食品化學(xué)維生素和礦物質(zhì)全解

1、第六章 維生素和礦物質(zhì) Chapter 6 Vitamin and Mineral,,重點： 食品中常見維生素的種類及其在機(jī)體中的主要作用； 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)生的變化及其對食品品質(zhì)的影響。難點： VC的降解機(jī)理,6.1 維生素,,6.1.1 Introduction6.1.2 The Fat-Soluble vitamin6.1.3 The Wa

2、ter-soluble Vitamins 6.1.4 Vitamin and Mineral of Vitamins in food processing and storage,Contents,6.1.1 概述（Introduction）,維生素（Vitamin）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。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，必須從食物中攝取。維生素不是機(jī)體的主要結(jié)構(gòu)

3、材料，也不是體內(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。,一、基本概念,1. 維生素 維生素就是人和動物為維持正常的生理功能而必須從食物中獲得的一類微量有機(jī)物質(zhì)，或者說維生素是活細(xì)胞為維持正常的生理功能所必須而需量極微的天然有機(jī)物質(zhì)。2. 維生素元 能在人及動物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素的物質(zhì)稱為維生素元或維生素前提。3. 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。,二、

4、維生素的功能,1. 輔酶或輔酶的前提，如B族維生素。2. 抗氧化劑，如VC，VE，類胡蘿卜素等。3. 遺傳調(diào)節(jié)因子，如VA，VD。4. 特殊功能，如VA與視覺有關(guān)，VD對骨骼的構(gòu)成，VK對血液凝固的作用等。,三、維生素的分類和命名,1. 分類,2. 命名,傳統(tǒng)法：即按照其發(fā)現(xiàn)順序，在“維生素”后面加上A、B、C、D等拉丁字母來命名。在同族維生素中并按結(jié)構(gòu)不同標(biāo)上1、2、3……等數(shù)字。根據(jù)其生理功能特征或化學(xué)結(jié)構(gòu)特點等命名，例如

5、VC稱抗壞血病維生素，維生素B1因分子結(jié)構(gòu)中含有硫和氨基，稱為硫胺素。,6.1.2 脂溶性維生素（The Fat-Soluble vitamin）,維生素A維生素D維生素E維生素K,一、維生素A,1. 組成與結(jié)構(gòu),維生素A是一類有營養(yǎng)活性的不飽和烴，包括VA1（視黃醇）和VA2（脫氫視黃醇）。 VA1由β－紫羅酮環(huán)與不飽和一元醇組成，其脂鏈上有四個雙鍵，所以有順式和反式異構(gòu)體。食品中存在的視黃醇多為全反式構(gòu)象，

6、生物效價最高。 VA2是在3－位上脫氫的視黃醇，主要存在于淡水魚的肝臟中，其生物活性為VA1的40％。視黃醇可由胡蘿卜素在動物的肝及腸壁內(nèi)轉(zhuǎn)化而來。凡是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成視黃醇的胡蘿卜素稱為維生素A元，如α－、β－、γ－胡蘿卜素。其中生物活性最高的是β胡蘿卜素。,2. 性質(zhì),維生素A為淡黃色結(jié)晶，不溶于水，易溶于脂肪和 脂肪溶劑。無O2，120℃，保持12h仍很穩(wěn)定。 在有O2時，加熱4h即失活。 紫外線，金屬

7、離子，O2均會加速其氧化。 脂肪氧化酶可導(dǎo)致分解。 與VE，磷脂共存較穩(wěn)定。 對堿穩(wěn)定。,3. 功能,4. 缺乏癥,夜盲癥、干眼、角膜軟化、表皮細(xì)胞角化、失明 等癥狀。維生素A缺乏可導(dǎo)致兒童生長遲滯、發(fā)育不良、患 夜盲癥。,5. 來源,動物性食物：主要有動物的肝臟、魚類、海產(chǎn)品、奶油和雞蛋等此外咸帶魚、鯽魚、白鰱、鱔魚、魷魚、蛤蜊、奶油、人奶、牛奶等也含有140～846國際單位的維生素A（每100克）。 植物性食物：主要是

8、橙黃色和綠色蔬菜。菠菜、胡蘿卜、韭菜、油菜、薺菜、馬蘭頭等每500克可含胡蘿卜素14毫克以上，每天只要吃120～150克就能滿足兒童VA的需要。雪里紅、小白菜、紅薯、大蔥、西紅柿、柿子等。每500克含胡蘿卜素為1.5～7.4毫克。,6.VA在食品加工、貯藏過程中的變化,二、維生素D,,2,維生素D主要包括維生素D2和D3，二者結(jié)構(gòu)十分相似，D2 只比D3多一個甲基和一個雙鍵。,維生素D是一些具有膽鈣化醇生物活性的類固醇統(tǒng)稱,1、 結(jié)構(gòu)

