1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1.1 超重与肥胖

超重和肥胖就是可损害健康的异常或过量脂肪累积。

体重指数(Body Mass Index) 简称 ”BMI”。BMI在亚洲与欧美的标准并不相同，欧美BMI在25－29.9算超重，超过30算肥胖；WHO对亚太地区肥胖的重新定义中提出BMI≥ 23 kg /m²为超重,BMI≥ 25 kg /m²为肥胖^[1]。

2014年，全球近21亿人肥胖，约占总人口的30% ^[1]。2010年美国的超重加肥胖的比例达到 68%，约1亿人口。全球营养改善联盟(GAIN)在华盛顿发布的《全球营养不良状况报告》显示，中国逾3亿人属于超重和肥胖人群，其中7%的人群为5岁以下儿童^[2]。

1.2超重与肥胖的危险

1.2.1肥胖症

肥胖症是一组常见的、古老的代谢症群。当人体进食热量多于消耗热量时，多余热量以脂肪形式储存于体内，其量超过正常生理需要量，且达一定值时遂演变为肥胖症。

肥胖儿体脂多，胸壁顺应性低，有效呼吸量不足，致大脑相对供氧不足。ATP减少，神经突触功能降低，思维速度减慢，智商下降。造成效应器反应迟钝，操作动作不灵活，使得肥胖儿显得笨拙，内向性格和孤僻，妨碍了智力的开发^[3-4]。

肥胖症患者往往有高血压、高血脂和葡萄糖耐量异常；是影响冠心病发病和死亡的一个独立危险因素。中心性肥胖症患者要比全身性肥胖者具有更高的疾病危险，当体重指数只有轻度升高而腰围较大者，冠心病的患病率和死亡率就增加。肥胖症患者多在餐后较长时间内血脂持续在较高水平，富含甘油三酯的低密度脂蛋白(LDL)中的较小而致密的颗粒有直接致动脉粥样硬化的作用^[5]。

1.2.2其他疾病

肥胖患者对其他相关疾病或症状的相对危险度见表1-1：

表1-1 肥胖者发生肥胖相关疾病或症状的相对危险度

危险度显著增高 （相对危险度大于3）	危险性中等提高 （相对危险性2-3）	危险性稍增高 （相对危险度1-2）
2型糖尿病	冠心病	生殖器受损
胆囊疾病	高血压	背下部疼痛
血脂异常	骨关节病	麻醉并发症
胰岛素抵抗	高尿酸血症和痛风
气喘	脂肪肝

1.3 超重与肥胖的控制

1.3.1 合理饮食

大多数超重和肥胖的个体，或需要预防体重进一步增加的个体，都需要调整其膳食以达到减少热量摄入的目的。合理膳食包括改变膳食的结构和食量。应避免吃油腻食物和吃过多零食，少食油炸食品，少吃盐；尽量减少吃点心和加餐，控制食欲，七分饱即可。尽量采用煮、煨、炖、烤和微波加热的烹调方法，用少量油炒菜。适当减少饮用含糖饮料，养成饮用白水和茶水的习惯。进食应有规律，不暴饮暴食，不要一餐过饱，也不要漏餐。

1.3.2 加强锻炼

增加体力活动与适当控制膳食总能量和减少饱和脂肪酸摄入量相结合，促进能量负平衡，是世界公认的减重良方，即使在用药物减肥情况下，二者仍是不可缺少的主要措施。提倡采用有氧活动或运动，有氧运动多为动力型的，并有大肌肉群(如股四头肌、肱二头肌等)参与的运动，例如：走路、骑车、爬山、打球、慢跑、跳舞、游泳、划船、滑冰、滑雪及舞蹈等。

1.3.3 行为疗法（食疗法）

建立节食意识，每餐不过饱；尽量减少暴饮暴食的频度和程度。注意挑选脂肪含量低的食物。细嚼慢咽以延长进食时间，使在进餐尚未完毕以前即对大脑发出饱足信号，有助于减少进食量。另一种方法就是进食时使用较小的餐具，使得中等量的食物看起来也不显得单薄；也可按计划用餐，即在进餐前将一餐的食物按计划分装，自我限制进食量，使每餐达到七分饱；也可使漏餐者不致在下一餐过量进食。餐后加点水果可以满足进食欲望。改变进食行为常常有助于减少进食量而没有未吃饱的感觉。

