矿物质(新)

矿物质 (Minerals)
内容
概述 食品中矿物质吸收利用的一些基本性质 常见的常量元素 常见的微量元素 矿物质在食品加工储藏过程中的变化
教学目的
了解食品中矿物质的分类及存在形式；矿物 质在生物体内的功能，食品中重要矿物质的 营养功能；矿物质对食品性状的影响；酸性 食品或碱性食品。
2. 乳品中矿物元素的作用
（1）乳中总钙量与离子比例，能影响酪蛋白在乳品中 的稳定性
（2）乳品在加工过程中，如热处理和蒸发能改变盐的 平衡，因而改变蛋白质的稳定性。如乳品热后，钙、 磷由可溶性变为胶体状态。
（3）pH值变化也可使盐的平衡遭到破坏
例如，pH降低时，钙、磷由胶体状态变为可溶性状 态；当pH5.2时，乳品中所有钙、磷都变成可溶性状 态。乳在加热和搅拌过程中，可是二氧化碳损失， 因而使pH增加。
酸性食品与碱性食品
3、碱性食品
—金属元素在人体内氧化生成 Na2O K2O CaO MgO，含金属阳离子较多的食品生理上 称为碱性食品
▪ 大部分果、蔬、豆类属碱性食品。
▪ 大豆+2.2，西瓜+9.4，豆腐+0.2，海带+14.6， 菜豆+5.2，香蕉+8.4，马铃薯+5.2，梨+8.4， 菠菜+12.0，苹果+8.2，胡萝卜+8.3，柿子 +6.2黄瓜+4.6，牛乳+0.324
▪ 可溶性离子,如Na+ K+ Cl– 等存在; ▪ 络合或鳌合态
▪ Ca2+ Mg2+ 等以胶体溶液与不溶性多价 盐形成动态平衡
▪ 氨基酸、叶绿素、血红素、VB12 等形成螯 合物
▪ 含氧阴离子 ▪ PO43–、SO42-、NO3-
▪ 盐类
矿物质的生物利用率
定义：也称生物有效性，是指食品中矿物质 被机体吸收、利用的比例。
植物性食物中矿物元素
植酸盐在植酸酶作用下，水解成磷酸和肌醇， 把磷酸从植物中分解出来，成为无机磷，所 以植酸盐是粮食中磷的作用来源。
在小麦、稻谷及其他谷物类粮的糠麸中含有 丰富的植酸酶；许多微生物如酵母也含有较 多的植酸酶。
所以经过发酵的面团，有利于人体对磷的吸 收，粮食在贮藏期间，由于植酸酶的作用， 无机磷含量增加。
—含有阴离子（P、S、Cl）酸根的非金属元素 较多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸性， 故在生理上称为酸性食品。
大部分的肉、鱼、禽、蛋因为含丰富的含硫蛋 白质，米、面粉制品含磷多，所以属酸性食品。
猪肉-5.6，稻米-11.7，牛-5.0，面粉-6.5， 鸡-7.6面包-0.8，鸡蛋黄-18.8，花生-3.0， 虾-1.8
谷物:矿物质含量相对较少，主要存在于种子外 皮。
食品中的矿物质元素
动物性食品 肉类：Na,K,Fe,P,Mn 含量较高,Cu,Co,Zn,等
也有少量，以可溶性氯化物，磷酸盐， 碳酸盐形式存在或与蛋白质结合。 牛乳：主要含Ca,也含有少量K,Na,Mg,P,Cl,S 等。 蛋类：含人体所需的各类矿物质。
参与血液凝固 激素分泌 维持体液体酸碱平衡 调节细胞正常生理功能
钙的吸收和代谢
吸收
钙的吸收主要在小肠。 膳食中钙的吸收率为20％—30％。 膳食中钙含量高，其吸收率相对下降，而且
钙吸收率可随年龄增长而降低
如婴儿＞50％ 儿童 40％ 成年人 20％ 老年人 15％
影响钙吸收的有利因素 影响钙吸收的不利因 素
含量 713 294 230 187 186 156 780
食物 酸枣棘 花生仁紫菜Βιβλιοθήκη 海带(湿)黑木耳 全脂牛乳粉
酸奶
含量 435 284 264 241 247 676 118
磷
磷在成人体内的总量为600-900克，占 体重1%，85%的磷与钙一起成为骨骼和 牙齿的重要组成部分，其中钙/磷比值 为2/1。
磷的生理功能
构成骨骼和牙齿的重要成分 参与能量代谢：(Pi+APP ATP) 构成生命物质成分：磷酸、磷蛋白 酶的重要成分 调节酸碱平衡
磷的吸收
