各種食物中所含之蛋白質種類不一，即其所含蛋白質之胺基酸組成不同，因此營養價值自然不同。一般總是認為，動物性蛋白質優於植物性蛋白質，說它正確也的確有理，說它不正確待商確也有其道理。判斷食物所含之蛋白質營養價值之優劣時，「質」與「量」則必須同時考慮，亦即要稱得上「高品質蛋白質」食物，其所含蛋白質分子中的必需胺基酸(essential amino acids)，除必須組成比例好、易為人體消化吸收外，而且所含的量也必須要足夠才可以，更進一步，甚至要考慮，食物其它成分對身體的影響，如膽固醇含量等。
當食物中，若其蛋白質成分含有所有人體所需的必需胺基酸(8種或9種，參見本部落格之貼文，「蛋白質及其胺基酸簡介」)，則此蛋白質食物即可稱之為完全蛋白質食物(complete protein foods)，如肉類、蛋、海鮮等。相對的，若當蛋白質食物中，其蛋白質成分，匱乏(shortage)一種或更多種的人體所需的必需胺基酸，則此蛋白質食物，即稱之為不完全蛋白質食物(incomplete protein foods)，如稻米、玉米、及大部分蔬菜水果等。
人體氮平衡觀念
由於氮是蛋白質特有的元素，因此追蹤氮的攝取及排泄，可以用來瞭解蛋白質在體內的利用狀況。因此蛋白質在體內的平衡，可以利用氮平衡來表示，氮平衡公式，如下所示：
氮平衡 = 食物攝取之氮 – 排泄之氮
其中，排泄之氮是指經由糞便、尿、汗、毛髮等，排出之氮。
氮平衡，可分成三種狀態，正氮平衡(攝入氮量>排泄氮量)、氮平衡(攝入氮量=排泄氮量)及負氮平衡(攝入氮量<排泄氮量)。成長中的嬰幼兒、兒童、青少年、懷孕的婦女、病後調養復原時，應維持正氮平衡，亦即攝取的氮量須大於排泄出去的量，因此才有多餘的含氮營養素(主要為蛋白質)可以提供成長之用，但若含氮營養素攝取不足，造成所謂氮平衡及負氮平衡，那麼小朋友或青少年就長不大了。健康的成年人，約略維持於氮平衡即可，當然輕微正氮平衡更好，若蛋白質攝取過多，多餘的蛋白質易形成脂肪，或進行其它代謝反應，對身體易造成負擔。至於負氮平衡，不論如何，對身體都是不利的，形成負氮平衡的原因，可能為蛋白質攝取不足，或攝取低品質蛋白質食物等所致。
不過由於含氮的物質，並非只有蛋白質，尚包含有核酸、核蛋白等，但核酸、核蛋白的含氮部分，即氮鹼基之嘌呤與嘧啶，但幾乎不被人體所吸收利用(有關說明，可參考本部落格之貼文，「漫談蛋白質食物應適當攝取，以預防痛風與尿酸結石」)，因此對正氮平衡來說，攝取氮量(protein consumed)與排泄氮量的差額，此氮量差額被保留在體內，大略可被視為蛋白質被吸收利用於組織修復、成長及製造酵素等之量，一般估算方法為，1克氮量約等於為6.25克蛋白質。
氮平衡的簡明示意圖：
保留氮量(用於組織修補、成長及蛋白質合成)
Ö
攝入氮量 à 消化 à 吸收氮量 à 體內代謝 à 尿氮量(包含內因性氮量)
¯ ¯
不能消化 代謝性氮量
含氮量 Ø ×
糞便中氮量
¯
排泄
其中，代謝性氮量及內因性氮量：是指身體未攝取任何含氮食物時，分別由糞便和尿中所排出之氮量。
動物吃入含蛋白質之食物後，可消化者，被身體分解吸收。不能消化吸收的蛋白質由糞便排出，成為糞便中氮量的一部分。被消化吸收的蛋白質成為吸收氮量，吸收氮素(nitrogen absorbed)中有一部分被利用來修補組織或合成蛋白質等，稱為保留氮素(nitrogen retention)，另一部分經代謝，被排出於尿中，稱為尿氮素。
食物之蛋白質營養價值評定方法
食物中蛋白質的營養價值，須視其蛋白質含量(content)、胺基酸組成(composition)、蛋白質消化率(digestibility)及吸收率(bioavailability)而定。評比蛋白質營養價值的方法，有好幾種，主要為蛋白質效率比值(protein efficiency ratio，或PER)、蛋白質淨利用率(net protein utilization，或NPU)、生物價(biological value，或BV)及蛋白質消化率校正之胺基酸分數(protein digestibility corrected amino score，或PDCASS)。
