食品营养学概述
食品营养学是研究食物中营养素及其他生物活性物质对人体健康影响的科学，它主要关注人体如何通过食物获取能量和营养素，以及这些物质在人体内的代谢过程，食品营养学不仅涉及基础生物化学知识，还包括食品科学、生理学、病理学等多学科交叉内容。
现代食品营养学的发展经历了几个重要阶段：
- 18世纪末发现氧气和呼吸作用
- 19世纪确立能量守恒定律
- 20世纪初发现维生素
- 20世纪中叶分子营养学兴起
- 21世纪个性化营养和功能性食品发展
基础营养素分类与功能
宏量营养素
碳水化合物：
- 主要功能：提供能量(4kcal/g)
- 分类：单糖(葡萄糖、果糖)、双糖(蔗糖、乳糖)、多糖(淀粉、纤维素)
- 膳食纤维：不可消化但有益健康，推荐每日摄入25-30g
蛋白质：
- 主要功能：组织构建、酶和激素合成(4kcal/g)
- 必需氨基酸：9种(如赖氨酸、色氨酸)
- 蛋白质互补：植物蛋白搭配提高生物价
脂类：
- 主要功能：能量储存(9kcal/g)、细胞膜组成
- 分类：饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸
- 必需脂肪酸：亚油酸(ω-6)、α-亚麻酸(ω-3)
微量营养素
维生素：
- 水溶性：B族维生素、维生素C
- 脂溶性：维生素A、D、E、K
- 常见缺乏症：夜盲症(VA)、佝偻病(VD)、坏血病(VC)
矿物质：
- 常量元素：钙、磷、镁、钠、钾、氯、硫
- 微量元素：铁、锌、碘、硒、铜等
- 重要功能：骨骼形成(钙)、氧运输(铁)、甲状腺功能(碘)
人体能量代谢
基础代谢率(BMR)
基础代谢是指人体在安静状态下维持生命所需的最低能量消耗，占每日总能量消耗的60-75%,影响BMR的因素包括：
- 年龄：随年龄增长而降低
- 性别：男性通常高于女性
- 体成分：肌肉组织代谢活跃
- 激素水平：甲状腺激素影响显著
食物热效应(TEF)
进食后引起的额外能量消耗，约占每日总能量消耗的10%,不同营养素的热效应不同：
- 蛋白质：20-30%
- 碳水化合物：5-10%
- 脂肪：0-3%
体力活动消耗
从轻度活动到剧烈运动，能量消耗差异显著，常见活动能量消耗(以70kg成人为例)：
- 静坐：1.5METs(约105kcal/h)
- 快走：3.5METs(约245kcal/h)
- 跑步：8METs(约560kcal/h)
膳食指南与平衡膳食
中国居民膳食宝塔(2022版)
- 谷薯类：200-300g/天，全谷物和杂豆50-150g
- 蔬菜水果：蔬菜300-500g，水果200-350g
- 动物性食物：畜禽肉40-75g，水产品40-75g，蛋类40-50g
- 奶及奶制品：300-500g
- 大豆及坚果：25-35g
- 油盐：油25-30g，盐<5g
特殊人群营养需求
孕妇：
- 能量：孕中期+300kcal/天，孕晚期+450kcal/天
- 叶酸：600μgDFE/天(预防神经管缺陷)
- 铁：孕中期24mg/天，孕晚期29mg/天
老年人：
- 蛋白质：1.0-1.2g/kg体重(预防肌肉减少)
- 钙：1000mg/天
- 维生素D：15μg/天(600IU)
运动员：
- 能量：根据运动强度调整
- 碳水化合物：6-10g/kg体重
- 蛋白质：1.2-2.0g/kg体重
食品营养标签解读
核心营养素标示
中国法规要求预包装食品必须标示以下内容：
- 能量
- 蛋白质
- 脂肪
- 碳水化合物
- 钠
可选标示：
- 饱和脂肪
- 糖
- 膳食纤维
- 维生素和矿物质
NRV%(营养素参考值)
表示一份食品中某营养素含量占每日推荐摄入量的百分比。
- 能量840kJ，NRV%为10%,表示占每日推荐量的10%
- 钠400mg，NRV%为20%,表示占每日推荐量的20%
常见营养相关疾病
营养缺乏病
蛋白质-能量营养不良(PEM)：
- 消瘦型：能量严重不足
- 水肿型：蛋白质严重不足(夸希奥科病)
微量营养素缺乏：
- 缺铁性贫血：全球最常见营养缺乏病
- 维生素A缺乏：发展中国家儿童主要致盲原因
- 碘缺乏：导致甲状腺肿和克汀病
营养过剩相关疾病
肥胖：
- 诊断标准：BMI≥28(中国标准)
- 危害：2型糖尿病、心血管疾病风险增加
代谢综合征： 诊断标准(符合以下3项)：
- 腹型肥胖(腰围：男≥90cm，女≥85cm)
- 空腹血糖≥6.1mmol/L或已治疗
- 血压≥130/85mmHg或已治疗
- 空腹TG≥1.7mmol/L
- HDL-C<1.04mmol/L(男)或<1.30mmol/L(女)
食品营养学实验技术
营养成分分析
蛋白质测定：
- 凯氏定氮法：总氮量×6.25
- 杜马斯燃烧法：快速测定
脂肪测定：
- 索氏提取法：经典方法
- 酸水解法：包括结合态脂肪
碳水化合物计算：
- 减法：100-(水分+灰分+蛋白质+脂肪)
