该食物为高GI食物。

影响GI的因素非常多,主要有以下几方面:

(1)食物中碳水化合物的类型 简单地说,单糖是直接吸收的,GI值高于多糖。支链淀粉比直链淀粉消化快,GI值较高。

(2)食物中其他成分含量的影响 食物中的其他成分如脂肪和蛋白质含量能延缓食物的吸收速率,从而降低GI。但需注意的是,脂肪比例的增高可增加热量摄入,增加动脉粥样硬化风险,蛋白质比例的增高则增加肾脏负担,因此应按比例进行限制。增加食物中膳食纤维的含量则不仅有利于降低GI,还有改善肠道菌群等作用。

(3)食物的形状和特征 较大颗粒的食物需经咀嚼和胃的机械磨碎过程,延长了消化和吸收的时间,血糖反应是缓慢、温和的形式。

(4)食物的加工烹饪方法 不同的加工烹饪流程、方法会影响食物的消化率。一般来说,加工越细的食物,越容易被吸收,升糖作用也越大。另外,烹调的方法也很重要,同样的原料烹调时间越长,食物的GI也越高。

六、食物中的抗营养因子

抗营养因子是指一系列具有干扰营养物质消化吸收的生物因子。抗营养因子存在于所有的植物性食物中,也就是说,所有的植物都含有抗营养因子,这是植物在进化过程中形成的自我保护物质,起到平衡植物中营养物质的作用。抗营养因子有很多,已知道抗营养因子主要有蛋白酶抑制剂、植酸、凝集素、芥酸、棉酚、单宁酸、硫等。一些抗营养因子对人体健康具有特殊的作用,如大豆异黄酮、大豆皂等,这些物质在食用过多的情况下,会对人体的营养素吸收产生影响,甚至会造成中毒。抗营养因子的作用主要表现为降低饲料中营养物质的利用率、动物的生长速度和动物的健康水平。所以,在进行食物营养价值评价的时候,还要考虑这些抗营养因子的存在。

分别为:①抑制蛋白质利用率的因子:蛋白酶抑制剂、植物凝集素、降低能量利用率的因子、单宁等。②降低矿物质和微量元素利用率的因子:植酸、棉酚等。

抗营养因子的钝化、灭活措施:

1.物理方法

(1)机械加工处理 机械加工包括粉碎、去壳、脱种皮等,某些抗营养因子因集中于作物的种皮中,通过皮肉分离,消除抗营养因子(ANF)的抗营养作用。

(2)水浸泡 因单宁可溶于较高温度的水,可用水浸泡法除去高粱种皮中的单宁,将蚕豆和豌豆浸泡于水(或盐水、或碱水)中煮一段时间(10~20min)后,其含有的胰蛋白酶抑制剂(Tls)和植物凝集素可全部被灭活。

(3)加热 适用于对热不稳定的蛋白质抑制因子、凝集素、抗维生素因子等。豆类和谷实类中的Tls、植物凝集素可用加热的方法来消除。加热法有湿热和干热,湿热法包括蒸煮、热压等,干热法包括焙炒、爆裂、烘烤、微波辐射、红外辐射等。在实施中针对不同的原料采用不同的温度,加热不够不能消除ANF,过度加热又会影响蛋白质和维生素的利用效率,并且加热效果与原料的颗粒大小、加热时间、温度和湿度有密切关系。

(4)膨化与制粒 膨化是在一定温度和压力下使原料从喷嘴喷出,原料由于压力瞬间下降而被膨化,ANF随之失活。失活程度与温度、时间、压力及原料初水分等有密切关系。

2.化学方法

化学方法有酸碱处理、氨处理等。化学处理是在一定条件下,饲料中加入化学物质使ANF失活或单宁活性降低,从而达到钝化的目的。

3.生物技术法

(1)酶制剂法 酶制剂有单一酶制剂和复合酶制剂。植酸酶是应用最广泛的一种单一酶制剂,它能水解单胃动物不能吸收利用的植酸盐,通过释放磷元素来被动物机体利用,从而消除植酸的抗营养作用。复合酶制剂可同时灭活多种抗营养因子,如由纤维素酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、阿拉伯木聚糖酶、甘露聚糖酶组成的非淀粉多糖酶(NSP酶)就能对多种ANF起作用。

(2)生物发酵处理 试验证明发酵是减少Tls的有效方法。

(3)发芽处理 植物中的ANF,如蛋白酶抑制因子、凝集素、单宁等的作用是用来抵抗微生物、昆虫、鸟类及其他天敌的破坏,种子发芽后,ANF被内源酶破坏。

(4)作物育种 作物育种可以培育出低ANF的植物品种。

第二节 动物性食物的营养价值

动物性食物是人们膳食的重要组成部分,包括畜类、禽类、水产类、奶类和蛋类等。该类食品能供给人体优质蛋白质、脂肪、矿物质和维生素,是食用和营养价值较高的食品,且味鲜美,易消化。肉类是指源于热血动物且适合人类食用的所有部分的总称,不仅包括动物的骨骼、肌肉,还包括许多可食用的器官和脏器组织。

一、畜肉类营养价值

畜肉类是指猪、牛、羊等牲畜的肌肉、内脏及其制品,主要提供蛋白质、脂肪、无机盐和维生素。

1.蛋白质

畜肉中的蛋白质含量占10%~20%。其含有充足的人体必需氨基酸,并在种类和比例上接近人体需要,易消化吸收,故蛋白质的营养价值很高。但存在于畜肉结缔组织中的间质蛋白,主要是胶原蛋白和弹性蛋白,其必需氨基酸组成不平衡,蛋白质的利用率低。此外,畜肉中含有可溶于水的含氮浸出物,能使肉汤具有鲜味,且成年动物的氮浸出物含量较幼年动物高。

2.脂 肪

畜肉中的脂肪以饱和脂肪酸为主,熔点较高,易于消化吸收,主要为甘油三酯、卵磷脂(少量)、胆固醇和游离脂肪酸等,动物内脏中的胆固醇含量较多。

3.碳水化合物

畜肉中的碳水化合物均以糖原形式存在于肌肉和肝脏中,含量极少。宰后的动物肉品中的酶会分解,所以在保存过程中,糖原含量会逐渐下降。碳水化合物含量为1%~3%,平均为1.5%。

4.矿物质

畜肉中的矿物质含量约占0.8%~1.2%。其中,钙含量较低,一般为7.9mg/100g;含铁、磷较多。铁多以血红素铁的形式存在,是膳食铁的良好来源。此外,畜肉类因含硫、磷、氯较多,属于酸性食物。

5.维生素

动物性食物是B族维生素和维生素A的良好来源,肝脏中最为丰富。所有的畜肉类都含有丰富的维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟碱酸等。但基本不含维生素C。其中,膳食中的维生素B12只来源于动物性食品。

肝、肾、心、肚、舌等动物内脏,也是富含优质蛋白质的食品,并比一般肉类含有较多的无机盐和维生素,其营养价值高于一般肉类。其中,尤以肝的营养特别丰富,它含有多量的维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B12、烟酸、叶酸等及铁、铜、钴、锌、钼等无机盐。故肝脏是很好的补血食品。但肝脏还含有大量胆固醇和嘌呤碱。

二、禽类营养价值

禽肉包括鸡、鸭、鹅、鸽、鹌鹑等的肌肉、内脏及其制品。禽肉的营养价值与畜肉相似。不同的是其脂肪含量较少,且熔点较低,仅含有20%的亚油酸,易于消化吸收。禽肉蛋白质的氨基酸组成接近人体需要,含量约为20%,质地较畜肉细嫩且含氮浸出物多。故禽肉炖汤的味道较畜肉鲜美。

1.蛋白质

禽类蛋白质含量略高于畜类,主要存在于肌肉中,各部位的蛋白质含量与畜肉略有差异,都属于优质蛋白。畜禽肉中的蛋白质含量为10%~20%,因动物的种类、年龄、肥瘦程度以及部位而异。在畜肉中,猪肉的蛋白质含量平均在13.2%左右;牛肉高达20%;羊肉介于猪肉和牛肉之间;兔肉、马肉、鹿肉和骆驼肉的蛋白质含量也达20%左右。在禽肉中,鸡肉的蛋白质含量较高,约20%;鸭肉约 16%;鹅肉约 18%;鹌鹑的蛋白质含量也高达 20%。一般来说,心、肝、肾等内脏器官的蛋白质含量较高,而脂肪含量较少。

2.脂 肪

畜类的脂肪含量比禽类高。禽类的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主,其中必需脂肪酸占50%以上。都含有少量卵磷脂、胆固醇和游离脂肪酸。脂肪含量因动物的品种、年龄、肥瘦程度、部位等不同有较大差异,低者为2%,高者可达89%以上。在畜肉中,猪肉的脂肪含量最高,羊肉次之,牛肉最低。猪瘦肉中的脂肪含量为6.2%,羊瘦肉为3.9%,而牛瘦肉仅为2.3%。兔肉的脂肪含量也较低,为2.2%。在禽肉中,火鸡和鹌鹑的脂肪含量较低,在3%以下;鸡和鸽子的脂肪含量类似,为14%~17%;鸭和鹅的脂肪含量达20%左右。

3.碳水化合物

含量很低,主要以糖原的形式存在于肌肉和肝脏。其中含量与动物的营养及健壮情况有关。碳水化合物含量为1%~3%,平均1.5%,主要以糖原的形式存在于肌肉和肝脏中。动物在宰前过度疲劳,糖原含量下降,宰后放置时间过长,也可因酶的作用,使糖原含量降低,乳酸相应增高,pH下降。

4.矿物质

铁在肉类中主要以血红素铁的形式存在,消化吸收率较高,是膳食铁的良好来源。矿物质含量与种类、部位等有关。矿物质的含量一般为0.8%~1.2%,瘦肉中的矿物质含量高于肥肉,内脏中的矿物质含量高于瘦肉。铁的含量为5mg/100g左右,以猪肝最丰富。在内脏中还含有丰富的锌和硒。牛肾和猪肾的硒含量是其他一般食品的数十倍。此外,畜禽肉还含有较多的磷、硫、钾、钠、铜等。钙的含量虽然不高,但吸收利用率很高。

5.维生素

畜禽肉中B族维生素含量最丰富,肝脏是畜禽肉中维生素含量最为丰富的地方。禽肉富含维生素A、维生素D、维生素E和维生素B2。肝脏特别富含维生素A和维生素B2,维生素A的含量以牛肝和羊肝为最高,维生素B2含量则以猪肝中最丰富。在禽肉中还含有较多的维生素E。

禽畜肉的食用注意:畜禽肉蛋白质营养价值较高,含有较高的赖氨酸,宜与谷类食物搭配食用,以发挥蛋白质的互补作用。为了充分发挥畜禽肉营养作用,还应注意将畜禽肉分散到每餐膳食中,防止集中食用。畜肉的脂肪和胆固醇含量较高,脂肪主要由饱和脂肪酸组成,食用过多易引起肥胖和高脂血症等疾病,因此膳食中的比例不宜过多。但是禽肉的脂肪含不饱和脂肪酸较多,因此老年人及心血管疾病患者宜选用禽肉。内脏含有较多的维生素、铁、锌、硒、钙,特别是肝脏,维生素B2和维生素A的含量丰富,因此宜经常食用。

三、水产类营养价值

水产类原料的种类繁多,包括鱼、虾、蟹、贝(软体动物)等,根据其来源又可分为淡水和海水产品两类。日本人平均每天会摄入100g的海鱼,心血管疾病发病率大大低于中国。在我国心血管病的死亡率占了人口总死亡率的40%。

1.鱼类的营养特点

(1)蛋白质 鱼、虾等原料的肌肉蛋白质含量一般为15%~25%,较畜、禽肉易消化,亦为优质蛋白。存在于鱼类结缔组织和软骨中的含氮浸出物主要为胶原和黏蛋白,是鱼汤冷却后形成凝胶的主要物质。有些水产制品的蛋白质含量也很高,但主要以结缔组织蛋白为主,属于不完全蛋白质。

(2)脂类 水产类原料中的脂类物质含量各不相同。同样是鱼类,脂肪的含量有很大差异,一般为1%~3%。鱼类脂肪呈不均匀分布,主要分布在皮下和内脏周围,肌肉组织中的含量很少。虾类、贝类脂肪含量更少,蟹类的脂肪主要在蟹黄中。

