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1、化学工业出版社化学工业出版社课件制作：湖南化工职业技术学院课件制作：湖南化工职业技术学院 胡莉蓉胡莉蓉第十章第十章 化学与能源化学与能源学习目标：学习目标：1掌握油脂的组成、结构及性质，了解油脂的营养生理功能；掌握油脂的组成、结构及性质，了解油脂的营养生理功能；2掌握葡萄糖的结构及性质，了解蔗糖、麦芽糖、淀粉的结构及性质，了掌握葡萄糖的结构及性质，了解蔗糖、麦芽糖、淀粉的结构及性质，了解糖类的营养生理功能；解糖类的营养生理功能；3掌握蛋白质的组成及性质，了解蛋白质的营养生理功能；掌握蛋白质的组成及性质，了解蛋白质的营养生理功能；4了解合理营养与平衡膳食的有关知识了解合理营养与平衡膳食的有关知识
2、学习内容学习内容第一节第一节 油脂油脂第二节第二节 糖类糖类第三节第三节 蛋白质蛋白质第四节第四节 合理营养与平衡膳食合理营养与平衡膳食作用：是人体组织细胞生长、发育、修补和维持器官功能所必需作用：是人体组织细胞生长、发育、修补和维持器官功能所必需的物质。的物质。营养素营养素：食物中能够被人体消化吸收和利用的各种营养成分。：食物中能够被人体消化吸收和利用的各种营养成分。六大营养素六大营养素糖类糖类蛋白质蛋白质油脂油脂无机盐无机盐维生素维生素水水第一节第一节 油脂油脂油脂在人体内氧化时能够产生大量热能，是食物中能量最高的营养素。油脂在人体内氧化时能够产生大量热能，是食物中能量最高的营养素。油脂属
3、于酯类化合物，是高级脂肪酸甘油脂的通称。油脂属于酯类化合物，是高级脂肪酸甘油脂的通称。油脂油脂油油脂肪脂肪常温下植物脂肪为液态，称常温下植物脂肪为液态，称“油油”花生油、豆油、菜籽油等花生油、豆油、菜籽油等常温下动物脂肪为固态，称常温下动物脂肪为固态，称“脂（肪）脂（肪）”猪油、牛脂、鲸脂等猪油、牛脂、鲸脂等一、油脂的组成和结构一、油脂的组成和结构主要成分：含偶数碳原子的主要成分：含偶数碳原子的直链高级脂肪酸和甘油直链高级脂肪酸和甘油生成的生成的酯酯。R、R、R代表饱和烃基或不饱和烃基，可相同可不同。代表饱和烃基或不饱和烃基，可相同可不同。溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂。溶解性：难溶于水，易
4、溶于有机溶剂。密度：密度一般在密度：密度一般在0.90.95gcm3之间，比水轻。之间，比水轻。颜色：纯净的油脂是无色、无臭、无味的。但一般油脂中，尤其是植物油颜色：纯净的油脂是无色、无臭、无味的。但一般油脂中，尤其是植物油脂中，由于溶有维生素和色素（如胡罗卜素）等物质，所以有颜色。脂中，由于溶有维生素和色素（如胡罗卜素）等物质，所以有颜色。二、油脂的性质二、油脂的性质物理性质物理性质1.水解水解化学性质化学性质甘油甘油高级脂肪酸钠盐高级脂肪酸钠盐皂化反应皂化反应：油脂在碱性条件下的水解油脂在碱性条件下的水解。应用应用：制取肥皂制取肥皂2.加成加成液态的油中的不饱和脂肪酸中含有碳碳双键，可以发
5、生加成反应。液态的油中的不饱和脂肪酸中含有碳碳双键，可以发生加成反应。不饱和油脂不饱和油脂 （液态）（液态）饱和油脂饱和油脂 （固态）（固态）催化加氢催化加氢油脂的氢化（硬化）油脂的氢化（硬化）应用：应用：食品工业利用油脂硬化的原理来生产人造奶油。食品工业利用油脂硬化的原理来生产人造奶油。某些油脂暴露在空气中，其表面能形成一层坚硬、光亮并富有弹性的某些油脂暴露在空气中，其表面能形成一层坚硬、光亮并富有弹性的薄膜，这种结膜特性叫油的薄膜，这种结膜特性叫油的干性（也叫干化）干性（也叫干化）。3.干性（干化）干性（干化）例例：桐油就是最好的干性油。桐油是我国的特产油，占世界总产量的：桐油就是最好的干
