維生素與礦物質(zhì)

1、維生素與礦物質(zhì)Contents第一節(jié)第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化維生素在食品加工貯藏中的變化 第二節(jié)第二節(jié) 礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化重點和難點重點和難點: : 維生素變化的化學(xué)機(jī)制維生素變化的化學(xué)機(jī)制 Introduction of Vitamins 維生素（維生素（VitaminVitamin）維持機(jī)體正常生命活）維持機(jī)體正常生命活動不可缺少的一類小分子有機(jī)化合物。動不可缺少的一類小分子有機(jī)化合物。這類物質(zhì)在人和動物體內(nèi)不能合成，或這類物質(zhì)在人和動物體內(nèi)不能合成，或合成的量不能滿足機(jī)體的需要，必須從合成的量不能滿足機(jī)體的需要，必須從食物中攝取。食物中攝

2、取。維生素不是機(jī)體的主要結(jié)構(gòu)材料，也不維生素不是機(jī)體的主要結(jié)構(gòu)材料，也不是體內(nèi)能源物質(zhì)，但它們在物質(zhì)的代謝是體內(nèi)能源物質(zhì)，但它們在物質(zhì)的代謝中起著非常重要的作用。中起著非常重要的作用。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:VE,VC 遺傳調(diào)節(jié)因子遺傳調(diào)節(jié)因子:VA,VD 某些特殊功能某些特殊功能:VA-視覺功能；視覺功能；VC-血血管脆性管脆性Classification of VitaminsB族族water-soluble VitVitfat-soluble VitVB1,VB2,VPPVB5,VB6,VHVB11,VB12V

3、AVDVEVKVC第一節(jié)第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化維生素在食品加工貯藏中的變化Overview of Water-Soluble VitaminsuDissolve in wateruGenerally readily excreteduSubject to cooking lossesuFunction as a coenzymeuParticipate in energy metabolismuMarginal deficiency more commonVC (Ascorbic Acid)生物活生物活性最高性最高VC (Ascorbic Acid)OHOHCOHHOH2COHO

4、HD-D-抗壞血酸抗壞血酸 D-D-脫氫抗壞血酸脫氫抗壞血酸Mode of Degradation2，3-二酮古洛糖酸木酮糖3-脫氧戊酮糖糠醛2-呋喃甲酸Cu2+、Fe3+催化的氧化反應(yīng)速度比自發(fā)氧化速度快許多倍。影響影響VCVC降解的因素降解的因素 O O2 2濃度及催化劑濃度及催化劑催化氧化時催化氧化時, ,降解速度正比與氧氣的濃度。降解速度正比與氧氣的濃度。非催化氧化時非催化氧化時, ,降解速度與氧氣的濃度無正降解速度與氧氣的濃度無正比關(guān)系比關(guān)系, ,當(dāng)當(dāng)POPO2 2 0.4atm0.4atm，反應(yīng)趨于平衡。，反應(yīng)趨于平衡。有催化劑時有催化劑時, ,氧化速度比自動氧化快氧化速度比自動氧

5、化快2-32-3個數(shù)個數(shù)量級量級, ,厭氧時厭氧時, ,金屬離子對氧化速度無影響。金屬離子對氧化速度無影響。影響影響VCVC降解的因素降解的因素 高濃度的糖、鹽等溶液：高濃度的糖、鹽等溶液：可減少溶解氧可減少溶解氧, ,使氧使氧化速度減慢化速度減慢; ;半胱氨酸半胱氨酸, ,多酚多酚, ,果膠等對其有保護(hù)果膠等對其有保護(hù)作用。作用。 pH pH值值: :V VC C在酸性溶液在酸性溶液(pH(pH4)4)中較穩(wěn)定中較穩(wěn)定, ,在中性在中性以上的溶液以上的溶液(pH(pH7.6)7.6)中極不穩(wěn)定。中極不穩(wěn)定。 溫度及溫度及A AW W: :結(jié)晶結(jié)晶V VC C在在100100不降解，而不降解，

6、而V VC C水溶液水溶液易氧化，隨易氧化，隨TT，V V降解降解； A AW W， V V降解降解。水分活度與抗壞血酸破壞速率的關(guān)系水分活度與抗壞血酸破壞速率的關(guān)系O橙汁晶體；蔗糖溶液；玉米，大豆乳混合物； 面粉影響影響VCVC降解的因素降解的因素 酶：酶：如多酚氧化酶，如多酚氧化酶，V VC C氧化酶，氧化酶，H H2 2O O2 2酶，酶，細(xì)胞色素氧化酶等可加速細(xì)胞色素氧化酶等可加速V VC C的氧化降解。的氧化降解。其它成分：其它成分：如花青素，黃烷醇，及多羥基如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果酸，檸檬酸，聚磷酸等對酸如蘋果酸，檸檬酸，聚磷酸等對V VC C有保護(hù)有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對