9、與功能,,,,,2.理化性質(zhì),3.吸收與代謝,4.功能,5. 維生素D缺乏癥,6.來源,維生素D主要存在于海魚、動物肝臟、蛋黃和瘦肉中。另外像脫脂牛奶、魚肝油、乳酪、堅果和海產(chǎn)品，如酵母和蘑菇 。維生素D的來源除了食物來源之外，還可來源于自身的合成制造，但這需要多曬太陽，接受更多的紫外線照射。,7.VD在加工和貯藏中的變化,維生素D非常穩(wěn)定，在加工和儲藏時很少損失。消毒、煮沸和高壓滅菌都不影響維生素D的活性。冷凍儲存對牛乳和黃油中維

10、生素D的影響不大。維生素D2和D3遇光、氧和酸迅速破壞，故需保存于 不透光的密封容器中。結(jié)晶的維生素D對熱穩(wěn)定，但在油脂中容易形成異構(gòu)體。油脂氧化酸敗時也會使其中的維生素D破壞。,三、維生素E,VE又稱為生育酚，它是6－羥基苯二氫吡喃的衍生物。 VE廣泛存在于動物食品中，自然界中存在四種生育酚的取代結(jié)構(gòu)，它們都具有相同的生理功能，而以α－生育酚的生物活性最大。,1.維生素E組成與結(jié)構(gòu),它們的區(qū)別在于分子環(huán)上甲基（-CH3）的數(shù)

11、量和位置，分別為α， β，γ，δ生育酚，α、β、γ和δ生育三烯醇。,2.維生素E理化性質(zhì),維生素E為淡黃色油狀液體，不溶于水，溶于油 脂及有機(jī)溶劑。金屬離子和Fe2+等可促使其氧化。,3.維生素E生理功能,1）代謝與吸收,2）生理功能,4.維生素E缺乏癥,1）缺乏癥,2）過多癥,5.VE在加工、貯藏中的變化,食品在加工和貯藏過程中會引起維生素E大量損 失，這種損失或是由于機(jī)械作用損失或是由于氧 化作用。因氧化而引起

12、的損失通常伴有脂類的氧化，金屬 離子如Fe2+能促進(jìn)維生素E的氧化，氧化分解產(chǎn)物 包括二聚物、三聚物、二羥基化合物以及醌類。維生素E對氧、氧化劑不穩(wěn)定，對強(qiáng)堿不穩(wěn)定。,6.VE的來源,VE分布于種子和種子油(菜油)、谷物、水果、蔬菜以及動物產(chǎn)品等各類食品中，在大多數(shù)動物性食品中，α-生育酚是維生素E的主要形式，而在植物性食品中卻存在多種形式，隨品種不同有很大差異。,,① 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

13、除劑,②VE可猝滅單線態(tài)氧,四、 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。,1. 維生素K結(jié)構(gòu),2.VK功能性質(zhì),維生素K是黃色粘稠油狀物，對熱、酸較穩(wěn)定， 但對堿不穩(wěn)定。維生素K1 在食物中含量豐富；維生素K2能由腸 道中的細(xì)菌合成。維生素K參與凝血過程，被稱為凝血因子。維生素K具有還原性，在食品體系中可以消滅自由基。維生素K可被空氣中的氧緩慢地氧化而

14、分解，遇光 （特別是紫外光）則很快被破壞。,3.VK缺乏癥,維生素K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 會延長凝血時間。對于脂溶性維生素來說，人體易缺乏的順 序一般為VD>VA>VE>VK。,4.VK來源:,VK維生素K1在綠色蔬菜中含量豐富，如菠菜、洋白菜等，魚肉中維生素K含量較多，但麥胚油、魚肝油中含量很少。,6.1.3水溶性維生素The Water-solub

15、le Vitamins,水溶性維生素,B族維生素（一）VB1（二）VB2（三）VB5（四）VB6（五）其他B族維生素VC,（1）VB1組成和結(jié)構(gòu),維生素B1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，在自然界中常與焦磷酸合成焦磷酸硫胺素（簡稱TPP）。,2. VB1組成和結(jié)構(gòu)性質(zhì),VB1為白色針狀結(jié)晶，略帶酵母氣味，干燥結(jié)晶態(tài)對熱穩(wěn) 定，易溶

16、于水，具有酸-堿性質(zhì)。對熱非常敏感，在堿性介質(zhì)中加熱易分解。對光不敏感，在酸性條件下穩(wěn)定，在堿性及中性 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.在中性及堿性溶液中，亞硫酸鹽能加速VB1的分解，所 以，在貯藏含VB1較多的食物如谷類、豆類、豬肉時，不 宜用亞硫酸鹽作為防腐劑或以二氧化硫熏蒸谷倉。 VB1氧化后變成脫氫硫胺素，脫氫硫胺素在紫外光下顯現(xiàn) 藍(lán)色熒光，可利

17、用這一性質(zhì)測定食品中的硫胺素含量。,羥甲基嘧啶,α－甲基－5－磺甲基嘧啶,,烹調(diào)食品中的“肉香味”,硫胺素的降解,3.VB1功能和缺乏癥,VB1進(jìn)入人體后，被磷酸酸化成硫胺素焦磷酸酯（TPP）組成輔酶，參與人體內(nèi)α－酮酸、 丙酮酸、α－酮戊二酸的氧化脫羧反應(yīng)。這對 于糖代謝和能量代謝非常重要。當(dāng)VB1不足時，糖代謝中間產(chǎn)物在神經(jīng)組織中堆積，會造成健忘、不安、易怒或憂郁等癥狀。維生素B1不足時還會導(dǎo)致腳氣病的發(fā)生。,4. VB