鱼类脂肪多由不饱和脂肪酸组成(占70%~80%),熔点低,常温下为液态,消化吸收率达95%。鱼类脂肪中含有长链多不饱和脂肪酸,如二十二碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),具有降低血脂、防治动脉粥样硬化等作用,但易发生氧化。

鱼、虾、蟹等肉中的胆固醇含量不高,但鱼子、虾子、蟹子、蟹黄中的胆固醇含量较高;贝类中胆固醇含量高于鱼类。

(3)矿物质 鱼类的矿物质含量为1%~2%,其中,磷的含量占总灰分的40%。此外,钙、钠、氯、钾、镁等元素的含量亦较丰富。如其钙的含量较畜肉高,为补钙的良好食物(小鱼制酥连骨吃可增加钙,虾皮钙含量也较高);海产鱼类含碘丰富;牡蛎中锌的含量高;等等。

(4)维生素 鱼类是维生素B2与烟酸的良好来源。如黄鳝、河蟹和海蟹中维生素B2的含量较高;海鱼的肝脏中含有丰富的维生素A和维生素D;一些生鱼中含有硫胺素酶,但加热可破坏此酶。

2.常见鱼类的营养价值

鱼肉蛋白属优质蛋白,其含量约占15%~20%,利用率高达85%~90%,氨基酸组成较平衡,唯色氨酸含量偏低。鱼肉含水分多,肉质细嫩,比畜肉更易被人体消化吸收。鱼类脂肪含量约为1%~10%,主要存在于皮下和脏器周围。不同鱼种含脂肪量差异很大,如明大鱼脂肪含量为0.5%,银鱼含脂肪为5.6%,而河鳗脂肪含量高达10.8%。鱼类脂肪多呈液态,熔点较低,其中多不饱和脂肪酸含量较高,故优于含饱和脂肪酸较高的畜类、禽类、奶类及蛋类等动物性食品。每100g鱼肉含胆固醇约100mg,但鱼子含胆固醇很高,如每100g黄花鱼子含胆固醇819mg,每100g大马哈鱼鱼子酱含胆固醇486mg。

鱼肉还含有磷、钙、钠、氯、钾、镁等矿物质,其中磷的含量最高,海产鱼类含碘较丰富。鱼类还是维生素B2和烟酸的良好来源。鱼的肝脏含有丰富的维生素A和维生素D,由于维生素A 性质活泼,易被氧化失活,故新鲜鱼必须及时加工处理,以免对人体有益的营养素被破坏。

(1)鲤鱼 鲤鱼的蛋白质含量高,并能供给人体必需的氨基酸、矿物质、维生素,鲤鱼所含脂肪多为不饱和脂肪酸。鲤鱼又名鲤拐子、鲤子,生活在淡水中,体侧扁,嘴边有长短触须各一对。鲤鱼在江河、湖泊中均有分布,肉厚嫩,为河鱼之佳品,有赤鲤、黄鲤、白鲤等品种。鲤鱼具有很高的营养价值,其肉嫩刺少而味鲜,颇受人们的喜爱,有“家鱼之首”的美称。鲤鱼含有18种氨基酸,其中包括9种必需氨基酸,故鲤鱼蛋白属优质蛋白。鲤鱼脂肪含量为4.1%,其中20.6%为多不饱和脂肪酸。鲤鱼胆固醇含量低于虾、蟹等水产品,每100g食部含胆固醇84mg。故非常适宜老年人及有高血压、动脉硬化等心、脑血管疾患的人食用。

鲤鱼性味甘、平,有催乳、健胃、利水等药用功效,可治黄疸、水肿及妊娠妇女水肿、胎动不安等症,还可治慢性肾炎的水肿不退及十二指肠溃疡、慢性胃炎等疾病。《神农本草经》中将鲤鱼列为上品,古人赞其为“诸鱼之长,为食品上味”。故鲤鱼是一种比家禽、家畜肉类都优越,并适于老、幼、妇、弱食用的动物性食品。

(2)黄花鱼 黄花鱼生活在海水中,有大黄花鱼和小黄花鱼两种,大黄花鱼主产于东海、南海;小黄花鱼多分布在黄海、渤海一带,因鱼头中有白石两枚,莹洁如玉,故又名石首鱼。小黄花鱼的各种营养素含量与大黄花鱼基本相同,其中脂肪和钙的含量略高于大黄花鱼。

黄花鱼肉质细嫩,味道鲜美,营养丰富,它含有18种氨基酸,其中包括人类必需的9种氨基酸;其脂肪含量为2.5%~3%,其中多不饱和脂肪酸比例高达16.4%~20.4%。与瘦猪肉相比,黄花鱼所含脂肪量低,所产生热量少,钙含量是猪肉的8~13倍,碘、钴等矿物质的含量亦高,胆固醇含量与猪肉相仿,可为人类提供宝贵的优质蛋白、多不饱和脂肪酸和各类矿物质,其营养价值优于猪肉等畜肉,故非常宜于老年人及病人食用。

四、奶类及奶制品营养价值

1.奶及奶制品的种类

常见的奶类可以分为天然的液态奶和加工成的奶制品。天然的液态奶就是我们通常所指的鲜奶,如牛奶、羊奶、马奶。其中牛奶的食用量是最大的。加工成的奶制品主要常见的有奶油、奶酪、炼乳、酸奶。

2.奶类营养成分

(1)脂肪 奶类是一种乳胶体。鲜奶主要含水分80%~90%,有天然的甜味和奶香,奶香是因为有低分子的化合物,主要是挥发性的脂类。各种的液态奶的脂肪含量变动比较大,而其他的营养成分,尤其是乳糖和钙等无机盐的成分相对比较稳定。

(2)蛋白质 奶类营养成分齐全,组成比例适宜,容易消化吸收,是营养价值高的天然食品。主要营养特点在于:①含有丰富的优质蛋白质,含量约3%。②含钙量较高,且钙的吸收利用率也很高,是膳食钙质的极好来源。③含有丰富的维生素,尤其是维生素A、维生素B2。④含有其他的营养素,如脂肪、碳水化合物、磷、钾等。鲜牛奶中的蛋白质含量在3%左右。具有以下特点:①奶类中的蛋白质吸收率很高,生物价值也很高,约85%,因此是一种优质蛋白质。其蛋白质的生物价值仅次于蛋类,高于其他肉类食物。②蛋白质以酪蛋白为主。酪蛋白多数与钙、磷结合,悬浮在牛奶中。③仅次于酪蛋白,还含有一定量的乳清蛋白,约11.5%。乳清蛋白在加热的时候容易凝固而发生沉淀。④含有少量的乳球蛋白,约3.3%。这种蛋白与免疫有关。鲜牛奶中含脂肪3.0%~5.0%。其中30%是油酸,同时还有一些亚油酸和亚麻酸,少量的卵磷脂和胆固醇。脂肪以微粒状的脂肪球高度分散在奶中,吸收率约97%。且这些脂肪以短链脂肪酸为主,这是鲜奶中脂肪易吸收和口味好的原因。

在市场上常见到全脂乳、脱脂乳和低脂乳,指的是不同乳及乳制品中的脂肪含量。脱脂奶和低脂奶是原料奶经过脱脂工艺。使奶中脂肪含量降低的奶制品。全脂奶的脂肪含量为3%左右,低脂奶脂肪含量为0.5%~2%,脱脂奶中脂肪含量低于0.5%。脱脂奶和低脂奶大大降低了脂肪和胆固醇的摄入量,同时又保留了牛奶的其他营养成分,适合于肥胖人群,以及高脂血症、心血管疾病和脂性腹泻患者等要求低脂膳食的人群,也适合于喝奶较多的人群。也就是说,如果每天喝奶比较多,达到500~700mL,甚至1000mL,建议饮用脱脂奶或低脂奶。

(3)糖类 奶类中糖类含量为4%~6%,其中主要是乳糖,可以调节胃酸,促进肠道的蠕动和消化液的分泌。同时,乳糖非常重要的作用在于助长乳酸杆菌的繁殖,并抑制腐败菌的生长。因此,可改善幼儿肠道细菌丛的分布状况。但是,乳糖也是产生乳糖不耐受症状的非常重要的原因。矿物质在奶类中含量也较丰富,如钙、磷、钾等。每升牛奶可提供1200mg钙,吸收利用率也很高,但是铁含量很少。奶类中尚含有铜、锌、锰和碘等多种微量元素。此外,奶中的成碱元素(如钙、钾、钠等)多于成酸元素(氯、硫、磷),因此奶类与蔬菜和水果一样,属于碱性食品,有助于维持体内酸碱平衡。

(4)维生素 牛奶几乎含有人体所需的各种的维生素。总体来说,奶类的维生素B2含量非常高,是人体维生素B2的重要的来源。牛奶中还含有其他的微量的与人体健康有密切关系的物质,如酶类、有机酸、生物活性物等。牛奶中含有生物活性物质,如酶类、有机酸、生物活性物等。牛奶中含有生物活性物质,如乳铁蛋白可以促进人体对钙、铁的吸收;激素样物质,如微量的雌激素、胰岛素样因子Ⅰ等;此外,还有活性肽类、共轭亚油酸等。

3.不同种类奶制品的营养特点

(1)奶油 奶油是将牛奶中的脂肪成分,经过浓缩而得到的半固体产品。广义上奶油可分为天然奶油和人工奶油。与天然奶油相比,人工奶油更有益于人体健康。因为天然奶油含有大量的饱和脂肪酸,会增加人体内胆固醇的含量,而人工奶油由于以植物性油脂为原料,所以不含胆固醇,比较符合现代的饮食健康标准。

(2)奶酪 奶酪又称干酪,是在原料乳中加入适当量的乳酸菌发酵剂或凝乳酶,使蛋白质发生凝固并加盐、压榨排除乳清之后的产品。各种奶酪的蛋白质和脂肪含量比较高,而碳水化合物的含量较低。奶酪中的蛋白质、脂肪、钙、维生素A和维生素B2是鲜奶的7~8倍。但是,在长期储存发酵、缓慢形成过程中,奶酪维生素C有所破坏,脂溶性的维生素通常能够保留,蛋白质适当水解,更容易被人体消化吸收。奶及奶制品营养价值极高,适宜年老、体弱和病人的食用。每天食用适宜的奶类,强壮身心,益于健康。但要注意选择适合自己的奶制品,同时要适时适量饮用或使用。

(3)炼乳 炼乳是一种浓缩乳,种类较多,按其成分可分为甜炼乳、淡炼乳、全脂炼乳、脱脂炼乳等。若添加维生素D等营养物质可制成各种强化炼乳。目前,市场上的炼乳主要品种有甜炼乳和淡炼乳。

①甜炼乳:是在牛奶中加入约16%的蔗糖,并经减压浓缩到原体积40%的一种乳制品。成品中蔗糖含量为40%~45%,渗透压增大,成品保质期较长。甜炼乳因糖分过高,在食用前需加大量水分冲淡,造成蛋白质等营养成分相对较低,故不宜用于喂养婴儿。

②淡炼乳:为无糖炼乳,又称蒸发乳。将牛奶浓缩到原体积1/3后装罐密封,经加热灭菌后制成具有保存性的乳制品。淡炼乳经过高温灭菌后维生素B受到损失,若予以增补,其营养价值与鲜奶相同。高温处理后形成的软凝乳块以均质处理可使脂肪球微细化,有利于消化吸收,所以淡炼乳适合于喂养婴儿。

(4)酸奶 酸奶是以鲜奶或脱脂奶为原料,经消毒灭菌后,用纯培养的乳酸杆菌经发酵制成的奶制品。酸奶的营养价值较高,由于酸度增加可以保护抗坏血酸免受破坏,并能抑制肠道腐败菌,因此能够提高人体对疾病的抵抗力。

奶及奶制品营养价值极其丰富,适宜年老、体弱和病人的食用。每天食用适宜的奶类,强壮身心,益于健康。但要注意选择适合自己的奶制品,同时要适时适量饮用或使用。

五、蛋及蛋制品的营养价值

1.蛋及蛋制品的种类

蛋类包括鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋、鸽蛋、鸵鸟蛋、火鸡蛋、海鸥蛋及其加工制成的咸蛋、松花蛋等。蛋类的营养素含量不仅丰富,而且质量也很好,是一类营养价值较高的食品。

