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(diǎn)： 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(duì)食品品質(zhì)的影響。難點(diǎn)： 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(dòng)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(dòng)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?cè)谖镔|(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(dòng)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(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(duì)骨骼的構(gòu)成，VK對(duì)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(diǎn)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(gè)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(jià)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(dòng)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(shí)，加熱4h即失活。 紫外線，金屬

7、離子，O2均會(huì)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(duì)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(dòng)物性食物：主要有動(dòng)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(gè)甲基和一個(gè)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(dòng)物肝臟、蛋黃和瘦肉中。另外像脫脂牛奶、魚肝油、乳酪、堅(jiān)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(chǔ)藏時(shí)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(chǔ)存對(duì)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(duì)熱穩(wěn)定，但在油脂中容易形成異構(gòu)體。油脂氧化酸敗時(shí)也會(huì)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(dòng)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(huì)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(duì)氧、氧化劑不穩(wěn)定，對(duì)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(dòng)物產(chǎn)品等各類食品中，在大多數(shù)動(dòng)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(duì)熱、酸較穩(wěn)定， 但對(duì)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(huì)延長凝血時(shí)間。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。,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(duì)熱穩(wěn) 定，易溶

16、于水，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。對(duì)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(shí)，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(duì) 于糖代謝和能量代謝非常重要。當(dāng)VB1不足時(shí)，糖代謝中間產(chǎn)物在神經(jīng)組織中堆積，會(huì)造成健忘、不安、易怒或憂郁等癥狀。維生素B1不足時(shí)還會(huì)導(dǎo)致腳氣病的發(fā)生。,4. VB

18、1來源,糧谷類、豆類、酵母、動(dòng)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(duì)熱穩(wěn)定，對(duì)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(duì)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(shí)會(huì)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(dòng)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(duì)堿也很 穩(wěn)定。在動(dòng)物體內(nèi)，煙酸可由色氨酸轉(zhuǎn)化而來，故 色氨酸不足時(shí)，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(shí)，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(dòng)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(duì)光線敏感，對(duì)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(duì)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(dòng)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(shí)，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(duì)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(huì)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。抗壞血酸或亞硫酸鹽也能破壞維生素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(jià)鐵鹽對(duì)維生素B1

30、2有穩(wěn)定作用,而低價(jià)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(jiān)持按時(shí)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(chǔ)藏過程中很容易被破壞。氧氣有氧時(shí)持續(xù)加熱光照 在堿性條件金屬對(duì)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(shí)，降解速度正比與氧氣的濃度； ⅱ 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； ⅲ 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。,4.影響VC降解的因素,②糖，鹽及其它溶液濃度高時(shí)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。,,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(duì)VC有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對(duì)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(dòng)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(shí)在不同成熟期中抗壞血酸的含量不同，未成 熟時(shí)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(shí)<莖<葉 對(duì)

36、果實(shí)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(huì)發(fā)生很大變化 ，如在室溫下處理或放置24h之久，就會(huì)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(huì)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(gè)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(huì)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(huì)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(huì)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(shí)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(duì)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(huì)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(huì)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(shí)，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(shí)，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(huì)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(duì)食品加工中維生素含量的影響B(tài)前處理對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)機(jī)體具有特殊的生理功能，如鐵對(duì)血紅蛋白、細(xì)胞 色素酶系的重要性，碘

44、對(duì)甲狀腺素合成的重要性等。（6）對(duì)食品感官質(zhì)量的作用。如磷酸鹽對(duì)肉制品的保水 性、結(jié)著性作用，鈣離子對(duì)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(shí)，鈣、磷由膠體狀態(tài)變?yōu)榭扇苄誀顟B(tài)； 當(dāng)ph5.2時(shí)，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?yàn)殁c、鉀幾乎全部存在軟組織及體液中，在動(dòng)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(dòng)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?yàn)槭萑庵幸戎窘M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(duì)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(píng)定面粉的精度和等級(jí)，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(shí)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?yàn)槿庠趐h5.5左右持水性最低（接近肉蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)），當(dāng)ph向酸性或堿性偏移時(shí)，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(shí)鹽對(duì)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(huì)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(dòng)物排鈉的主要途徑。腎對(duì)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(diǎn)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(shí)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(dòng)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！⒍沽＝菰跓崴?，植酸能被酶水解成肌醇與磷酸鹽時(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)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(dòng)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(jià)離子的形式被吸收，并以有機(jī)鐵鹽為最佳吸收。一些動(dòng)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?yàn)殍F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(jià)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(huì)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(shí)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(shí)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?；曳值乃釅A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(dòng)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(shí)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(huì)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(huì)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(dòng)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(duì)其含量的影響礦物質(zhì)在加工中不會(huì)因?yàn)楣猓瑹?，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。食品加工中最初的淋洗及整理除去下腳料的過程是食品