18、1來源,糧谷類、豆類、酵母、動物性原料的內(nèi)臟和雞蛋中,（二）維生素VB2（ Riboflavin）,VB2是核糖醇與6，7－二甲基異咯嗪的縮含物。由于具有橙黃色，又稱核黃素。,2.性質(zhì),核黃素為橙黃色針狀結(jié)晶化合物，味苦，溶于水和乙醇，水溶液呈黃綠色熒光。對熱穩(wěn)定，對酸和中性pH也穩(wěn)定，在120 ℃加熱6h僅少量破壞； 在堿性條件下迅速分解； 在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素，并產(chǎn)生自由基，破壞其它營養(yǎng)成分產(chǎn)生異味，如牛奶的日光臭味即

19、由此產(chǎn)生。,3. 功能和缺乏癥 核黃素是機(jī)體許多重要輔酶的組成成分，對機(jī)體 內(nèi)糖、蛋白質(zhì)、脂肪代謝起著重要作用。強(qiáng)化肝功能，調(diào)節(jié)腎上腺素的分泌；保護(hù)皮膚毛囊粘膜及皮脂腺的功能。缺乏時會發(fā)生口角炎、舌炎、鼻和臉部的脂溢性 皮炎等。4. 來源 VB2廣泛存在于動物性食品中，以禽、畜類的肝、腎、心含量高，其次是奶類和蛋類。許多綠葉蔬菜和豆類中含量也很高。如菠菜、韭菜。,（三）維生素B5 （nia

20、cin）,1. 組成與結(jié)構(gòu) VB5又稱VPP，過去稱為抗癩皮病維生素，包括尼克酸和尼克酰胺兩種化合物?？捎蔁焿A氧化制得，故又稱為煙酸或煙酰胺。,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸,2. VB5性質(zhì),VB5為白色針狀晶體，溶于水和乙醇，性質(zhì) 穩(wěn)定，不易被光、熱、氧所破壞，對堿也很 穩(wěn)定。在動物體內(nèi)，煙酸可由色氨酸轉(zhuǎn)化而來，故 色氨酸不足時，常伴有VPP缺乏癥，色氨酸 轉(zhuǎn)化為煙酸的比例為60：1（重量比）。在酸

21、性或堿性條件下煙酰胺能轉(zhuǎn)化為煙酸，但活性不失；,煙酸是所有維生素中最穩(wěn)定的維生素,3. 功能和缺乏癥,煙酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為煙酰胺，煙酰胺可合成NAD ＋（輔酶1）及NADH＋（輔酶2），此兩種輔酶 是體內(nèi)許多脫氫酶的輔酶，在氧化還原反應(yīng)中起 傳遞氫的作用，當(dāng)體內(nèi)缺乏VPP時，就妨礙這些 輔酶的合成，影響生物氧化，使新陳代謝發(fā)生障礙。能降低膽固醇的水平；參與蛋白質(zhì)的代謝、氨基酸的合成和降解。VPP缺乏可導(dǎo)致癩皮病，其主要癥

22、狀是：皮炎；舌頭和口腔疼痛；腹瀉；直腸炎以及精神上的變化，如急躁，憂慮，抑郁等。,4. 來源,酵母、動物肝臟、魚、肉、綠色蔬菜含量較高，谷物類VPP主要存在于麩皮、米糠中，精制面粉、稻米中VPP含量僅為總量的10～20％。,（四） 維生素B6,1. 組成與結(jié)構(gòu) 維生素B6又名吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三種。,2. VB6性質(zhì),三種維生素都是白色晶體。吡哆醇易溶于水和乙醇，對光線敏感，對熱較穩(wěn)定。吡哆醛和吡哆胺在高溫是迅速

23、破壞。,3. 生理功能,主要以磷酸吡哆醛形式參與近百種酶反應(yīng)。參與蛋白質(zhì)的合成與分解代謝。參與某些神經(jīng)介質(zhì)的合成；參與核酸和DNA合成。對免疫功能有影響。,4. VB6缺乏癥及來源,谷物類、魚肉、雞蛋、奶、白菜和豆類，腸道細(xì)菌也產(chǎn)生一部分，一般情況下人體不缺乏VB6。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,H,O,C,H,2,O,H,N,H,3,C,H,O,C,H,2,O,H,N,H,3,

24、C,H,O,C,H,2,O,H,N,H,3,C,C,H,2,O,H,C,H,O,C,H,2,N,H,2,吡,哆,醛,吡,哆,醇,吡,哆,胺,還,原,氧,化,,,,,,,,,（五）維生素VB7（生物素，維生素H） ① 結(jié)構(gòu),由噻吩和尿素縮合，并帶有戊酸側(cè)鏈。,② 生理功能VB7構(gòu)成羧化酶（固定CO2）的輔酶，它與酶蛋白結(jié) 合是通過它的羧基和Pr-lys-NH2結(jié)合形成肽鍵。生物素在脂肪酸合成中起著重要作用。③富含VB7的食