2.蛋及蛋制品的营养成分

(1)蛋白质 蛋类蛋白质含量一般在10%以上。全鸡蛋蛋白质的含量为12%左右,蛋清中略低,蛋黄中较高,加工成咸蛋或松花蛋后,变化不大。鸭蛋的蛋白质含量与鸡蛋类似。蛋白质氨基酸组成与人体需要最接近,因此生物价也最高,达94%,是其他食物蛋白质的1.4倍左右。蛋白质中赖氨酸和蛋氨酸含量较高和谷类和豆类食物混合食用,可弥补其赖氨酸或蛋氨酸的不足。蛋类蛋白质中还富含半胱氨酸,加热过度使半胱氨酸部分分解产生硫化氢,与蛋黄中的铁结合可形成黑色的硫化铁。煮蛋中蛋黄表面的青黑色和鹌鹑蛋罐头的黑色物质来源于此。

(2)脂类 蛋清中含脂肪极少,98%的脂肪存在于蛋黄当中。蛋黄中的脂肪几乎全部以与蛋白质结合的良好乳化形式存在,因而消化吸收率高。鸡蛋黄中脂肪含量为28%~33%,其中中性脂肪含量占62%~65%,磷脂占30%~33%,固醇占4%~5%,还有微量脑苷脂类。蛋黄中性脂肪的脂肪酸中,以单不饱和脂肪酸油酸最为丰富,约占50%左右,亚油酸约占10%,其余主要是硬脂酸、棕榈酸和棕榈油酸,含微量花生四烯酸。蛋黄是磷脂的极好来源,所含卵磷脂具有降低血胆固醇的效果,并能促进脂溶性维生素的吸收。胆固醇含量极高,主要集中在蛋黄,加工成咸蛋或松花蛋后,胆固醇含量无明显变化。

(3)碳水化合物 鸡蛋当中碳水化合物含量极低,大约为1%左右,分为两种状态存在,一部分与蛋白质相结合而存在,含量为0.5%左右;另一部分游离存在,含量约0.4%。后者中98%为葡萄糖,其余为微量的果糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖和核糖。这些微量的葡萄糖是蛋粉制作中发生美拉德反应的原因之一,因此生产上在干燥工艺之前采用葡萄糖氧化酶除去蛋中的葡萄糖,使其在加工储藏过程中不发生褐变。

(4)矿物质 蛋中的矿物质主要存在于蛋黄部分,蛋清部分含量较低。蛋黄中含矿物质1.0%~1.5%,其中磷最为丰富,为240mg/100g,钙为112mg/100g。蛋黄是多种微量元素的良好来源,包括铁、硫、镁、钾、钠等。蛋中所含铁元素数量较高,但以非血红素铁形式存在。由于卵黄高磷蛋白对铁的吸收具有干扰作用,故而蛋黄中铁的生物利用率较低,仅为3%左右。

(5)维生素 蛋中维生素含量十分丰富,且品种较为完全,包括所有的B族生素、维生素A、维生素D、维生素E、维生素K和微量的维生素C。其中绝大部分的维生素A、维生素D、维生素E和大部分维生素B1都存在于蛋黄当中。鸭蛋和鹅蛋的维生素含量总体而言高于鸡蛋。此外,蛋中的维生素含量受到品种、季节和饲料中含量的影响。

第三节 植物性食物的营养价值

植物性食物是指以植物的种子、果实或组织部分为原料,直接或加工以后为人类提供能量或物质来源的食品,主要有谷薯类、豆类坚果类、蔬菜水果类等,它们是人类摄取营养物质的重要来源。植物性食物除了提供人体所需的蛋白质、碳水化合物、脂类三大营养素外,还提供了大多数的维生素、矿物质和膳食纤维。

本章主要叙述谷类、薯类、豆类及其制品、蔬菜及其制品、水果及其制品、坚果及油籽类等食物的定义、分类、营养成分与特点以及对人类膳食的贡献和作用等。

植物性食物主要包括谷类、豆类、薯类、蔬菜、水果、坚果、种子等,多富含碳水化合物、维生素和矿物质,是中国人千百年来获取能量和其他营养素的主要来源。米、面、玉米和高粱一直以来都被我们称为“主食”,国家粮食储备也基本以这些作物为主,可见植物性食物在“只要有地就要种上农作物”的中国人心中的地位。

植物性食物中富含的碳水化合物是人体三大常量营养素来源最重要的一项,要占到日常热量摄入的40%~60%,但不是说只吃碳水化合物就够了,植物性食物同时也含有蛋白质和脂肪,在不同种类的食物中所含营养素偏重不同,了解它们各自的营养价值,合理选择和搭配做到膳食平衡。

一、谷类的营养价值

(一)谷类的营养价值

谷类包括稻米、小麦、玉米、大麦、高粱、粟米、燕麦、荞麦等。谷类是我国居民常见的主食,所提供的能量占膳食总能量的一半以上,也是中国居民平衡膳食的重要特征。谷类富含丰富的碳水化合物,是人体热能最经济直接的来源,也是蛋白质、膳食纤维、B族维生素和矿物质的重要来源,在维持人体的生长发育和健康方面发挥着重要作用。

谷类是我国的传统主食,也是我国的主要粮食作物,品种多达4万种以上。谷类为主是我国平衡膳食的基础,也是合理搭配必须坚持的原则之一,每日三餐都要保证摄入充足的谷类食物。谷类主要指单子叶禾本科植物的种子,包括稻谷、小麦、大麦、小米、高粱、玉米、糜子、燕麦等,也包括少数虽然不属于禾本科,但是习惯于作为主食的植物种子,如属于双子叶蓼科植物的荞麦。

稻谷除去外壳后保留的全谷粒被称为糙米。糙米主要由三部分构成:最外层为糠层,由果皮、重皮、糊粉层和次糊粉层组成,占整粒米的7%~9%;糠层再向里层为胚乳,占整粒米的89%~90%;糙米腹部的下端为胚,占整粒米的2.5%~3%。我们常说的大米,是指糙米经过碾米加工,保留部分胚乳或除去胚乳,且除去部分或全部皮层的不同加工等级制品。简单来说,稻谷经过除杂、砻谷去壳制成糙米,糙米再经过除杂、碾磨等工序去除表皮及糊粉层制成大米。

谷粒最外层的谷皮主要由纤维素、半纤维素构成,含较多的矿物质、脂肪和维生素。谷皮不含淀粉,其中纤维和植酸含量高,因而在加工中作为糠麸除去。在加工精度不高的谷物中,允许保留少量谷皮成分。

糊粉层介于胚乳淀粉细胞和皮层之间,含蛋白质、脂类物质、矿物质和维生素,营养价值高。但糊粉层细胞的细胞壁较厚,不易消化,而且含有较多酶类,影响产品的贮藏性能,因而在精加工中常常和谷皮一起磨去。

谷胚是种子中生理活性最强、营养价值最高的部分,含有丰富的脂肪、维生素B1和矿物质,蛋白质和可溶性糖也较多。谷胚蛋白质与胚乳蛋白质的成分不同,其中富含赖氨酸,生物价值很高。在食品加工当中,谷胚常被作为食品的营养补充剂添加到多种主食当中。在精白处理中,谷胚大部分被除去,降低了产品的营养价值,但可提高产品的贮藏性,因为胚的吸湿性较强,其中的脂肪还可能在贮藏中发生氧化酸败,产生不良的气味。

胚乳是种子的贮藏组织,含有大量淀粉和一定量的蛋白质,靠近胚的部分蛋白质含量较高。谷胚容易消化,适口性好,耐贮藏,但是维生素和矿物质等营养素的含量很低。日常消费的精白米和富强粉中以胚乳为主要成分。稻谷籽粒中含有的化学成分有水、蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素、矿物质等,此外还有一定量的维生素。稻谷籽粒各组成部分的主要化学成分含量见表4-3-1。

表4-3-1 稻谷籽粒各组成部分的主要化学成分 单位:%

图示

(二)谷物的分类(https://www.daowen.com)

从加工角度来说,谷物常被分为全谷物和精制谷物。所谓全谷物,指所有禾本科种子的完整颖果,或者虽然经过碾磨、碎裂、压片等处理,但仍然保持有完整颖果所具备的胚乳、胚芽、麸皮各组分,以及完整种子所具备的天然营养成分。目前研究表明,增加膳食中全谷物的摄入量,可以降低结直肠癌、2型糖尿病和心血管疾病的发病风险,并有利于预防超重和肥胖。

稻米和小麦在除去外壳之后称为糙米和全麦,它们属于全谷物。再经过碾白,除去外层较为粗硬的部分,保留中间颜色较白的胚乳部分,便成为日常食用的精白米和精白面粉,因此被称为“细粮”。此时种皮、糊粉层和大部分胚随着糠麸被除去,营养价值降低。研究证据表明,过多摄入精细处理的谷物会增加患中心性肥胖和糖尿病的风险。

与精制加工去除外层部分后的精白谷物(精白米和精白面粉)相比,全谷物含有更加丰富的膳食纤维、B族维生素、矿物质、维生素E和各种植物化学物。日常食用的小米、大黄米、高粱、燕麦(包括仅经过碾压形成的燕麦片)、大麦、黑麦等其他谷类种子没有经过精白处理,完整地保留了外层部分,属于全谷类食物,因口感较粗而被称为“粗粮”,或与富含淀粉的豆类、薯类一起并称为“杂粮”。

二、谷类营养价值总述

谷类和薯类是我国居民主要的能量来源,我们每一餐都离不开米饭、馒头、大饼、面条或者其他谷类、薯类制品。在农村,这些谷类食物占到居民一日三餐提供能量的80%以上,而城市居民也超过50%。谷类在我国人民的膳食中常被称为主食,每日摄入量为250~500g,在膳食能量、蛋白质和维生素B1等营养素的供应中占有重要的地位。

(一)碳水化合物

谷类是碳水化合物的丰富来源,其中淀粉含量达70%以上。一般来说,每百克谷类中所含能量达1254kJ(300kcal。1kcal=4.1868kJ,全书特此说明)以上,是人体能量的良好来源。各种谷物的口感不同,在很大程度上取决于其中淀粉的特性差异。一般来说,其中直链淀粉比例低,支链淀粉比例较高,则口感较为黏软。

除淀粉之外,谷类中尚含有少量可溶性糖和糊精。一般来说,谷类中可溶性糖的含量低于3%,包括葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。含可溶性糖最多的部分是谷胚。例如,小麦胚芽的含糖量高达24%,其中蔗糖占60%左右,还有较多的棉籽糖等。

谷类食物含有较多的非淀粉多糖,包括纤维素、半纤维素、戊聚糖等,果胶物质比较少。谷粒中的膳食纤维含量为2%~12%,主要存在于谷壳、谷皮和糊粉层中。其中纤维素主要存在于谷皮部分,往往损失于精磨时的糠麸之中,胚乳部分的纤维素含量不足0.3%,故而长期偏食精米白面容易引起膳食纤维不足的问题。反之,各种未精制的谷类都是纤维素的良好来源。

谷类中半纤维素的化学成分较为复杂,包括β-葡聚糖和戊糖、己糖、糖醛酸、蛋白质和酚类的复杂多聚体。大麦和燕麦中富含β-葡聚糖,例如,大麦细胞壁中含有70%的β-葡聚糖以及20%的戊聚糖。高黏度的β-葡聚糖受到营养界的特别重视,经功能研究认为它具有延缓餐后血糖上升、降低血清胆固醇和预防心脑血管疾病的效用。

不同谷类品种之间,淀粉的结构差异、膳食纤维的含量差异、β-葡聚糖的含量差异等因素,都会影响到谷类的消化速度,以及摄入后血糖上升的速度。全谷类的膳食纤维含量丰富,使其具有较低的血糖反应,而经过精白处理的谷物普遍血糖反应较高。

