食品化學(xué)維生素全解

1、第6章 維生素Vitamin1第1頁本章內(nèi)容概述脂溶性維生素水溶性維生素維生素類似物維生素在食品加工儲備過程中改變2第2頁教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)重點(diǎn)：1.食品中常見維生素種類及其在機(jī)體重主要作用；2.常見維生素理化性質(zhì)、穩(wěn)定性，在食品加工、貯藏中所發(fā)生改變及其對食品品質(zhì)影響；了解維生素種類和它們在機(jī)體中主要作用難點(diǎn)：VC降解機(jī)理3第3頁概述 維生素（vitamins）是活細(xì)胞為了維持正常生命活動和生理功效所必需、但需要量極少天然有機(jī)物質(zhì)總稱。 維生素原能在人及動物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素物質(zhì)稱為維生素元或維生素前體。同效維生素化學(xué)性質(zhì)與維生素相同，并有維生素生物活性物質(zhì)稱為同效維生素。4第4頁維生素特點(diǎn)(1)維生

2、素及其前體物都存在于天然食物中 (2)參加機(jī)體正常生理功能，需要量極少，但不可缺乏 (3)不提供熱能，一般不為機(jī)體組成成分 (4)一般在體內(nèi)不能合成，或合成量少，必需由食物供給 部分維生素還影響食品性狀 參加氧化和影響食品顏色及風(fēng)味 5第5頁維生素功效 輔酶或輔酶前體:如煙酸,葉酸等 抗氧化劑:VE,VC 遺傳調(diào)整因子:VA,VD 一些特殊功效:VA-視覺功效；VC-血管脆性6第6頁維生素分類維生素脂溶性維生素水溶性維生素維生素 A(A1、A2)維生素 D(D2、D3)維生素 E維生素 K(K1、K2、K3、K4)C族維生素(C、P)B族維生素(B1、B2、PP、B5、B6、B11、B12、H

3、)7第7頁命名8第8頁脂溶性維生素維生素A視黃醇維生素D鈣化醇 俗名維生素E生育酚維生素K止血維生素溶于脂類或脂肪溶劑，而不溶于水；隨脂類吸收而吸收，脂類吸收障礙缺乏9第9頁VA fat-soluble Vit 又稱視黃醇， 是指含有視黃醇(retinal)結(jié)構(gòu)，并含有其生物活性一大類物質(zhì)A1（視黃醇）：全反式結(jié)構(gòu)，其生物效價(jià)最高。A2（脫氫視黃醇）：其生物效價(jià)為維生素A140。10第10頁VA穩(wěn)定性 穩(wěn)定：食品中VA和A原在普通情況下對熱燙、堿性、冷凍等處理比較穩(wěn)定無O2，120，保持12h仍很穩(wěn)定。 與VE，磷脂共存較穩(wěn)定。 不穩(wěn)定：O2、光、 酶、 T、Aw在有O2時(shí)，加熱4h即失活。紫

4、外線，金屬離子，O2均會加速其氧化。脂肪氧化酶可造成分解。fat-soluble Vit11第11頁fat-soluble Vit12第12頁缺乏癥 夜盲癥、干眼、角膜軟化、表皮細(xì)胞角化、失明等癥狀。可耐受最高攝入量（UL值）:維生素與礦物質(zhì)最高允許攝入量那些對健康不會產(chǎn)生副作用營養(yǎng)成份每日連續(xù)攝入總量最高限值,最有可能表示攝入維生素與礦物質(zhì)最高安全限值.膳食營養(yǎng)素推薦攝入量（RNI） 男性： 800 ug/d 女性： 700 ug/d13第13頁VA起源:fat-soluble Vit動物植物:類胡蘿卜素 (維生素A 原) 魚肝油魚肉牛肉蛋黃牛乳及乳制品 14第14頁VD維生素D是一些含有膽

5、鈣化醇生物活性類固醇統(tǒng)稱。 D2和D3最常見，相差僅-CH3和一個(gè)雙鍵。fat-soluble Vit15第15頁VD起源 植物食品、酵母 fat-soluble Vit麥角固醇 維生素D2（麥角鈣化醇） 維生素D3（膽鈣化醇）人和動物皮膚7一脫氫膽固醇紫外線16第16頁穩(wěn)定性對熱，堿較穩(wěn)定但光照、氧氣和酸存在下會快速破壞。油脂氧化酸敗時(shí)也會引發(fā)VD破壞因?yàn)橛椭蠽D形成異物。結(jié)晶維生素D對熱穩(wěn)定。 17第17頁維生素D缺乏癥與起源缺乏維生素D時(shí)：兒童會引發(fā)佝僂病，成年人可引發(fā)骨質(zhì)軟化病。起源：魚、蛋黃、奶油中，海產(chǎn)魚肝豐富，與VA共存日光浴。18第18頁Vitamin E6羥基苯并二氫吡喃衍

