其中99%集中于骨骼和牙齿中,而另外1%以游离或结合离子的状态存在于软组织、细胞外液与血液中,这部分钙统称为混溶钙池。机体内的钙,一方面用于构成骨骼和牙齿,另一方面则参与各种生理功能和代谢过程。体内钙缺乏到一定程度,则可引起缺乏症。
钙的摄入、吸收和排泄共同影响体内钙的平衡,钙在体内的代谢过程,就是维持体内钙环境稳定性的过程。循环中钙的水平取决于钙的平衡,而钙的平衡则由钙的摄入、吸收和排泄三者之间的关系所决定。三者所起作用的比重因不同对象的生理状况而有差异。需要强调的是,吸收和排泄在决定钙平衡中与摄入量同样重要。
影响钙吸收的因素很多,主要包括机体与膳食两个方面。(1)机体因素:因钙的吸收与机体的需要程度密切相关,因而生命周期的各个阶段钙的吸收情况不同。婴儿时期因需要量大,吸收率可高达60%,儿童约为40%,年轻人停留在25%左右,成年人仅为20%左右。钙吸收率随年龄增长而渐减,平均每增长年龄10岁,钙吸收率减少5%~10%。钙在肠道的通过时间和黏膜接触面积大小可影响钙的吸收。胃酸降低会降低不易溶性钙盐的溶解度而降低钙吸收。体力活动可促进钙的吸收。(2)膳食因素:首先是膳食中钙的摄入量,摄入量高,吸收量相应也高,但吸收量与摄入量并不成正比,摄入量增加时,吸收率相对降低。其次,膳食中维生素D的存在量的多少,对钙的吸收有明显影响。乳糖与钙形成可溶性低分子物质,以及在糖被肠道菌分解发酵产酸时,肠道pH值降低,均有利于钙吸收。适量的蛋白质和一些氨基酸可与钙结合成可溶性化合物而有利于钙吸收。高脂膳食可延长肠道停留和钙与黏膜接触时间,可使钙吸收有所增加,但脂肪酸与钙结合形成脂肪酸钙,则影响钙吸收。低磷膳食可提高钙的吸收率。
谷类中的植酸会在肠道中形成植酸钙而影响吸收。某些蔬菜如菠菜、苋菜、竹笋中的草酸会与钙形成草酸钙,也会影响吸收。影响钙吸收的主要因素。
(二)铁
人体内铁的含量约为4~5g,有两种存在形式,一为“功能性铁”,是铁的主要存在形式,其中血红蛋白含铁量占总含铁量的60%~75%,3%在肌红蛋白,1%未含铁酶类,这些铁发挥着铁的功能作用,参与氧的转运和利用。一为“贮存铁”,是以铁蛋白和含铁血红素形式存在于血液、肝、脾与骨髓中,约占体内总铁的25%~30%。在人体器官组织中铁的含量,以肝、脾为最高,其次为肾、心、骨骼肌与脑。铁在体内的含量随年龄、性别、营养状况和健康状况而有很大的个体差异。
摄入的食物铁在胃内,经胃酸的消化作用,溶解、离子化并还原成为亚铁状态,形成低分子的螯合物质。正常胃液含有一种未名的化学稳定因素,在小肠中碱性条件下,此种因素可使摄入的铁减慢沉降,而易为肠黏膜吸收。铁的吸收主要在小肠的上段,且吸收率最佳,但铁的吸收在小肠的任何一段都可进行。
铁在食物中广泛存在,但铁在食物中存在的形态不利于机体对它的吸收。食物中的铁可分为血红素铁和非血红素铁两类,它们以不同的机理被吸收。
(1)血红素铁主要存在于动物性食物中,是与血红蛋白及肌红蛋白结合的铁。此种类型的铁不受植酸或磷酸的影响,能以血红素铁的形式直接被肠黏膜上皮细胞吸收,其吸收率比亚铁离子要高。其吸收过程不受其他膳食因素的干扰,吸收率一般为25%。
(2)另一类则为非血红素铁,主要存在于植物性食物中,有很多因素可影响对非血红素铁的吸收。
为了促进人体对铁的吸收和利用,在烹饪中应注意做到以下几个方面:
对蔬菜的烹调宜整棵烫焯一下,迅速捞出甩去浮水,不要挤出水汁,然后再切配烹调。尽量少用或少用鲜竹笋、茭白、四季豆等含草酸多的蔬菜作配料。如炒猪肝、炒腰花,可用山药、荸荠、花菜(花椰菜)、莴苣等。再如焯芹菜可整棵带叶烫,然后趁热切配、调味,不可挤水。这样可排除对铁、钙吸收的不利因素,提高生物有效性。
在筵席中配制用水果作原料的菜品,饭后加一道水果(含鞣酸较少的水果),不要上茶,特别是浓茶。因浓茶中的鞣酸能和铁生成鞣酸铁沉淀,所以在刚吃过饭后,不宜接着饮浓茶。
膳食中铁的来源为动物肝脏、动物全血、肉类、鱼类,以及一些蔬菜,如油菜、芥菜、雪里红、苋菜、莴笋叶、韭菜等。