蛋白質效率比值
蛋白質效率比值(PER)之定義為，在熱量及其它營養素攝取足夠的條件下，攝取1公克蛋白質所能增加體重之公克數。通常以老鼠(rat)為測試對象，即餵食老鼠特定欲測試的蛋白質，再量測其體重增加量，其計算公式如下：
PER = 體重增加(克數)/蛋白質攝取量(克數)
通常以酪蛋白作為蛋白質食物優劣的標準，其PER值為2.7，因此食物之PER值高於2.7，即稱之為優良蛋白質來源(excellent protein source)，PER值低於2.7，則為品質較差蛋白質來源。此方法，係採用老鼠為測試對象，由於人體所需的胺基酸比例與老鼠不盡相同，因此其測試結果，不一定可正確運用於人類上。衡量蛋白質營養價質上，此PER方法，目前已較少被單獨採用。
蛋白質淨利用率
蛋白質淨利用率(NPU)，是指攝取之蛋白質被人體所利用的比率，計算公式如下：
NPU = (保留氮量 / 攝入氮量) ´ 100%
= 攝入氮量 – (糞便中氮量 – 代謝性氮量) – (尿氮量 - 內因性氮量) ´ 1/(攝入氮量) ´ 100%
= BV ´ (蛋白質消化吸收率)
生物價
生物價(BV)，是指消化吸收之蛋白質被人體所利用的比率，計算公式如下：
BV = (保留氮量 / 吸收氮量) ´ 100%
=攝入氮量 – (糞便中氮量 – 代謝性氮量) – (尿氮量 - 內因性氮量) ´ 1/[攝入氮量- (糞便中氮量 – 代謝性氮量)] ´ 100%
一般來說，動物性蛋白質之生物價總是高於植物性蛋白質之生物價，因為植物性蛋白質大部分為不完全蛋白質，利用率因此較低。BV的方法，並未考慮到消化吸收率的影響，因此此方法，目前亦較少為人採用了。
蛋白質消化率校正之胺基酸分數
胺基酸分數(amino acid score，或AAS)，又稱化學分數(chemical score)，是一種利用化學分析法評定蛋白質品質的方法，係將所欲評估的蛋白質，分析其胺基酸成分，並分別計算每克蛋白質中所含各種必需胺基酸的含量，再與1985年FAO/WHO所定的每克蛋白質中各種必需胺基酸含量的參考標準作比較，即為胺基酸分數，計算公式，如下所示：
AAS = [1克測試蛋白質某一必需胺基酸含量(mg)/ 1克參考蛋白質某一必需胺基酸含量(mg)] ´ 100%
1985年FAO/WHO所定的每克蛋白質中各種必需胺基酸含量的參考標準，為組胺酸19毫克(mg)、異白胺酸28 mg、離胺酸58毫克、甲硫胺酸+半胱胺酸25 mg、苯丙胺酸+酪胺酸63 mg、羥丁胺酸34 mg、色胺酸11 mg、及纈胺酸35 mg，主要由2-5歲幼稚園學童，對胺基酸的需求，所推算出來的，參考資料可在聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization，或FAO)之官方網站找到，文件名稱為：Energy and Protein Requirements，Technical Report Series 724，1985，http://www.fao.org/DOCREP/003/AA040E/AA040E00.HTM#TOC
蛋白質消化率校正之胺基酸分數(PDCASS)的評估方法，係再納入考慮食物中蛋白質的消化率(food protein's digestibility)，計算公式如下：
PDCAAS = AAS ´ 食物中蛋白質的消化率