6、生物包含：生育酚：4種，生育三烯酚：4種-CH3或-H取代鍵頭頭所指位置形成不一樣、，異構(gòu)19第19頁20第20頁生育酚抗氧化能力 去除生成自由基 抗氧化穩(wěn)定性生物體內(nèi)食品添加劑 從上到下減弱從上到下增強(qiáng)r21第21頁脂溶性堿、氧氣、紫外線敏感、金屬離子促氧化酸、無氧加熱（200）穩(wěn)定損失：苯甲酰過氧化物或H2O2引發(fā)VE下降穩(wěn)定性過氧化苯甲酰面粉漂白劑22第22頁氧化歷程：VE極易受分子氧和自由基氧化，所以能夠充當(dāng)抗氧化劑和自由基去除劑23第23頁猝滅單線態(tài)氧24第24頁作用（1）食品工業(yè)中：腌肉中加入VE：降低亞硝胺形成，消除NO、NO2。（2）功效性：人體抗衰老、抗氧化等25第25頁維生

7、素K 維生素K是醌衍生物。其中較常見有四種：天然維生素K1和K2，還有些人工合成維生素K3和K4。 26第26頁維生素K穩(wěn)定性 維生素K是黃色粘稠油狀物可被空氣中氧遲緩地氧化而分解遇光則很快破壞對堿不穩(wěn)定對熱酸較穩(wěn)定27第27頁功效性質(zhì)功效：VK參加凝血過程，被稱為凝血因子。VK含有還原性，在食品體系中能夠毀滅自由基。缺乏癥：缺乏造成血中凝血酶原含量下降，從而造成皮下組織和其它器官出血，而且會延長凝血時(shí)間。起源：K1在綠色蔬菜中含量豐富，魚肉中維生素K含量較多。VK2能由腸道中細(xì)菌合成。28第28頁脂溶性維生素缺乏癥及起源 對于脂溶性維生素來說，人體易缺乏次序普通為 VDVAVEVK。29第2

8、9頁水溶性維生素30第30頁生物活性最高VC (抗壞血酸)在全部維生素中VC是最不穩(wěn)定，在加工儲備過程中很輕易被破壞。31第31頁食品褐變反應(yīng)？2，3-二酮古洛糖酸木酮糖3-脫氧戊酮糖糠醛2-呋喃甲酸降解模式（Mode of Degradation）32第32頁Cu2+、Fe3+催化氧化反應(yīng)速度比自發(fā)氧化速度快許多倍。33第33頁影響VC降解原因 O2濃度及催化劑催化氧化時(shí),降解速度與氧氣濃度成正比。非催化氧化時(shí),降解速度與氧氣濃度無正比關(guān)系,當(dāng)PO2 0.4atm，反應(yīng)趨于平衡。有催化劑時(shí),氧化速度比自動氧化快2-3個(gè)數(shù)量級,厭氧時(shí),金屬離子對氧化速度無影響。 高濃度糖、鹽等溶液：可降低溶解

9、氧,使氧化速度減慢;半胱氨酸,多酚,果膠等對其有保護(hù)作用。34第34頁影響VC降解原因 pH值:VC在酸性溶液(pH4)中較穩(wěn)定,在堿性溶液(pH7.6)中極不穩(wěn)定。 溫度及AW:結(jié)晶VC在100不降解，而VC水溶液易氧化。隨T，V降解； AW， V降解。 酶：如多酚氧化酶，VC氧化酶，H2O2酶，細(xì)胞色素氧化酶等可加速VC氧化降解。其它成份如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果酸，檸檬酸，聚磷酸等對VC有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對其也有保護(hù)作用。35第35頁維生素C主要生理功效: 1、促進(jìn)骨膠原生物合成。利于組織創(chuàng)傷口更加快愈合； 2、促進(jìn)氨基酸中酪氨酸和色氨酸代謝，延長肌體壽命。 3、改進(jìn)鐵、鈣和葉

