膳食中蛋白质营养价值高低取决于为机体合成含氮化合物所提供必需氨基酸的种类和数量。对膳食中蛋白质的营养价值根据不同的要求有不同的评定指标,但都是以上述概念作为理论基础。目前有蛋白质的含氮量,在人体消化和利用的程度,氨基酸评分等几种指标来衡量[11]。
1.膳食中蛋白质含量
人们常用膳食中含蛋白质多少来评价其营养价值。而蛋白质的含量一般用凯氏定氮法来测量。凯氏定氮法是测定化合物或混合物中总氮量的一种化学方法。即在有催化剂的条件下,用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐,然后在碱性条件下将铵盐转化为氨,随水蒸气蒸馏出来并用过量的硼酸液吸收,再以标准盐酸滴定,就可计算出样品中的含氮量。由于大多数蛋白质含氮量比较稳定,为15%~17%,若按平均16%来计算,换算后即为每6.25g蛋白质中含有1g氮,因此6.25成为换算系数,根据酸的消耗量乘以换算系数6.25,可以计算出蛋白质含量。但是不同的食物,由于其含氮量不同,所以蛋白质的换算系数也不同(详见表7-1)。
蛋白质含量(g)=蛋白质中氮含量(g)×6.25
表7-1 各种食物的蛋白质的换算系数
2.蛋白质消化率[12]
蛋白质消化率是指蛋白质在机体消化酶作用下分解及吸收的程度。它可以用以下公式来表示:
蛋白质消化率(%)=(氮吸收量/摄入氮量)×100%
按常用烹调方法,食物蛋白质消化率奶类为97%~98%,肉类为92%~94%,蛋类为98%,米饭为82%,面包为74%,玉米面为66%。有些植物蛋白在加工后会比加工前消化率提高,如大豆蛋白的消化率为60%,但是加工后的豆腐消化率提高到90%,豆浆为85%。这是因为植物蛋白一般有纤维包裹,经加工破坏或去除后,消化率则提高。
3.蛋白质利用率
蛋白质利用率反映了蛋白质吸收后被机体利用的程度。通常用以下几个公式表示:
蛋白质生理价值=蛋白质保留量/蛋白质吸收量×100(www.xing528.com)
蛋白质保留量=摄入量-粪和尿中排出量
蛋白质吸收量=摄入量-粪中排出量
生理价值越高的蛋白质,在体内的利用率越高,则该食物的营养价值就越大。
4.限制氨基酸与氨基酸评分
人体对食物蛋白的需要就是对必需氨基酸的需要。对人体而言,必需氨基酸有8种,对儿童而言,必需氨基酸还包括组氨酸。如果不能从食物蛋白中获得它们,人类就无法生存。由于人体不储存也不能利用单个氨基酸,它必须按人体蛋白构成的比例(氨基酸模式)来利用各种氨基酸合成自己需要的蛋白质。因此,食物蛋白质中必需氨基酸的数量和比例决定了蛋白质对人体的营养价值。
在合成蛋白质的过程中,每一种氨基酸都十分重要,缺一不可。如果缺乏或不足,则合成停止或合成很少,则不能满足人体需要。必需氨基酸中影响蛋白质合成的氨基酸,我们就称之为“限制氨基酸”[13],其中含量最低的称之为“第一限制氨基酸”。所以决定食物某种蛋白质营养价值的是其中含量最少的必需氨基酸。
此外,非必需氨基酸中有两种特殊的氨基酸——胱氨酸和酪氨酸,它们必须由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而来。因此,如果食物中能直接提供这两种氨基酸就可以减少机体对蛋氨酸和苯丙氨酸不必要的消耗,保证机体对这两种必需氨基酸的需要。营养学上又称这两个氨基酸为“条件氨基酸”或“半必需氨基酸”。在计算食物必需氨基酸时,经常将蛋氨酸和胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。
利用化学方法测定食物蛋白质中8(或9)种必需氨基酸的含量,通常用优质蛋白中最优秀的蛋白质——人奶蛋白质或全鸡蛋蛋白质作为“参考蛋白质”来评价其他蛋白的营养价值。将参考蛋白质(全鸡蛋蛋白)的每一种必需氨基酸含量记为100分,分别和待测的食物蛋白质氨基酸相对应进行比较,获得一个分值,分值最低的氨基酸就是待测蛋白的限制氨基酸,也是它的氨基酸评分。氨基酸评分决定了该蛋白质的营养价值。但由于忽略了食物蛋白质的消化率对营养价值的影响,容易过高估计蛋白质的营养价值。
氨基酸评分计算公式如下:
以大米蛋白(详见表7-2)为例,每克蛋白质中8(或9)种必需氨基酸的评分从51~112不等,其中最低的是赖氨酸,只有51分,故大米蛋白的氨基酸评分为51。由此可知,大米蛋白的第一限制氨基酸是赖氨酸。由于赖氨酸的影响,导致其他高分氨基酸不能被机体利用,只能作为燃料供给热能。
表7-2 大米蛋白的氨基酸评分
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