一种综合环境和营养效益的新型食物当量的计算方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种综合环境和营养效益的新型食物当量的计算方法及应用，通过一次计算需要营养素修正系数和限制营养素修正系数、食物的热量评分和营养评分、营养修正系数，得出新型食物当量，可以评价食物领域温室气体排放量、水足迹等环境影响，也可以新型食物当量为方法学基础，计算基于生命周期的食物的全球变暖潜势、酸化潜势、富营养化潜势、臭氧消耗潜势、非生物性消耗(元素)、非生物性消耗(化石)、水生态毒性潜势、人体生态毒性潜势、光化学臭氧生成潜势和陆地生态毒性潜势等环境影响，能有效的对比各类食物的环境和健康效益，对于食物的温室气体排放核算、碳减排路径和健康效益的分析对比十分有效，应用价值较高。应用价值较高。应用价值较高。

【技术实现步骤摘要】
一种综合环境和营养效益的新型食物当量的计算方法及应用


[0001]本专利技术涉及环境科学方法
，具体为一种综合环境和营养效益的新型食物当量的计算方法及应用。

技术介绍

[0002]生命周期评价是一种用于评估产品从原材料的获取、产品的生产直至产品使用后的处置，对环境影响的技术和方法，因其具有覆盖全面、逻辑性强等特点，在评估行业、产品生产等领域得到广泛的应用，在食物消费领域也是如此。
[0003]基于生命周期的思想，确定恰当的核算方法是食物领域方法学的挑战，对于产品研究起着筑基作用。基于不同核算方法的研究会产生不同结果，例如当以卡路里为基础进行核算时，由于蔬菜的卡路里含量相对较低，每千卡蔬菜的排放量略高于奶制品和鸡蛋。
[0004]食物有多种功能：为人体提供赖以生存的热量(通常以“卡路里”表示)和其他营养；起着承载文化的作用，是社会互动的途径；同时它可以具有情感和心理价值。除质量外，以蛋白质为核算基础的研究数量占16.92％，以卡路里即热量为核算基础的研究数量占13.85％。营养价值、文化价值、经济价值、种植面积、体积和为特定研究定义的模型也可以作为核算基础。面积和体积为质量的延伸，和质量有着直接比例关系，可以在特定的研究目的下对研究对象进行更好的描述；以蛋白质为核算基础的研究集中于对特定地区的计算，此类研究发现不同核算方法对最终的环境影响评价结果有着很大的影响；文化价值、经济价值和有特定研究意义的模型是在研究特定区域时，为了结果更有针对性所设立的特殊功能单位。
[0005]可以看出当前的研究大部分仅以质量为功能单位，或者为普适性不高的特定模型，有的则考虑到较多的经济效益，没有考虑食物的为人体提供热量和营养成分根本属性，或是仅考虑了热量或营养成分。不同的功能单位会产生不同的生命周期评价结果，相对于其他产品，食物的功能体现更为复杂，食物质量作为功能单位不足以体现食物服务于人的功能，因此如何科学准确地定义食物的功能单位对于不同类食物间基于生命周期评价的环境影响、温室气体排放比较分析具有重要意义。
[0006]提供营养是食物消费的主要功能，设立二氧化碳当量相类似的食物当量，综合考虑食物的营养价值，有助于确定食物之间的相对环境影响，对饮食的环境效益进行评估，为绿色可持续的食物系统策略制定提供依据。目前有关该方面的研究罕见报道。