10、酸利用。 4、改進(jìn)脂肪和類脂尤其是膽固醇代謝，預(yù)防心血管病。 5、促進(jìn)牙齒和骨骼生長，預(yù)防牙床出血。 6、增強(qiáng)機(jī)體對外界環(huán)境抗應(yīng)激能力和免疫力。 36第36頁缺乏：牙齦腫脹出血，牙床潰爛、牙齒松動 壞血癥、貧血 存在 VC廣泛存在于果蔬中，獼猴桃和辣椒中含量最豐富。37第37頁在食品加工中應(yīng)用（1）可預(yù)防水果蔬菜產(chǎn)生褐變褐和脫色（2）作抗氧化劑（脂肪、魚、乳制品中）（3）穩(wěn)定劑（肉中色澤穩(wěn)定劑）（4）改良（面粉）（5）啤酒中可作氧氣載體38第38頁VB1 (thiamin) 即硫胺素，又稱抗腳氣病維生素。它是由被取代嘧啶和噻唑環(huán)經(jīng)過亞甲基連接而成一類化合物，它與鹽酸可生成鹽酸鹽穩(wěn)定性：是B族維

11、生素中最不穩(wěn)定者39第39頁VB1穩(wěn)定性含有酸-堿性質(zhì)對熱非常敏感,在堿性介質(zhì)中加熱易分解.能被VB1酶降解,同時(shí),血紅蛋白和肌紅蛋白可作為降解非酶催化劑.對光不敏感,在酸性條件下穩(wěn)定,在堿性及中型介質(zhì)中不穩(wěn)定.其降解受AW影響極大,普通在AW為0.5-0.65范圍降解最快.40第40頁早餐谷物食品在45貯藏條件下硫胺素降解速率與體系中水分活度關(guān)系41第41頁VB1穩(wěn)定性食品加工與貯藏中易損失。42第42頁VB1缺乏癥缺乏維生素B1易患腳氣病或多發(fā)性神經(jīng)炎，產(chǎn)生肌肉無力、感覺障礙、神經(jīng)痛、影響心肌和腦組織結(jié)構(gòu)和功效，而且還會引發(fā)消化不良、食欲不振、便秘等病癥。起源糧谷類、豆類、酵母、動物性原料

12、內(nèi)臟和雞蛋中。43第43頁VB2 (Riboflavin核黃素)FMNFAD結(jié)構(gòu)：帶有核糖醇側(cè)鏈異咯嗪衍生物活性形式：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，儲備中損失小。44第44頁VB2穩(wěn)定性pH：酸性下穩(wěn)定，堿性下不穩(wěn)定光照：光照下快速分解，生成光黃素或光色素，并產(chǎn)生自由基,破壞其它營養(yǎng)成份產(chǎn)生異味,如牛奶日光臭味即由此產(chǎn)生.加熱：酸性條件下穩(wěn)定氧氣：穩(wěn)定45第45頁功效和缺乏癥輔酶組成成份對機(jī)體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)、脂肪代謝起著主要作用缺乏時(shí)會發(fā)生口角炎、舌炎等起源腸中細(xì)菌能夠合成維生素B2，但為量不多。動物肝、腎、心、蛋黃、乳類綠色蔬菜、豆類 VB246第46頁尼克酸

13、(B5，維生素PP，煙酸，抗癩皮病因子)尼克酸和尼克酰胺，在體內(nèi)主要形式是含有生理活性尼克酰胺。穩(wěn)定性：最穩(wěn)定一個(gè)維生素，對光、熱、酸、堿、氧均穩(wěn)定。主要損失路徑：溶水流失47第47頁 功效及缺乏癥NAD（輔酶）和NADP（輔酶 ）組成成份，在糖酵解、脂肪合成和呼吸作用中起著主要作用。缺乏時(shí)患癩皮?。ú谄げ。┠峥怂?B5，維生素PP，煙酸，抗癩皮病因子)48第48頁富含VB5食品動物性食品：動物內(nèi)臟植物性食品：全谷、種子、豆類但以玉米為主食人群，易于發(fā)生賴皮病，原因是玉米中煙酸主要為結(jié)合型，不能為人體吸收，同時(shí)玉米中色氨酸較低。尼克酸(B5，維生素PP，煙酸，抗癩皮病因子)49第49頁維生素B