1.3.4药物疗法

由于种种原因体重仍然不能减低者，可考虑用药物辅助减重。如果有的肥胖病人因担心增加体力活动可能加重原有的疾病或使病情出现新的变化，也有必要采用药物辅助减重。

1.4 低热量食品

1.4.1 食物的热量计算

能量指食品中蛋白质、脂肪、碳水化合物等产能营养素在人体代谢中产生能量的总和。营养标签上标示的能量主要由计算法获得。即蛋白质、脂肪、碳水化合物等产能营养素的含量乘以各自相应的能量系数（见表1-2）并进行加和，能量值以千焦（kJ）为单位标示。当产品营养标签中标示核心营养素以外的其他产能营养素如膳食纤维等，还应计算膳食纤维等提供的能量；未标注其他产能营养素时，在计算能量时可以不包括其提供的能量，不同物料的蛋白质折算系数见表1-3。

表1-2 食品中产能营养素的能量折算系数

成分	kJ/g	成分	kJ/g
蛋白质	17	乙醇（酒精）	29
脂肪	37	有机酸	13
碳水化合物	17	膳食纤维*	8

表1-3蛋白质折算系数

食物	折算系数	食物	折算系数
纯乳与纯乳制品	6.38	肉与肉制品	6.25
面粉	5.70	花生	5.46
玉米、高粱	6.24	芝麻、向日葵	5.30
大米	5.59	大豆蛋白制品	6.25
大麦、小米	5.83	大豆及粗加工品	5.71

*包括膳食纤维的单体成分，如不消化的低聚糖、不消化淀粉、抗性糊精等，也按照8kJ/g折算。鉴于目前糖醇在部分类别食品中使用较多，为科学计算能量，建议赤藓糖醇能量系数为0 kJ/g，其他糖醇的能量系数为10 kJ/g。

食物的营养素表见表1-4。

表1-4食物的营养素表^[10]

	热量（千卡）	蛋白质（克）	脂肪（克）	碳水化合物（克)
谷类	341	9.3	1.2	73
稻米	338	7.4	0.8	75
小麦粉	340	11.2	1.5	71
鱼肉类	126	19.1	5.2	0.8
瘦猪肉	143	20.3	6.2	1.5
瘦牛肉	106	20.2	2.3	1.2
瘦羊肉	118	20.5	3.9	0.2
鲤鱼	109	17.6	4.1	0.5
鸡肉	167	19.3	9.4	1.3
蛋类	146	12.7	10	1.4
豆腐干	121	16.2	3.6	6
蔬菜	23	1.4	0.5	3
芹菜	20	1.2	0.2	3
油菜	23	1.8	0.5	3
圆白菜	27	0.5	1.2	4
水果	44	0.4	0.1	10
苹果	50	0.2	0.1	12
柑橘	39	0.7	0.1	9
牛乳	55	3	3.2	3

1.4.2 正常人体热量消耗

成人每日需要的热量 = 人体基础代谢的需要的基本热量 体力活动所需要的热量 消化食物所需要的热量。

消化食物所需要的热量 =10% #215;（人体基础代谢的需要的最低热量 体力活动所需要的热量）

成人每日需要的热量 = 1.1 x (人体基础代谢的需要的最低基本热量 体力活动所需要的热量 )

1.4.3 低热量原料

1.4.3.1魔芋

魔芋属多年生草本植物。我国魔芋主要分布在云南、陕西、四川、湖北、贵州、台湾等地的丘陵地带和低山山区，主要有白魔芋和花魔芋2个种^[6]。魔芋粉又名魔芋胶，是从魔芋块茎中提取出来的，其有效成分是葡甘聚（Konjacglucomannan，简称K G M）。葡甘聚糖是一种非离子型水溶性高分子多糖，是优良的可溶性膳食纤维之一，具有减肥、通便、降血脂、降血糖等生理功能，对预防和辅助治疗肥胖症、肠道癌、心血管病、糖尿病等现代富贵病具有重要作用。葡萄甘露聚糖具有强大的膨胀力和黏韧度，膨胀系数可达原体积的80～100倍，用魔芋精粉制作的食品不需多吃，即给人以饱腹感，又因所含热量微乎其微，故可控制体重，达到减肥健美的目的。我国魔芋资源丰富，价格相对低廉，随着人们自身保健意识的提高，以及对魔芋膳食纤维及其价值的广泛认识，它必将成为21世纪人类的健康之友。同时，魔芋膳食纤维在预防高血压、肥胖症、糖尿病、便秘、肠癌等疾病方面也蕴藏尚待开发的巨大市场 ^[7-8]。