25、品廣泛存在于動植物食品中，其中蔬菜、牛奶、水果 中以游離態(tài)存在，內(nèi)臟、種子和酵母中與蛋白質(zhì)結(jié)合。生物素的供應(yīng)只是部分依靠膳食，而其中大部分是 腸道細(xì)菌合成的。生物素可因食用生雞蛋清而失 活，這是由一種抗生物素的糖蛋白所引起的。,④穩(wěn)定性 VB7相當(dāng)穩(wěn)定，加熱只引起少量損失，在空氣中，中性微酸性溶液中穩(wěn)定。生雞蛋因含有抗生物素糖Pr易使生雞蛋中VB7損失。,（六）葉酸 （VB11）（folic acid）葉酸最初由肝

26、臟分離出來，但后來發(fā)現(xiàn)綠色植物葉子中含量十分豐實，故名葉酸。①結(jié)構(gòu)： 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 。,嘌呤、嘧啶合成和某些AA的特殊代謝。③ 富含VB11的食品 許多食物中部存在，綠色蔬菜尤為豐富。 ④ 穩(wěn)定性 葉酸對熱、酸比較穩(wěn)定，但在中性和堿性條件下能很快地破壞，受光照射更易分解。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

27、加葉酸的穩(wěn)定性。,② 生理功能,葉酸,四氫葉酸：攜帶一碳基團(tuán)參與,葉酸還原酶,VC NAPD+H+,,（七）泛酸 pantothenic acid 又稱維生素B3，廣泛存在于自然界，因而得名。①結(jié)構(gòu) 它由β-Ala與α、β-二羥β， β-二甲基丁酸以肽鍵相連的酸性物質(zhì)，結(jié)構(gòu)如下：,②生理功能 是生物體內(nèi)合成HSCoA 的原料。 HSCoA是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，在糖、脂類和Pr的代謝中起者載體作用。,（八）維生素B1

28、2(鈷胺素) ① 結(jié)構(gòu) VB12 (Cyanocobalamine)為一種紅色的晶體物質(zhì)，它的分子結(jié)構(gòu)比其它維生素的任何一種都要復(fù)雜，而且是唯一含金屬元素鈷的維生素 ， VB12有多種形式，有氰、羥、硝、甲、5ˊ-脫氧腺苷鈷胺素等。一般所稱的是氰鈷胺素，而氰鈷胺素是藥用VB12的常見形式，5ˊ-脫氧是VB12體內(nèi)的主要形式。,,,②生理功能 a.生物體內(nèi)變位酶的輔酶，如：,b.促進(jìn)紅細(xì)胞的發(fā)育和成熟，使肌體造血機(jī)能處

29、 于正常狀態(tài)，預(yù)防惡性貧血。 c.促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。,③穩(wěn)定性,水溶液在室溫并且不暴露在可見光或紫外光下是穩(wěn)定的，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。在堿性溶液中加熱，能定量地破壞維生素B12。還原劑如低濃度的巰基化合物，能防止維生素B12破壞，但用量較多以后，則又起破壞作用?？箟难峄騺喠蛩猁}也能破壞維生素B12。在溶液中，硫胺素與尼克酸的結(jié)合可緩慢地破壞維生素B12。三價鐵鹽對維生素B1

30、2有穩(wěn)定作用,而低價鐵鹽則導(dǎo)致維生素B12的迅速破壞。,④富含的食品,肝功能和消化功能障礙、疲勞等。主要是動物性食品，植物中幾乎不存在。 一般瘦肉、肝、腎、魚、貝殼和牛乳中含 量較豐富。,二、維生素VC(Ascorbic Acid),抗壞血酸在一些植物產(chǎn)品中的含量,單位：mg/100g可食部分,2.VC的功能參與膠原蛋白的合成 防治壞血病 預(yù)防動脈硬化 保護(hù)細(xì)胞、解毒，保護(hù)肝臟 提高人體的免疫力抗氧化劑：可以保護(hù)其

31、它抗氧化劑，如維生素A、維生素E、不飽和脂肪酸，防止自由基對人體的傷害。維生素c的主要作用是提高免疫力，預(yù)防癌癥、心臟病、中風(fēng)，保護(hù)牙齒和牙齦等。另外，堅持按時服用維生素c還可以使皮膚黑色素沉著減少，從而減少黑斑和雀斑，使皮膚白皙。,,3.VC的降解在所有維生素中VC是最不穩(wěn)定的，在加工儲藏過程中很容易被破壞。氧氣有氧時持續(xù)加熱光照 在堿性條件金屬對酸穩(wěn)定,,2，3-二酮古洛糖酸,VC易被水降解成無活性的二酮古洛糖酸，

32、后者前一步氧化分解成草酸和L—蘇阿糖酸。,,①O2濃度及催化劑 ⅰ 催化氧化時，降解速度正比與氧氣的濃度； ⅱ 非催化氧化時，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； ⅲ 有催化劑時，氧化速度比自動氧化快2-3個數(shù)量級，厭氧時，金屬離子對氧化速度無影響。,4.影響VC降解的因素,②糖，鹽及其它溶液濃度高時可減少溶解氧，使氧化速度減慢；半胱氨酸，多酚，果膠等對其有保護(hù)作用。,,③ pH值：

