第七章礦物質(zhì)

1、l本章主要內(nèi)容礦物質(zhì)的基本概念與分類礦物質(zhì)的基本概念與分類礦物質(zhì)的存在形式礦物質(zhì)的存在形式食品中的礦物質(zhì)礦物質(zhì)的生物學(xué)功能食品中的礦物質(zhì)礦物質(zhì)的生物學(xué)功能礦物質(zhì)在食品中的功能特性礦物質(zhì)在食品中的功能特性食品中礦物質(zhì)的生物有效性食品中礦物質(zhì)的生物有效性加工方法和包裝材料對(duì)礦質(zhì)元素的影響加工方法和包裝材料對(duì)礦質(zhì)元素的影響 7.1 礦物質(zhì)的基本概念與分類礦物質(zhì)的基本概念與分類 7.1.1 礦物質(zhì)的基本概念礦物質(zhì)的基本概念 指存在于指存在于食物灰分中為活細(xì)胞生命活動(dòng)所必需的一些元素統(tǒng)稱為礦質(zhì)元素。至目前，存在于人體中的礦質(zhì)元素有40余種，其中有21種經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明是人體所必需的礦質(zhì)元素。存在于食物中的礦質(zhì)

2、元素有60余種。 7.1.2 分類分類 常量元素常量元素：占有機(jī)體總重量0.005%以上的礦物質(zhì)。如Ca、P、 S、K、Na、Cl、Mg等（7種）。 微量元素：微量元素：占有機(jī)體重0.005%以下的礦物質(zhì)。如Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Mo、Co、Se、Ni、釩、F 、I、Sn、Si等（14種）。類 別 礦物質(zhì) 占人體重量的百分比 類 別 礦物質(zhì) 占人體重量的百分比 鐵（17 世紀(jì)） 0.004 鈣 1.52 鋅（1934 年） 0.0002 磷 0.81.2 硒（1957 年） 0.0003 鉀 0.35 錳（1931 年） 0.0002 硫 0.25 銅（1928 年） 0.00015

3、鈉 0.15 碘（1850 年） 0.00004 氯 0.15 鉬（1953 年） 人類營(yíng)養(yǎng)必需的常量元素（0.005%人體重量或 50PPm） 鎂 0.05 鈷（1935 年） 鋇 鉻（1959 年） 砷 氟（1972 年） 溴 硅（1972 年） 鍶 礬（1971 年） 雖已證實(shí)參與某些生理反應(yīng)，但必需性尚未確證的元素 鎘 鎳（1971 年） 金、銀 人類營(yíng)養(yǎng)必需的微量元素（ 0.005%人體重量） 錫（1970 年） 鉛汞鉍鎵鋁 銻、硼 鋰以及其它 人體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的，但尚不了解其代謝作用的元素 20 多種 食品中的食品中的 必需營(yíng)養(yǎng)素: 如Fe、Cu、I、Co、Mn、Zn等 微量元素微量元

4、素 非營(yíng)養(yǎng)非毒性元素：如Al、B、Ni、Sn等 非營(yíng)養(yǎng)有毒元素：Hg、Pb、As、Cd、和Sb 7. 2 礦物質(zhì)的存在形式礦物質(zhì)的存在形式 堿金屬元素：堿金屬元素：大多數(shù)以離子形式存在。 堿土金屬及其它多價(jià)離子堿土金屬及其它多價(jià)離子：離子、不溶性鹽、膠體、螯合物等 7. 3 食品中的礦物質(zhì)食品中的礦物質(zhì) 1）牛乳中的礦物質(zhì)）牛乳中的礦物質(zhì) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：. a、的相對(duì)水平與血漿相比有較大的不同。 血漿中血漿中 a： 330mg；：20mg; a/: 16: 牛乳中牛乳中 a: 50mg ; K: 145mg; a/: 1:3 礦物質(zhì)在牛奶中呈膠態(tài)式或溶解態(tài)。a、絕大部分以氧化物、磷酸鹽、檸檬酸鹽

