第六章維生素與礦物質(zhì)

1、維生素與礦物質(zhì)維生素與礦物質(zhì)本章要點(diǎn)本章要點(diǎn) 常見維生素的理化性質(zhì)、穩(wěn)定性，在食品加工、貯藏中所發(fā)生的變化對食品品質(zhì)的影響。 礦物質(zhì)在食品中的存在形式，及其在食品加工和貯藏過程中發(fā)生的變化對人體生物利用率的影響。概述概述 維生素是活細(xì)胞為了維持正常生理功能所必需的、但需要極微量的天然有機(jī)物質(zhì)的總稱。而大部分維生素不能在人體內(nèi)合成，必須從外界食物中攝取。 維生素中有一部分可以通過化學(xué)反應(yīng)人工合成，還有部分人工合成比較困難，此外一些有機(jī)化合物在人體內(nèi)可以通過一定途徑轉(zhuǎn)活方式轉(zhuǎn)化為某種維生素。 目前對各種維生素最常用的是他們的俗名，例如：視黃醇、抗壞血酸、生物素等。維生素維生素脂溶性：脂溶性：水溶性

2、：水溶性：維生素維生素A A、維生素、維生素D D、維生素、維生素E E等等 維生素維生素B B族和維生素族和維生素C C 維生素的功能維生素的功能 輔酶或輔酶前體輔酶或輔酶前體: :如煙酸如煙酸, ,葉酸等葉酸等 抗氧化劑抗氧化劑: V: VE E, V, VC C 遺傳調(diào)節(jié)因子遺傳調(diào)節(jié)因子: V: VA A, V, VD D 某些特殊功能某些特殊功能: V: VA A- -視覺功能視覺功能 V VC C- -血管彈性血管彈性 脂溶性維生素脂溶性維生素 1. VA 20個(gè)C構(gòu)成的不飽和烴類化合物 包括視黃醇及相關(guān)化合物和一些類胡蘿卜素 可以是醇、醛、酸或酯的形式 多個(gè)共軛雙鍵，異戊二烯生物合

3、成而來 雙鍵有順式和反式，當(dāng)為全反式結(jié)構(gòu)時(shí)活性最高 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 無O2，120，保持12 h仍很穩(wěn)定 有O2時(shí)，加熱4 h即失活 紫外線，金屬離子，O2均會(huì)加速其氧化 氧化酶可導(dǎo)致分解 對堿穩(wěn)定 功能功能 維生素A一般是由天然物中分離而得。維生素A具有促進(jìn)生長發(fā)育與繁殖，延長壽命，維持人的視力正常，維護(hù)上皮組織結(jié)構(gòu)的完整和健全等生理功能。VA缺乏癥缺乏癥 感染性疾病 夜盲癥 皮膚干燥 VA 和類胡蘿卜素來源和類胡蘿卜素來源 維生素A只存在于動(dòng)物性食物中，維生素A1存在于哺乳動(dòng)物及咸水魚的肝臟中，而維生素A2存在于淡水魚的肝臟中。肝臟、蛋黃、乳類、魚脂肪為維生素A的主要來源。植物組織中尚未發(fā)現(xiàn)

4、維生素A。 黃橙色和綠色植物性食品富含胡蘿卜素，包括蔬菜、水果、薯類、谷類等。 2. VD VD是具有膽鈣化醇生物活性的甾醇類化合物。 VD 2（麥角鈣化甾醇），植物性食品，酵母中存在。 VD 3 （膽鈣化甾醇），由人及動(dòng)物皮膚中7-脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化而來。主要來源為動(dòng)物性食品，如肝臟、蛋黃、黃油、奶制品。 日光浴是獲得維生素D的主要方式。 對熱較穩(wěn)定，但油脂氧化酸敗會(huì)使其破壞。光、氧會(huì)導(dǎo)致其損失。 3. VE VE 是6-羥基苯駢二氫吡喃（母育酚）的衍生物 酚類物質(zhì)，可提供氫，具有抗氧化性。 來源： 植物種子中均含有維生素E。 植物油為維生素E的主要膳食來源，精煉后破壞部分維生素E。 穩(wěn)定性：