(二)蛋白质

谷类的蛋白质含量为7%~16%,品种间有较大差异。例如,稻米的蛋白质含量为6%~9%,其中优质米的蛋白质含量为6%~7%;小麦则多为8%~13%,燕麦可达13%~17%。按照溶解特性,谷类中的蛋白质可以划分为谷蛋白、醇溶谷蛋白、球蛋白和清蛋白4个组分。多数谷类中醇溶谷蛋白和谷蛋白两种贮藏蛋白质所占比例较大,清蛋白和球蛋白含量相对较低。由于醇溶谷蛋白中赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量均低于清蛋白和球蛋白,使得谷类蛋白质的生物价值较低。谷蛋白的氨基酸组成则变化较大,在小麦中,谷蛋白与醇溶谷蛋白的组成相似,而在玉米当中,谷蛋白中的赖氨酸含量远高于醇溶谷蛋白。在谷类当中,以玉米和小米的蛋白质最为缺乏赖氨酸,而燕麦蛋白质中赖氨酸含量较高,因为燕麦中的醇溶谷蛋白仅占总蛋白质的10%~15%。

多数谷类的第一限制氨基酸是赖氨酸,第二限制氨基酸往往是色氨酸或苏氨酸。如与少量豆类、乳类、蛋类或肉类同食,则可以通过蛋白质互补作用有效提高谷类蛋白质的生物价值。燕麦和荞麦的蛋白质是例外,其中赖氨酸含量充足,生物价值较高。

(三)脂 肪

谷类的脂肪含量较低,多数品种仅有2%~3%,主要集中于外层的胚、糊粉层和谷皮部分。这一部分被称为非淀粉脂类。其中含有丰富的亚油酸等多不饱和脂肪酸,含有磷脂和谷固醇等成分,并富含维生素E。例如,稻谷80%以上的脂肪分布在外层部分,总脂肪含量为2.6%~3.9%,而精制大米仅为0.3%~0.5%。燕麦是个例外,其脂肪含量为5%~9%,大部分存在于胚乳中而不是胚部。

某些谷类品种或组分是食用油脂的来源,如高油玉米的胚中脂肪含量可达10%以上,可榨取玉米胚油。例如,大米胚芽油中含6%~7%的磷脂,主要是卵磷脂和脑磷脂,其脂肪酸构成和花生油较为接近;小麦胚芽油中的不饱和脂肪酸占80%以上,亚油酸含量达60%,其脂肪酸构成和大豆油较为接近。

(四)维生素

谷类中不含有维生素A,但黄色籽粒的谷类含有一定量的类胡萝卜素,其中β-胡萝卜素含量比较低,黄色主要来源于叶黄素类。谷类中也不含有维生素D,只有少量维生素D的前体麦角固醇,但其含量不具备营养意义。谷类籽粒中维生素K的含量很低,如小麦籽粒中的维生素K含量仅有10~100μg/100g。然而,谷胚油中的维生素E含量较高,以小麦胚芽含量较高,达30~50mg/100g,玉米胚芽中含量次之。而且,胚芽中的维生素E以生物活性最高的α-生育酚为主,还含有一部分生育三烯酚。故而,全谷类食品也是维生素E的来源之一,而精白处理后的米面维生素E含量极低。

谷类中不含有维生素C,但B族维生素比较丰富,特别是维生素B1和烟酸含量较高,是膳食中这两种维生素的最重要来源。此外,尚含一定数量的维生素B2、泛酸和维生素B6。然而,谷类籽粒中的维生素主要集中在外层的胚、糊粉层和谷皮部分,其中维生素B1和维生素E主要存在于谷胚中,烟酸、维生素B6和泛酸主要集中于糊粉层中。随加工精度的提高,这些维生素的含量迅速下降,维生素B1在加工中的变化尤其明显。精白米是各种谷类主食中B族维生素含量最低的一种。

(五)矿物质

谷类中含有30多种矿物质,但各元素的含量,特别是微量元素的含量与品种、气候、土壤、肥水等栽培环境条件关系极大,而且主要集中在外层的胚、糊粉层和谷皮部分,胚乳中心部分的含量比较低。在谷类的精制加工中,外层的胚、糊粉层和谷皮部分基本被除去,因此,加工精度越高,其矿物质的含量就越低,其矿物质(灰分)的含量可以用来表示加工的精度。

谷类所含的矿物质中,以磷的含量最为丰富,占矿物质总量的50%左右,其次是钾,约占总量的1/4~1/3。在全谷类食物中,镁和锰的含量也较高,但谷类食物对膳食钙的贡献较小。

谷类中的矿物质主要以不溶性形态存在,而且含有一些干扰吸收利用的因素,生物利用率不高。谷粒中所含的植酸常与钙、铁、锌等形成不溶性的盐类,对这些元素的吸收有不利影响。例如,稻米所含的矿物质中,90%以植酸盐的形式存在。植酸和矿物质的分布类似,在谷粒的外层较多,而胚乳中植酸含量很低。所以,加工精度过低时,谷物的钙、铁、锌等矿物质的利用率也有所降低。

三、不同谷类种子的营养价值

(一)稻米的营养价值

稻米是我国产量最大的粮食,粳稻亚种和籼稻亚种所产的籽粒分别称为籼米和粳米,而籼米和粳米均有糯性和非糯性品种,其糯性品种分别称为粳糯米和籼糯米。各种稻米均富含碳水化合物,脱壳后的淀粉含量在75%以上,蛋白质含量多为6%~8%,稻米的口感品质和蛋白质含量呈负相关。在各种谷物中,稻米的蛋白质含量虽然相对较低,但因其中醇溶谷蛋白含量相对较低,因此蛋白质的综合利用效率接近其他粮食品种。

稻谷的脂肪含量为2.6%~3.9%,80%以上的脂肪分布在稻米的外层部分,而精制大米中脂肪含量仅有0.3%~0.5%,米胚油(稻米油)中含6%~7%的磷脂,主要是卵磷脂和脑磷脂。稻米的B族维生素含量较其他谷物低,而且越靠近米粒中心的部分,维生素的分布越少,故精白米是各种谷物主食中B族维生素含量最低的一种。长期以精白米为主食,如菜肴搭配不当,易发生缺乏维生素B1所引起的脚气病。

未精制稻米(糙米)中的钾和镁含量较高,其中90%以植酸盐的形式存在。精白米中矿物质总量很低,且矿物质中磷的保留率最高,而钾、镁元素大幅度降低。黑色、紫色、红色等有色稻米均以全谷形式食用,与精白米相比,可以提供较多的膳食纤维、矿物质和B族维生素,且外层有色部分含有花青素、类黄酮等抗氧化成分。

(二)小麦的营养价值

小麦是世界上第一大栽培作物,也是各种面食品的原料。小麦籽粒含淀粉约75%,胚乳中的可溶性糖含量甚少,只有在发芽时,可溶性糖才会大幅度上升。然而,小麦胚芽的含糖量高达24%,其中以蔗糖为主,约占其中的60%,其余为棉籽糖。小麦籽粒外层富含不溶性膳食纤维,一片全麦粉烤制的面包约可提供1.5g膳食纤维。

小麦蛋白质含量的品种差异较大。普通小麦品种含蛋白质8%~13%,含量最高的品种可达18%,低蛋白质品种的含量仅有8%左右。硬粒小麦面筋含量较高,适合用作通心粉、面包、面条、饺子等食品的原料;软粒小麦面筋含量较低,适合制作糕点饼干类产品。春小麦的蛋白质含量通常高于冬小麦。

小麦含有几乎等量的谷蛋白和醇溶谷蛋白,能形成独特的面筋结构,从而加工成品种丰富的面食品,特别是发酵后具多孔结构的面包和馒头。面筋的含量和质量高时,面包、馒头、面条等食品的品质也随之提高。然而近年来的研究表明,面筋蛋白(常被译为“麸质”)可能引起少数人的不适反应,是引起食物慢性过敏的常见成分之一。

小麦蛋白质的第一限制氨基酸是赖氨酸。其糊粉层和谷胚部分所含的蛋白质氨基酸比例较为合理,生物价值较高;越向胚乳内部,蛋白质中赖氨酸的含量越低。然而外层质量较高的蛋白质在谷类的加工精制中大部分被损失,精白面粉中被保存下来的多是胚乳内部质量较低的蛋白质。小麦蛋白质的生物价虽然略低于大米蛋白质,但是经过与豆类和动物性食品的互补,其数量上的优势就表现出来。因此,在混合膳食中,小麦的蛋白质营养价值仍然高于大米。

小麦籽粒中的脂肪主要集中于胚芽,小麦胚芽油中的不饱和脂肪酸占80%以上,亚油酸含量达60%,是omega-6脂肪酸的良好来源。其中维生素E的含量达250~520mg/100g。和稻米相比,小麦中的B族维生素含量较高,特别是麦胚和糊粉层部分B族维生素含量很高,常作为营养强化剂添加于食品中。精制处理会使小麦粉中的维生素B1含量大幅度下降,但精制面粉中的含量仍然比精白米中的高。因此,在其他食物不足的情况下,和以精白米为主食者相比,以面粉为主食者患脚气病的风险小。小麦籽粒中含有微量的类胡萝卜素,包括胡萝卜素和隐黄素等,因而未漂白面粉呈现淡淡的黄色,被氧化后面粉颜色变白。

小麦中的矿物质总量高于大米,但也集中于谷粒的外层。锌、铜、镁、锰等元素在胚乳中的含量不足全粒的10%,而磷元素在胚乳中含量相对较高。

(三)玉米的营养价值

在各种谷物中,玉米的淀粉含量相对较高,蛋白质含量为7%~10%。普通玉米的蛋白质以醇溶谷蛋白为主,缺乏赖氨酸和色氨酸,生物价比小麦蛋白更低,但玉米胚的蛋白质质量较高。玉米与豆类或乳类混合食用,可大幅度提高蛋白质的营养价值。一些特殊玉米品种具有较高的蛋白质营养价值,如高赖氨酸玉米的赖氨酸含量是普通玉米的2倍左右,色氨酸含量和蛋白质总量也有所提高,其蛋白质的生物价达70以上。

普通玉米的脂肪含量可达3%~4%,主要集中于谷胚中。高油玉米的谷胚是食用油脂的一个重要来源,其中不饱和脂肪酸的含量达85%,以亚油酸为主,是omega-6脂肪酸的密集来源,并含有丰富的维生素E。

玉米中所含的维生素B1和维生素B2高于稻米。其中的烟酸含量也较高,但以结合形式存在,不易吸收,而且其中色氨酸不足,故以玉米为主食而又缺乏其他食物时,可能导致癞皮病。玉米中的矿物质以磷、钾、镁等为主,其钾、镁元素的含量高于稻米。

黄色玉米中含有玉米黄素,不能转化为维生素A,但具有较强的抗氧化作用,对预防视网膜黄斑变性等疾病有一定作用。紫色、黑色和红色的玉米籽粒种皮中含有花青素。

在连种皮和谷胚一起食用的情况下,玉米属于全谷类食物,并可以提供较为丰富的膳食纤维。但它常常被加工成去掉种皮和谷胚的产品,此时营养价值明显下降,不再属于全谷类食物。

(四)小米的营养价值

小米也称为谷子、稷、粟等,是我国最早的粮食作物。小米的淀粉含量与其他粮食相当,蛋白质含量多为9%~14%。其蛋白质组分中以醇溶谷蛋白最高,严重缺乏赖氨酸,使其蛋白质利用率低于水稻和小麦,但其他氨基酸比例较为合理,有利肌肉增长的亮氨酸较为丰富。如能与其他富含赖氨酸的食物如豆类或乳类配合食用,则小米的蛋白质生物利用率可以大幅度提高。

小米脱壳后即可食用,无须精制,其膳食纤维在各种全谷类食物中相对较低,适合消化不良者食用。其中钾元素和B族维生素的含量远远高于精白大米的水平,铁元素含量在谷类中位居前列,对以素食为主的贫血者具有一定营养意义。

黄色小米中含有少量类胡萝卜素,主要是叶黄素和玉米黄素。此外,因种皮颜色不同,还有白小米、绿小米、黑小米等品种,其中黑小米富含花青素。黄小米和白小米中有支链淀粉含量较高的品种,口感较为黏软,血糖反应较高。