6、性油。桐油是我国的特产油，占世界总产量的90%以上。以上。4.酸败酸败 天然油脂暴露在空气中会自发进行氧化反应，发生酸臭和口味变苦的现天然油脂暴露在空气中会自发进行氧化反应，发生酸臭和口味变苦的现象，称为象，称为油脂的酸败油脂的酸败。原因：原因：油脂中不饱和链烃被空气中的氧氧化分解产生低级的醛、酮和羧酸等油脂中不饱和链烃被空气中的氧氧化分解产生低级的醛、酮和羧酸等油脂的储存油脂的储存：置于避光、干燥处，加入少量抗氧剂如维生素置于避光、干燥处，加入少量抗氧剂如维生素E等。等。三、油脂的营养生理功能三、油脂的营养生理功能1.供给和贮存热能供给和贮存热能油脂是人类必需的高能量物质油脂是人类必需的高能
7、量物质 2.构成身体组织构成身体组织脂肪是构成人体细胞的主要成分脂肪是构成人体细胞的主要成分（磷脂、糖脂、胆固醇是构成细（磷脂、糖脂、胆固醇是构成细胞膜类脂层的基本材料）胞膜类脂层的基本材料）5.供给必需脂肪酸、调节生理功能供给必需脂肪酸、调节生理功能 3.维持体温、保护脏器维持体温、保护脏器皮下脂肪能保温御寒；器官、关节和神经组织等周围的脂肪组织，皮下脂肪能保温御寒；器官、关节和神经组织等周围的脂肪组织，对脏器起固定支持和保护作用，免受外力撞击。对脏器起固定支持和保护作用，免受外力撞击。4.促进脂溶性维生素的吸收促进脂溶性维生素的吸收脂肪是脂溶性维生素（维生素脂肪是脂溶性维生素（维生素A、D
8、、K、E等）的良好溶剂。等）的良好溶剂。第二节第二节 糖类糖类从化学结构上看，糖类是一类多羟基醛或多羟基酮，或者水解后可以生成从化学结构上看，糖类是一类多羟基醛或多羟基酮，或者水解后可以生成它们的化合物。它们的化合物。根据能否水解及水解产物的不同，糖类可分为根据能否水解及水解产物的不同，糖类可分为单糖、低聚糖和多糖。单糖、低聚糖和多糖。一、单糖一、单糖（一）单糖的结构（一）单糖的结构从化学结构上看，单糖都是多羟基醛或多羟基酮，含有醛基的叫从化学结构上看，单糖都是多羟基醛或多羟基酮，含有醛基的叫醛糖醛糖，含有，含有酮基的叫酮基的叫酮糖酮糖。具有代表性：具有代表性：葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖构造简式
9、：构造简式：化学式：化学式：C C6 6H H1212O O6 6（二）葡萄糖的性质及用途（二）葡萄糖的性质及用途葡萄糖是一种白色晶体，有甜味，易溶于水，不溶于乙醚和苯。葡萄糖是一种白色晶体，有甜味，易溶于水，不溶于乙醚和苯。广泛存在于蜂蜜、甜水果和植物的种子、茎、叶、根、花及果实中；尤其在广泛存在于蜂蜜、甜水果和植物的种子、茎、叶、根、花及果实中；尤其在成熟的葡萄中含量较高；人和动物的血液中也含有葡萄糖，医学称之为血糖。成熟的葡萄中含量较高；人和动物的血液中也含有葡萄糖，医学称之为血糖。1.氧化反应氧化反应 葡萄糖是一种多羟基醛。醛基易被氧化成羧基，具有还原性，能发生银葡萄糖是一种多羟基醛。
10、醛基易被氧化成羧基，具有还原性，能发生银镜反应费林反应。镜反应费林反应。在人体组织里发生氧化还原反应，放出热量，供生理活动所需。在人体组织里发生氧化还原反应，放出热量，供生理活动所需。2.酯化反应酯化反应葡萄糖分子中含有羟基，能和酸作用生成酯。葡萄糖分子中含有羟基，能和酸作用生成酯。3.发酵作用发酵作用在有机催化剂酒化酶的存在下发酵为醇：在有机催化剂酒化酶的存在下发酵为醇：葡萄糖葡萄糖的用途的用途人类所需能量的重要来源之一。人类所需能量的重要来源之一。人体新陈代谢不可缺少的营养物质。人体新陈代谢不可缺少的营养物质。重要的医药原料，重要的医药原料，在食品工业上用于制糖浆、糖果等。在食品工业上用于
11、制糖浆、糖果等。制镜工业和热水瓶胆镀银，用葡萄糖作还原剂。制镜工业和热水瓶胆镀银，用葡萄糖作还原剂。（三）果糖（三）果糖性质性质：是一种多羟基酮，在碱性溶液中，果糖能生成戊糖酸和甲酸，由于：是一种多羟基酮，在碱性溶液中，果糖能生成戊糖酸和甲酸，由于产生了产生了甲酸甲酸，使果糖表现出还原性，因此能发生银镜反应。它与葡萄糖都，使果糖表现出还原性，因此能发生银镜反应。它与葡萄糖都被称为还原糖。被称为还原糖。存在存在：果糖与葡萄糖共存于蜂蜜和许多水果中。它是一种黄白色晶体，是普：果糖与葡萄糖共存于蜂蜜和许多水果中。它是一种黄白色晶体，是普通糖类中最甜的糖。通糖类中最甜的糖。用途：用途：果糖可用作食物、