5、氧氣、氧化劑使其降解 脂類氧化使其損失 金屬離子催化其氧化 強(qiáng)堿性條件下使其降解 4. VK VK為2-甲基-1，4-萘醌衍生物，主要是葉綠醌(維生素K1)。維生素K2由細(xì)菌合成。 來源 綠葉蔬菜是維生素K的最佳來源。 酵母、魚肉中含有維生素K。 穩(wěn)定性 主要降解因素：光、射線和pH。 對加熱和酸性穩(wěn)定，堿性下不穩(wěn)定。 可被空氣中的氧緩慢氧化而分解。 遇見光特別是紫外線很快被破壞。 5.VC 羥基羧酸的內(nèi)酯 烯二醇結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的還原性 可以解離出兩個(gè)氫離子，脫氫形式和未脫氫形式可以相互轉(zhuǎn)變。 自然界存在的抗壞血酸是L-異構(gòu)體，異構(gòu)體，D-異構(gòu)體很異構(gòu)體很少。少。 在食品中使用時(shí)，D-異構(gòu)體不是

6、作為維生素的用異構(gòu)體不是作為維生素的用途途而是作為抗氧化劑添加到食品中的。 VC 來源來源 主要存在于蔬菜和水果當(dāng)中。動(dòng)物性食品除肝臟之外，均不是維生素C的來源。 富含VC的食品包括綠葉蔬菜、椒類、花苔類、番茄、柑桔類、莓類、獼猴桃、鮮棗、山楂等。 穩(wěn)定性 加熱、中性和堿性、氧氣、氧化酶、金屬離子、光照和射線下均不穩(wěn)定。其穩(wěn)定性也收到水分活度的影響。 酸性、無氧、低溫、避光、螯合金屬離子、添加糖和淀粉等物質(zhì)、熱燙滅酶、添加亞硫酸鹽和其它還原劑，可以增強(qiáng)其穩(wěn)定性。 6. VB 族族 VB族均為水溶性維生素，在體內(nèi)的主要作用是作為輔酶發(fā)揮生物活性。 VB族有游離形式、輔酶形式和與酶蛋白結(jié)合的形式。

7、 VB 1、 VB 2、葉酸和VB 12在膳食中發(fā)生缺乏的現(xiàn)象較為常見，其穩(wěn)定性受到重視。 VB1 化學(xué)名： 硫胺素（Thiamin） 活性形式：焦磷酸硫胺素 生理作用：羧化輔酶 穩(wěn)定性：是VB族維生素中最不穩(wěn)定的。嘧啶環(huán)上的N1可以得到或失去質(zhì)子。 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 pH：酸性條件下質(zhì)子化的硫胺素穩(wěn)定性最高。堿性下硫胺素的噻唑環(huán)開環(huán)形成硫醇，穩(wěn)定性低。 加熱：加熱：導(dǎo)致亞甲基橋斷裂。pH6以上降解速度上升，pH8以上噻唑環(huán)完全斷裂。油炸的高溫可以使硫胺素完全破壞。 氧化劑：氧化劑：會(huì)使硫胺素?cái)嗔呀到狻?硫胺素酶或某些蛋白質(zhì)：硫胺素酶或某些蛋白質(zhì)：催化硫胺素分解。 SO2/SO32-：亞硫酸離子取

8、代了噻唑環(huán)而失活。pH6時(shí)破壞力最大。 單寧類物質(zhì)：單寧類物質(zhì)：生成加成物而失活。 膽堿：膽堿：使硫胺素分子開裂而降解。 水分活度：水分活度：水分活度0.4以下?lián)p失小。0.5-0.65損失最大。 溶水流失：溶水流失：硫胺素極易溶于水損失。 來源來源 VB2 化學(xué)名：核黃素（Riboflavin） 活性形式：FAD, FMN 生理作用：氧化還原輔酶 穩(wěn)定性：烹調(diào)加工中較穩(wěn)定，儲(chǔ)藏中損失小。 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 對酸、熱、氧穩(wěn)定，在堿性下不穩(wěn)定。 光照：光照下快速分解，特別是紫外光。生成光黃素或光色素，是強(qiáng)氧化劑和自由基生成劑。 來源來源 VB6 化學(xué)名：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺 活性形式：磷酸吡哆醇/醛

