食品化學(xué)第六章維生素

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(chǔ)藏過程中的變化教學(xué)要點(diǎn)重點(diǎn)：1.食品中常見維生素的種類及其在機(jī)體重的主要作用；2.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)生的變化及其對(duì)食品品質(zhì)的影響；了解維生素的種類和它們?cè)跈C(jī)體中的主要作用難點(diǎn)：VC的降解機(jī)理概述

維生素（vitamins）——是活的細(xì)胞為了維持正常生命活動(dòng)和生理功能所必需的、但需要量極少的天然有機(jī)物質(zhì)的總稱。

維生素元——能在人及動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素的物質(zhì)稱為維生素元或維生素前體。同效維生素——化學(xué)性質(zhì)與維生素相似，并有維生素生命活性的物質(zhì)稱為同效維生素。維生素的特點(diǎn)(1)維生素及其前體物都存在于天然食物中(2)參與機(jī)體正常生理功能，需要量極少，但不可缺少(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⑸部分維生素還影響食品的性狀⑹參與氧化和影響食品的顏色及風(fēng)味維生素的功能輔酶或輔酶前體:如煙酸,葉酸等抗氧化劑:VE,VC遺傳調(diào)節(jié)因子:VA,VD

某些特殊功能:VA-視覺功能；VC-血管脆性維生素的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)命名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VA

fat-solubleVit

又稱視黃醇，是指含有視黃醇(retinal)結(jié)構(gòu)，并具有其生物活性的一大類物質(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A1的40％。新維生素A：l,3一順異構(gòu)體，它的生物效價(jià)為維生素A1的75％。VA的穩(wěn)定性

穩(wěn)定：食品中的VA和A原在一般的情況下對(duì)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。紫外線，金屬離子，O2均會(huì)加速其氧化。脂肪氧化酶可導(dǎo)致分解。fat-solubleVitfat-solubleVit缺乏癥夜盲癥、干眼、角膜軟化、表皮細(xì)胞角化、失明等癥狀。UL值:維生素與礦物質(zhì)最高允許攝入量那些對(duì)健康不會(huì)產(chǎn)生副作用的營(yíng)養(yǎng)成分每日持續(xù)攝入總量的最高限值,最有可能表示攝入維生素與礦物質(zhì)的最高安全限值.RNI（每日推薦攝入量≈RDA值）男性：800ug/d女性：700ug/dVA來源:fat-solubleVit動(dòng)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

VD維生素D是一些具有膽鈣化醇生物活性的類固醇的統(tǒng)稱。D2和D3最常見，相差僅-CH3和一個(gè)雙鍵。fat-solubleVitVD來源植物食品、酵母

fat-solubleVit麥角固醇

維生素D2（麥角鈣化醇）

維生素D3（膽鈣化醇）人和動(dòng)物皮膚7一脫氫膽固醇紫外線穩(wěn)定性對(duì)熱，堿較穩(wěn)定但光照、氧氣和酸存在下會(huì)迅速破壞。油脂氧化酸敗時(shí)也會(huì)引起VD破壞—由于油脂中的VD形成異物。結(jié)晶的維生素D對(duì)熱穩(wěn)定。維生素D缺乏癥與來源缺乏維生素D時(shí)：兒童會(huì)引起佝僂病，成年人可引起骨質(zhì)軟化病。來源：魚、蛋黃、奶油中，海產(chǎn)魚肝豐富，與VA共存維生素D的強(qiáng)化，一般常用于黃油和牛乳等食品中。VitaminE6—羥基苯并二氫吡喃的衍生物包括：生育酚：4種，生育三烯酚：4種-CH3或-H取代鍵頭頭所指的位置形成不同的α、β、ν，δ異構(gòu)生育酚的抗氧化能力

清除生成的自由基脂溶性堿、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引起VE下降穩(wěn)定性過氧化苯甲?！娣燮讋┭趸瘹v程：VE極易受分子氧和自由基氧化，因此可以充當(dāng)抗氧化劑和自由基清除劑猝滅單線態(tài)氧作用（1）食品工業(yè)中：腌肉中加入VE：降低亞硝胺的形成，消除NO·、NO2·。（2）功能性：人體的抗衰老、抗氧化等維生素K維生素K是醌的衍生物。其中較常見的有四種：

