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The conception of food energy
能量是营养学的基础，是食物的第一营养属性。食物提供能量以维持人体的各种生命活动－如果没有能量，人类也就无法生存。各种不同形式的能都可以转化为热能，所以能量通常以热能的单位为基础单位，即以卡（calorie）为单位。１卡指１克的水升高１℃所吸收的热量。由于平均每人每天要消耗２０００，０００卡能量，这一数值太大，营养学上常以千卡作为食物能量单位，１kcal＋１０００cal 。而目前在许多科学研究中，通常以焦耳（joule）为食物能量的单位，１cal＝４．１８４J 。
食物能量是指体内整个消化过程中所利用的食物释放的能量，以维持体内的各种生命活动和对外做功。最初由于体内各种供能物质的氧化都伴随着热能的散发，营养学上将能量称为热能或者热量。根据能量守恒定律可知，能量既不能创造也不会消失，只能有一种形式的能转化为另一种形式的能。太阳是所有食物能量最基本来源，植物性食物通过吸收太阳能合成碳水化合物、脂类及利用氮合成蛋白质；动物通过食用植物间接地利用其太阳能。
人类主要通过从动物性或植物性食物中摄取的可食碳水化合物、脂肪和蛋白质在分解代谢过程中获取能量，此外膳食纤维、乙醇、有机酸、糖醇类也能为机体提供一定的能量。一般利用体外测热器测定供能化合物充分氧化燃烧产生的总能量。但在人体内并非所有燃烧热都得到充分利用，主要有以下三个方面的原因：第一，食物在消化道内并不能完全被消化吸收，因此未被消化的食物通过粪便带出该部分的能量。食物的消化率与食物本身的组分密切相关（蛋白质、脂肪和碳水化合物的含量）。第二，蛋白质在体内不能完全氧化，其终产物除二氧化碳和水以外，还会产生尿素、尿酸、尿酐等含氮物质通过尿液排除体外。第三，体内获取的能量在中间代谢过程（葡萄糖在产生ATP的生化途径）中没有能够完全转移到ATP而“浪费”的那部分能量。因此需要确定供能物质的能量转换系数，以便计算食物能量。FAO及一些权威机构通常将这些系统按照理论基础划分为两大体系：代谢能（Metabolizable Energy）为基础的能量通用转换系数和净代谢能（Net Metabolizable Energy）为基础的能量通用转化系数；其中净代谢能是指由食物的代谢能扣除食物必然生热（指葡萄糖在产生ATP的生化途径中没有能够完全转移到ATP而“浪费”的那部分能量）和大肠发酵热后所剩余的能量。各种供能物质的代谢能转化系数如表１所示，净代谢能的通用转化系数如表２所示：
能量换算系统按照理论基础划分为两大体系：
（１）代谢能为基础的能量系数系统（ME systems ），包括最经典的阿特沃特氏通用食物能量系数（ME At －wa ter ），食物特异能量系数系统（ME specific），欧式通用能量系数系统（ME Europe），改进（修正）的能量系数系统（ME modi fied）等；
（２）净代谢能为基础的能量系数系统（NME）。我国利用的食物能量换算系统为欧洲式通用能量系数，计算公式如下：
ME＝４×Protein ＋９×Fat＋４×Available Carbohy－drate（单位：kcal １００g）
由以上公式可知，食物能量的高低取决于它的构成。膳食中摄入能量的高低取决于食物中供能营养素的含量，含脂肪类多的食物，其食物能量较高，如肥肉比瘦肉的脂肪含量高，油炸食品中脂肪含量很高，因此，转化的热量也相对高；蔬菜和水果中含纤维素和水分较多，而脂肪和蛋白质的含量低，故含有的能量很低。食物按照能量的高低可分为高热量食物、中等热量食物和低热量食物等类别，根据这一分类可用于指导人们选择食物。
FAO２００４年报道：人类消耗食物能量主要用于维持基础代谢、食物代谢、体力活动、在生长期和妊娠期的生长发育以及乳母产生乳汁。总之，人体能量需要与消耗是一致的，在理想的能量平衡下，个体能量需要（食物能量的摄入量）等于能量消耗量（包括妊娠、婴幼儿、儿童、青少年生长发育所需的能量及乳母生成乳汁）。
参考文献：
１．葛可佑何志谦．中国营养学全书M，第二卷，人民卫生出版社，２００４．１０，p１５－２６．
２．FAO．２００３．Food energy－methods of analy－sis and conversion factors R．Report of a Tech－nical Workshop Rome ３－６December ２００２．FAO Food and Nutrition Paper No．７７．Rome．
３．FAO．２００４．Human energy requirements re port of joint FAO／WHO／UNU expert consultationR．Food and Nutrition Technical Report Series．RomeItaly．