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一、引言
当今社会经济和科技高速发展，人民温饱问题已基本解决，但由于饮食结构不合理、不科学引起的肥胖症、糖尿并心脏并高血压和癌症等疾病却不得不引起我们的关注。随着人们对膳食条件的要求越来越高，日常膳食营养结构越来越受到人们重视，平衡膳食也就显得尤为重要。
二、个性化平衡膳食
平衡膳食是指由多种食物构成的膳食。这种膳食不但要提供给用餐者足够数量的热量和所需的各种营养素，而且要保证各种营养素之间的合理比例和多样化的食物来源。营养学中最常用"平衡膳食宝塔"[1]或各类营养素每日摄入量[2]来反应平衡膳食。
所谓平衡膳食的"个性化"，即平衡膳食必须因人而异，充分了解食物营养成分的特点，正确掌握食物用量的"度"，具体情况具体分析，在适合个人胃口的同时，使人们从食物中获得适当的营养。
近年来有关平衡膳食的研究并不少，随着计算机的普及，应用微机进行平衡膳食营养配餐的方法已经比较普遍，然而这些模型还是存在一定缺陷：如只能求出一组最优解，配餐时没有考虑个人的喜爱，没有考虑个性化平衡膳食配餐。
三、个性化平衡膳食配餐模型
传统的配餐模型大多都是采用线性规划的方法[3]，在满足人体需要的各元素的基础上使成本最小，上文中已经提出了传统配餐模型的一些缺陷，没有因人而异，而且仅用最大值和最小值限制各营养成分每天的摄入量也是不合理的，这些约束条件并非都需要严格满足，综合考虑各方面的因素，本文提出采用目标规划[4]的方法来建立个性化平衡膳食配餐模型。
在个性化平衡膳食配餐的目标规划模型中，主要考虑了平衡膳食宝塔、营养素平衡、食物喜爱度和总成本四方面的因素，模型的目标是使配餐结果尽量满足膳食平衡，同时符合个人喜好，并且经济合理。
（一）平衡膳食宝塔
《中国居民膳食指南》中提出的平衡膳食宝塔规定了各类食物在膳食中的地位和应占的比重。共分五层：谷类食物，蔬菜和水果，鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位， 奶类和豆类，油脂类，这五类食物每日的摄入量应该分别保持在一定范围内，表示为：
（1）
, 是第i类食物每日摄入量的上下限， 表示所有第i类食物的实际摄入量。
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（二）营养素平衡
《中国居民膳食营养素参考摄入量-Chinese DRIs》建议用营养素摄入水平作为膳食的质量标准,并提供了各种营养素参考摄入量。
根据营养素参考摄入量标准，合理的膳食应该使各种营养素尽量接近参考供给量。即满足：
； （2）
为第j种营养素的参考摄入量，，都为不小于0的实数，表示摄入值与标准值的偏差，且，下同。
（三）食物喜爱度
个性化配餐应该因人而异，为了使配餐结果适合个人胃口，必须在配餐过程中考虑个人对食物喜爱的不同。
（四）食物总成本
食物总成本也是反应合理膳食平衡的一个重要方面，对不同的人群，消费水平也不同.
（五）目标函数
综合考虑以上各方面的因素，在满足平衡膳食宝塔各类食物摄入量的基础上，目标函数应使各种营养素摄入量、食物喜爱度、食物总成本和其相应标准值偏差最小.
四、模型求解
该目标规划模型以（5）式为目标，以（1）~（4）式为约束条件，是带等式约束和不等式约束的线性规划问题。求解线性规划问题在理论和方法上都是比较成熟的,可以用单纯形法求解，也可用求解线性规划的数学软件(Mathematical 和lingo 等)求解。
目标函数中的各个权重可以参考专家及个人的意见确定，同时要注意的各个偏差的量纲是不同的，需要进行标准化后才能线性相加。
五、小结
个性化平衡膳食配餐主要是考虑到既满足食物营养均衡搭配，经济合理，又符合人们的个人因素，如对各食物的喜爱度和对各种营养素的实际需求等。本文建立的个性化平衡膳食配餐模型考虑了以上各方面的因素，可以进行因人而异的平衡膳食配餐。本文的方法能根据不同地区、个人对食物的喜爱度不同配置个性化平衡膳食，也可拓展用于设计各地人们喜爱的食谱、营养品。通过计算机求解，得到了满意的配餐结果，验证了该配餐模型的可用性。
参考文献：
[1]中国营养学会.[M].西藏：西藏人民出版社.2008.
[2]中国营养学会.中国居民膳食指南国居民膳食营养素参考摄入量Chinese DRIs[M].北京：中国轻工业出版社.2001.
[3]张培茵等.应用微机进行营养配餐和菜肴营养评价的探讨[J].食品科学.2001.22(6).
[4]赵可培.目标规划及其应用[M].上海：同济大学出版社.1987.
论文作者:1黄娜 2李天文 3王立东
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：膳食论文; 配餐论文; 食物论文; 营养素论文; 摄入量论文; 模型论文; 目标论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;