14、6化學(xué)名：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺活性形式：磷酸吡哆醇/醛/胺穩(wěn)定性：烹調(diào)加工中有一定損失。對熱、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿都很穩(wěn)定；但在堿性溶液中對光敏感，尤其對紫外線50第50頁生理功效及缺乏癥生理功效AA代謝中其輔酶作用在血紅蛋白合成中起主要作用促進(jìn)人體對VB2、VB12、Fe、Zn吸收缺乏癥：可致眼、鼻與口腔周圍皮膚脂濫性皮炎食物起源白色肉類(如雞肉和魚肉)，肝臟、豆類、堅(jiān)果等，水果蔬菜(香蕉)腸道中微生物(細(xì)菌)可合成，但其量甚微。51第51頁葉酸（B11）又稱蝶酰谷氨酸，由蝶酸和谷氨酸結(jié)合而成，蝶酸是由2-NH2-4-CH-6-CH3喋呤+-NH2苯甲酸組成。體內(nèi)活性形式為四氫葉酸(FH4)，F(xiàn)H4

15、是一碳單位轉(zhuǎn)移酶輔酶，參加一碳單位轉(zhuǎn)移。52第52頁水溶液中易被光解破壞在酸性溶液中不穩(wěn)定，p易破壞在中性或堿性溶注解中對熱穩(wěn)定，加熱至100h也不被破壞葉酸能與亞硫酸和亞硝酸鹽作用，生成致癌物質(zhì)，加入Vc會大大增加葉酸穩(wěn)定性食物中葉酸烹調(diào)損失率為50%90%葉酸（B11）穩(wěn)定性53第53頁缺乏與過量葉酸缺乏巨幼紅細(xì)胞貧血高同型半胱氨酸血癥葉酸過量影響鋅吸收干擾VB12缺乏診療與治療食物起源廣泛存在于綠葉組織中腸道細(xì)菌也能合成，故普通不缺乏。54第54頁B12(鈷胺素，抗惡性貧血維生素)是唯一含有金屬元素鈷維生素。催化變位反應(yīng)，是幾個(gè)變位酶輔酶。谷胺酰和甲基谷氨是B12兩種輔酶形式。55第55

16、頁穩(wěn)定性最適宜pH范圍是46，在此范圍內(nèi)，即使高壓加熱，也僅有少許損失。強(qiáng)酸(pH蒸汽微波 損失率取決于燙漂時(shí)間和溫度：溫度越高，損失越大；加熱時(shí)間越長，損失越多；燙漂時(shí)間和溫度：短時(shí)間高溫?fù)p失少冷卻方法：空氣冷卻（損失?。?、 冷水冷卻 （損失大）71第71頁72第72頁預(yù)冷凍處理：燙漂時(shí)有一定損失冷凍：速度維生素?fù)p失 低溫快速冷凍很好保留維生素冷藏：不一樣維生素?fù)p失不一樣，但損失嚴(yán)重解凍：影響較小，但水溶性可損失冷凍：保留食品最好方法之一73第73頁食品在脫水加工中，V損失很大 普通冷凍干燥、真空干燥，噴霧干燥損失較小例：-胡蘿卜素?fù)p失%：熱風(fēng)干燥26% ，冷凍干燥15% ，擠壓膨化19%

17、輻射 損失VC隨輻射劑量 脂溶性損失：VE-胡VAVDVKB族：B1損失最大維生素相互保護(hù)：煙酸對Vc有保護(hù)74第74頁豌豆加工中抗壞血酸保存率75第75頁加工后維生素?fù)p失加工后，維生素?fù)p失較小 原因：在室溫和低溫下反應(yīng)速度相對較低溶解氧已耗盡 pH降低對一些維生素（VC，VB2等）產(chǎn)生有利影響 76第76頁1、有害物質(zhì) 亞硫酸鹽：破壞VB1 堿類：VB1、VC不穩(wěn)定，在pH=9時(shí)，蛋糕烘烤VB1損失95% 漂白劑：能降低VA、VC和VE含量硝酸鹽或亞硝酸鹽：破壞VC、胡蘿卜素、VBl和葉酸Cu2+、Fe3+：破壞VC、VE、VB1、葉酸 2、有益物質(zhì) 亞硫酸鹽：保護(hù)VC、胡蘿卜素 VC：提升VA、VE、VB1、葉酸穩(wěn)定性 抗氧劑：可保護(hù)VA、VD、胡蘿卜素添加劑影響77第77頁小 結(jié)1.維生素功效：A輔酶或輔酶前體:如煙酸,葉酸等, B