在蛋白質中的每一種必需胺基酸，皆各有一個PDCAAS值，其中PDCAAS值最小的必需胺基酸，稱之為第一缺乏必需胺基酸，PDCAAS值次小的必需胺基酸，則稱為第二缺乏必需胺基酸，再其次為第三缺乏必需胺基酸。例如玉米的第一、二、三缺乏必需胺基酸，分別為離胺酸、色胺酸及異白胺酸。
當我們稱某食物的PDCAAS值時，主要是指第一缺乏必需胺基酸(first limiting amino acid)的PDCAAS值。評估食物中蛋白質營養價值，此方法所得得的PDCAAS值，正是目前最廣為人所接受的方法；根據FAO/WHO說明的原因，主要PDCAAS的方法，係基於人體對胺基酸真正的需求所推衍而來，而非由動物實驗推衍而來，較符合人體需要。
經量測所得的PDCAAS值，例如蛋(egg)的PDCAAS值為1，牛奶為1，牛肉為0.92，黃豆(soy bean)為0.91，四季豆(kidney bean)為0.68，花生為0.52，米飯(rice)為0.47，及玉米為0.42等。一般來說，PDCAAS值為1的食物，通常可稱為「優質蛋白質」。
舉一個PDCAAS值應用的例子來說，黃豆(soybean)的PDCAAS值為0.91，假使喝市售的豆漿，依營養標示，每100毫升(ml)含蛋白質3.6克，那麼假如喝300 ml，我們實際所食用有效的蛋白質應為9.8克(=3´3.6´0.91)，而非10.8克(=3´3.6)。
不過PDCAAS方法，仍有其缺點在，如(i)未考慮年齡因素，消化率會隨年紀增加而降低，(ii)未考率吸收率，(iii)未考慮食物之交互影響。
特別值得一提的是，2種PDCAAS值不佳的食物，經混合(food combining)後產生互補作用，可變為一種PDCAAS極佳的食物。例如穀物(grain，如米飯、糙米、全麥麵包等)，因缺乏離胺酸， PDCAAS值只有0.4~0.5，但含有較多甲硫胺酸；而白豆(white bean)，因缺乏甲硫胺酸，PDCAAS值只有0.6~0.7，但含豐富離胺酸。若將穀物與白豆混合，則可得PDCAAS值接近為1.0之食物。
由評定方法所得數據探討食物之蛋白質營養價值
一些評比方法所得數據，列表如下：
PER BV NPU PDCAAS
肉類(beef/poultry/fish) 2-2.3 ~80 ~75 0.9-1
牛肉(beef) 2.9 80 73 0.92
雞肉(chicken) 79 ~1
鱈魚(cod) ~82 ~78 ~0.96
牛奶(cow's milk) 3.1 91 82 1
酪蛋白(casein) 2.5 77 76 1
乳清蛋白(whey protein) 3.2 104 92 1
蛋(whole egg) 2.8 100 94 1
蛋白(egg white) 3.9 88 94 1
黃豆(soybeans) 2.1 74 70 0.91
大豆蛋白(soy protein) 2.2 74 61 1
花生(peanuts) 1.8 68 0.52
四季豆(kidney bean) 0.88 0.68
玉米(corn) 1.41 72 56 0.42
米飯(rice) 2.3 59 67 0.47
麥(wheat) 1.5 54 49 0.42
從以上的數據來分析，單從蛋白質成分來看，不考慮食物中其它營養成分，則蛋(egg)的蛋白質營養價值最高，因為所有PER、BV、NPU及PDCAAS的值，大都在相對高值上。再來次好的應為牛奶。大家可自行比較，單從蛋白質成分來看，蛋白質營養價值的高低，略可排成如下高低順序：
蛋類 > 牛奶 > 肉類 > 黃豆 > 豆類 > 米麥類
由上表可知，其實黃豆與肉類做比較，兩者之間的蛋白質品質，差異並不大！主要是由於在黃豆中甲硫胺酸(methionine)含量略少了一些而已。
常見食物之蛋白質含量及其必需胺基酸之組成
低脂 雞胸
蛋黃 蛋白 牛奶 瘦豬肉 瘦肉 瘦牛肉 黃豆 綠豆 白米
飽和脂肪酸(mg) 9551 0 633 671 330 2412 2884 348 140