33、VC在酸性溶液(pH＜4)中較穩(wěn)定，在中性以上的溶 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 許多酶如多酚氧化酶，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 食品中的其它成分如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果 酸，檸檬酸，聚磷酸等對VC有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對其也有 保護(hù)作用。,,5.富

34、含VC的食品 水果蔬菜中存在，柑桔類、綠色蔬菜、番茄，辣椒、馬鈴薯及槳果中含量較為豐富，而在刺梨、獼猴桃，薔薇果和番石榴中含量最高。 在水果的不同部位中其濃度差別也很大，例如：蘋果皮中的濃度要比果肉中高2—3倍。這種維生素唯一的動物來源為牛乳和肝。,6. VC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）

35、啤酒中可作氧氣載體,6.1.4 維生素在食品加工和貯藏中的變化Variation of Vitamins in food processing and storage,1.成熟度 果實在不同成熟期中抗壞血酸的含量不同，未成 熟時含量較高，而一般說來蔬菜與之相反，成熟 度越高，維生素含量越高，辣椒成熟就是一例。2.部位 植物的不同部位維生素含量不同。 一般根部<果實<莖<葉 對

36、果實而言，表皮含維生素最高，并向核心依次遞減。,3.采后與宰后處理的影響 在此期間生物體內(nèi)的維生素會發(fā)生很大變化 ，如在室溫下處理或放置24h之久，就會引起Vc的損失。 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。,,4.加工程度（修整和研磨）的影響,,植物組織經(jīng)過修整或細(xì)分（水果除皮）均會導(dǎo)致維生素?fù)p失；谷物在研磨過程中，營養(yǎng)素不同程度受到破壞。,5.浸提 食品中水溶

37、性維生素?fù)p失的一個主要途徑是經(jīng)由切口或易破壞的表面而流失；另外加工中的洗滌、漂燙、冷卻和烹調(diào)等也會造成營養(yǎng)素?fù)p失，其損失程度于PH、T、水分、切口表面積、成熟讀等有關(guān)。,豌豆加工中抗壞血酸的保存率,6.熱加工的影響 ①淋洗、漂燙 這種熱加工手段會導(dǎo)致水溶性維生素?fù)p失嚴(yán)重 。 ②微波 微波加熱升溫快，無水分流失，維生素?fù)p失少。 ③熱處理 這種處理手段也會使維生素大量損失。 蒸汽加熱：比熱燙小，比微波大。 熱滅菌

38、處理：高溫瞬時滅菌法損失少。,7.化學(xué)藥劑處理的影響（1）添加劑a.漂白劑或改良劑常是面粉的添加劑，它能降低VA、VC和VE的含量；b.亞硫酸鹽(或SO2)常用來防止水果、蔬菜的酶促褐變和非酶褐變，它作為還原劑可以保護(hù)VC，但是作為親核試劑則對VB1有害。c.肉制品保存添加的硝酸鹽或亞硝酸鹽，有些蔬菜本身如菠菜、甜菜中就會有濃度很高的亞硝酸鹽，它不但與VC能快速反應(yīng)，而且還會破壞胡蘿卜素、VBl和葉酸等。（2）Pr常在堿性條件

39、下提取，當(dāng)用堿性發(fā)酵劑時，PH增高，VB1、VC、泛酸被破壞。,8.變質(zhì)反應(yīng)的影響（1）脂質(zhì)氧化時，產(chǎn)生H2O2 、過氧化物和環(huán)氧化物，這些物質(zhì)能氧化類胡蘿卜素、生育酚、抗壞血酸，導(dǎo)致維生素活性的損失；（2）糖類化合物的非酶褐變生成 高活性的羰基化合物，造成VB1、 VB6和泛酸等損失；（3）食品加工過程中加入的配料會引入一些酶（VC氧化酶、硫氨素酶）導(dǎo)致VC 、VB1等損失。,小結(jié),1. 維生素的功能：A輔酶或輔酶前體:如煙酸,

40、葉酸等, B 抗氧化劑:VE,VC, C 遺傳調(diào)節(jié)因子:VA,VD, D某些特殊功能:VA-視覺功能,VC-血管脆性。2.維生素的分類：水溶性維生素和脂溶性維生素3.水溶性維生素B1、B2、VC的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性，降解機(jī)理。VC的降解途徑：催化降解、非催化降解、厭氧降解。4.脂溶性維生素A、D、E的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性，VE猝滅自由基的歷程。,5.維生素在食品加工貯藏中的變化A 原料對食品加工中維生素含量的影響B(tài)前處理對食品中維生素含量的影