7、其也有保護(hù)作用。作用，亞硫酸鹽對其也有保護(hù)作用。VB1 (thiamin) Contains sulfur and nitrogen groupVB1的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性具有酸具有酸- -堿性質(zhì)堿性質(zhì)對熱非常敏感對熱非常敏感, ,在堿性介質(zhì)中加熱易分解在堿性介質(zhì)中加熱易分解. .對光不敏感對光不敏感, ,在酸性條件下穩(wěn)定在酸性條件下穩(wěn)定, ,在堿性及中型在堿性及中型 介質(zhì)中不穩(wěn)定介質(zhì)中不穩(wěn)定. .其降解受其降解受A AW W影響極大影響極大, ,一般在一般在A AW W為為0.5-0.650.5-0.65范范 圍降解最快圍降解最快. .硫胺素和脫羧輔酶降解速率與硫胺素和脫羧輔酶降解速率與pHpH的

8、關(guān)系的關(guān)系 早餐谷物食品在45貯藏條件下硫胺素的降解速率與體系中水分活度的關(guān)系VB1的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性能被能被V VB1B1酶降解酶降解, ,同時同時, ,血紅蛋白和肌紅蛋白血紅蛋白和肌紅蛋白可作為降解的非酶催化劑?？勺鳛榻到獾姆敲复呋瘎?。食品的加工與貯藏中易損失。食品的加工與貯藏中易損失。降解兩環(huán)間亞甲基易與強(qiáng)親核試劑發(fā)生親核取代反應(yīng)兩環(huán)間亞甲基易與強(qiáng)親核試劑發(fā)生親核取代反應(yīng)硫胺素被亞硫酸鹽破壞硫胺素被亞硫酸鹽破壞 5-5-羥乙基羥乙基-4-4-甲基噻唑甲基噻唑-甲基甲基-5-5-磺甲基嘧啶磺甲基嘧啶在堿性條件下所發(fā)生的降解反應(yīng)在堿性條件下所發(fā)生的降解反應(yīng) 5-5-羥乙基羥乙基-4-4-甲基噻

9、唑羥甲基嘧啶甲基噻唑羥甲基嘧啶硫胺素的降解硫胺素的降解羥甲基嘧啶羥甲基嘧啶甲基甲基5磺甲磺甲基嘧啶基嘧啶烹調(diào)食烹調(diào)食品中的品中的“肉香肉香味味”B Vit-VB2 (Riboflavin核黃素核黃素)FMNFADStructure:VB2穩(wěn)定性穩(wěn)定性v對熱穩(wěn)定對熱穩(wěn)定, ,對酸和中性對酸和中性pHpH也穩(wěn)定也穩(wěn)定, ,在在120 120 加熱加熱6h6h僅少量破壞僅少量破壞. .v在堿性條件下迅速分解在堿性條件下迅速分解. .v在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素, ,并產(chǎn)并產(chǎn)生自由基生自由基, ,破壞其它營養(yǎng)成分產(chǎn)生異味破壞其它營養(yǎng)成分產(chǎn)生異味, ,如牛奶的日光臭味即由此

10、產(chǎn)生如牛奶的日光臭味即由此產(chǎn)生. .VA A A1 1（視黃醇）：主要是全反式結(jié)構(gòu)，其生物（視黃醇）：主要是全反式結(jié)構(gòu)，其生物效價最高。效價最高。A A2 2（脫氫視黃醇）：存在于淡水魚中，其生（脫氫視黃醇）：存在于淡水魚中，其生物效價為維生素物效價為維生素A A1 1的的4040。新維生素新維生素A A：l l，3 3一順異構(gòu)體，它的生物效一順異構(gòu)體，它的生物效價為維生素價為維生素A A1 1的的7575。fat-soluble Vitfat-soluble VitVA來源來源:fat-soluble Vit動物動物植物植物:類胡蘿卜素類胡蘿卜素 ( (維生素維生素A A 原原) ) VA的