12、营养剂和防腐剂。果糖可用作食物、营养剂和防腐剂。在人体内可迅速转化为葡萄糖，具有供给热量、补充体液及营养全身在人体内可迅速转化为葡萄糖，具有供给热量、补充体液及营养全身的作用。的作用。二、低聚糖二、低聚糖低聚糖是指能水解成几个分子单糖的糖。低聚糖是指能水解成几个分子单糖的糖。（一）蔗糖（一）蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜中，故名蔗糖。主要存在于甘蔗和甜菜中，故名蔗糖。纯净的蔗糖是白色晶体，易溶于水，甜度仅次于果糖。纯净的蔗糖是白色晶体，易溶于水，甜度仅次于果糖。化学式化学式：C12H22O11。不含有醛基，不显还原性，是一种非还原性糖。不含有醛基，不显还原性，是一种非还原性糖。水解水解 用途用途：食
13、用糖；在医药上用作矫味剂，常制成糖浆服用；也可作防腐剂。：食用糖；在医药上用作矫味剂，常制成糖浆服用；也可作防腐剂。（二）麦芽糖（二）麦芽糖用途用途：主要用于食品工业中，也可作为微生物的培养基。：主要用于食品工业中，也可作为微生物的培养基。存在于麦芽中，故称为麦芽糖。饴糖就是麦芽糖的粗制品。存在于麦芽中，故称为麦芽糖。饴糖就是麦芽糖的粗制品。麦芽糖是白色晶体，易溶于水，有甜味，但不如蔗糖甜。麦芽糖是白色晶体，易溶于水，有甜味，但不如蔗糖甜。水解水解：麦芽糖在硫酸或酶的催化作用下，发生水解反应，：麦芽糖在硫酸或酶的催化作用下，发生水解反应，1mol麦芽糖生成麦芽糖生成2mol葡萄糖。葡萄糖。结构
14、结构：与蔗糖互为同分异构体，分子结构中含有醛基，因此具有还原件，：与蔗糖互为同分异构体，分子结构中含有醛基，因此具有还原件，也属于还原糖。也属于还原糖。三、多糖三、多糖通式：通式：(C6H10O5)n。由于。由于n值的不同，所以淀粉和纤维素不是同分异构体，它值的不同，所以淀粉和纤维素不是同分异构体，它们都是天然高分子化合物。们都是天然高分子化合物。多糖是指水解后能生成许多单糖分子的糖。多糖是指水解后能生成许多单糖分子的糖。自然界中常见的多糖有自然界中常见的多糖有淀粉和纤维素淀粉和纤维素 多糖没有甜味，没有还原性，是非还原糖。多糖没有甜味，没有还原性，是非还原糖。（一）纤维素（一）纤维素存在存在
15、：自然界分布很广，存在于植物体内，构成植物细胞壁的主要成分。棉：自然界分布很广，存在于植物体内，构成植物细胞壁的主要成分。棉花是较纯粹的纤维素，质量分数约为花是较纯粹的纤维素，质量分数约为92%95%；亚麻、木材中约为；亚麻、木材中约为50%；蔬菜中也含有较多的纤维素。蔬菜中也含有较多的纤维素。用途用途：食草动物的饮料，牛、马、羊等食草动物的胃肠里有纤维素水解酶，：食草动物的饮料，牛、马、羊等食草动物的胃肠里有纤维素水解酶，能将纤维素水解生成葡萄糖。能将纤维素水解生成葡萄糖。人的食物中配适量的纤维素（蔬菜）能促进消化液的分泌，刺激肠道蠕动，人的食物中配适量的纤维素（蔬菜）能促进消化液的分泌，刺
16、激肠道蠕动，减少胆固醇的吸引和肠道疾病。减少胆固醇的吸引和肠道疾病。性质性质：白色、无臭、无味的物质，不溶于水及有机溶剂，性质较为稳定。在：白色、无臭、无味的物质，不溶于水及有机溶剂，性质较为稳定。在高温下能被浓硫酸水解，其最终产物是葡萄糖。高温下能被浓硫酸水解，其最终产物是葡萄糖。（二）淀粉（二）淀粉用途用途：淀粉是人类的主要食物，供给人体活动所需的能量。淀粉是人类的主要食物，供给人体活动所需的能量。工业上用于生产糊精、葡萄糖、酒精等。工业上用于生产糊精、葡萄糖、酒精等。存在存在：淀粉主要存在于植物的种子和块根里，谷类中含量较多。淀粉主要存在于植物的种子和块根里，谷类中含量较多。1.淀粉为白