41、響C熱燙和熱加工造成維生素?fù)p失D 產(chǎn)品貯藏中維生素的損失E 加工中化學(xué)添加物和食品成分的影響,6.2 礦物質(zhì)（Mineral）,了解食品中礦物質(zhì)的分類及存在形式；礦物 質(zhì)在生物體內(nèi)的功能，食品中重要礦物質(zhì)的 營養(yǎng)功能；礦物質(zhì)對食品性狀的影響；酸性 食品或堿性食品。掌握幾種重要的礦物質(zhì)對食品性狀的影響； 礦物質(zhì)生物有效性及影響生物有效性因素。,Content,6.2.1 Introduction6.2.2

42、 Minerals in foods6.3.3 Acid foods & alkalin foods6.3.4 Availability of minerals,第一節(jié) 概述,1. 定義 食品中除去C、H、O、N等四種構(gòu)成水和有機(jī)物質(zhì)元素外，其他元素統(tǒng)稱為礦物質(zhì)，又稱灰分、無機(jī)質(zhì)。2. 分類常量元素：K Na Ca Mg F S P 碳酸鹽等

43、必需營養(yǎng)元素：Fe Cu I Co Mn Zn微量元素： 非營養(yǎng)非毒性元素：Al B Ni Sn Cr 非營養(yǎng)有毒性元素：Hg Pb As Cd Sr,,3. 礦物質(zhì)在生物體內(nèi)的功能,（1）機(jī)體的重要組成成分；（2）維持細(xì)胞的滲透壓及機(jī)體的酸堿平衡；（3）通常是酶的活化劑；（4）保持神經(jīng)、肌肉的興奮性；（5）對機(jī)體具有特殊的生理功能，如鐵對血紅蛋白、細(xì)胞 色素酶系的重要性，碘

44、對甲狀腺素合成的重要性等。（6）對食品感官質(zhì)量的作用。如磷酸鹽對肉制品的保水 性、結(jié)著性作用，鈣離子對凝膠的形成和食品質(zhì)地的作 用等。,第二節(jié) 食品中的礦物質(zhì)元素,一、乳品中的礦物元素1. 存在形式乳品中礦物質(zhì)含量一般為0.7～0.75％，乳中鉀 的含量較鈣高三倍。鉀鈉大部分以氯化物、磷酸 鹽及檸檬酸鹽，呈可溶性狀態(tài)存在。鈣、鎂與酪蛋白、磷酸和檸檬酸結(jié)合，一部分呈 膠體狀態(tài)，一部分呈溶解狀態(tài)存在。,2.

45、作用,（1）乳中總鈣量與離子比例，能影響酪蛋白在乳 品中的穩(wěn)定性（2）乳品在加工過程中，如熱處理和蒸發(fā)能改變 鹽的平 衡，因而改變蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。如乳加熱后，鈣、磷 由可溶性變?yōu)槟z體狀態(tài)。（3）ph值變化也可使鹽的平衡遭到破壞。 例如，ph降低時，鈣、磷由膠體狀態(tài)變?yōu)榭扇苄誀顟B(tài)； 當(dāng)ph5.2時，乳品中所有鈣、磷都變成可溶性狀態(tài)。乳在 加熱和攪拌

46、過程中，可是二氧化碳損失，因而使ph增 加。這些因素都可導(dǎo)致牛乳中酪蛋白的不穩(wěn)定。,二、肉中礦物質(zhì)因素,存在形式:肉中礦物質(zhì)含量一般為0.8～1.2％，常量因素以鈉、鉀和磷含量較高，微量因素中鐵的含量較高，因此肉類是飲食中磷和鐵的重要來源。當(dāng)肉汁流失后，常量元素?fù)p失的主要是鈉、鉀，而鈣、磷損失較少，因為鈉、鉀幾乎全部存在軟組織及體液中，在動物活體中鉀主要分布與細(xì)胞內(nèi)液，而鈉在細(xì)胞外液，當(dāng)動物死后，均勻地分布在細(xì)胞內(nèi)外。肉

47、中礦物質(zhì)一部分以氯化物、磷酸鹽、碳酸鹽呈可溶性狀態(tài)存在，另一部分與蛋白質(zhì)結(jié)合成非溶性狀態(tài)存在，因為瘦肉中要比脂肪組織中含有較多的礦物質(zhì)。肉中還含有錳、銅、鈷、鋅、聶等微量元素，其中鋅對肉的持水性起著較大的作用。,三、植物性食物中礦物元素,除極少數(shù)以無機(jī)鹽形式存在外，大部分與植物中的有機(jī)物相結(jié)合而存在，或者本身就是有機(jī)物的組成成分。如糧食中含量較高的礦物質(zhì)元素磷，就是磷糖、磷脂、核蛋白、輔酶、核苷酸、植酸鹽等有機(jī)物的組成成分。糧食中的

48、礦物質(zhì)元素有30多種，其中含量較多的有P、K、Mg、Ca、Fe、Si、Cl。面粉也含有許多常量和微量元素。礦物質(zhì)在糧食中分布不均勻，例如谷物類糧食，其殼、皮、糊粉層及胚部含量較多，而胚乳含量較少，因此糧食加工制品中，精度越高，灰分越少。所以通常以灰分含量來評定面粉的精度和等級，灰分含量高，顏色淺黑，反之，顏色發(fā)白。大豆灰分含量較高，接近5％。果蔬在生長期間經(jīng)常使用農(nóng)藥，易造成重金屬如鉛、砷、銅中毒，所以食用及加工果蔬時應(yīng)進(jìn)行清洗或去