9、/胺 穩(wěn)定性：烹調(diào)加工中有一定損失。 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 加熱：吡哆醇較穩(wěn)定，醛和胺易破壞 光照：堿性條件下對光和紫外線敏感，形成4-吡哆酸。 pH：吡哆醛在pH5損失最大，吡哆胺pH7損失最大。 氨基酸：形成Schiff base而部分失活。 自由基：形成無活性產(chǎn)物。 來源來源 VB5/VPP 化學(xué)名：尼克酸/煙酸（Niacin） 活性形式：NAD, NADP 存在形式：游離型和結(jié)合型 穩(wěn)定性：最穩(wěn)定的一種維生素 主要損失途徑：溶水流失 VB3 化學(xué)名：泛酸（Pantothenic acid） 活性形式：輔酶A 穩(wěn)定性：較穩(wěn)定。pH5-7之間穩(wěn)定，酸性條件下加熱降解。有溶水流失問題。 食物存在：各

10、種食物中均含有泛酸。 VB11 化學(xué)名：葉酸（Folic acid ） 活性形式：一碳單位取代的四氫葉酸（四氫葉酸鹽和葉酸鹽）。 穩(wěn)定性：是最不穩(wěn)定的維生素之一。 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 VB12 化學(xué)名：鈷胺素（Cobalamin ） 活性形式：5-脫氧腺苷酸鈷胺素 穩(wěn)定性：穩(wěn)定性好 VB12穩(wěn)定性穩(wěn)定性 pH：pH4-7穩(wěn)定。中性下長時(shí)間加熱發(fā)生損失。強(qiáng)酸、堿性條件下降解。 VC、亞硫酸鹽、硫胺素和煙酸：促進(jìn)降解 Fe2+：促進(jìn)降解 來源來源 VH 化學(xué)名：生物素（Biotin） 活性形式：（順式）N-生物素-L-賴氨酸，生物胞素（Biocytin） 穩(wěn)定性：溫和條件下穩(wěn)定，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下發(fā)生降解

11、，特別是強(qiáng)酸加熱時(shí)發(fā)生降解。 食物來源：各種食物中均含生物素，動(dòng)物性食品和全谷類較多。 維生素命名維生素命名 影響維生素穩(wěn)定性的因素影響維生素穩(wěn)定性的因素 影響維生素穩(wěn)定性的因素影響維生素穩(wěn)定性的因素 1 1、原料、原料 植物在不同采收期維生素含量不同 采收和屠宰后，內(nèi)源性酶會(huì)分解維生素。 2 2、加工前處理、加工前處理 浸提、切碎和研磨等均會(huì)造成維生素的損失。 3、淋洗與熱燙處理、淋洗與熱燙處理 熱燙和熱加工造成維生素?fù)p失溫度越高損失越大，加熱時(shí)間越長，損失越多；加熱方式不同，損失不同；脫水干燥方式對其保存率也有較大影響。 4、產(chǎn)品貯藏產(chǎn)品貯藏 水分活度，包裝材料及貯藏條件對維生素的保存率都

12、有重要影響。在相當(dāng)于單分子層水的AW下,Vit很穩(wěn)定,而在多分子層水范圍內(nèi),隨AW,Vit降解速度。 5、加工時(shí)添加各種化學(xué)物質(zhì)、加工時(shí)添加各種化學(xué)物質(zhì) 氯氣，次氯酸離子，二氧化氯等具有強(qiáng)反應(yīng)性，可以維生素發(fā)生親核取代，雙鍵加成和氧化反應(yīng)。 二氧化硫和亞硫酸鹽有利于VC的保存，但會(huì)與硫胺素和比多醛反應(yīng)。亞硝酸鹽可造成VB1的破壞。 一般而言，氧化性物質(zhì)會(huì)加速VC ，胡蘿卜素，葉酸等的氧化，而還原性物質(zhì)會(huì)保護(hù)這些維生素，有機(jī)酸有利于VC和VB1的保存率，堿性物質(zhì)則會(huì)降低VC，VB1，泛酸等的保存率。 谷類精制中的維生素?fù)p失谷類精制中的維生素?fù)p失 熱燙中的熱燙中的VC損失損失 蔬菜烹調(diào)后的維生素?fù)p