(五)燕麦的营养价值

燕麦的营养素含量在各种谷类当中十分突出,淀粉含量稍低于其他谷物,但也在60%以上。

燕麦的重要营养特点是富含可溶性的半纤维素,主要是以β-1,4-糖苷键和β-1,3-糖苷键连接而成的β-葡聚糖,含量可达燕麦总重的4%~6%,占燕麦半纤维素成分的70%~87%,且分布于整个谷粒当中,而大麦中的β-葡聚糖主要存在于籽粒外层。燕麦的蛋白质含量可达15%~17%,其中赖氨酸含量较高,生物价高于其他谷类蛋白质。这是由于燕麦中醇溶谷蛋白仅占总蛋白质的10%~15%。燕麦的脂肪含量为5%~9%,大部分脂类存在于胚乳中而不是胚部。其中亚油酸含量为38%~46%,油酸含量高于其他谷物脂肪,有益于心血管健康。燕麦中的B族维生素和维生素E含量略高于其他谷类,矿物质含量显著高于其他谷物,特别是钙、铁、锌等元素。

在各种粮食种子当中,燕麦是人食用后血糖反应最低而饱腹感最强的一种。此外,燕麦籽粒中的β-葡聚糖和皂苷等成分对降低血胆固醇和甘油三酯也具有一定作用。研究证据提示,增加燕麦食物的摄入有改善血糖和血脂的作用,而燕麦产品中β-葡聚糖的含量越高,其分子质量越大,黏度越大,稳定餐后血糖和血脂的效果越好。我国西北地区传统栽培的莜麦也称为裸燕麦,营养价值和保健作用与国外广泛种植的皮燕麦相似。

四、谷类加工品的营养价值

米和面通常需要经过一定程度的精制方可用于日常饮食和食品加工。在精制过程中会带来营养素的损失,但不同产品的营养素保留情况不同。在经过碾磨的大米中,蒸谷米和胚芽米是营养价值较高的品种。蒸谷米是稻谷经过浸泡、汽蒸、干燥和冷却等处理之后再碾磨制成的米,稻谷中的维生素和矿物质等营养素向内部转移,因此碾磨后营养素损失少,而且容易消化吸收。胚芽米也称“含胚精米”,可以保留80%以上的米胚,从而保存了较多的营养成分。

营养强化米是在普通大米中添加营养素的成品米,通常用喷涂或造粒方式将营养素混入免淘米中,以强化维生素B1、维生素B2、烟酸、叶酸、赖氨酸、苏氨酸、铁和钙等营养素。

面粉产品的品种很多,有低筋粉和高筋粉,也有“麦芯粉”和“雪花粉”等,均属于精白面粉。营养价值较高的是全麦粉、标准粉和营养强化面粉。全麦粉和标准粉比精白面粉保留了更多的外层营养成分。营养强化面粉中添加了多种营养素,包括钙、铁、锌、维生素B1、维生素B2、烟酸和叶酸等,并推荐添加维生素A。

(一)发酵谷类加工品

发酵谷类加工品包括馒头、面包、发糕、包子等食品,它们以蛋白质含量较高的面粉品种为原料,经酵母发酵增加了B族维生素的含量,使大部分植酸被酵母菌所含植酸酶水解,从而使钙、铁、锌等各种微量元素的生物利用性提高。自发面粉和特别松软的面食品中往往添加化学膨发剂,但只能使口感松软,矿物质的生物利用率不会如酵母发酵一样有所改善。其中所含的碳酸氢钠使钠含量提高,含明矾的膨发剂会增加铝的含量。从2014年7月开始,我国已经禁止在除油炸食品之外的各种面食品中使用含铝的膨发剂。

(二)糕点饼干类食品

糕点饼干类食品的主要原料是面粉、精制糖、油脂,加上其他风味配料。这类产品为了达到柔软或酥脆的口感,通常使用低筋面粉原料,蛋白质质量较低。多数产品的添加糖含量为10%~20%,脂肪含量为10%~30%,其营养素密度较低而能量较高。

(三)挂面、切面和方便面

挂面需要有较强的韧性,其原料面粉的蛋白质含量较高。其中添加鸡蛋、豆粉、杂粮、蔬菜汁等配料和B族维生素、钙、铁等营养强化剂可提高其营养价值。为提高产品的筋力,挂面、各种冷藏面条和切面中往往加入氯化钠或碳酸钠,钠含量因此升高,故而需要控制盐分的人群需要注意挂面的烹调方法和调味方式。

方便面中以油炸方便面占据统治地位,含油量高达18%~24%,能量值大大高于普通挂面,营养素密度较低。油炸时主要使用棕榈油,必需脂肪酸和维生素E含量较低。经过油炸的方面米粉的蛋白质含量低于方便面。非油炸方便面的营养价值与挂面大致相当。方便面的面饼和调料包中均含有钠盐,一包方便面所提供的钠元素往往接近一日摄入总量。在调料中添加B族维生素可提高方便面的营养价值。

(四)淀粉类制品

粉皮、粉丝、凉粉、酿皮等食品是由谷类、淀粉豆类或薯类提取淀粉制成的。在加工过程中,绝大部分的蛋白质、维生素和矿物质随多次的洗涤水而损失殆尽,剩下的几乎是纯粹的淀粉,仅存少量矿物质,营养价值很低。方便粉丝、酸辣粉等均属于淀粉类制品。

五、薯类及其制品的营养价值

中国的薯类产量居世界第一位。薯类包括各种含淀粉的根茎类食品,包括马铃薯、甘薯、芋头、山药、木薯等品种。在我国,木薯很少直接食用,主要用于加工淀粉。薯类食物含水量为60%,除了提供丰富的碳水化合物、膳食纤维外,还有较多的矿物质、B族维生素和维生素C,在营养成分上介于谷类和蔬菜之间,既可以充当主食,部分替代粮食类食品,也可以部分替代蔬菜。

薯类常常种植在丘陵地带。马铃薯主要种植在东北、华北、西北和西南冷凉地区。到目前为止,我国马铃薯的栽培已有400多年的历史,并积累了丰富的栽培经验。我国马铃薯的栽培研究和品种改良工作始于20世纪30年代,此后马铃薯种植面积迅速扩大。从20世纪50年代到80年代,马铃薯科学研究获得很大的进展。

(一)薯类的营养价值

薯类的营养成分非常丰富,不仅富含蛋白质,而且质量好。它含有特殊的黏蛋白,不但有润肠效用,另有脂类代谢效用,能帮助胆固醇代谢。此外,薯类含有人的身体必需的多种氨基酸,还含有多种维生素。甘薯中尤其以胡萝卜素和维生素C的含量丰富。此外,甘薯还是一种生理性碱性食品,人体摄入后,能中和肉、蛋、米、面所产生的酸性物质,故可调节人体的酸碱平衡。甘薯不但营养价值高,而且有很高的药用价值。中医认为,甘薯能补脾胃、养心神、益气力、通乳汁、消疮肿;甘薯中维生素A丰富,可治夜盲。

1.蛋白质

薯类的蛋白质含量通常为1%~2%,但按干重计算时,薯类食品的蛋白质含量可与粮食相媲美。如马铃薯的粗蛋白质含量平均约为2%,按照80%的水分含量计算,则相当于干重的10%,与小麦相当;而甘薯则为1.4%左右,按照73%的水分计算,相当于干重的5.2%,略低于大米。从蛋白质中的氨基酸组成来看,薯类的质量相当于或优于粮食蛋白质。马铃薯蛋白质的氨基酸平衡良好,其中富含赖氨酸和色氨酸,可以与粮食蛋白质发生一定的互补作用。甘薯的蛋白质质量与大米相近,而赖氨酸含量高于大米。此外,甘薯、山药和芋头中均含有黏蛋白,具有一定的免疫调节作用。

2.脂 肪

薯类脂肪主要由不饱和脂肪酸组成,脂肪含量通常低于0.2%,按干重计算亦低于糙米和全麦。但薯类与脂肪结合的能力极强,故而薯类经过油炸的加工品往往含有较高的脂肪,如炸薯条、炸薯片等。薯类与富含油脂的动物原料共同烹调之后,也会大量吸收其中的油脂。研究证据表明,摄入较多的炸薯片、炸薯条会增加肥胖风险。

3.碳水化合物

薯类食品富含淀粉,其淀粉含量达鲜重的8%~30%,达干重的85%以上,超过粮食中的碳水化合物含量。薯类淀粉易被人体消化吸收,故而可以用作主食。甘薯中含有较多可溶性糖,使其具有甜味。薯类淀粉颗粒大,容易分离,常被用来提取淀粉或者制作各种淀粉制品。马铃薯和甘薯均为我国重要的淀粉原料。其中马铃薯淀粉富含磷酸基团,具有良好的持水性和柔软的口感,常被添加于糕点、面食、肉制品当中,起到改善质地的作用。

按干重计算,薯类的膳食纤维含量远高于精白米和精白面粉,且其纤维质地细腻,对肠胃刺激小,用薯类替代一部分精白主食食材是增加膳食纤维供应的好方法。研究证据确认,摄入薯类可降低2型糖尿病的发病风险,并改善胃肠道功能,特别是增加甘薯的摄入能够有效预防便秘。

4.矿物质

薯类富含矿物质,其中以钾含量最高,镁含量亦比较丰富。每百克马铃薯干粉中含钾量可达1000mg以上,是精白大米的近20倍。按干重计算,薯类中的铁含量可达到与谷类相当的水平,钙含量则高于谷类食品。马铃薯中的磷含量较高,而甘薯中磷含量较低。用薯类替代部分精白米和精白面粉作为主食,有利于增加钾、镁元素和膳食纤维的摄入量,对预防和控制心脑血管病及肠癌等疾病有益。

5.维生素

薯类中含有较为丰富的维生素C,可以在膳食中部分替代蔬菜。例如,马铃薯和甘薯中的维生素C含量均在25mg/100g左右,与番茄和白萝卜等蔬菜相当。特别是在蔬菜不足的冬季,食用薯类替代部分主食,能帮助解决膳食中维生素C供应不足的问题。由于其中所含淀粉对维生素C具有一定的保护作用,薯类食品经蒸制之后维生素C的损失率较低。薯类含有除维生素B2之外的各种B族维生素,其中维生素B1含量较高,按干重计算可达大米的2~3倍。红心甘薯中含有较丰富的胡萝卜素,是膳食中维生素A的补充来源之一。

(二)薯类的主要保健功效

1.抗癌作用

饮食中最具有抗癌作用的营养物质是β-胡萝卜素、维生素C和叶酸,而在红薯中三者含量都比较丰富。β-胡萝卜素和维生素C的抗氧化作用有助于抵抗氧化应激对遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)的损伤,起到一定的抗癌作用。常吃红薯有助于维持人体的正常叶酸水平,体内叶酸含量过低会增加得癌症的风险。红薯中高含量的膳食纤维有促进胃肠蠕动、预防便秘和结肠直肠癌的作用。

2.和胃健脾

马铃薯有和胃、调中、健脾、益气的作用,对胃溃疡、习惯性便秘、热咳及皮肤湿疹也有治疗功效。马铃薯中含有大量的优质纤维素,在肠道内可以供给肠道微生物大量营养,促进肠道微生物生长发育;同时还可以促进肠道蠕动,保持肠道水分,有预防便秘和防治癌症等作用;它还有防治神经性脱发的作用,用新鲜马铃薯片反复涂擦脱发的部位,对促进头发再生有显著的效果。

3.抗衰老作用

马铃薯含有丰富的维生素B1、维生素B2、维生素B6和泛酸等B族维生素及大量的优质纤维素,还含有微量元素、氨基酸、蛋白质、脂肪和优质淀粉等营养元素。这些成分在人的肌体抗老防病过程中有着重要的作用。

4.美颜天然之选

新鲜马铃薯汁液直接涂敷于面部,增白作用十分显著。人的皮肤容易在炎热的夏日被晒伤、晒黑,马铃薯汁对清除色斑效果明显,并且没有副作用。马铃薯对眼周皮肤也有显著的美颜效果。将熟马铃薯切片,贴在眼睛周围,能减轻下眼袋的水肿。脸上出现小皱纹的女性,把马铃薯切成片敷在脸上,可起到美容护肤、减少皱纹的良好效果。