天然的維生素K1和K2，還有人工合成的維生素K3和K4。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緩慢地氧化而分解遇光則很快破壞對(duì)堿不穩(wěn)定對(duì)熱酸較穩(wěn)定功能性質(zhì)功能：VK參與凝血過程，被稱為凝血因子。VK具有還原性，在食品體系中可以消滅自由基。缺乏癥：缺乏導(dǎo)致血中凝血酶原含量下降，從而導(dǎo)致皮下組織和其它器官出血，而且會(huì)延長(zhǎng)凝血時(shí)間。來源：K1在綠色蔬菜中含量豐富，魚肉中維生素K含量較多。VK2能由腸道中的細(xì)菌合成。對(duì)于脂溶性維生素來說，人體易缺乏的順序一般為

VD>VA>VE>VK。脂溶性維生素缺乏癥及來源水溶性維生素生物活性最高VC(抗壞血酸)

在所有維生素中VC是最不穩(wěn)定的，在加工儲(chǔ)藏過程中很容易被破壞。食品的褐變反應(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（ModeofDegradation）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VC降解的因素①O2濃度及催化劑催化氧化時(shí),降解速度正比與氧氣的濃度。非催化氧化時(shí),降解速度與氧氣的濃度無正比關(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(dòng)氧化快2-3個(gè)數(shù)量級(jí),厭氧時(shí),金屬離子對(duì)氧化速度無影響。②高濃度的糖、鹽等溶液：可減少溶解氧,使氧化速度減慢;半胱氨酸,多酚,果膠等對(duì)其有保護(hù)作用。影響VC降解的因素③pH值:VC在酸性溶液(pH＜4)中較穩(wěn)定,在堿性溶液(pH＞7.6)中極不穩(wěn)定。④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↑。⑤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的氧化降解。⑥其它成分如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果酸，檸檬酸，聚磷酸等對(duì)VC有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對(duì)其也有保護(hù)作用。維生素C主要生理功能:1、促進(jìn)骨膠原的生物合成。利于組織創(chuàng)傷口的更快愈合；2、促進(jìn)氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代謝，延長(zhǎng)肌體壽命。3、改善鐵、鈣和葉酸的利用。4、改善脂肪和類脂特別是膽固醇的代謝，預(yù)防心血管病。5、促進(jìn)牙齒和骨骼的生長(zhǎng)，防止牙床出血。6、增強(qiáng)機(jī)體對(duì)外界環(huán)境的抗應(yīng)激能力和免疫力。缺乏：牙齦腫脹出血，牙床潰爛、牙齒松動(dòng)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。在食品加工中的應(yīng)用（1）可防止水果蔬菜產(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（肉中色澤的穩(wěn)定劑）（4）改良（面粉）（5）啤酒中可作氧氣載體VB1(thiamin)即硫胺素，又稱抗腳氣病維生素。它是由被取代的嘧啶和噻唑環(huán)通過亞甲基連接而成的一類化合物，它與鹽酸可生成鹽酸鹽穩(wěn)定性：是B族維生素中最不穩(wěn)定者VB1的穩(wěn)定性具有酸-堿性質(zhì)對(duì)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的非酶催化劑.對(duì)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,一般在AW為0.5-0.65范圍降解最快.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)定性食品的加工與貯藏中易損失。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、影響心肌和腦組織的結(jié)構(gòu)和功能，并且還會(huì)引起消化不良、食欲不振、便秘等病癥。來源糧谷類、豆類、酵母、動(dòng)物性原料的內(nèi)臟和雞蛋中。VB2(Riboflavin核黃素)FMNFAD結(jié)構(gòu)：帶有核糖醇側(cè)鏈的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(chǔ)藏中損失小。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(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)生異味,如牛奶的日光臭味即由此產(chǎn)生.加熱：酸性條件下穩(wěn)定氧氣：穩(wěn)定功能和缺乏癥輔酶的組成成分對(duì)機(jī)體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)、脂肪代謝起著重要作用缺乏時(shí)會(huì)發(fā)生口角炎、舌炎等來源腸中細(xì)菌可以合成維生素B2，但為量不多。動(dòng)物肝、腎、心、蛋黃、乳類綠色蔬菜、豆類VB2尼克酸(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)主要形式是具有生理活性的尼克酰胺。穩(wěn)定性：最穩(wěn)定的一種維生素，對(duì)光、熱、酸、堿、氧均穩(wěn)定。主要損失途徑：溶水流失