13、失蔬菜烹調(diào)后的維生素?fù)p失/% 蔬菜熱燙后的維生素?fù)p失蔬菜熱燙后的維生素?fù)p失/% 蔬菜罐頭滅菌后的維生素?fù)p失蔬菜罐頭滅菌后的維生素?fù)p失/% 肉罐頭滅菌后的維生素?fù)p失肉罐頭滅菌后的維生素?fù)p失/% 抑制維生素?fù)p失的方法抑制維生素?fù)p失的方法 低溫、陰涼處儲(chǔ)藏 控制加熱溫度和加熱時(shí)間 加熱后迅速降溫 避光、避射線 隔氧、吸氧、加入抗氧化劑，避免脂肪氧化 控制酸堿性條件 加入金屬螯合劑 減少溶水流失 控制加工精度，減少富含維生素部位的損失 注意其它添加劑，如亞硫酸鹽和氧化劑的影響 類維生素類維生素小結(jié) 維生素是一類有機(jī)化合物，需要的劑量很小，但在體內(nèi)有很大的作用。 缺少維生素，易患維生素缺乏癥，影響人體正

14、常代謝。 不同維生素在穩(wěn)定性和對食品其他組分的影響方面有較大的差異。如：有的維生素很不穩(wěn)定，容易損失，特別是在食品加工和儲(chǔ)藏中，因此必須注意加工方法和儲(chǔ)藏條件。礦物質(zhì)礦物質(zhì)礦物質(zhì)概述礦物質(zhì)概述 定義：定義： 通常指食品中除C、H、O和N以外的元素。 功能：功能： 是構(gòu)成生物體的組成部分。 維持生物體的滲透壓。 維持機(jī)體的酸堿平衡。 酶的活化劑。 對食品的感官質(zhì)量有重要作用Classification: Major: Ca,Mg,P,K,Na,Cl,et al. Essentialtrace: Fe,Cu,Zn,I,et al.Harmful: Pb,Cd,Hg,et al. 影響礦物質(zhì)的生物利

15、用程度的因素影響礦物質(zhì)的生物利用程度的因素 化合物形式和溶解性：化合物形式和溶解性： Fe3+難溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收。 礦物質(zhì)間的相互作用：礦物質(zhì)間的相互作用： 如鐵過多會(huì)抑制Zn，Mn的吸收 食品中的氧化還原活性：食品中的氧化還原活性： 如VC有利于Fe的吸收，VD，Pr促進(jìn)Ca的吸收。 加工和貯藏過程中食品礦物質(zhì)含量的變化加工和貯藏過程中食品礦物質(zhì)含量的變化 1. 一般加工對其含量的影響礦物質(zhì)在接工中不會(huì)因?yàn)楣鉄?，氧等因素而分解，但加工?huì)改變其生物利用性。如，精制，烹調(diào)，溶水等會(huì)使其含量下降。 2. 加工時(shí)因容器帶入會(huì)使其含量增加如鐵鍋炒菜等。 3. 加工后生物有效性提高如面粉

16、發(fā)酵后生物有效性提高30-35%。 碾磨對谷物食品中礦物質(zhì)含量有影響。 小麥、大米中礦物質(zhì)的損失 大豆中很多礦物質(zhì)與蛋白質(zhì)組分結(jié)合在一起，加工后，礦物質(zhì)基本沒有損失。 礦物質(zhì)損失的另一個(gè)途徑是礦物質(zhì)與其他組分的相互作用，導(dǎo)致生物利用率下降。 一些多價(jià)陰離子，如草酸、植酸等，與二價(jià)金屬陽離子（鈣、鐵）形成鹽，非常不易溶解，經(jīng)過消化道而不被人體吸收。幾個(gè)概念幾個(gè)概念(several definition)(several definition) 復(fù)原復(fù)原(Restotation)： 添加營養(yǎng)素使其恢復(fù)到原有的組成。 強(qiáng)化強(qiáng)化(Fortification)： 添加一種或多種營養(yǎng)素，使其成為一種優(yōu)良的營養(yǎng)素來源。 增補(bǔ)增補(bǔ)(Enrichment)： 指選擇性地添加某種適量營養(yǎng)素，以達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)量。 酸性食物：含有陰離子酸根的非金屬元素較多的食品，在體內(nèi)代謝后的產(chǎn)物大多呈酸呈酸性，故在生理上稱為，如肉魚，蛋，米等。 堿性食