11、穩(wěn)定性的穩(wěn)定性 無無O O2 2，120120，保持，保持12h12h仍很穩(wěn)定。仍很穩(wěn)定。 在有在有O O2 2時，加熱時，加熱4h4h即失活。即失活。 紫外線，金屬離子，紫外線，金屬離子，O O2 2均會加速其氧化。均會加速其氧化。 脂肪氧化酶可導(dǎo)致分解。脂肪氧化酶可導(dǎo)致分解。 與與V VE E，磷脂共存較穩(wěn)定。，磷脂共存較穩(wěn)定。 對堿穩(wěn)定。對堿穩(wěn)定。fat-soluble Vitfat-soluble VitVD維生素維生素D D是一些具有膽鈣化醇生物活性的是一些具有膽鈣化醇生物活性的類固醇的統(tǒng)稱類固醇的統(tǒng)稱。 fat-soluble VitVD來源來源 植物食品、酵母植物食品、酵母 fa

12、t-soluble Vit麥角固醇麥角固醇 維生素維生素D D2 2（麥角鈣化醇）麥角鈣化醇） 維生素維生素D D3 3（膽鈣化醇）（膽鈣化醇）人和動物皮膚人和動物皮膚7 7一脫氫膽固醇一脫氫膽固醇紫外線穩(wěn)定性穩(wěn)定性對熱，堿較穩(wěn)定，對熱，堿較穩(wěn)定，但光照和氧氣存在但光照和氧氣存在下會迅速破壞。下會迅速破壞。結(jié)晶的維生素結(jié)晶的維生素D D對熱對熱穩(wěn)定。穩(wěn)定。 Vitamin E生育酚的抗氧化能力生育酚的抗氧化能力 食品食品 生物體內(nèi)生物體內(nèi) 清除生成的自由基 穩(wěn)定性穩(wěn)定性有有O2：氧化（氧和自由基）：氧化（氧和自由基） 猝滅單線態(tài)氧猝滅單線態(tài)氧 無無O2：與亞油酸甲酯氫過氧化物反應(yīng)形成與亞油酸甲

13、酯氫過氧化物反應(yīng)形成加合物，初始產(chǎn)物為半醌，進(jìn)一步氧化形成加合物，初始產(chǎn)物為半醌，進(jìn)一步氧化形成生育酚醌，金屬離子可加速其氧化。生育酚醌，金屬離子可加速其氧化。食品加工、包裝、貯藏中：大量損失食品加工、包裝、貯藏中：大量損失 。氧化歷程：氧化歷程：猝滅單線態(tài)氧猝滅單線態(tài)氧維生素維生素K 功能性質(zhì)功能性質(zhì)維生素維生素K K1 1 在食物中含量豐富；維生素在食物中含量豐富；維生素K K2 2能能由腸道中的細(xì)菌合成。由腸道中的細(xì)菌合成。維生素維生素K K參與凝血過程，被稱為凝血因子。參與凝血過程，被稱為凝血因子。維生素維生素K K具有還原性，在食品體系中可以消具有還原性，在食品體系中可以消滅自由基滅

14、自由基 。維生素維生素K K可被空氣中的氧緩慢地氧化而分解，可被空氣中的氧緩慢地氧化而分解，遇光（特別是紫外光）則很快被破壞，對遇光（特別是紫外光）則很快被破壞，對熱、酸較穩(wěn)定，但對堿不穩(wěn)定。熱、酸較穩(wěn)定，但對堿不穩(wěn)定。a 食品本身的影響食品本身的影響成熟度：不同成熟期維生素含量不同（成熟度：不同成熟期維生素含量不同（Vc-Vc-番茄，最高含量在未成熟期）番茄，最高含量在未成熟期）不同部位：一般根部不同部位：一般根部 果實果實 莖莖 葉葉 果實：從表層向核芯降低果實：從表層向核芯降低采后（宰后）：酶解采后（宰后）：酶解前處理前處理: :去皮、浸泡、摘除去皮、浸泡、摘除加工程度：谷物磨粉程度、與

15、種子的加工程度：谷物磨粉程度、與種子的胚乳、胚芽、種皮的分離程度有關(guān)胚乳、胚芽、種皮的分離程度有關(guān) 溫度越高，損失越大；溫度越高，損失越大； 加熱時間越長，損失越多；加熱時間越長，損失越多； 加熱方式不同，損失不同；加熱方式不同，損失不同；淋洗、漂燙：水溶性損失，淋洗、漂燙：水溶性損失， 短時間熱燙減少維生素的損失。短時間熱燙減少維生素的損失。冷卻方法：空氣冷卻損失較小。冷卻方法：空氣冷卻損失較小。微波加熱：損失小。微波加熱：損失小。蒸汽加熱：比熱燙小，比微波大。蒸汽加熱：比熱燙小，比微波大。熱滅菌處理：高溫瞬時夠滅菌法。熱滅菌處理：高溫瞬時夠滅菌法。 水分活度，包裝材料及貯藏條件對水分活度，