- 直接法：高效液相色谱(HPLC)
生物利用率评估
体外模拟消化：
- INFOGEST标准方法：模拟口腔、胃、肠消化
动物实验：
- 蛋白质功效比值(PER)
- 生物价(BV)
- 净蛋白质利用率(NPU)
食品营养强化与功能性食品
营养强化原则
- 针对人群普遍缺乏的营养素
- 不影响食品原有特性
- 稳定性好
- 安全性高
- 生物利用率高
常见强化实例：
- 碘盐：预防碘缺乏病
- 强化面粉：添加B族维生素和铁
- 强化食用油：添加维生素A和D
功能性食品分类
- 增强免疫：益生菌、多糖类
- 抗氧化：多酚类、维生素E、C
- 调节血脂：植物甾醇、ω-3脂肪酸
- 改善肠道功能：膳食纤维、低聚糖
- 辅助降血糖：铬、膳食纤维
营养评价方法
膳食调查
- 24小时回顾法：询问过去24小时进食情况
- 食物频率问卷：调查特定时间段内食物摄入频率
- 称重法：精确称量所有摄入食物
- 化学分析法：实验室测定实际摄入食物成分
体格测量
- 身高体重：计算BMI=体重(kg)/身高(m)²
- 皮褶厚度：评估体脂百分比
- 腰臀比：评估脂肪分布
- 生物电阻抗：快速评估体成分
生化检测
-
血液指标：
- 血红蛋白(贫血)
- 血清白蛋白(蛋白质营养状况)
- 维生素和矿物质水平
-
尿液指标：
- 肌酐-身高指数(瘦体重评估)
- 营养素代谢产物
食品安全与营养
营养素损失与保护
加工过程中的损失：
- 维生素C：热敏感，易氧化
- B族维生素：水溶性，易流失
- 多不饱和脂肪酸：易氧化酸败
保护措施：
- 低温短时加工
- 避光隔氧保存
- 适当添加抗氧化剂
- 科学搭配食材(如VC促进铁吸收)
食源性疾病预防
-
细菌性：沙门氏菌、金黄色葡萄球菌
预防：充分加热、快速冷却、避免交叉污染
-
病毒性：诺如病毒、甲肝病毒
预防：良好卫生习惯、安全水源
-
寄生虫：旋毛虫、肝吸虫
预防：充分烹饪、避免生食
现代营养学研究进展
精准营养
根据个体基因特征、代谢特征、肠道菌群等制定个性化营养方案,关键技术包括：
- 基因组学
- 代谢组学
- 微生物组学
- 大数据分析
营养与表观遗传
营养素可通过以下机制影响基因表达：
- DNA甲基化
- 组蛋白修饰
- 非编码RNA调控
典型例子：
- 叶酸影响甲基供体供应
- 多酚类物质调节表观遗传酶活性
肠道菌群与营养
人体肠道菌群约1000种，数量达10^14个,主要功能：
- 发酵不可消化碳水化合物产生短链脂肪酸
- 合成维生素K和部分B族维生素
- 调节免疫系统功能
- 影响能量代谢和肥胖发生
备考建议与重点
高频考点梳理
- 营养素功能与缺乏症：对应关系要记牢
- 能量计算：掌握不同活动强度能量消耗
- 膳食指南：熟悉各类食物推荐摄入量
- 特殊人群营养：孕妇、老年人、运动员需求差异
- 营养评价方法：各种调查方法的优缺点
常见计算题类型
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能量需求计算：
- 例：70kg男性，办公室工作(1.5PAL)，计算每日能量需求
- 解：BMR=15.3×70+679=1750kcal；TEE=1750×1.5=2625kcal
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食物成分计算：
- 例：100g大米含碳水化合物77g，计算200g大米提供的能量
- 解：200g大米含碳水154g；154×4=616kcal
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膳食评价：
根据24小时回顾数据评价各类营养素摄入充足性
学习资源推荐
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教材：
- 《食品营养学》(孙远明主编)
- 《现代营养学》(闻芝梅主译)
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在线资源：
- 中国营养学会官网
- USDA食物成分数据库
- 国家卫生健康委员会膳食指南
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实用工具：
- 食物成分查询APP
- 膳食记录软件
- 营养计算器
食品营养学是一门与日常生活息息相关的应用科学，掌握基础营养知识不仅有助于通过考试，更能指导科学饮食，促进健康，随着研究的深入，营养学不断更新发展，建议持续关注权威机构发布的最新指南和研究成果，通过系统学习理论知识与实践结合,将能全面把握食品营养学的核心内容。
引用来源：
- 中国居民膳食指南(2022)
- 食品营养学(第三版)，孙远明主编
- WHO营养相关技术报告
- 中国食物成分表(标准版第6版)
- 美国膳食指南(2020-2025)