5.降血压

马铃薯含钾十分丰富,有辅助降血压作用。另外,马铃薯中还含有一种类似转换酶的物质,具有同降压药一样的功效,能使血管舒张、血压下降。

(三)薯类食品的开发前景

我国薯类资源相当丰富,薯类食品的开发前景十分广阔。最近,我国食品行业根据我国的国情和现有的生产能力,提出了薯类食品加工与开发的四大方向。

一是传统类食品,主要是利用薯类生产淀粉、粉条、饴糖、酿酒等,这是我国加工、开发的传统薯类食品,在我国广大农村和中小城市有着广阔的市场。

二是休闲食品,随着人民生活的提高,人们要求开发具有健美、卫生、食用方便、包装精美的薯类休闲食品供应市场。目前我国已开发的薯类休闲食品有红薯片、辣味红薯干、油炸红薯片等,还将借鉴国外的经验,开发生产系列流行食品,如油炸薯片、地瓜酪、薯脯酥等。

三是方便食品,为适应人们生活节奏的加快,我国食品行业已把大力发展方便食品作为食品工业当前的一项任务,积极组织生产主副方便食品、快餐食品。就薯类而言,将主要生产薯面、薯类面包、薯类糕点等。

四是保健食品,我国的药膳和保健食品在世界上享有盛誉,要求食品除营养、卫生外,还要有一定的保健延寿作用,而薯类的营养价值和药用价值都是很高的。因此,我国食品行业将大力开发薯类保健食品,丰富保健食品市场。专家指出,薯类食品品种多,种类齐全,海内外市场潜力很大。

薯类所含营养素丰富,它所含的蛋白质和维生素C、维生素B1、维生素B2比苹果高得多,钙、磷、镁、钾含量也很高,尤其是钾的含量,可以说在蔬菜类里排第一位。薯类中含有大量的优质纤维素,有预防便秘和防治癌症等作用。薯类食物含有人的身体所需的维生素和矿物质,它能维持和调节有机体正常代谢,加强免疫体系,维持人的身体的酸碱平衡,另外还含有丰富的膳食纤维,能有效地促进人的身体的新陈代谢,控制脂肪的摄入,降低胆固醇,同时还具有促进健康、预防某些疾病的效用。

六、豆类及豆制品的营养价值

豆类包括各种豆科栽培植物的可食种子,包括大豆类和红豆、绿豆、豌豆、蚕豆等各种富含淀粉的杂豆,前者属于可以替代动物性食品的蛋白质类食物,后者则因为富含淀粉而被纳入杂粮范畴当中,可以作为主食的一部分。由于豆类和大豆制品是膳食中优质植物蛋白的主要来源,它们在东方膳食中具有特殊的重要意义。

豆类是高蛋白、低脂肪、中等淀粉含量的作物,蛋白质含量在20%~40%(表4-3-2),显著高于谷薯类。除了营养素之外,还含有多种妨碍营养素吸收的因素,称为抗营养因素,包括蛋白酶抑制剂、植酸、单宁、草酸、皂苷、凝集素等。这些因素虽然不利消化吸收,但也能提高食物的饱腹感,延缓食物的消化速度,降低餐后血糖和血脂的上升幅度。它们在细胞实验和动物实验中表现出抑制癌细胞增殖的作用,植酸和单宁具有抗氧化作用,凝集素和皂苷还有免疫激活作用。

表4-3-2 我国主要食用豆类蛋白质含量 单位:g/100g

图示

注:引自《中国食物成分表(2018)》。

目前对豆类与疾病风险方面的研究证据表明,摄入大豆和大豆制品有利于降低绝经期和绝经后亚洲女性乳腺癌的发病风险,也能降低中老年妇女患骨质疏松的风险。有研究显示,摄入大豆和大豆制品有利于降低胃癌风险,还可能对肺癌、肠癌和前列腺癌的预防有利。淀粉豆类替代主食能增强餐后饱腹感,对预防肥胖和延缓血糖上升速度有一定帮助。

(一)大豆的营养价值

大豆包括黄大豆、青大豆、黑大豆、白大豆等不同颜色的品种,有大粒型和小粒型,以黄大豆最为常见。其蛋白质含量达35%~45%,是植物中蛋白质质量和数量最佳的作物之一。

1.蛋白质

大豆蛋白质的赖氨酸含量较高,但蛋氨酸为其限制氨基酸。如与缺乏赖氨酸的谷类配合食用,能够实现蛋白质的互补作用,使混合后的蛋白质生物价接近肉类蛋白的水平。这一特点,对于因各种原因不能摄入足够动物性食品的人群特别具有重要意义。

生大豆中蛋白酶抑制剂活性较高,能抑制人体内胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶等蛋白酶的活性,故未烹调豆类的蛋白质消化吸收率很低。加热烹调和湿热加工可破坏大豆中80%~90%的胰蛋白酶抑制剂活性。淀粉豆类在烹熟变软之后几乎检测不到蛋白酶抑制剂活性。红细胞凝集素存在于多种豆类中。它是一类糖蛋白,能够特异性地与人体的红细胞结合,使红细胞发生凝聚作用,大量摄入时对人体有一定毒性。湿热处理和日常烹调可使其完全失活。

2.脂 肪

大豆的脂肪含量为15%~20%,传统用来生产豆油。大豆油中的不饱和脂肪酸含量高达85%,亚油酸含量达50%以上。大豆油中的亚麻酸含量因品种不同而有所差异,多为2%~15%。大豆含有较多磷脂,占脂肪含量的2%~3%。豆油精制过程中,磷脂被分离除去,成为磷脂类食品乳化剂和保健产品的来源。豆油的黄色来自胡萝卜素。此外,大豆中还含有丰富的脂氧合酶,它不仅是豆腥味的起因之一,而且在贮藏中容易造成不饱和脂肪酸的氧化酸败和胡萝卜素的损失。

3.碳水化合物

大豆含碳水化合物25%~30%,其中含少量蔗糖,大部分是人体所不能消化的棉籽糖、水苏糖、毛蕊花糖,以及由阿拉伯糖和半乳糖所构成的多糖。它们在大肠中能被微生物发酵产生气体,引起腹胀,但同时也是肠内双歧杆菌的生长促进因子,对营养素的吸收并无妨碍。豆制品加工过程中,这些糖类溶于豆清中而大部分被挤水除去。

4.维生素

大豆中各种B族维生素含量较高,如维生素B1、维生素B2的含量是面粉的2倍以上。黄大豆含有少量胡萝卜素,这是豆油呈黄色的原因。大豆及大豆油中维生素E含量很高,同时含有比较丰富的维生素K。干大豆中不含维生素C和维生素D。

5.矿物质

大豆中含有丰富的矿物质,可达干重的4.5%~5.0%。其中钾、钙、镁和磷元素的含量高于谷类食品,铁、锰、锌、铜、硒等微量元素的含量也较高。然而,大豆中的大量植酸和草酸对铁、锌、钙等元素的吸收有一定妨碍作用,如铁的生物利用率仅有3%~7%。浸泡后发芽、发酵或添加植酸酶的处理可有效去除植酸,提高豆类食品中微量元素的生物利用率。

6.其他健康相关成分

除营养物质和抗营养物质之外,大豆还含有多种有益预防慢性疾病的生物活性物质,如大豆皂苷、大豆异黄酮、大豆固醇、大豆低聚糖等。其中大豆低聚糖是大肠有益菌群增殖的促进因子,而大豆固醇、大豆异黄酮、大豆皂苷均有利于预防心脑血管疾病。

(二)淀粉豆类的营养价值

除大豆之外,其他品种的豆类也具有较高营养价值,包括红小豆、绿豆、蚕豆、豌豆、豇豆、芸豆、扁豆、鹰嘴豆、小扁豆等。它们的脂肪含量低而淀粉含量高,被称为淀粉类干豆或杂豆。

淀粉类干豆的淀粉含量达55%~60%,而脂肪含量低于2%,所以常被并入杂粮类别中,与谷类食品混合制作主食。这些豆类的碳水化合物消化速度低于全谷类食品,血糖指数通常低于40,适用于血糖控制膳食中。它们的蛋白质含量在20%左右,其氨基酸构成比例与大豆相近,可与谷类食品发挥营养互补作用,作为素食者的主食食材可帮助供应蛋白质。淀粉类干豆的B族维生素和矿物质含量也高于谷类食品。

鲜豆类和豆芽中除含有丰富的蛋白质和矿物质外,维生素B1和维生素C的含量较高,常被列为蔬菜。

(三)大豆制品的营养价值

大豆传统上用来制作各种豆制品,还可提取制作大豆蛋白添加于多种食品当中,用来增加蛋白质的含量或改善口感。传统的豆制品以豆腐为代表,包括卤水豆腐、石膏豆腐、豆腐干、豆腐丝、豆腐千张、腐竹、豆皮、腐乳等。相比于整粒大豆,豆制品食用更为方便,而且去除了大部分抗营养因子。

1.非发酵豆制品

豆制品是膳食中蛋白质的重要来源,豆制品的蛋白质含量与水分含量密切相关,如干腐竹的蛋白质含量达45%~50%,豆腐干的蛋白质含量达18%左右,而水豆腐的蛋白质含量为5%~10%,其中含水最高的内酯豆腐蛋白质含量低于石膏豆腐,后者又低于含水量偏低的卤水豆腐。豆制品也是膳食脂肪的来源之一,其中以亚油酸为主,含有较为丰富的磷脂,不仅不含胆固醇,还含有降低胆固醇吸收利用率的豆固醇。故对心脑血管疾病患者来说,将部分肉类食物替换成豆制品,在保证蛋白质供应的同时,对疾病控制有益。

豆制品也是矿物质的良好来源。大豆本身含钙较多,在豆腐制品加工中,常以钙盐(石膏)或镁盐(卤水)为凝固剂,使豆腐成为膳食中钙镁元素的重要来源。大豆中的微量元素基本上都保留在豆制品中。但是,大豆中的B族维生素和大豆异黄酮等水溶性成分在豆腐制作过程中有较大损失,其中部分原因是该成分加热降解,而主要原因是随析出的水分流失。

2.发酵豆制品

发酵豆制品保留了发酵前的所有营养成分,同时由于微生物的作用,发酵豆制品中的部分蛋白质被降解为肽类和氨基酸,消化吸收率大大提高,而因为植酸被降解,铁、锌等微量元素的利用率大幅度提高,B族维生素含量也有所增加,而且产生了植物性食品中本来没有的维生素B12,对素食者具有营养意义。例如,在豆豉、红腐乳和臭豆腐中,维生素B12的含量分别为0.05~0.18μg/100g、0.4~0.7μg/100g及1.88~9.8μg/100g。发酵还可使大豆异黄酮从糖苷形式转化为游离形式,提高其生物利用率。

七、坚果及油籽类的营养价值

大部分坚果具有很高的脂肪含量,包括核桃、榛子、杏仁、巴旦木、开心果、松子、香榧、腰果、碧根果(美洲山核桃)、夏威夷果(澳洲坚果)、鲍鱼果(巴西坚果)等木本植物的有硬壳种子或果核。传统上用来榨油的各种植物种子被统称为油籽,它们与坚果的营养价值相近,包括花生、葵花子、西瓜子、南瓜子、芝麻、亚麻籽等草本植物的种子。

较多研究证据表明,坚果摄入可改善血脂状况,降低心脑血管疾病如中风和缺血性心脏病的发病风险。还有证据显示,坚果摄入可减少女性的结直肠癌风险。

1.蛋白质

含油坚果类的蛋白质含量多为12%~22%,油籽类的蛋白质含量更高,能达到20%~30%,如花生为25%,葵花子为24%,西瓜子为32%。坚果类蛋白质的第一限制氨基酸因品种而异。例如,澳洲坚果不含色氨酸而富含蛋氨酸,花生、榛子和杏仁含硫氨基酸不足,葵花子和芝麻的含硫氨基酸丰富但赖氨酸不足,核桃则同时缺乏蛋氨酸和赖氨酸。它们是植物性蛋白质的补充来源,但不属于优质蛋白,需要与其他食品营养互补后方能发挥最佳作用。