功能及缺乏癥NAD（輔酶Ⅰ）和NADP（輔酶Ⅱ）的組成成分，在糖酵解、脂肪合成和呼吸作用中起著重要的作用。缺乏時(shí)患癩皮?。ú谄げ。└缓琕B5的食品動(dòng)物性食品：動(dòng)物內(nèi)臟植物性食品：全谷、種子、豆類但以玉米為主食的人群，易于發(fā)生賴皮病，原因是玉米中的煙酸主要為結(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)維生素B6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(duì)熱、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿都很穩(wěn)定；但在堿性溶液中對(duì)光敏感，尤其對(duì)紫外線生理功能及缺乏癥生理功能AA代謝中其輔酶的作用在血紅蛋白合成中起重要作用促進(jìn)人體對(duì)VB2、VB12、Fe、Zn的吸收缺乏癥：可致眼、鼻與口腔周圍皮膚脂濫性皮炎食物來源白色肉類(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。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是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與一碳單位的轉(zhuǎn)移。水溶液中易被光解破壞在酸性溶液中不穩(wěn)定，pＨ＜４易破壞在中性或堿性溶注解中對(duì)熱穩(wěn)定，加熱至100℃１h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(huì)大大增加葉酸的穩(wěn)定性食物中葉酸的烹調(diào)損失率為50%～90%葉酸（B11）穩(wěn)定性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的吸收干擾VB12缺乏的診斷與治療食物來源廣泛存在于綠葉組織中腸道細(xì)菌也能合成，故一般不缺乏。B12(鈷胺素，抗惡性貧血維生素)是唯一含有金屬元素鈷的維生素。催化變位反應(yīng)，是幾種變位酶的輔酶。谷胺酰和甲基谷氨是B12的兩種輔酶形式。穩(wěn)定性最適宜pH范圍是4～6，在此范圍內(nèi)，即使高壓加熱，也僅有少量損失。強(qiáng)酸(pH<2)或堿性溶液中分解，遇熱可有一定程度破壞，但短時(shí)間的高溫消毒損失小，遇強(qiáng)光或紫外線易被破壞。還原劑如低濃度的巰基化合物，能防止B12破壞，但用量較多以后，則又起破壞作用?？箟难峄騺喠蛩猁}也能破壞B12。在溶液中，硫胺素與尼克酸的結(jié)合可緩慢地破壞B12。三價(jià)鐵鹽對(duì)B12有穩(wěn)定作用,而低價(jià)鐵鹽則導(dǎo)致B12的迅速破壞。缺乏癥巨幼紅細(xì)胞性貧血，即所謂惡性貧血；精神抑郁、記憶力下降、四肢震顫等神經(jīng)癥狀；同型半胱氨酸血癥，血清中積累的同型半胱氨酸具有神經(jīng)毒和血管毒，可促使心臟病發(fā)作、栓塞性腦卒中和周圍血管阻塞。食物來源：廣泛存在于動(dòng)物性食品中，植物性食品中含量極少。腸道細(xì)菌也能合成泛酸（B3）泛酸也稱遍多酸，廣泛存在于自然界由丁酸部分與β—丙氨酸形成酰胺鍵而結(jié)合，是一酸性物質(zhì)。是輔酶A及?；d體蛋白（ACP）的組成部分。CCHCNHCH2OHCH3CH3H2COHαγOHCH2COOH—二羥—β，β—二甲基丁酸β—Alaα，ββ穩(wěn)定性：其水溶液在酸性或堿性條件下對(duì)熱不穩(wěn)定干燥情況下泛酸鹽對(duì)空氣和光穩(wěn)定缺乏癥：一般不發(fā)生，癥狀：易怒、頭疼、抑郁、疲勞、冷淡、惡心、嘔吐和腹部痙攣、麻木、麻痹、肌肉痙攣、手腳感覺異常、肌無力、低血糖等。來源：人體腸道細(xì)菌也能合成最好的來源是肉類與內(nèi)臟、蘑菇、雞蛋、甘藍(lán)和酵母，全谷物也是良好的泛酸來源生物素（biotin）也稱維生素Ｈ、維生素Ｂ7、輔酶Ｒ是多種羧化酶的必需輔助因子自然界的生物素有α、β二種，二者生理功能相同。穩(wěn)定性：不易受酸、堿及光線破壞強(qiáng)酸堿條件下水解失活氧化劑及亞硝酸破壞其生物活性缺乏：體征包括皮炎、萎縮性舌炎、感覺過敏、肌肉痛、倦怠、厭食和輕度貧血來源：廣泛分布于所有的動(dòng)物和植物中，在蛋黃、酵母、牛奶及家禽的內(nèi)臟中含量較高人體腸道細(xì)菌亦能大量合成膽堿（choline）膽堿為（β－羥乙基）三甲基氨的氫氧化物。是一種強(qiáng)有機(jī)堿,是卵磷脂的組成成分,也存在于神經(jīng)鞘磷脂之中,是機(jī)體可變甲基的一個(gè)來源,同時(shí)又是乙酰膽堿的前體。生理功能防止脂肪肝可促進(jìn)脂肪以卵磷脂的形式被輸送或提高脂肪酸本身在肝里的利用，防止脂肪在肝里的異常堆積神經(jīng)傳導(dǎo)：鞘磷脂的組成成分，存在于大腦和神經(jīng)組織中，幫助傳送刺激神經(jīng)的信號(hào)，特別是為了記憶的形成而對(duì)大腦所發(fā)出的信號(hào)，可促進(jìn)腦發(fā)育并能提高記憶力。促進(jìn)代謝：膽堿可調(diào)控細(xì)胞凋亡，抑制癌細(xì)胞增殖，還可促進(jìn)體內(nèi)甲基代謝。