5、的可溶態(tài)存在，a、g則與酪蛋白、磷酸、檸檬酸結(jié)合，以膠體形式存在，也可以可溶態(tài)形式存在。存在形式隨熱處理和濃縮蒸發(fā)等操作而發(fā)生變化。 以磷酸鹽為例，存在下列平衡： -4 -4 a2（3）2 + a4（可溶態(tài)） a2+ 2-4 a3（4）2 + (膠體） 2) 肉類食品中礦物質(zhì)肉類食品中礦物質(zhì) A. 0.8%1.2% 礦物質(zhì) B. 常量元素Na、K、P較高，微量元素Fe較高； C. Na、K主要以離子狀態(tài)存在于肉汁中, Ca與P主要以不溶態(tài)形式存在，并與Pr結(jié)合在一起。 3) 植物產(chǎn)品中的礦物質(zhì)植物產(chǎn)品中的礦物質(zhì) A. 葉子含量最多 1015%(dry) ，根莖次之45%(dry) ，種子較少3

6、%(dry) B. 種子中含、多，莖葉中含a、i較少，地下根莖含最多； C. 少部分以無(wú)機(jī)鹽形式存在，大部分與有機(jī)化合物結(jié)合存在或本身就是有機(jī)物的組成成分。7. 4 礦物質(zhì)的生物學(xué)功能礦物質(zhì)的生物學(xué)功能1) 礦物質(zhì)是構(gòu)成機(jī)體的重要組成成分。如Ca、P、 Mg等。2）合適的酸性與堿性離子和碳酸鹽及蛋白質(zhì)一起構(gòu)成人體的緩沖體系，維持體內(nèi)的酸堿平衡。3) 合適的K+，Na+，Ca 2+，Mg 2+等是維持人體神經(jīng)和肌肉興奮性的必要條件。4) 維持細(xì)胞正常滲透壓的必要物質(zhì)。5) 維持原生質(zhì)的生機(jī)狀態(tài)。蛋白質(zhì)的各種性質(zhì)（分散、水合、溶解等）均需要有一定離子保持一定的濃度。6) 作為酶的激活濟(jì)，或抑制劑，

7、或酶的組成成分參與生化反應(yīng)。 7. 5 礦物質(zhì)在食品中的功能特性礦物質(zhì)在食品中的功能特性 1) Ca、P可以改善乳制品及肉制品的物理性狀?？梢愿纳迫橹破芳叭庵破返奈锢硇誀睢?a4： 改善煉乳的熱穩(wěn)定性； 三聚磷酸鈉三聚磷酸鈉(Na5P5O10)或焦酸鈉或焦酸鈉(Na4P2O7)：提高肉的持水性，防止脂肪酸酸敗 原因：原因：有一些離子的水溶液呈堿性，能提高肉漿的p，從而增強(qiáng)了肉的持水能力。 聚磷酸鹽對(duì)金屬離子的螯合能力較蛋白質(zhì)強(qiáng)，所以能使蛋白質(zhì)螯合的金屬離子釋放出來(lái)，造成蛋白質(zhì)分子更加松散，從而吸收更多的水分。 結(jié)合水結(jié)合水 （%） 3 5 10 pH pH對(duì)牛肉勻漿持水性的影響對(duì)牛肉勻漿持水性

8、的影響 2) P能改善罐頭、果蔬及飲料等食品的物理特性能改善罐頭、果蔬及飲料等食品的物理特性 A. 聚磷酸鹽促進(jìn)蠶豆罐頭中蠶豆皮的軟化（與皮中的 a螯合） B. 磷酸鹽對(duì)果蔬具有護(hù)色作用； C. 磷酸鹽可防止啤酒混濁（螯合作用）； D. 鈣鹽鈣鹽有助于低酯果膠快速形成凝膠， 能抑制褐變作用； 3) 礦質(zhì)元素作為食品添加劑，提高食品的營(yíng)養(yǎng)礦質(zhì)元素作為食品添加劑，提高食品的營(yíng)養(yǎng) 7. 6 食品中礦物質(zhì)的生物有效性食品中礦物質(zhì)的生物有效性 7.6.1 影響礦物質(zhì)生物有效性的因素影響礦物質(zhì)生物有效性的因素 1) 食物的可消化性。食物的可消化性。 一般來(lái)說，其有效性與食物的可消化性 成正相關(guān)。動(dòng)物性食物