2.脂 肪

坚果类食品富含油脂,脂肪含量多为40%~70%,可达2090~2926kJ/100g(500~700kcal/100g)。例如,花生含脂肪40%,葵花子和核桃的含油量达50%以上,松子仁和澳洲坚果的含油量更高达近70%。故而,绝大多数坚果和油籽类食物含能量很高,但有研究表明,巴旦木等坚果的膳食纤维含量较高,实际消化吸收率较低,如果用它们替代饼干、薯片等日常零食,在总能量摄入不变的情况下,并不会引起体重上升。

坚果及油籽所含的脂肪酸中以亚油酸和油酸等不饱和脂肪酸为主。葵花子、核桃和西瓜子的脂肪中特别富含亚油酸,在总脂肪酸中占60%~70%。夏威夷果、杏仁、巴旦木和开心果所含的脂肪酸当中,50%~85%为油酸。花生、松子和南瓜子的脂肪中有40%左右来自单不饱和脂肪酸。核桃和松子中含有10%左右的α-亚麻酸。研究表明,在膳食总脂肪摄入量不变的情况下,用坚果替代其他富含脂肪的食物有益心脑血管健康,每日摄入坚果28g可降低缺血性心脏病风险28%。

3.碳水化合物

富含油脂的坚果中可消化碳水化合物含量较少,多在15%以下,如花生为5.2%,榛子为4.9%。但膳食纤维含量较高,如花生膳食纤维含量达6.3%,榛子为9.6%,杏仁更高达10%以上;除纤维素和半纤维素等成分,还包括少量不能为人体吸收的低聚糖类物质,研究表明这类物质对调节肠道菌群有一定意义。

4.维生素

坚果和油籽类食物中富含维生素E和B族维生素。其中核桃的维生素E含量最为突出,杏仁和巴旦木特别富含维生素B2,葵花子、花生和开心果富含维生素B1,开心果含有较为丰富的维生素B6。籽粒淡黄色的坚果品种含少量胡萝卜素,但多数品种在0.1mg/100g以下。其中开心果中还含有叶黄素和玉米黄素。一些坚果中含有维生素C,如欧榛中含维生素C为22mg/100g,栗子、杏仁为25mg/100g。但由于每日摄入量较少,坚果并不是胡萝卜素和维生素C的主要膳食来源。

5.矿物质

含油坚果类的钾、镁、磷、铁、锌、铜、锰、硒等各种矿物质的含量相当突出,是多种微量元素的良好补充来源。例如,芝麻是补充微量元素的传统食品,其中铁、锌、镁、铜、锰等元素含量均高,黑芝麻高于白芝麻。美国杏仁和榛子富含钙。一些坚果具有富集某些元素的特点,如巴西坚果富含硒,而开心果富含碘。

6.其他健康相关成分

和其他种子类食物一样,坚果和油籽中还含有植物固醇、植酸、草酸、多酚类等与健康相关的成分,具体含量和品种、栽培条件关系密切。

八、蔬菜及其制品的营养价值

狭义的蔬菜包括植物的鲜食根、茎、叶、花、果实等,但广义来说,还包括海带、紫菜、裙带菜等藻类蔬菜,以及平菇、香菇、木耳等菌类蔬菜。按照不同的来源和植物学部位,通常将蔬菜分为根菜类、嫩茎叶和花薹类、茄果类、鲜豆和豆荚类、瓜类、水生蔬菜类、薯类、食用菌类和藻类等。薯类的营养成分介于谷类和蔬菜之间,但因常常取代粮食类作为主食,故而单独进行介绍。部分蔬菜和水果的界限并不明晰,如樱桃番茄和水果黄瓜是按照蔬菜来进行栽培,但生活中常常作为水果食用。

栽培方式、成熟期、品种等都是影响蔬菜、水果和薯类营养价值的重要因素。通常野菜的营养素含量高于栽培蔬菜,露地栽培、应季采收的蔬菜比温室栽培和反季节栽培的蔬菜具有更高的营养素含量。从部位来说,叶片的营养价值通常高于茎秆和根部,外层叶片高于内层叶片,靠外部分的果肉高于中间部分的果肉。

研究证据表明,增加蔬菜摄入量可降低心脑血管疾病的死亡风险,特别是对预防中风具有重要意义。蔬菜食用不足增加食管癌和结肠癌的危险。十字花科蔬菜的摄入量与多种癌症的风险呈负相关,包括肺癌、胃癌、结肠癌和乳腺癌;而增加绿叶蔬菜的摄入量可降低糖尿病的发病风险,并有利于减少随年龄增加出现认知能力衰退的危险。

(一)鲜食蔬菜的营养价值

1.碳水化合物

大部分蔬菜的碳水化合物含量较低,仅为2%~6%,几乎不含有淀粉。然而,根和地下茎之类贮藏器官的碳水化合物含量比较高,如藕为15.2%,其中大部分为淀粉。芋头、山药、荸荠、鲜百合、甜豌豆、甜玉米粒等含淀粉蔬菜的可消化碳水化合物含量为10%~20%。吃了这些食物之后,需要相应减少淀粉类主食的摄入量。胡萝卜、南瓜、某些品种的萝卜和番茄的碳水化合物含量也可达到6%~8%。

蔬菜中纤维素、半纤维素和低聚糖等不可消化的碳水化合物含量较高,鲜豆类为1.50%,叶菜类通常为1.0%~2.2%,瓜类较低,为0.2%~1.0%。部分蔬菜富含果胶,如花椰菜和南瓜。在主食精制程度越来越高的现代饮食中,蔬菜中的膳食纤维在膳食中具有重要的意义。

菌类蔬菜中的碳水化合物主要是菌类多糖,如香菇多糖、银耳多糖等,它们具有多种保健作用。海藻类中的碳水化合物则主要是属于可溶性膳食纤维的海藻多糖,如褐藻胶、红藻胶、卡拉胶等,能够促进人体排出多余的胆固醇和体内的某些有毒、致癌物质,对人体有益。一些蔬菜中还含有少量菊糖,如菊苣、洋葱、芦笋、牛蒡等。鲜豆类中含有少量低聚糖,如棉籽糖、水苏糖和毛蕊花糖等。蔬菜中还有少部分碳水化合物以糖苷形式与类黄酮等成分结合而存在。

2.蛋白质和脂肪

新鲜蔬菜的蛋白质含量通常在3%以下。在各种蔬菜中,以鲜豆类、菌类和深绿色叶菜的蛋白质含量较高,如鲜豇豆的蛋白质含量为2.9%,金针菇为2.4%,苋菜为2.8%。按照2%的蛋白质含量计算,如果每天摄入400g绿叶蔬菜,可以获得至少6g蛋白质,豆类蔬菜和菌类蔬菜,可获8g蛋白质,是不可忽视的蛋白质来源。瓜类蔬菜的蛋白质含量较低。

蔬菜蛋白质质量较佳,如菠菜、豌豆苗、豇豆、韭菜等的限制性氨基酸均是含硫氨基酸,赖氨酸则比较丰富,可与谷类发生蛋白质营养互补。蔬菜中还往往含有一些非蛋白质氨基酸,其中有的是蔬菜风味物质的重要来源,如S-烷基半胱氨酸亚砜是洋葱风味的主要来源,而蒜氨酸是大蒜风味的前体物质。

蔬菜中的脂肪低于1%,属于低能量食品。例如,100g黄瓜所含能量仅为63kJ(15kcal)。

3.维生素

蔬菜中含有除维生素D和维生素B12之外的各种维生素,包括维生素B1、维生素B2、维生素B5、烟酸、泛酸、生物素、叶酸、维生素E和维生素K。蔬菜在膳食中的重要意义之一是供应维生素C和能在体内转化为维生素A的胡萝卜素。此外,绿叶蔬菜是维生素B2、叶酸和维生素K的重要膳食来源。菌类蔬菜中还含有少量维生素B12

蔬菜中β-胡萝卜素的含量与颜色有明显的相关关系。深绿色叶菜和橙黄色蔬菜的含量最高,每100g蔬菜中β-胡萝卜素含量达2~4mg,例如每百克甘薯叶中为5.9mg,胡萝卜中为4.1mg。从α-胡萝卜素含量来说,胡萝卜含量最高,其次是南瓜等橙黄色蔬菜。蔬菜中同时还含有不能转变成维生素A的番茄红素、玉米黄素、叶黄素等其他类胡萝卜素,也具有重要的健康意义。番茄是膳食中番茄红素的主要来源,而深绿色叶菜如菠菜是叶黄素的最佳来源。浅色蔬菜中各种胡萝卜素含量较低,如100g冬瓜中仅含胡萝卜素0.08mg。

维生素C含量与食物颜色无关,每100g蔬菜中维生素C含量多为10~90mg。维生素C含量较高的蔬菜有青椒和辣椒、油菜薹、白花椰菜、苦瓜、芥蓝等。胡萝卜素含量较高的蔬菜有菠菜、空心菜、苋菜、落葵(木耳菜)、甘薯叶、胡萝卜等。在各种蔬菜当中,以深绿色叶菜的维生素B2含量较高,一般为0.10mg/100g左右。维生素的具体含量受品种、栽培、贮存和季节等因素的影响而变动很大。

菌类和海藻类蔬菜的维生素C含量不高,但核黄素、烟酸和泛酸等B族维生素的含量较高。例如,鲜蘑菇的核黄素和烟酸含量分别为0.35mg/100g和4.0mg/100g,鲜草菇为0.34mg/100g和8.0mg/100g。许多菌类和海藻类都以干制品形式出售,按重量计的营养素含量很高;但是它们在日常生活中食用量不大,而且烹调前需经水发,水溶性营养素的损失较大,不是维生素供应的重要来源。

由于我国人民消费乳类、柑橘类水果和果汁较少,蔬菜是膳食中维生素A原和维生素C的主要来源,也是维生素B2的重要来源。如每天摄入400g绿叶蔬菜,约可获得0.4g核黄素,相当于每日推荐供给量的1/3左右。

蔬菜是膳食当中叶酸和维生素K的主要来源,其含量与叶绿素含量具有正相关关系,故而绿叶蔬菜是叶酸和维生素K的最好来源。我国常见蔬菜中叶酸含量最高的蔬菜是油菜和菠菜。

野菜中的维生素含量普遍高于栽培蔬菜。叶用野菜的胡萝卜素含量为2.5~12.5mg/100g,维生素C含量也很高。例如,野苋菜的胡萝卜素含量为7.1mg/100g,维生素C含量为153mg/100g。

4.矿物质

按照营养素密度来比较,蔬菜是矿物质含量最高的食品类别之一,是钙、钾和镁元素的重要膳食来源。不少蔬菜中的钙含量超过90mg/100g,如油菜和油菜薹、苋菜、萝卜缨、落葵、茴香、芹菜等。绿叶蔬菜铁含量较高,含量为2~3mg/100g。部分菌类蔬菜富含铁、锰、锌等微量元素。因叶绿素中含有镁,故而绿叶蔬菜也是镁元素的最佳来源之一。

蔬菜中的铁为非血红素铁,其吸收利用率受膳食中其他多种因素的影响,生物利用率比动物性食品低。蔬菜中的维生素C可促进其吸收,但是少数蔬菜含有较多草酸,会影响钙、铁等矿物质的吸收和利用。

一些蔬菜可富集某些微量元素,如大蒜中含有较多的硒,菠菜中含有较多的钼,甘蓝中含有较多的锰,豆类蔬菜则含有较多的锌。各微量元素的含量受到土壤、肥料、气候等因素的强烈影响。施用微量元素肥料可以有效地改变蔬菜中的微量元素含量。

5.其他与健康相关的成分

蔬菜中普遍含有有机酸,包括苹果酸、枸橼酸、草酸等。其中草酸可与多种矿物质形成沉淀,对钙、铁、锌等营养成分的吸收利用具有阻碍作用,在菠菜、苋菜、空心菜、木耳菜、牛皮菜、竹笋、苦瓜等蔬菜及各种野菜中含量较高。这些蔬菜经沸水焯烫后食用,可以除去大部分草酸,从而提高矿物质的吸收利用率。