49、皮等操作。,四、利用礦物質(zhì)元素改變食品狀況,1. 肉制品中添加三聚磷酸鈉或焦磷酸鈉可增加肉的持水性， 并可防止脂肪酸敗。因為肉在ph5.5左右持水性最低（接近肉蛋白質(zhì)的等電點），當(dāng)ph向酸性或堿性偏移時，持水性提高。聚磷酸鹽水溶液呈堿性，而且它本身具有緩沖作用，它的加入使肉的ph值增加，所以持水性增加。此外，聚磷酸鹽可與金屬離子螯合，使原來與肌肉蛋白質(zhì)牢固結(jié)合的鈣、鎂離子與聚磷酸鹽螯合，使蛋白質(zhì)松弛，可吸收較多的水。聚磷酸鹽的使

50、用量一般為0.1～0.4％，使用過高則影響肉品的顏色。,2. 煉乳中，添加磷酸氫二鈉，可保持鹽平衡，改善 煉乳的熱穩(wěn)定性。 3. 蠶豆罐頭中添加磷酸鹽可促進(jìn)豆皮軟化（與皮中 鈣結(jié)合）；4. 磷酸鹽還可以穩(wěn)定色素和防止啤酒混濁；5. 鈣鹽可以提高果蔬的硬度，同時鹽對抑制蘋果褐 變也有一定的作用。,一.常量元素,1.鈉（Na）人體內(nèi)鈉的含量約為1.4／kg。鈉可能維持人體體液的滲透壓，攝入的食鹽會被胃腸道吸收

51、；鈉一般由尿、糞便、汗液排出。通過腎臟隨尿排鈉是人和動物排鈉的主要途徑。腎對鈉的調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)（多食多排、少食少排、不食不排），通過此原理可以判斷是否缺鹽脫水及缺鹽程度有幫助。從營養(yǎng)觀點上：人們比較關(guān)心避免Na的過多攝入導(dǎo)致高血壓，但食鹽能改善食品的風(fēng)味，一般選擇“低鈉鹽膳食”。,2.鉀(K）鉀主要存在于細(xì)胞內(nèi)，它可調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓， 且激活許多酵解酶和呼吸酶。K由食品供給，并由腎臟、汗、糞排出。腎排K能力 相當(dāng)強(qiáng)。富含K

52、的食品有水果，蔬菜等，面包、油 脂、酒、土豆、糖漿。3.鈣(Ca)占人體重的2％，而且99％是存在骨骼和牙齒中，Ca 是骨骼的成分，同時調(diào)節(jié)肌肉收縮，另外是一些酶 的輔助因子和激活劑。鈣的來源：牛奶、乳制品 、豆制品,骨傷患者忌食醋。醋中含有3～4％的醋酸，而醋酸又有軟化骨骼及脫鈣的作用。不少骨傷患者食醋后，第二天傷處感覺酸軟，疼痛加劇，甚至更加腫脹?？梢娛炒状_能影響骨折愈合。因此，骨折病人，在治療期間，避免食醋。,4

53、.鎂（Mg）①生理功能 人體中鎂的含量較少，成年人體內(nèi)鎂的含量為25g，大部分鎂存在骨中并結(jié)合成磷酸鹽或碳酸鹽，抑制神經(jīng)、組織的興奮性；是許多酶的輔助因子或激活劑。② 鎂的來源 許多食品中含鎂，尤其是綠色植物中，小麥中鎂的含量豐富，但主要集中在胚及糠麩中，胚乳中含量較少，此外某些海產(chǎn)品如牡蠣中鎂的含量也很高。,5.磷(P) 磷是細(xì)胞中不可缺少的成分。 ① 生理功能 磷調(diào)節(jié)體液的PH值（組成磷酸鹽）；

54、參與能量轉(zhuǎn)移 (Pi+APP ATP),調(diào)節(jié)酶活性（無活性酶＋Pi有活性酶）②磷的來源 磷廣泛存在所有動植物食品中，食物中以豆類、花生、肉類、核桃、蛋黃中磷的含量比較豐富。但谷類及大豆中的磷主要以植酸鹽形式存在，不易被人體消化，但若能預(yù)先通過發(fā)酵或?qū)⒐攘?、豆粒浸泡在熱水中，植酸能被酶水解成肌醇與磷酸鹽時就可提高磷的吸收率。③ 磷的添加劑 正磷酸鹽、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、偏磷酸鈉和骨粉等常用作強(qiáng)化食品的磷的添加劑，但它們也

55、都需經(jīng)酶水解成正磷酸鹽后才能被吸收，而且其水解程度受磷酸聚合程度的影響。,二.微量元素1.鋅（Zn）主要存在與骨骼、皮膚、頭發(fā)和血液中,其中有25～85％在紅細(xì)胞中。①生理功能鋅是某些酶(碳酸酐酶LDH)的輔助因子；鋅參與蛋白和核酸合成；存在于胰島素分子中；與唾液蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白相結(jié)合②富含Zn的食品一般動物性食品中鋅含量較高。 例如，肉、內(nèi)臟、蛋類、海產(chǎn)品。③缺Zn的表現(xiàn)當(dāng)缺鋅時可表現(xiàn)為食欲低下，厭食、偏食、異食癖

