食品的化学组成

化学与营养
化学是一门基础自然科学，它是人类认识世界、改造世界的锐利武器。

目前化学科学已经渗透到国民经济的一切技术领域，它在为人类提供丰美的食品、丰富的能源、品种繁多的材料、治疗疾病的医药，以及保护人类的生存环境等方面起了巨大的作用。

我们所有的食物都是由化学元素组成的，可以说，化学与我们的食物自成一家，是密不可分的。

本文中，就从化学的角度来分析和了解一下我们日常的生活，我们的食物。

食品的化学组成
食物中供人体正常功能所必须的成分和能量的物质称为营养物质。

含有营养成分的物料统称为食物。

经过加工的食物也称食品，故通常也泛指一切食物为食品。

根据我国的饮食习惯，食品基本上可分为两类，一类为主食（如米，面及其加工制品），其主要营养成分是碳水化合物。

另一类是副食，副食大致可分为三类；植物性食品、动物性食品、加工制造的食品。

植物性食品主要是菜，果。

其营养成分主要是碳水化合物维生素（主要是维生素C），矿物质（Ca，MgK、Na）。

动物性食品包括肉、禽、蛋、水产、乳品等，营养成分以蛋白质、脂肪为主，还有脂溶性维生素A、
O、£）。

加工制造的食品种类繁多，如食糖、茶叶、糕点、糖果、豆
制品、食用植物油、经加工的肉、蛋、水产、菜果及各种调昧品等等。

除具有上述各营养成分外，还因为在食品的加工贮存和运输过程中不
可避免地引入一些非天然的成分。

如食品添加剂和污染物质等。

这些成分在不同程度上也要参与或干预人体的代谢和生理机能活动。

食品三大营养成分与化学
从食品的化学组成来看，食品中含量最多的营养成分是碳水化合物、
蛋白质、油脂，这
三种营养成分对营养的作用是最直接的，并都能产生热能，在营养学中称它们为三大营养成分”
1 .碳水化台物
碳水化合物又称糖类，是由碳、氢、氧三种元素所组成的。

就化学
结构的特点来说，它
水化合物是人体所需热能的主要来源在有氧的条件下，糖被氧化生成二氧化碳和水，并产生热能，这个过程称为糖的有氧分解。

在无氧或暂时缺氧的条件下，糖通过无氧分懈，生成乳酸并放出热能但人体所需要的热能，主要依靠糖的有氧分解。

这是获得大量热能的最有效的途径。

每摩尔ATP （三磷酸腺甙）在水解时，约释放0.033kJ的热能，所以一摩尔葡萄糖彻底氧化可产生1. 20kJ的热能。

碳水化合物也是体内一些重要物质的组成成份。

人体组织细胞里都含有糖。

例如，血液中有血糖，血糖主要成分是葡萄糖。

在正常人血液中其含量有一定范围，即每100ml血液中含葡萄糖80〜110mg。

人体的血糖超过110mg就是不正常的。

搪屎病患者的血糖含量都超过110rag。

若血糖过低，也会出现昏迷、休克等症状。

除此之外，肝脏中有脏糖，脑神经中有糖脂，肌肉中有肌糖，细胞核中有核糖等等。

它们都是重要生理功能物质.
2 .蛋白质
蛋白质中含有氮、碳氢和氧，许多蛋白质含有硫，有些含有磷，另有少数蛋白质含有其它元素如锌、铁、铜。

虽然蛋白质的组成各异，但大部分包括1 6%的氮50的碳、7%
的氢、22%的氧及0.5〜3的硫。

蛋白质在动植物界中是广泛存在的，它是由氨基酸互相缩合而构成的高分子物质。

倘若说糖类构成了植物的基本骨架，那么蛋白质则是动物体的基本结构材料。

恩格斯早就根据自然科学的成就指出：生命是蛋白质的存在形式”。

蛋白质在机体中承担着各种各样的生理作用与机械功能。

例如肌肉、毛发、蚕丝、指甲、激素血清等等都是由不同的蛋白质构成的。

它们供给机体营养，执行保护机能，负责机械运动，控制代谢过程，输送氧气，防御病菌的侵袭，传递遗传信息等等。

所以为维持机体的正常生长发育和组织更新，必须从食品中获得较丰富的蛋白质。

食品中的蛋白质如动物蛋白主要来源于肉、直、奶、蛋等。

植物蛋白主要来源于粮食和油料的种子或硬壳果类。

蛋白质在机体中的化学变化是；蛋白质在口腔被粉碎后进入胃，胃壁粘膜细胞产生胃蛋白酶原，在酸激活下变成胃蛋白酶，将蛋白质水解为肽链。

蛋白质肽链进入肠后，被胰和肠分泌的肠道各种蛋白酶分解，胰分泌无活性的胰蛋白酶原被十二指肠分泌的肠激酶激活形成胰蛋白酶，使多肽变成短肽和二肽。

胰分泌糜蛋白酶肮，被胰蛋白酶激活，分解蛋白质成多肽和二肽。

胰分泌的羧肽酶使肽链分解为更短的肽，以至氨基酸。

肠蘸中的氨肽酶使肽的氨基端水解成短肽和氨基酸。

肠渡中的二肽酶使二肽水解成氨基酸，小肠吸收氨基酸。

人体对蛋白质的需要量随着劳动强
度、年龄等因素而有所不同，根据营养学的要求，成年人每天饮食中蛋白质的比例，以热量计应占总热量的10—12% ,童、青少年应占12〜14。