17、色粉末，它不溶于冷水，在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂，有一淀粉为白色粉末，它不溶于冷水，在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂，有一部分淀粉会溶解在水中，另一部分悬浮在水中，形成胶状淀粉糊。部分淀粉会溶解在水中，另一部分悬浮在水中，形成胶状淀粉糊。性质性质2.淀粉与碘作用呈蓝紫色，反应灵敏，用于检验淀粉或碘。淀粉与碘作用呈蓝紫色，反应灵敏，用于检验淀粉或碘。四、糖类的营养生理功能四、糖类的营养生理功能1.供给热能供给热能 2.构成机体组织构成机体组织 3.保肝解毒作用保肝解毒作用 在人们的饮食中，糖类占的比例最大。从营养学观点来考在人们的饮食中，糖类占的比例最大。从营养学观点来考虑，糖在总热量中，所占的比例以
18、虑，糖在总热量中，所占的比例以5070为宜，为宜，人体的许多组织中，都需要有糖参加，它是构成人体组织的一类重人体的许多组织中，都需要有糖参加，它是构成人体组织的一类重要物质。例如，血液中的血糖要保持一定范围，过高患糖尿病，过要物质。例如，血液中的血糖要保持一定范围，过高患糖尿病，过低使脑神经得不到足够的养分，容易出现昏迷、休克。低使脑神经得不到足够的养分，容易出现昏迷、休克。当肝糖原贮备较充足时，肝脏对某些化学毒物如当肝糖原贮备较充足时，肝脏对某些化学毒物如CCl4.C2H5OH、砷等有较强、砷等有较强的解毒作用，对各种细菌感染所引起的毒血症也有较强的解毒作用。的解毒作用，对各种细菌感染所引起
19、的毒血症也有较强的解毒作用。第三节第三节 蛋白质蛋白质蛋白质广泛存在于生物体内，是组成各种细胞的基础物质蛋白质广泛存在于生物体内，是组成各种细胞的基础物质 一、蛋白质的组成一、蛋白质的组成蛋白质是一种极其复杂的生物高分子化合物，相对分子质量很大。它种类繁多，蛋白质是一种极其复杂的生物高分子化合物，相对分子质量很大。它种类繁多，但所有的蛋白质都含有但所有的蛋白质都含有C、H、O、N四种元素，多数还含有四种元素，多数还含有S，少数含有，少数含有P、Cu、Mn、Zn，个别的含有，个别的含有I蛋白质受酸、碱或酶的作用时，都水解而生成蛋白质受酸、碱或酶的作用时，都水解而生成-氨基酸。氨基酸。-氨基酸氨基
20、酸是建筑蛋白质的砖石是建筑蛋白质的砖石 二、蛋白质的性质二、蛋白质的性质1.盐析作用盐析作用在蛋白质溶液中加入饱和无机盐（如硫酸钠、硫酸铵、氯化钠等）溶液在蛋白质溶液中加入饱和无机盐（如硫酸钠、硫酸铵、氯化钠等）溶液后，使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为后，使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析盐析。盐析作。盐析作用是个可逆过程。用是个可逆过程。应用应用：所以可利用盐析作用进行分离、提纯蛋白质。所以可利用盐析作用进行分离、提纯蛋白质。2.变性作用变性作用在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等的作用下，蛋白质溶解度降低而凝结在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等的作用下，蛋白质溶解度