16、包裝材料及貯藏條件對維生素的保存率都有重要影響。維生素的保存率都有重要影響。 在相當(dāng)于單分子層水的在相當(dāng)于單分子層水的A AW W下下, , 維生素很維生素很穩(wěn)定穩(wěn)定, ,而在多分子層水范圍內(nèi)而在多分子層水范圍內(nèi), ,隨隨A AW W,維維生素降解速度生素降解速度。氯氣氯氣, ,次氯酸離子次氯酸離子, ,二氧化硫等具有強(qiáng)反應(yīng)性二氧化硫等具有強(qiáng)反應(yīng)性, ,與與維生素發(fā)生親核取代，雙鍵加成和氧化反應(yīng)。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二氧化硫和亞硫酸鹽有利于V VC C的保存，但會與硫的保存，但會與硫胺素和比多醛反應(yīng)。胺素和比多醛反應(yīng)。亞硝酸鹽可造成亞硝酸鹽可造成V

17、VB1B1的破壞。的破壞。一般而言，氧化性物質(zhì)會加速一般而言，氧化性物質(zhì)會加速V VC C，胡蘿卜素，葉，胡蘿卜素，葉酸等的氧化，而還原性物質(zhì)會保護(hù)這些維生素酸等的氧化，而還原性物質(zhì)會保護(hù)這些維生素, ,有機(jī)酸有利于有機(jī)酸有利于V VC C和和V VB1B1的保存率，堿性物質(zhì)則會的保存率，堿性物質(zhì)則會降低降低V VC C，V VB1B1，泛酸等的保存率。，泛酸等的保存率。第二節(jié)第二節(jié) 礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化主要功能：主要功能： 是構(gòu)成生物體的組成部分。是構(gòu)成生物體的組成部分。 維持生物體的滲透壓。維持生物體的滲透壓。 維持機(jī)體的酸堿平衡。維持機(jī)體的酸堿平衡。

18、酶的活化劑。酶的活化劑。 對食品的感官質(zhì)量有重要作用對食品的感官質(zhì)量有重要作用 分類分類 b常量元素：（常量元素：（99）鉀、鈉、鈣、鎂、）鉀、鈉、鈣、鎂、氯、硫、磷和碳酸鹽等氯、硫、磷和碳酸鹽等b微量元素微量元素:（低于（低于 50 mg/kg) 必需營養(yǎng)元素，必需營養(yǎng)元素，F(xiàn)e，Cu，I，Co，Mn和和Zn等；等； 非營養(yǎng)非毒性元素，非營養(yǎng)非毒性元素，AI，B，Ni，Sn等；等； 非營養(yǎng)有毒性元素，非營養(yǎng)有毒性元素，Hg，Ph，AS，Cd和和Sb等等 來源來源植物性食品植物性食品 水果：水果：K K含量高，大部分與有機(jī)物結(jié)合含量高，大部分與有機(jī)物結(jié)合, ,或是有機(jī)物或是有機(jī)物 的組成部分的

19、組成部分, ,常以磷酸鹽常以磷酸鹽, ,草酸鹽的形式存在草酸鹽的形式存在. . 豆類：豆類：礦物質(zhì)含量最豐富礦物質(zhì)含量最豐富,K, P, Fe, Mg, Zn, Mn ,K, P, Fe, Mg, Zn, Mn 等含量均較高，其中等含量均較高，其中P P主要以植酸鹽形式存主要以植酸鹽形式存 在。在。 谷物谷物:礦物質(zhì)含量相對較少，主要存在于種子外皮。礦物質(zhì)含量相對較少，主要存在于種子外皮。動物性食品動物性食品肉類：肉類：Na, K, Fe, P ,Mn Na, K, Fe, P ,Mn 含量較高含量較高,Cu,Co,Zn, ,Cu,Co,Zn, 等也有少量，以可溶性氯化物磷酸鹽，等也有少量，以可溶性氯化物磷酸鹽， 碳酸鹽形式存在或與蛋白質(zhì)結(jié)合。碳酸鹽形式存在或與蛋白質(zhì)結(jié)合。牛乳：牛乳：主要含主要含Ca,Ca,也含有少量也含有少量K, Na, Mg, P,Cl, K, Na, Mg, P,Cl, S S等。