56、、生長發(fā)育落后、味覺功能減低以及免疫功能下降，嚴(yán)重時可表現(xiàn)出智力低下。,2 .鐵（Fe)鐵是血紅素和某些酶的成分。食物中的鐵元素可分為血紅素鐵和非血紅素鐵，血紅素鐵來自于有血的動物食品，吸收率為20～40％，直接吸收，不受食物因素影響；非血紅素鐵的吸收率為3～5％，受植酸和草酸的影響，鐵鹽以二價離子的形式被吸收，并以有機(jī)鐵鹽為最佳吸收。一些動物性食品含鐵較高且易于吸收。雞蛋中可吸收的鐵少的原因是因為鐵與蛋黃磷蛋白中的磷結(jié)合所致

57、。鐵可作為面粉與其它谷物食品中的強(qiáng)化劑，但兩價的鐵容易使食品褪色或氧化。而元素鐵不但容易吸收，而且不會影響食品質(zhì)量，所以一般宜用元素鐵來強(qiáng)化面粉。,3.碘（I） 碘是合成甲狀腺素的原料，碘缺乏時居民易患甲狀腺腫大 癥，克汀?。ㄙ宕粜“Y）。碘化食鹽 、海產(chǎn)品如魚和貝殼類中碘的含量非常豐富。在食品加工中碘的大量損失可能是由于加工不當(dāng)（長時間 煮、漂洗次數(shù)多）4.有害微量元素 Pb、As、Hg、Cd，另Al、S

58、n不太確定。,第三節(jié) 酸性食品和堿性食品,1. 定義 堿性食品：帶陽離子金屬元素較多的食品，生理上稱之為 堿性食品，如鈉、鉀、鈣、鎂等。酸性食品：帶陰離子非金屬元素較多的食品，生理上稱之 為酸性食品，如磷、硫、氯等。灰分的酸堿度：100克食品中的灰分溶于水中，用0.1mol/L 酸或堿的規(guī)定溶

59、液中和，所消耗的酸或堿液的毫 升數(shù)。以 “＋”表示堿度，以“－”表示酸度。2. 食品的酸堿性 大部分果品、蔬菜、豆類都屬于堿性食品。 大部分魚、禽、蛋等動物性食品屬于酸性食品，米、面 等主食中含磷較多，所以它們也屬于酸性食品。,第四節(jié) 礦物質(zhì)的生物有效性,一、定義生物有效性：食品中營養(yǎng)素被生物體利用的實際可能性。二、影

60、響礦物質(zhì)生物有效性的因素1. 食品的可消化性2 礦物質(zhì)的化學(xué)與物理狀態(tài)3. 與其他營養(yǎng)物質(zhì)相互作用4. 螯合作用5. 加工方法,1. 食品的可消化性,如果食品不易消化，即食營養(yǎng)素再豐富也得不到利用， 如麩皮、米糠中含有很多鐵、鋅等營養(yǎng)必需元素，但這 些物質(zhì)可消化性很差，因而不能利用。2. 礦物質(zhì)的化學(xué)與物理狀態(tài) 在消化道中，礦物質(zhì)必須是溶解狀態(tài)才能被吸收。顆粒大小會影響可消化性和溶解度。3. 與其他營養(yǎng)

61、物質(zhì)相互作用 一種礦物質(zhì)過量就會招另一種礦物質(zhì)利用。兩種元素競爭蛋白質(zhì)載體上的結(jié)合部位，或者一種礦物質(zhì)與另一種礦物質(zhì)化合后一起排泄掉，造成后者缺乏；也存在相互促進(jìn)作用，如鈣與乳生成乳酸鈣，鐵與氨基酸成鹽，都可使這些礦物質(zhì)成為可溶態(tài)，有利于吸收。,4. 螯合作用,傳遞和貯存金屬離子的螯合物：氨基酸－金屬螯合物；新陳代謝必需的螯合物：亞鐵血紅素－血紅蛋白螯合物；降低生物有效性、干擾營養(yǎng)素的螯合物：植酸金屬螯合物。5. 加工方法

62、 磨碎的細(xì)度可提高難溶元素的生物有效性：添加到液體食物中的難溶的鐵化合物，經(jīng)加工并延長貯藏期可變?yōu)榫哂休^高生物活性的形式：發(fā)酵后的面團(tuán)，鋅、磷的生物有效性提高。動物性食品中的礦物質(zhì)元素的生物有效性優(yōu)于植物性食品。,三、礦物質(zhì)在食品加過程中的變化,一般加工對其含量的影響礦物質(zhì)在加工中不會因為光，熱，氧等因素而分解，但加工會改變其生物利用性。如，精制，烹調(diào)，溶水等會使其含量下降。食品加工中最初的淋洗及整理除去下腳料的過程是食品