常用强化食品的铁化合物有硫酸亚铁、元素铁、正磷酸铁和焦磷酸铁钠。其中以硫酸亚铁容易被机体吸收,但是容易使食品褪色或氧化。元素铁亦容易被吸收,并且对食品质量变化影响不大。
促进铁盐吸收的因素有维生素C、果糖、氨基酸、肉类、血红素铁等。
(三)铜
铜是一种在人体内含量比铁更少,而且又与铁有关的微量元素。正常成年人体内含铜100~200mg,平均为150mg左右。体内的铜大部分以结合状态存在,小部分以游离状态存在。约50%~70%的铜存在于肌肉和骨骼内,20%存在于肝脏内,5%~10%分布于血液内,微量存在于含有铜的酶类中。人体内有30种以上的酶和蛋白质含有铜,这些酶缺乏铜即失活。特别是含铜的酶能把氧和氢在体温条件下,直接化合成水。
铜是人体中独特的催化剂。
动物实验表明,铜不足会造成骨骼缺陷、神经组织退化、皮肤色素沉着等症状出现。
一般成年人每日需铜2mg。目前大多数人饮食中的铜量都偏不足,大约只有0.8mg左右。影响铜吸收的因素有钼、锌、镉和硫化物。高糖饮食及维生素C有碍于铜的吸收,食品中的氨基酸有利于铜的吸收,故在饮食中常配些肝脏制品以及牡蛎、虾、果仁、蔬菜、鲜肉等食物。
(四)锌
人体内含锌总量为2.3g左右,而每日所需的供给量为10~15mg。人体缺锌,会对身体健康产生伤害。成年人缺锌使心脏内膜充血和心肌发生炎症、肝脾肿大、性功能衰退;儿童缺锌则食欲不振、味觉迟钝、生长发育迟缓;孕妇缺锌会产生畸形婴儿。
人体摄取锌的主要来源是动物食品和植物食品。牛肉、猪肉和羊肉含锌20~60mg/kg;鱼类和其他海产品含锌15mg/kg以上;豆类和小麦含锌15~20mg/kg,谷类经碾磨后,其可食部分的锌量明显下降。动物性食品中锌的利用率优于植物性食品。
因为谷物中含有植酸盐,与锌结合成不溶性盐,而使锌的利用率下降。促使植酸水解的酶是含锌的酶,缺锌时其活力下降,对植酸的破坏作用减低,造成不能被利用的锌盐增多。酵母菌具有较多的活性植酸酶,面粉经过酵母发酵后,植酸可以减少15%~20%,锌的溶解度增加2~3倍,锌的利用率增加30%~50%。此外,铜、钙、粗纤维等都会妨碍锌的吸收。
在烹调中,肝(猪、牛、羊等)汆汤比爆炒要好,煸炒法比划油法好。食用时尽量排除油,连菜汤汁一起食用。上述方法亦适用其他动物性烹饪原料。豆制品(如豆腐、千张等)“焯水”(排除黄浆水味)时,操作时间要短,水沸即捞,不宜久煮。目前已有强化锌牛奶,是补充锌的良好食品,尤其是婴幼儿的补锌佳品。
(五)磷
正常人含磷总量为600~900g,约占成年人体重的1%。约有70%~80%的磷与钙、镁以磷酸盐的形式存在于骨骼和牙齿中,其余则形成多种有机磷酸化合物存在于细胞中,如磷脂、核酸和某些辅酶等。
磷广泛存在于动、植物组织中,并与蛋白质或脂肪结合成为核蛋白、磷蛋白和磷脂,也有少量其他有机磷和无机磷化合物。除植酸形式的磷不能被人体充分吸收和利用外,其他大都能被人体吸收和利用。
谷类种子、大豆中主要为植酸形式的磷,利用率很低,但用酵母发面或预先将谷粒、豆粒浸泡于热水中,植酸能被酶水解生成肌醇与酸磷盐,从而提高磷的吸收率。
蛋黄中的磷,大多数是以卵磷蛋白、磷脂体、甘油磷酸等形式存在。在贮存过程中,这些磷化合物会逐步分解成无机磷酸,有助于人体吸收。维生素D也有助于磷的吸收。但在食物中镁、铁等元素过多时,能和磷酸结合形成不溶性或难溶性盐类,妨碍磷的吸收。
用磷强化食品时,常用正磷酸盐、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、偏磷酸钠和骨粉等作为磷的强化剂。
(六)碘
成人体内含碘总量为20~50mg,其中约20%存在于甲状腺中。甲状腺的聚碘能力很高,其碘浓度可比血浆高25倍。碘在甲状腺中以甲状腺素及三碘甲腺原氨酸的形式存在,至于血浆中的碘则主要为与蛋白质结合的碘。
人缺碘会甲状腺肿大,幼儿缺碘还可以引起先天性心理和生理变化,导致小儿痴呆症,这是常见的地方病。
海产品丰富的碘,如海带、海盐、海鱼、海虾等。烹调时,要考虑碘的化合物往往易溶于水而流失。海带冷泡24小时,碘的溶出达35.8%;若切碎后与水共煮,则海带中碘的流出达70%~80%。