21、降低而凝结起来。称为变性。变性后的蛋白质失去生理活性起来。称为变性。变性后的蛋白质失去生理活性，是不可逆的。是不可逆的。应用：应用：服用含蛋白质丰富的鸡蛋清、牛奶等解救重金属盐服用含蛋白质丰富的鸡蛋清、牛奶等解救重金属盐(铜盐、铅盐、汞铜盐、铅盐、汞盐等盐等)中毒的病人；在临床上用酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法进行消毒杀中毒的病人；在临床上用酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法进行消毒杀菌；在食品加工中腌制松花蛋等。菌；在食品加工中腌制松花蛋等。3.颜色反应颜色反应蛋白质中含不同的氨基酸，可能和不同的试剂发生特殊的颜色变化。蛋白质中含不同的氨基酸，可能和不同的试剂发生特殊的颜色变化。例：例：某些蛋白
22、质遇浓硝酸后，即变成黄色，再加氨处理则又变成橙色。某些蛋白质遇浓硝酸后，即变成黄色，再加氨处理则又变成橙色。又如，在蛋白质溶液中加入碱和稀硫酸铜溶液，则显紫红色。又如，在蛋白质溶液中加入碱和稀硫酸铜溶液，则显紫红色。4.灼烧灼烧蛋白质灼热后即进行分解，发出具有烧羽毛的焦臭味。蛋白质灼热后即进行分解，发出具有烧羽毛的焦臭味。可用来识别棉织物和毛织物。可用来识别棉织物和毛织物。三、蛋白质的营养生理功能三、蛋白质的营养生理功能4.增强机体的免疫能力增强机体的免疫能力人体中的抗体就是免疫球蛋白（占人体血浆蛋白总量的人体中的抗体就是免疫球蛋白（占人体血浆蛋白总量的20）。）。1.构成和修补机体组织构成和
23、修补机体组织2.调节生理功能调节生理功能 3.运输功能运输功能 人体内输送人体内输送O2和带走和带走CO2是通过血红蛋白的运输来完成的。是通过血红蛋白的运输来完成的。结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素1965年年9月月17日，中科院生物化学研究所在世界上首次以人工合成方日，中科院生物化学研究所在世界上首次以人工合成方法得到结晶牛胰岛素，使法得到结晶牛胰岛素，使中国成为第一个合成蛋白质的国家中国成为第一个合成蛋白质的国家第四节第四节 合理营养与平衡膳食合理营养与平衡膳食一、合理营养的概念和意义一、合理营养的概念和意义合理营养合理营养就是使人体的营养生理需求与人体通过膳食摄入的各种营养就是使人体的营养生理需
24、求与人体通过膳食摄入的各种营养物质之间保持平衡。物质之间保持平衡。从广义上说，合理营养是健康长寿和力量的保证。从广义上说，合理营养是健康长寿和力量的保证。二、平衡膳食的组成二、平衡膳食的组成平衡膳食平衡膳食就是为人体提供足够数量的热能和适当比例的各类营养素，就是为人体提供足够数量的热能和适当比例的各类营养素，以保持人体新陈代谢的供需平衡，并通过合理的原料选择和烹调、合以保持人体新陈代谢的供需平衡，并通过合理的原料选择和烹调、合理编制食谱和膳食制度，使膳食感官性状良好、品种多样化，并符合理编制食谱和膳食制度，使膳食感官性状良好、品种多样化，并符合食品营养卫生标准，以适合人体的心理和生理需求，达到
25、合理营养的食品营养卫生标准，以适合人体的心理和生理需求，达到合理营养的目的。目的。统称粮食，粮食是供给碳水化合物的主要来源，也含有蛋白质，还统称粮食，粮食是供给碳水化合物的主要来源，也含有蛋白质，还含有维生素含有维生素B族和无机盐。占膳食总重的族和无机盐。占膳食总重的51。1.谷类、薯类和杂粮谷类、薯类和杂粮 主要供给蛋白质，而且是生理价值高的优质蛋白质，以弥补主食中蛋主要供给蛋白质，而且是生理价值高的优质蛋白质，以弥补主食中蛋白质供应之不足。在膳食中的比重应为白质供应之不足。在膳食中的比重应为6。2.动物肉类和豆类动物肉类和豆类 提供人体所需的维生素、食物纤维和无机盐。蔬果类在膳食提供人体所需的维生素、食物纤维和无机盐。蔬果类在膳食中所占的比重应为中所占的比重应为41。3.蔬菜类和水果类蔬菜类和水果类 烹调用油。增加食物的香味，补充部分热能并供给必需脂肪酸，促烹调用油。增加食物的香味，补充部分热能并供给必需脂肪酸，促进脂溶性维生素的吸收。占膳食总量的进脂溶性维生素的吸收。占膳食总量的2。4.油脂类油脂类Thanks for your attention!