缺乏癥肝硬化、脂肪肝、動(dòng)脈硬化，老年癡呆癥來源在食物中分布很廣，含脂肪的食物中含量相對(duì)高一些。其豐富來源為蛋類（蛋黃）、肝臟、啤酒酵母、綠葉蔬菜、麥芽、大豆卵磷脂水溶性維生素的功能、缺乏癥狀和食物來源維生素在食品加工儲(chǔ)藏過程中的變化食品原料本身的影響成熟度：不同成熟期維生素含量不同果實(shí)：在未成熟時(shí)含量較高（番茄）蔬菜：成熟度越高，維生素含量越高（辣椒）不同部位：葉＞莖＞果實(shí)＞根部果實(shí)：從表層向核芯降低采后（宰后）：酶解→維生素含量下降脂肪氧合酶、抗壞血酸氧化酶正確處理方法：采后、宰后立即冷藏，維生素氧化酶被抑制，維生素?fù)p失減少。水果和蔬菜長(zhǎng)時(shí)間貯存，酶的分解作用使維生素?fù)p失研究顯示：蘋果：貯存2～3月后，VC下降2/3蔬菜VC損失更嚴(yán)重

室溫貯存，數(shù)天后幾乎全部損失0℃：損失大大減少冷凍：-29℃，1年后，失10%；-12℃，1年后，失55%谷物貯存溫度越高，含水量越高，維生素?fù)p失越大貯存過程中維生素的損失長(zhǎng)期儲(chǔ)藏感官質(zhì)量↓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值↓—維生素脂溶性損失小水溶性損失大：VC、VB1加工過程中維生素的損失原料→食品，每經(jīng)過一次加工，V損失一次

預(yù)處理：整理、清洗與制粉

去皮與整理—堿處理，但損失并不大清洗—?jiǎng)又参镌辖?jīng)切割或其他處理，受損傷的組織遇水，維生素?fù)p失谷物的制粉、除糠麩、胚芽熱加工造成維生素?fù)p失

水果和蔬菜的罐頭制品，在加工前（罐裝、冷凍和脫水等）大都需要燙漂——酶失活。

這一步維生素（水溶性）損失很大。燙漂類型：沸水、蒸汽和微波

損失率：沸水>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(zhǎng)，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?。?、冷水冷卻預(yù)冷凍處理：燙漂時(shí)有一定損失冷凍：速度→維生