补充人体所需碘的最简便方法是食用碘化食盐。碘化食盐是加入碘化钾的食盐,碘化食盐每克含碘约70μg。
六、合理烹饪促进矿物质的吸收
为了促进人体对矿物质的吸收,配膳时,应注意以下几个方面的问题。
(一)避免食物中各种成分的不良化学反应
不良化学反应会影响矿物质的吸收,特别要注意各种物质间的沉淀反应。排骨、带骨肘子等含有丰富的钙和铁等矿物质,在配菜过程中,如果配以含草酸高的蔬菜类,如菠菜、苋菜和春笋等,往往使菜中的草酸在烹调时和肉中的钙、铁结合成难消化吸收的草酸钙、草酸铁,从而降低了钙、铁利用率,降低了肉的食用价值。所以在烹制前,应先将这些含草酸多的蔬菜焯一下水,除去草酸,这样钙、铁都可以充分吸收。
(二)利用各种有利的化学反应
一些有利的化学反应可生成可溶性盐,以促进人体对矿物质的吸收。在炒菜时,荤素搭配,蔬菜中的钙、铁与瘦肉中的氨基酸结合,可使钙、铁的吸收率成倍提高。蔬菜、水果中含维生素C多,蛋白质肝、动物血等含铁丰富,烹调在一起,维生素C可使不易吸收的有机铁还原为便于吸收的铁。孕妇、儿童、青少年机体容易缺钙、铁,主要是吸收率低。因此,通过合理烹调,促进食物中钙、铁的吸收颇为重要。烹调某些菜肴时加点醋,可以提高钙的消化吸收率,如醋熘鱼、糖醋排骨等。据有关资料报道,加醋后菜肴的游离钙增加35%。
(三)注意碱性与酸性食品的搭配,维持人体酸碱平衡
饮食中各种食物如果搭配不当,容易引起人体生理上酸碱平衡失调。一般情况下,在饮食中酸性食品容易超过需要(因为人们的主食都属于酸性食品),导致血液偏酸。
这不仅会增加钙、镁等碱性元素的消耗引起人体缺钙症,而且会使血液的色泽加深,黏度增大,引起酸中毒。儿童发生中毒时,容易患皮肤症、神经衰弱、疲劳倦怠、胃酸过多、便秘、软骨、龋齿等病。中、老年人发生酸中毒时,容易患神经痛、血压增高和动脉硬化、胃溃疡、脑溢血等病。所以,在饮食中必须注意酸性食品和碱性食品的适当搭配,尤其应该控制酸性食品的比例。这样,才能保持生理上的酸碱平衡,防止酸中毒。同时,也有利于食品中各种营养成分的充分利用,达到提高食品营养价值的目的。
猪肉是含硫、磷、氯较高的食物,在体内代谢产生酸性物质。因此,食用时要配以含钙、钾、钠、镁等碱性离子较高的蔬菜,如韭菜、萝卜、芹菜、白菜和菠菜等。这样可以达到食品酸碱平衡。如若配以硬果食品,如花生、核桃、黑枣等,酸性食品和猪肉一起进入体内,会产生更多的酸性物质,而对人体健康不利。
第三节 糖类
一、概述
(一)糖的来源
糖类是自然界中最丰富的有机化合物,是食品的重要成分和人体主要能量来源之一,它广泛存在于动植物中。
植物的糖类物质主要来自于植物的光合作用,利用空气中的二氧化碳和水,在叶绿素内吸收太阳光合成糖类物质。
能进行光合作用。因此,人和动物须从食用植物中摄取糖类物质作为自身的主要来源。
在植物界,糖类一般占植物体积中的50%~90%,植物的细胞壁、木质部等含有大量的纤维素、半纤维素、果胶质等,是植物体的骨骼成分。多数植物以淀粉或蔗糖为贮能物质。
在动物界,虽然绝对含量较少,一般约占动物体干重的2%,但却起着重要的生理功能,如乳糖、糖原、葡萄糖等,甚至在生物遗传基础物质——核糖核酸和脱氧核糖核酸中也有糖类的作用。
(二)糖的定义
糖类是主要由碳、氢、氧三种元素组成的一大类有机物,由于分子中的氢与氧原子数的比例恰好为2∶1,与水组成相同,故常称为碳水化合物。它们大多数可用通式Cn(H2O)m来表示,式中的n代表碳原子的个数,m代表氧原子个数,氢原子的个数是2m。然而从绝大多数糖类物质所归纳出来的通性来看,Cn(H2O)m这个通式并不确切,有些糖类物质如鼠李糖(C6H12O5)等,并不符合这个通式,但却具有糖类物质的一般特性;而有些化合物,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等,虽然符合这个通式,但却不具有糖类物质的一般特性,所以用糖类名称较为确切。由于历史和习惯上的原因,“碳水化合物”的名称仍然广泛地使用着。