不飽和脂肪酸(mg) 15942 0 312 1113 580 2906 15655 545 297
膽固醇(mg) 1234 0 5 48 58 67 0 0 0
蛋白質含量(%) 15.86 10.9 3.37 20.39 23.09 22.12 35.49 23.86 6.5
必需胺基酸
組胺酸(小孩)(mg) 416 290 84 881 717 706 1097 695 153
異白胺酸(mg) 866 661 187 1003 1219 1006 1971 1008 281
白胺酸(mg) 1399 1016 375 1737 1732 1759 3309 1847 538
離胺酸(mg) 1217 806 287 1891 1962 1869 2706 1664 235
甲硫胺酸(mg) 378 399 83 562 639 576 546 286 153
苯丙胺酸(mg) 681 686 167 857 916 874 2122 1443 348
羥丁胺酸(mg) 687 449 89 915 975 884 1766 782 233
色胺酸(mg) 177 125 40 215 270 145 591 260 75
纈胺酸(mg) 949 809 217 1065 1145 1097 2029 1237 397
半必需胺基酸
精胺酸(mg) 1099 648 96 1357 1393 1430 3153 1672 542
食物中各類營養素的含量，可參考美國農業部的食物與營養資訊中心(Food and Nutrition Information Center)所收集食物之營養組成的資料。進入搜尋資料的網址的方式為，先進入食物與營養資訊中心之網址http://fnic.nal.usda.gov/nal_display/index.php?info_center=4&tax_level=1&tax_subject=242，再點選「Food Composition」，再點選「USDA Nutrient Data Laboratory」，再點選「Online Searchable database of foods」，即進入搜尋網頁，輸入關鍵字，即可開始查詢。以上列舉食物之英文名稱，表示如下：蛋黃：Egg, yolk, raw, fresh
蛋白：Egg, white, raw, fresh
低脂鮮牛乳：Milk, lowfat, fluid, 1% milkfat, with added vitamin A
瘦豬肉：Pork, fresh, enhanced, loin, tenderloin, separable lean only, raw
雞胸瘦肉：Chicken, broilers or fryers, breast, meat only, raw
瘦牛肉：Beef, tenderloin, separable lean only, trimmed 1/8² fat, all grades, raw
黃豆：Soybeans, mature seeds, raw
綠豆：Mung beans, mature seeds, raw
白米：Rice, white, short-grain, raw
由以上必需胺基酸含量組成表可知，黃豆除了甲硫胺酸含量較低外，其餘的胺基酸含量，並不輸給肉類食物，若能在食用黃豆食物時，同時能夠食用甲硫胺酸含量較高的食物，那麼黃豆亦是非常好的蛋白質來源。由上表資料來看，牛奶並非好的蛋白質來源，蛋白質含量實在太低，只有3.37%而已。蛋中的蛋白，是很不錯的蛋白質來源，由於不含飽和脂肪酸及膽固醇，特別是對那些需要控制血脂及血膽固醇的人，是個不可多得的蛋白質來源。雞瘦肉，是肉類中較好的蛋白質來源，因為油脂含量較低，但瘦牛肉的油脂含量似乎高了些，比較不好。綠豆，跟黃豆類似，甲硫胺酸含量較低，但綠豆甲硫胺酸含量則更少，綠豆若能與甲硫胺酸含量較高的食物一起食用，那麼綠豆亦將是非常好的蛋白質來源。