技术实现思路

[0007]为此，本专利技术提供了一种综合环境和营养效益的新型食物当量的计算方法及应用，将食品的营养功能与其对环境的影响进行定量联系，对于食物的温室气体排放核算、碳减排路径和健康效益的分析对比十分有效，应用价值较高。
[0008]本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种综合环境和营养效益的新型食物当量的计算方法，包括以下步骤：
[0010]S1、计算需要营养素修正系数和限制营养素修正系数：需要营养素修正系数等于每千克该种食物所含该类需要营养素和人类每天所需该类需要营养素之比；限制营养素修正系数等于每千克该种食物所含该类限制营养素和人类每天所需该类限制营养素之比；
[0011]S2、计算食物的热量评分和营养评分：热量评分等于每千克该种食物所含能量和人类每天所需能量之比；营养评分等于蛋白质、维生素的需要营养素修正系数相加后乘能量营养素修正系数，减去脂肪的限制营养素修正系数乘能量营养素修正系数，加纤维素的需要营养素修正系数乘纤维素修正系数，加添加糖的限制营养素修正系数；
[0012]S3、计算食物的营养修正系数：食物营养修正系数等于热量系数乘热量评分加营养系数乘营养评分；
[0013]S4、计算新型食物当量：新型食物当量等于该种食物的营养修正系数乘其质量。
[0014]所述步骤S1中的需要营养素包括蛋白质、维生素和纤维素，限制营养素为脂肪和添加糖。
[0015]所述步骤S2中植物的能量营养素修正系数为0.1，动物的能量营养素修正系数为0.9；植物的纤维素修正系数为0.9，动物的纤维素修正系数为0.1。
[0016]所述步骤S2中添加糖为在食品生产和制备过程中被添加到食品中的糖和糖浆。
[0017]所述步骤S3中植物类的热量系数为0.9，动物类的热量系数为0.1；植物类的营养系数为0.1，动物类的营养系数为0.9。
[0018]所述步骤S4中植物的新型食物当量和动物的新型食物当量换算系数为10，食物链中10份植物产品可以生产1份动物产品。
[0019]本专利技术还提供了一种综合环境和营养效益的新型食物当量在计算全球变暖潜势、酸化潜势、富营养化潜势、臭氧消耗潜势、非生物性消耗(元素)、非生物性消耗(化石)、水生态毒性潜势、人体生态毒性潜势、光化学臭氧生成潜势和陆地生态毒性潜势对环境影响方面的应用。
[0020]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0021]A、本专利技术综合考虑环境效益和营养效益，并综合考虑了营养效益中的需要营养素和限制营养素，从对人体有益和对人体不利两方面进行综合分析，综合考虑食物的营养价值，有助于确定食物之间的相对环境影响，对饮食的环境效益进行评估，为绿色可持续的食物系统策略制定提供依据。
[0022]B、本专利技术以新型食物当量为方法学基础，可以计算基于生命周期的食物的全球变暖潜势、酸化潜势、富营养化潜势、臭氧消耗潜势、非生物性消耗(元素)、非生物性消耗(化石)、水生态毒性潜势、人体生态毒性潜势、光化学臭氧生成潜势和陆地生态毒性潜势等环境影响，能有效的对比各类食物的环境和健康效益。经研究，本专利技术对于食物的温室气体排放核算、碳减排路径和健康效益的分析对比十分有效，应用价值较高。
[0023]C、用于食品数据库和生命周期影响评估模型的数据，大多是有空间和时间限制的，这导致了评估农业系统时的局限性。因此，食物核算基础应在考虑质量的同时，增加每种食物特定的修正系数，这一修正系数要尽量排除地域所带来的饮食种类和饮食习惯的特异性影响，增加其普适性。本专利技术为解决这一问题提供了一种较为适用的方法。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为应用例1、应用例2和应用例3的系统边界；
[0026]图2为核算肉类食物全球变暖潜势时基于质量和新型食物当量两种方法的结果比较；
[0027]图3为新型食物当量为1的不同肉类食物种类全球变暖潜势；
[0028]图4为核算植物类食物全球变暖潜势时基于质量和新型食物当量两种方法的结果比较；
[0029]图5为新型食物当量为1的不同植物类食物种类全球变暖潜势；
[0030]图6为新北欧饮食、地中海饮食和素食的营养价值及全球变暖潜势比较。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合环境和营养效益的新型食物当量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算需要营养素修正系数和限制营养素修正系数：需要营养素修正系数等于每千克该种食物所含该类需要营养素和人类每天所需该类需要营养素之比；限制营养素修正系数等于每千克该种食物所含该类限制营养素和人类每天所需该类限制营养素之比；S2、计算食物的热量评分和营养评分：热量评分等于每千克该种食物所含能量和人类每天所需能量之比；营养评分等于蛋白质、维生素的需要营养素修正系数相加后乘能量营养素修正系数，减去脂肪的限制营养素修正系数乘能量营养素修正系数，加纤维素的需要营养素修正系数乘纤维素修正系数，加添加糖的限制营养素修正系数；S3、计算食物的营养修正系数：食物营养修正系数等于热量系数乘热量评分加营养系数乘营养评分；S4、计算新型食物当量：新型食物当量等于该种食物的营养修正系数乘其质量。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述步骤S1中的需要营养素包括蛋白质、维生素和纤维素，限制营养素为脂肪和添...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈莎，张孟蓉，李素梅，李寒冰，刘影影，麦兴宇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：