当饮食中提供的蛋白质不足时，儿童，青少年的生长迟缓、消瘦、发育不良；成年人则经常感到疲倦无力，体重下降，抗病力减弱。

当提供的蛋白质过多时，因为蛋白质在体内代谢过程中，可生成许多含氨的最终产物，如尿素、氨等。

其中氨是有毒的，需要经肝脏处理变成尿素，再从肾脏排出。

蛋白质吃得过多，就会增加肝脏的负担，利少弊多。

所以保证饮食中蛋白质的比例，对增强人们的体质有着重要意义。

另外，从食品科学的角度看，蛋白质除了保证食品的营养价值外，对决定食品的色、香，味及质量特征方面也起着重要作用。

3 .油脂
油脂是指动植物组织中存在的甘油脂。

如猪脂、羊脂、花生油、豆
油等。

在常温下植物油脂多数为液态，习惯上称为油I动物油脂一般为
固态，习惯上称为脂。

由动植物组织提取的油脂都是多种物质的提
台物。

其主要成分是由三分子高级脂肪酸和一分子甘油形成的甘油酯。

油脂是人们膳食组成中一个很重要的成分，也是三大营养成分中产生热
能最高的营养成分。

油脂产生的热量为碳水化合物和蛋白质的一倍多，
是人体热能贮备最适宜的能源。

食品中的油脂、脂肪（甘油三酸酯）大
约占90%。

脂肪在体内的化学变化首先是在脂肪
酶的催化下进行水解，生成甘油和脂肪酸，然后再分别进行氧化分解，
释放出热能。

由于甘油只占整个脂肪分子中的很小一部分，所以脂肪释
故的热能主要来自脂肪酸。

但过量摄入脂肪，对人体的健康将产生不利
影响。

如近年来的调查发现，某些肿瘤如乳腺癌、肠癌及动脉粥状硬化等病都可能与动物脂肪摄入量过高有关。

于是人们转向食素。

其实植物油中主要成分含不饱和脂肪酸。

有报道不饱和H肪酸在体内易氧化成过氧化酯类，也有促进癌细胞生长的作用。

有关资料证明，素食者心血管疾病的发病率与非素食者无异，而膀胱癌乳腺癌的发病率明显高于他人。

这表明只吃植物油并非有益无害。

因此营养学家建议，食物中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸应保持一定比例，以保证机体的正常生理功能。

合理膳食平衡
膳食平衡
从现代化学看，人体是一个巨大而精巧的化学反应器，生化反应速度及其控制是防范这部"人体机器”出现故障的核心，也是宏观上预防和保健的重要内容，而膳食平衡是其关键关节。

对于营养的要求随年龄、性别、体质、体重、工种而异。

按照单位重量的糖、蛋白质和脂肪提供的热量及它们在总热量中应占的比例计算，一个成人每天的基本需要量大致为：碳水化合物300〜400克，其中1/3 为食糖，2/3为淀粉，占总能量的34〜45%；蛋白质80〜120克，大约相当于400克瘦肉或4个鸡蛋所提供的量，占总能量的20〜35%；脂肪约需84〜100克，占总能量的30〜35%。

说完了吃的就再说说与穿有关系的化学知识。

我们洗衣服用的洗衣粉可以说功能越来越多,有加酶漂白的,有帮助柔顺的，还有芳香四溢的,
可以说五花八门，可是，你知道吗?洗衣粉功效越强越多，表明添加的化学剂越多，即使是宣称柔顺防护的配方,也同样含有刺激的化学制剂。

因此，购买洗衣粉要尽量选功能简单、添加成分少、气味淡的。

化学与住的联系就更不用说了,就拿我们居住的地球来说，据英国布里斯托(Bristol)大学和帝国大学科学家研究发现,如今地球大气中的二氧化碳含量要高于百万年前的水平。

如今二氧化碳含量水平的上升, 主要归咎于人类对林木的过度砍伐和化石燃料的大量使用。

据预测, 到2100年,其含量将上升到距今5千万年前的始新世纪水平。

当时还没有巨大的冰川，大陆上的广大区域被洪水覆盖。

今天的伦敦区域在当时是热带沼泽，年均气温为25^,但如今的年均温度则为10°C。

地球温度的升高，将给我们人类带来无法想象的灾难。

2008年9月25日,我国神州七号载人火箭发射成功,是我国航天事业又一个里程碑。

未来去月球旅行将不再是梦。

火箭之所以能飞上太空，因为它所使用的燃料是能量巨大的火箭推进剂，有固体和液体两大类。

固体推进剂可分为双基推进剂（主要由硝化棉和硝酸酯类增塑剂如硝化甘油等组成）和复合推进剂（主要由可燃剂粘结剂如聚氨基甲酸酯、
聚硫橡胶、聚丁二烯等和氧化剂如硝酸铉、高氯酸铵等组成）。

液体推进剂由可燃剂（如液氢、肼类、胺类、硼烷、石油产品等）和氧化剂（如液氧、液氟、过氧化氢、发烟硝酸、四氧化二氮、四硝基甲烷等）组成。

总之,在我们身边化学无处不在，无时不在，化学影响到我们生活的方方面面。

化学可以给人以知识,化学可以给人以智慧，所以我们要会好化学,建设我们伟大的祖国！。