每100g魔芋含能量29KJ热量，68mg钙，44mg钾，26mg镁，7mg磷，6mg烟酸，3.3g碳水化合物，3mg锌，3g膳食纤维，2mg钠，0.1g蛋白质，0.1g脂肪^[10]。

1.4.3.2黑木耳

黑木耳药食同源，具有较高含量的粗蛋白、氨基酸、糖类及钙、磷、铁等人体所需的矿质元素。黑木耳多糖是黑木耳的主要化学成分之一对于高血糖、高血脂等心血管疾病具有很好的治疗效果，且副作用相对较小。主要存在的问题是：第一，我国现阶段对黑木耳的药理作用研究较多，但作用机制大多尚不清楚；第二，中国民间有很多关于从事采矿及化工等粉尘较多行业的工人常食用黑木耳可帮助消化纤维类物质的说法，但很少有相关文献进行科学性报道；第三，学者对于黑木耳多糖的研究较多，一些植物多糖的活性的确很高，但黑木耳中与多糖共存的其它物质也很多，这些物质未必没有活性，所以，应该对其它物质进行深入的研究，将黑木耳这个我们较早就开始研究的”旧资源”变成作用更多，效果更好的”新资源”^[9]。

每100g（水发）木耳含88KJ热量，57mg镁，52mg钾，34mg钙，12mg磷，8.5mg钠，6g碳水化合物，5.5mg铁，2.6g纤维素，1.5g蛋白质，0.2mg烟酸，0.2g脂肪^[10]。

1.4.3.3海藻

海藻成分复杂,富含蛋白质、脂肪、糖类维生素、矿化物及微量元素，还含有硫酸化的多聚半乳糖和维生素原。海藻中的多糖有岩藻糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、存在的维生素包括K、C、D、E、A及叶酸、泛酸和B族维生素。

多数海藻蛋白接近和超过大豆所含的蛋白。此外海藻的氨基酸组成合理，人体的消化吸收率高。而随着人类食品结构向着低热量、低胆固醇方向的转变，”绿色食品”和保健食品更加受到人们的亲睐。海藻食品纷纷面世，日本每年有百种海藻食品上市，年耗三万多吨；而亚洲的南韩、新加坡、瑞典及美国等欧美国家均有一定的海藻食品工业，其产品主要有海藻饼、海藻卷、海藻糖、海藻茶、海藻饮料及海藻面包、糕点等。目前国外利用螺旋藻粉开发出高级保健食品、减肥食品，如运动员食用的滋补食品、减肥食品和蛋白减肥片。

常见海藻如紫菜（干）100g含866KJ热量，26.7g蛋白质，1.1g脂肪，44.1g碳水化合物，21.6g膳食纤维，7.3g烟酸，264mg钙，350mg磷，1769mg钾，710.5mg钠，105mg镁，54.9mg铁^[10]。

其他流行的还有荷叶生物碱，鹿茸，松花粉，柿叶茶等制品，其原理基本是运用了植物纤维或特定成分的低热量功效。

1.4.4低热量辅料

1.4.4.1 低热量甜味剂^[12]

复合甜味剂：是指将两种或两种以上天然的或人工合成的甜味剂复合后使用，以达到综合甜味效果的一类甜味剂。这种复合不是简单地将各种甜味剂单体混合在一起，而是利用各种甜味剂之间的协同效应和味觉的生理特点进行技术复配达到的。

糖取代甜味剂：糖取代就是指低热量甜味剂和碳水化合物甜味剂的结合使用。这可以看作是甜味剂复合的特殊形式。高品质的强甜味剂在每个单位的甜度上费用要比糖低,糖取代的主要刺激因素是经济原因。

新型甜味剂：有三种主要的强甜味剂待以上市，它们是天门冬酸丙氨酸醋，三氯半乳蔗糖和甜味剂2000，前二者几乎不是新的,虽然这两种甜味剂在不同的国家被批准使用，但他们还未被批谁进人一些主要的市场如欧洲和美国。甜味剂2000是一个较新的名称，它是一种新颖的超甜味剂，可是，它的化学特性还未被揭示出来，市场上对它的潜力尚有怀疑。