除去营养素之外,蔬菜中还含有多种植物化学物,特别是具有抗氧化作用的成分。其中除去膳食纤维、钾、叶酸、维生素C和β-胡萝卜素等因素的作用,不能转变成维生素A的叶黄素、番茄红素、类黄酮、花青素、硫苷类和其他健康成分也均有贡献。在考虑蔬菜的营养价值时,要注意各种蔬菜中所含的植物化学物各有健康意义。例如,增加番茄中的番茄红素摄入量有利于降低患前列腺癌和心血管疾病的风险;通过绿叶蔬菜增加叶黄素摄入量,有利于降低视网膜黄斑变性和白内障的风险;增加十字花科中的硫代葡萄糖苷类物质,有利于预防多种癌症;紫色蔬菜中含有花青素,大蒜、洋葱中含有有机硫化物,茄子、芹菜、芦笋和洋葱中富含类黄酮类物质,它们都对预防癌症和心脑血管疾病有一定益处。

(二)蔬菜贮藏加工品的营养价值

蔬菜以鲜品为主要食用形式,贮藏、加工和烹调对其营养价值有较大的影响。蔬菜贮藏中的营养素损失与温度和湿度均有密切关系。多数蔬菜在1~2℃和相对湿度85%~90%下贮藏时,维生素C的损失较慢;而室温下或低湿度贮藏时损失速度较快。在各类蔬菜当中,绿叶蔬菜的表面积较大,叶面角质层较薄,极易蒸腾失水,故而在低湿度贮藏条件下,营养素的损失较其他蔬菜更大。例如,在2℃、相对湿度55%贮藏7d后,维生素C的损失率约达50%。

脱水蔬菜的水分含量通常在8%以下,其中的矿物质、碳水化合物、膳食纤维等成分得到浓缩。维生素损失程度因干制方法的不同而异,真空冷冻干燥法的营养素损失最小,而且由于浓缩效应,干制后的营养素含量升高。长时间的晾晒或烘烤则带来很大损失。速冻蔬菜经过清洗—热烫—包冰衣—装袋—深冻处理后,水溶性维生素有部分损失,但胡萝卜素、矿物质和膳食纤维损失不大。

制作罐头蔬菜时,经过热烫、热排气、灭菌等工艺后,部分水溶性维生素和矿物质受热降解和随水流失。由于蔬菜的pH比水果高,酸性较低,维生素C的加工稳定性较差。但罐藏蔬菜仍是膳食纤维和矿物质的良好来源。蔬菜腌制前往往要经过反复洗、晒或热烫,其水溶性维生素损失较为严重。因此,腌制蔬菜不是维生素C的来源,但保留了蔬菜中的所有膳食纤维成分。腌菜的盐含量过高,而且腌制时间不足时可能产生亚硝酸盐。但为保持蔬菜的脆度,腌制和罐藏工艺中往往采用氯化钙溶液浸泡方法,可提高产品中钙的含量。

蔬菜汁包含了蔬菜中的主要可溶性营养成分和胡萝卜素,是钾、维生素C、类黄酮等成分的良好来源,但除去了蔬菜中的部分不可溶性膳食纤维。蔬菜的烹调加工主要造成维生素C和叶酸的损失,维生素B2、维生素K和类胡萝卜素的损失率较低。在快炒或一般炖煮情况下,维生素C的损失率通常为20%~50%。烹调可促进胡萝卜素、番茄红素、维生素K等有益成分的吸收,并可减少蔬菜的体积,增加蔬菜的摄食量,在一定程度上对膳食营养平衡有利。但烹调会引入盐和油,使钠含量大幅度增加,并大幅度提高蔬菜类菜肴的脂肪含量和能量。故而蔬菜烹调尤应注意少油少盐。

九、水果及其制品的营养价值

水果是味甜多汁、可不经烹调直接进食的植物性食物的总称。除果实之外,广义的水果包括少数茎、根等其他植物学部位,如甘蔗、雪莲果、大黄叶柄等。多数水果含水分达85%~92%,其中主要营养成分为碳水化合物、维生素和矿物质,此外还含有有机酸、类黄酮、类胡萝卜素、花青素、芳香物质等有益健康的成分。在同类水果中,不同栽培品种和栽培条件对其维生素、矿物质和生物活性成分的含量影响很大。

流行病学研究证据表明,水果和蔬菜的摄入总量越大,则心血管疾病、肺癌、结直肠癌的发病风险越小。同时还有部分研究认为,水果的摄入量增加对骨质密度有益。在日常正常摄入量范围之内,水果与肥胖和糖尿病风险无关。

(一)水果的营养价值

1.碳水化合物

水果中的碳水化合物主要是蔗糖、果糖和葡萄糖,其比例因品种而异。鲜果中的糖含量为5%~20%,但柠檬可低达0.5%。未成熟果实中淀粉含量较高,随着果实的成熟,其中淀粉分解,糖分含量提高,淀粉含量降至可忽略的水平。但香蕉是个例外,成熟香蕉中的淀粉含量高达3%以上。蔷薇科水果中山梨糖醇较为丰富,如苹果汁中D-山梨醇的含量达300~800mg/100mL。柿子等水果还含有甘露醇。水果中含有较丰富的膳食纤维,是膳食中果胶的重要来源。细胞结构的存在使水果的餐后血糖反应低于精白谷物制作的主食。

2.蛋白质和脂肪

水果中蛋白质含量多为0.5%~1.0%,不是膳食中蛋白质的重要来源。其蛋白质中包括果胶酶、蛋白酶和酚氧化酶。部分水果蛋白酶活性较高,如菠萝、木瓜、无花果、猕猴桃等。它还含有微量活性胺类如多巴胺、去甲肾上腺素、脱氧肾上腺素等含氮物质。

水果的脂肪含量多在0.3%以下,只有鳄梨(牛油果)、榴梿、余甘子、椰子等少数水果脂肪含量较高,如榴梿中脂肪含量高达10%以上。椰子肉所含脂肪以月桂酸为主,而鳄梨的脂肪中富含油酸。

3.维生素

水果和蔬菜一样,含有除维生素D和维生素B12之外的所有维生素,是膳食中维生素C和胡萝卜素的重要来源,但其中硫胺素和核黄素的含量通常低于0.05mg/100g。有些水果还可以提供叶酸和维生素B5,如猕猴桃的叶酸含量较高。在各类水果中,柑橘类是维生素C的四季良好来源,包括橘、橙、柑、柚、柠檬等。草莓、山楂、酸枣、鲜枣、猕猴桃、龙眼等也是某些季节中维生素C的优良来源。热带水果多含有较为丰富的维生素C,半野生水果的维生素C含量普遍超过普通栽培水果。然而,苹果、梨、桃等消费量最大的温带水果在提供维生素C方面意义不大。

黄色和橙色的水果是类胡萝卜素的良好来源,包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素和隐黄素等。西瓜、血橙、粉红色葡萄柚和木瓜的红色来自番茄红素,而柑橘类、黄杏、黄桃、杧果、木瓜、黄肉甜瓜、西番莲和柿子的黄色主要来自胡萝卜素。浅色果肉的水果中,类胡萝卜素的含量很低。

水果中维生素的含量受到种类、品种的影响,也受到成熟度、栽培地域、肥水管理、气候条件、采收成熟度、贮藏时间等的影响,因此即使同一品种,也可能有较大的差异。此外,水果不同部位的维生素C含量有所差异。对于苹果来说,靠近外皮的果肉部分维生素C含量较高,而甜瓜则以靠近种子的部位维生素C含量较高。

4.矿物质

水果中含有多种矿物质,是膳食钾的重要来源。由于水果无须加盐烹调,摄入水果可有效改善膳食中的钾钠比例。草莓、大枣和山楂的铁含量不可忽视,而且因富含维生素C和有机酸,其中铁的生物利用率较高。微量元素含量则因栽培地区的土壤微量元素含量和微肥施用情况不同有较大差异。

(二)水果中的其他有益成分

水果中有机酸含量为0.2%~3.0%。其中主要种类为枸橼酸、苹果酸、酒石酸和抗坏血酸,仁果、核果、浆果和热带水果以枸橼酸为主,蔷薇科水果则以苹果酸为主,而葡萄中含有酒石酸。一些水果中还含有少量的草酸、水杨酸、琥珀酸、奎宁酸等。每克枸橼酸和苹果酸所含能量分别为10.32kJ(2.47kcal)和9.99kJ(2.39kcal)。有机酸具有开胃和促进消化的作用,还能起到螯合和还原的作用,促进多种矿物质的吸收。

水果中的酚类物质包括酚酸类、类黄酮、花青素类、原花青素类、单宁类等。其中绿原酸、咖啡酸等各种酚酸具有重要的抗氧化作用,黄酮类物质的摄入量与心血管疾病的死亡率之间有着肯定的负相关关系。人体所摄入的类黄酮物质约有10%来自水果,其他则来自蔬菜和茶。花青素也具有高度的抗氧化活性。总体而言,水果是多酚类物质的良好来源,红紫色和紫黑色水果是膳食中花青素类物质的主要来源。

水果类食品的涩味主要来自其中所含有的单宁物质,包括(±)-儿茶素、(-)-表儿茶素、没食子儿茶素、表没食子儿茶素等,不同品种之间的单宁物质含量差异甚大。单宁类物质具有抗氧化活性,同时也会降低铁、锌、铜等矿物质的吸收率,并降低多种消化酶的活性。

野生水果和野生蔬菜的营养素含量和生物活性物质含量往往高于栽培水果和蔬菜,包括胡萝卜素、核黄素、维生素C、钙、铁和类黄酮、酚酸等抗氧化物质。野果的维生素C含量一般达每百克鲜重数百以至数千毫克,如酸枣、刺梨、沙棘和野生猕猴桃等。

(三)水果贮藏加工品的营养价值

目前大部分水果可通过贮藏措施来延长保质期。贮藏过程中,通过控制温度、湿度和气体成分,气调冷藏可以极大地降低水果中维生素和风味成分的损失。水果的贮藏加工品包括水果汁、水果干、果脯蜜饯、水果罐头、果酱、果糕、果酒、果醋等。它们保存了水果的特有风味,其中维生素等成分的保存率与原料特点、加工工艺水平和贮藏条件有很大关系。人工强化维生素C可以提高苹果、梨、桃等维生素C含量较低水果的加工品的营养价值。

纯果汁分为两类:一类是带果肉的混浊汁,其中含有除部分纤维素之外水果中的全部营养成分,如柑橘汁等;另一类是澄清汁,经过过滤或超滤,除去了水果中的膳食纤维、各种大分子物质和脂类物质,只留下糖、钾元素和部分水溶性维生素,如苹果汁。柑橘汁等酸性果汁中的维生素C可以得到较好的保存,成为维生素C的日常来源。然而,市售“果汁饮料”中原果汁的含量仅为10%以下,其营养价值不能替代纯果汁。研究表明,由于去除了水果的天然细胞结构和大部分膳食纤维,即便是纯水果汁,其健康效应也与完整水果不同,餐后血糖上升速度较快,摄入量过多时增加患肥胖和糖尿病的风险。

水果干制品指不添加任何其他成分,仅由水果经过各种脱水工艺制成的产品,如葡萄干、干枣、杏干、苹果干、无花果干、西梅干、桂圆、橘饼、柿饼、枸杞子等。其中浓缩了水果中的糖,碳水化合物含量可高达60%以上。其维生素损失率与脱水工艺有关,日晒风干损失最大,真空冷冻干燥损失最少。干制使水果中的矿物质、有机酸和膳食纤维得到浓缩,成为钾、钙、镁和膳食纤维的良好来源,对叶酸供应亦有贡献。除干枣是我国传统保健食物之外,有研究表明用葡萄干替代日常零食对控制血压有益,西梅干则对骨骼健康和便秘具有益处。

果酱和果脯加工中需要加大量蔗糖长时间熬煮或浸渍,其中各种维生素和生物活性成分的保存率较低,含糖量可达50%~70%,因此大量消费这类产品可能带来精制糖摄入过量的问题。加工中为保持脆硬口感,往往用钙盐、钾盐进行处理,可使果块的矿物质含量明显上升。

果酒和果醋部分提取了水果中有益健康的钾元素、有机酸、多酚类物质、活性多糖物质和风味物质等,其中果醋在发酵中降低了糖含量,增加了多种有机酸类物质。