合理的膳食結(jié)構(gòu)《中國成人超重和肥胖癥預防控制指南》建議,每日平衡膳食結(jié)構(gòu)中,蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪提供的能量應該分別占攝入總能量的 15-20%、60-65%和 25%左右。這些數(shù)據(jù)和美國農(nóng)業(yè)部(USDA)給出的指導非常相似,根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部的建議,平衡膳食中蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪提供的能量應該分別占總能量攝入的10-35%、45-65%和20-35%。假設你每天攝入2000千卡的能量,合理的飲食應該是 91g蛋白質(zhì),271g碳水化合物和 65g脂肪。美國農(nóng)業(yè)部的標準和美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的標準也略有差距。在食品標簽上,美國統(tǒng)一采用了 FDA的標準,按照這個標準,對于 2000千卡的能量攝入量,平衡膳食中蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪的含量應該分別是50g、300g和65g。盡管 USDA和 FDA的標準有所不同,但兩者都強調(diào)了膳食纖維的重要性。USDA推薦每攝入 1000千卡的熱量,就需要 14g膳食纖維,按照 2000千卡的能量攝入,我們每天需要 28g左右的膳食纖維。而 FDA相應的標準是25g。
此外,USDA還強調(diào)了脂肪攝入的重要性,由于脂肪在大腦發(fā)育中有重要作用,2到 3歲的嬰兒脂肪攝入應該占總能量攝入的 30-35%,對于 4到18歲的兒童和青少年,25-35%的脂肪攝入比較合理。合理的脂肪攝入對于成年人也非常重要。合理的好脂肪能夠增加“飽”的感覺,不吃“油水”,就會常覺得肚子餓,餓著肚子的人很難減肥,這一點會在以后的章節(jié)中介紹。
食物和能量的轉(zhuǎn)換
食物不僅為人體提供了物質(zhì)基礎,同時還提供能量保證。食物被人體吸收后,在酶的作用下和肺部吸入的氧氣發(fā)生氧化反應,釋放出人體所需的熱量。氧化反應可以通俗地理解為燃燒。人體就像一個燒煤和汽油的鍋爐,糖類和蛋白質(zhì)類似于煤炭,而脂肪類似于汽油。同樣重量的汽油燃燒要比煤炭釋放出更多的熱量,同樣,脂肪也比糖類和蛋白質(zhì)能為人體提供更多的熱量。下面我們就簡單講一講它們的燃燒機理。
單糖是最簡單的碳水化合物,其分子式為 C 6H12O6。將碳原子化為 1,這個分子式就可以進一步簡化為 CH 2O,C是碳,H 2O是水,合到一起就是碳水,這就是碳水化合物名稱的來源。一個 CH 2O需要和兩個 O原子(一個氧氣分子)
反應,生成二氧化碳(CO 2)和水,反應過程中釋放出能量,其反應方程式可
以簡化為:CH 2O+O2 → CO2+H2O。糖的燃燒非常純凈,無色無味。
我們以甘氨酸為例來解釋一下蛋白質(zhì)的氧化過程。甘氨酸的分子式為: C2H5NO2,其分子式可以重組為 CH 2(NH3CO2)。如以下反應式所示,它與 3個氧原子反應生成 2個二氧化碳和一個氨水(NH 3·H2O)。和糖類的氧化反應相比,蛋白質(zhì)的氧化反應釋放出更多的能量,但由于蛋白質(zhì)比糖類的分子量(以單碳簡化后的分子通式來算)要大,單位質(zhì)量的蛋白質(zhì)和糖類產(chǎn)生的能量
差不多。從反應式中看出,蛋白質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的氣味來自于氨水。
CH2(NH3CO2) +3O → 2CO2+ NH3·H2O
對于飽和脂肪,氧原子的數(shù)量可以忽略不計,應用和處理糖類分子式相同的辦法,其分子式可以簡化為 CH2。和蛋白質(zhì)一樣,它也需要與 3個氧原
子反應生成二氧化碳和水。由于反應產(chǎn)生很大熱量,而且脂肪比含有相同碳原
子的碳水化合物要輕,所以單位質(zhì)量的脂肪比糖類和蛋白質(zhì)產(chǎn)生的能量要多。
CH2+3O → CO2+H2O
作者聲明,以上反應式只是為了簡單近似地說明食物和能量之間的關(guān)系,不能用于高考答卷。人體不能直接氧化蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)變成糖后才能釋
放能量。脂肪可以被直接利用,也可以被轉(zhuǎn)換成糖再被人體利用。無論如何,
實際的氧化反應要比以上簡化的方程式復雜得多。
既然單位質(zhì)量的脂肪可以釋放的能量最多,那么,單位質(zhì)量的脂肪儲存的能量也最多。經(jīng)過這么多年的演化,人體變得非常聰明,一見到剩余的能量,就將之轉(zhuǎn)化成脂肪,存在肚皮下面的網(wǎng)膜里。在需要能量的時候,首先燃燒的就是血糖,如果還不夠,就將糖原轉(zhuǎn)化為血糖,再不夠,就將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成糖,然后將糖氧化。當?shù)鞍踪|(zhì)到糖的轉(zhuǎn)換還不夠快時,人體只能含著淚把脂肪扔到爐子里。了解這一點對減肥非常重要。減肥時一定要注意對蛋白質(zhì)(肌肉)的保護,如果沒有適量的運動和蛋白質(zhì)的補充,簡單的“節(jié)食”會使你失去肌肉。肌肉中含有 75%左右的水分,肌肉的減少會降低你體內(nèi)的水分含量,使你的體重快速降低。如果你還記得蜂腰減肥第一定律的話,你就知道,這樣做并沒有增加身體的密度,你也沒有減掉脂肪,這種方法對你的健康有害無益。
以上粗略地介紹了食物中幾種主要營養(yǎng)成分的熱量釋放過程。僅僅定性地了解能量的釋放是不夠的,你應該定量地知道食物釋放的熱量。焦耳(J)和卡路里(cal)是兩種常見的衡量熱量多少的單位,1卡等于 4.1868焦耳。世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦用千卡(kcal)作為食物能量的基本單位,顧名思義,一千卡就是一千卡路里,也就是我們常說的大卡,物理上講就是讓一公斤水升高一度所需要的熱量。
人們很早就知道食品中主要成分的含熱量。每克脂肪的熱量是 9千卡;酒精的熱量是 7千卡/克;每克蛋白質(zhì)和糖類能被人體吸收利用 4千卡的熱量;有機酸(蘋果酸和維生素 C都是有機酸)每克熱量為 2.4千卡;水的熱量為0。把食物中可以被人體吸收的各種成分的熱量加在一起,就是這種食物的熱量,這種計算食物熱量的方法由美國化學家威爾伯·在水(Wilbur Olin Atwater)提出,是世界各地政府和食品行業(yè)計算食物熱量的標準方法。