美国营养学协会、美国糖尿病学会、美国心脏病协会以及大量科学研究都认为，低热量甜味剂是用来帮助控制卡路里摄入的安全工具，因此有益于控制体重和糖尿病，大量其他研究包括无数在人类身上进行的研究显示，低热量甜味剂是安全的，对血糖控制不会产生不良影响。热量控制委员会指出，40多项在人类身上进行的研究、包括最近对临床试验和其他证据进行的分析显示，低热量甜味剂不会带来导致肥胖或者糖尿病的更大风险。低热量甜味剂的安全性已经多次得到全世界包括美国科研人士和监管机构例如美国食品和药物管理局、欧洲食品安全局和加拿大卫生部的确认。

表4-4常见的甜味剂

天然甜味剂	人工合成甜味剂	营养型甜味剂	非营养型甜味剂	衍生甜味剂
糖醇 类	非糖类	糖精	糖类（如葡萄糖、果糖、麦芽糖等）	甜菊糖甙	三氯蔗糖
木糖醇	索马甜	环己基氨基磺酸钠	糖醇类（山梨糖醇、木糖醇等）	甘草甜素	异麦芽酮糖醇（又称帕拉金糖）
山梨糖醇	罗汉果素	乙酰磺胺酸钾
甘露糖醇	奇异果素	天门冬酰苯丙酸甲酯（阿斯巴甜）

1.4.4.2 低热量油脂^[13]

低热量油脂( 又称油脂替代品) 总体分为两大类: 替代油脂和模拟油脂。替代油脂是以脂肪酸为基料的酯化产品，与天然油脂的物理和化学性质十分相似，理论上在食物中可一对一的代替油脂，但替代油脂食用量较高会引起一些胃肠不适症状，还可能会引起脂溶性维生素的流失。模拟油脂是以碳水化合物或蛋白质为基础成分，以水状液体体系的物理性质来模拟油脂润滑细腻的口感特性。此类产品具有天然性和安全性的特点，热值只有传统油脂的1 /3 左右，但在高温下结构不稳定，导致此类产品只能在中、低温和高含水的食品中使用; 当与油脂混合使用时，用量超过 50% 则失去油脂的口感并产生异味，影响脂溶性风味物质在食品中的分配和保留，导致食品风味的改变。

1.5低热量产品的开发及成型工艺

1.5.1产品开发

其基本原理是将选定的低热量材料与低热量辅料按照一定的比例进行混合，选定合适的加工方式进行加工，并最终得到低热量产品的过程。在保证产品风味的基础上，尽可能是产品所含的热量更低，并对产品配方进行正交试验和风味感官体验筛选，最终得到最优良的产品配方和产品。

1.5.2成型工艺

1.5.2.1蒸煮挤压成型^[14]

其基本原理为，一定湿含量的物料在连续定量地被送入蒸煮挤压机筒后，在机器内部连续旋转的挤压螺杆的推挤下连续地向机筒前端的成型模处移动。在此移动过程中，物料不断地受到压挤、加热、拌合、剪切、摩擦等作用，从而在短时间内就使本身结构发生很大的变化，同时在一定程度上钝化了酶的活性，杀灭微生物，并改善了风味。

1.5.2.2高温烘培

所谓烘焙是指通过对物料的加热，促使物料内外部发生一系列物理和化学反应，并在此过程中生成特定的酸，苦，甘等多种味道，形成醇度和色调，将物料由生转化为熟，并产生特定颜色的加工过程。

1.5.2.3低温成型

低温成型是利用物料组织或辅料添加中水或液态物料的冰点，使温度下降，液态物料转化为固态物料，并在过程中进行成型的工艺。

1.6本课题研究的目的和意义

全球有1/3人口超重和肥胖，超重和肥胖引起的一系列疾病随时威胁着人类的健康，影响人类的生活质量，带来严重的社会公众问题。但是跟肥胖人群相关的低热量食品确很少，本课题的主要目的就是开发一种低热量的、容易有饱腹感的、有益健康的、美味的食品，旨在解决世界性肥胖问题。

参考文献

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1 主要研究内容

（1）利用海藻、木耳、魔芋等物料开发出一种低热量的减肥食品

（2）有完整的产品配方、营养成分表、完整的能量计算、合理的工艺