9、中礦質(zhì)的生物有效性優(yōu)于植物性食物。 2) 礦物質(zhì)的化學(xué)與物理形態(tài)。礦物質(zhì)的化學(xué)與物理形態(tài)。礦物質(zhì)的理化形態(tài)對(duì)其生物有效性影響很大。顆粒的大小會(huì)影響可消化性與溶解性，因而影響生物有效性；某些礦物質(zhì)只能以一種或少數(shù)幾種形態(tài)供應(yīng)才有營(yíng)養(yǎng)功能，如鈷氰鈷胺素，F(xiàn)e血色素鐵較非血色素鐵高。 3) 礦物質(zhì)與其它營(yíng)養(yǎng)素之間的相互作用。礦物質(zhì)與其它營(yíng)養(yǎng)素之間的相互作用。礦物質(zhì)與其它營(yíng)養(yǎng)素之間的相互作用對(duì)生物的影響應(yīng)視情況而論，有的有提高生物有效性，有的能降低生物的有效性，相互影響極為復(fù)雜。 4) 螯合作用。螯合作用。生物系統(tǒng)中有三種螯合物：一種是傳送和貯存金屬離子的螯合物，如氨基酸與金屬離子的螯合物；二是新陳代

10、謝所必需的螯合物，如亞鐵血紅素-血紅蛋白的螯合部分；三是降低生物有效性干擾營(yíng)養(yǎng)的螯合物，如植酸-金屬螯合物。同一種螯合劑可能干擾和降低一種元素的生物有效性，卻可能增加另一種元素的生物有效性。如在低有效鋅的食物中添加100PP m的EDTA, 相當(dāng)于增加了8ppm的鋅，但是卻干擾了對(duì)鐵錳的利用。金屬螯合物的穩(wěn)定與溶解度決定了金屬元素的生物有效性。 5) 加工方法。加工方法。加工方法能改變礦物質(zhì)的生物有效性。磨得細(xì)可提高難溶元素的生物有效性；添加到液體食品中的難溶性鐵化合物、鈣化合物，經(jīng)加工即可延長(zhǎng)其溶解性、生物有效性和貯存期；面粉的鋅與鐵經(jīng)發(fā)酵成面團(tuán)后其有效性得到了顯著提高。 7.6.2 各種礦

11、質(zhì)元素的生物有效性各種礦質(zhì)元素的生物有效性（自學(xué) P 207214） 礦質(zhì)元素對(duì)人體營(yíng)養(yǎng)作用是有一定范圍的，低于或高于一定值均會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良的影響。不同的礦質(zhì)元素作用的范圍是不同的，見P 204 表6-7。 7. 7 加工方法和包裝材料對(duì)礦質(zhì)元素的影響加工方法和包裝材料對(duì)礦質(zhì)元素的影響 微量元素在加工過程中的變化主要是由于淋洗、整理和熱燙、磨粉等作業(yè)造成的。 1）磨粉及脫殼對(duì)礦物質(zhì)的影響）磨粉及脫殼對(duì)礦物質(zhì)的影響 由于小麥與谷粒中礦物質(zhì)分布不勻，位于外面的麥麩和谷殼礦物質(zhì)含量高，所以通過脫殼或磨粉會(huì)造成大量的礦物質(zhì)丟失。如磨粉損失量在70%以上的有鈷、錳、鋅、鐵、銅鈷、錳、鋅、鐵、銅等等，損失接近5%的有鉬和鉻的有鉬和鉻，硒則損失16%左右左右。 2) 熱燙等作業(yè)對(duì)礦物質(zhì)的影響熱燙等作業(yè)對(duì)礦物質(zhì)的影響 見P216表6-8與表6-9 3）濃縮對(duì)礦物質(zhì)的影響）濃縮對(duì)礦物質(zhì)的影響 食品通過濃縮后，物料中礦質(zhì)元素的含量一般會(huì)增加。如大豆蛋白質(zhì)經(jīng)過深加工后，其所含的各種礦質(zhì)元素均較大豆中高。 4）食品包裝與加工器具對(duì)食