動物蛋白質與植物蛋白質
蛋白質來源(protein sources)，包括有動物性來源(animal sources)與植物性來源(vegetable sources)。動物蛋白質(animal protein)，通常為完全蛋白質食物(complete protein foods)，如肉類、蛋、海鮮等，缺點為飽和脂肪酸及膽固醇含量較高，對心血管保健，較為不利。植物蛋白質(vegetable protein)，則通常為不完全蛋白質食物(incomplete protein foods)，如蔬菜、水果、豆類、穀物等，優點為飽和脂肪酸及膽固醇含量較低，對心血管保健，較為有利。其實，從心血管保健來說，食用植物蛋白質較動物蛋白質好，也就是說食用植物蛋白質較為健康。一般來說，隨著年紀的增長，心血管亦會隨著老化能力下降，中年人及老年人，為了有益於心血管健康，最好能提高植物性蛋白質食物的食用比例。隨著年齡不同，動、植物性蛋白質食物攝取比例，亦有所不同，如下表所示，僅供參考：
年齡層 1-20歲 20-30歲 30-50歲 50-60歲 60-70歲 70歲以上
動物性蛋白質 50% 40% 35% 30% 25% 20%
植物性蛋白質 50% 60% 65% 70% 75% 80%
上表參考資料，取自於松柏公司網頁，http://www.sunpak.com.tw/allframe.htm
或http://www.sunpak.com.tw/health.htm
攝取動物蛋白質，最大的優點，就是動物蛋白質通常為完全蛋白質食物，只要足量食用一種肉類食物，很簡單就可滿足一個人對蛋白質的需求了。然而，攝取植物蛋白質，就沒這麼幸運了，因為植物蛋白質通常為不完全蛋白質食物，須要混合兩種或數種食物，利用互補的方法，才能滿足一個人對蛋白質的需求。其實，只要平時肯用心調配，要單從植物性蛋白質食物中，攝取足夠的蛋白質則並非難事。
植物蛋白質的調配，舉幾個例子如下：
(1)黃豆飯：米(如白米、胚芽米或糙米等)與黃豆以電鍋同煮。白米含一些甲硫胺酸，可多多少少彌補黃豆甲硫胺酸之不足。
(2)綠豆飯：白米與綠豆煮成綠豆湯。白米含一些甲硫胺酸，可多多少少彌補綠豆甲硫胺酸之不足。
(3)豆漿配全麥麵包：全麥麵包含一些甲硫胺酸，可多多少少彌補黃豆甲硫胺酸之不足。注意，豆漿之蛋白質含量低，因此豆漿並非良好的蛋白質來源。
雖然，動物蛋白質食物比起植物蛋白質食物，含較多量的飽和脂肪酸及膽固醇，對身體較不利。然而有些營養專家(Godfrey, Brit. Med. J, 312, 410-414, 1996)，依據其研究結果，仍建議孕婦勿停止食用動物蛋白質食物，因為少食動物蛋白質食物的孕婦，其初生嬰兒的體重會較輕(low birth weight)，看起來動物蛋白質似乎較容易被利用於身體組織的成長。
概略總結(SUMMARY)
食物中的蛋白質營養價值之評定方法，如PER、BV、NPU及PDCAAS等，皆有其優劣點，僅可用於相對比較，作為選擇食用高蛋白質含量食物之參考，但切勿用於選擇食物，那一種可吃，那一種可不吃，之標準，因每種食物皆有其可取之處。
植物性蛋白質食物，經過適當安排混合，足以提供人體一天所需的蛋白質，較為麻煩，但比起飽和脂肪酸及膽固醇含量較高的動物性蛋白質食物，較有益於人體健康。隨著年紀的增長，中年人及老年人，最好能提高植物性蛋白質食物的食用比例。
對於幼兒、兒童、青少年及孕婦，最好能保持攝取適量動物性蛋白質食物，如此可能較有助於身體組織的成長。
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