吸收 从膳食摄入的磷70％在小肠吸收。 正常膳食中磷吸收率为60％―70％ 维生素D可促进磷的吸收 合理的钙磷比例有利于磷的吸收。 钙、镁、铁、铝等金属离子及植酸可与磷酸 形成难溶性盐类而影响磷的吸收。
钙在人体内的分布
成人体内含钙总量约为 1200g，相当于体重的2%
99%
骨骼、牙齿 （羟磷灰石、 未定形钙）
“钙库”
0.5%结合状态
（与蛋白质、 柠檬酸结合）
0.5%离子状态
血液、细胞外 液和软组织 （混溶钙池）
钙(calcium)的生理功能
➢ 构成骨骼和牙齿的成分 ➢ 促进体内酶的活动 ➢ 维持神经和肌肉的活动 ➢ 其他功能
3. 矿物质在生物体内的功能
（3）保持神经、肌肉的兴奋性 ▪ Na 、K↑ Ca、Mg↓（一定比例）
（4）对机体具有特殊的生理功能 ▪ 如铁对血红蛋白、细胞色素酶系的重要性， 碘对甲状腺素合成的重要性等。 ▪ 参与体内生物化学反应
（5）对食品感官质量的作用。 ▪ 如磷酸盐对肉制品的保水性、结着性作用 ▪ 钙离子对凝胶的形成和食品质地的作用等
酸性食品与碱性食品
4、生理酸、碱平衡
血液pH=7.35～7.45，适当量酸性食品与碱性 食品在生理上可以达到酸、碱平衡。
一般情况下，易引起酸中毒（主食为酸性食 品）。
血液颜色加深、粘度增加，胃酸过多，胃溃 疡，动脉硬化，疲劳等。
三、常见的大（宏）量元素
钙 磷 镁 钾 钠 氯
掌握几种重要的矿物质对食品性状的影响； 矿物质的生物有效性及影响生物有效性的因 素。
一、概述
1.定义——食品中除去C、H、O、N等四种构成 水和有机物质元素外，其他元素统称为矿物质， 又称灰分、无机质。
2.分类 常量元素：K Na Ca Mg F S P 7种 体内>0.01%
必需元素：Fe Cu Zn I Se Mo Co Cr
肉中矿物质因素
肉中矿物质含量一般为0.8～1.2％，Na、K、Fe、P、 Mn、因此肉类是饮食中磷和铁的重要来源。
肉中矿物质一部分以氯化物、磷酸盐、碳酸盐呈可 溶性状态存在，另一部分与蛋白质结合成非溶性状 态存在
瘦肉中要比脂肪组织中含有较多的矿物质。
当肉汁流失后，常量元素损失的主要是钠、钾，而 钙、磷损失较少，因为钠、钾几乎全部存在软组织 及体液中，在动物活体中钾主要分布与细胞内液， 而钠在细胞外液，当动物死后，均匀地分布在细胞 内外。
3. 矿物质在生物体内的功能
（1）机体的重要组成成分
▪ 骨骼
Ca Mg P
▪ 蛋白质组成 S 酶（Zn酶）
▪ 体液
Na K
（2）维持细胞的渗透压及机体的酸碱平衡
▪ 体内渗透压主要由Na 、K等维持，体内pH 值为7.35～7.45 。
▪ 有机缓冲体系(蛋白质、氨基酸)；
▪ 无机缓冲体系（碳酸盐、磷酸盐等）。
维生素 D
草酸盐与植酸盐
乳糖
膳食纤维
膳食蛋白质
高脂肪膳食
有机酸 (乳酸、醋酸) 钙磷比
氨基酸 (精氨酸、赖氨酸)
高钙浓度
含钙丰富的食物 mg/100g
食物 虾皮 虾米 河虾 泥鳅 红螺 河蚌 鲜海参
含量 991 555 325 299 539 306 285
食物 苜蓿 荠菜 雪里蕻 苋菜 乌塌菜 油菜苔 黑芝麻
植物性食物中矿物元素
粮食中的矿物质元素有30多种，其中含量较多的 有P、K、Mg、Ca、Fe、Si、Cl。
矿物质在粮食中分布不均匀，例如谷物类粮食， 其壳、皮、糊粉层及胚部含量较多，而胚乳含量 较少，因此粮食加工制品中，精度越高，灰分越 少。
大豆中的P、K含量很高，其中70-80%的P以植酸 （肌醇磷酸）状态存在。植酸会影响蛋白质的溶 解度，并能干扰人对膳食中Ca和Zn的吸收。
磷的来源
蛋类、瘦肉、鱼类、干酪及动物肝、肾 的磷含量都很丰富，而且易吸收；
谷类及大豆中的磷主要以植酸盐形式存 在，不易被人体消化，但若能预先通过 发酵或将谷粒、豆粒浸泡在热水中，植 酸能被酶水解成肌醇与磷酸盐时就可提 高磷的吸收率。
镁
成人体内含镁20-30克，其中60%-65%以 磷酸盐和碳酸盐的形式存在于骨骼和牙 齿中，27%的镁存在于软组织中。
肉中还含有锰、铜、钴、锌、聂等微量元素，其中 锌对肉的持水性起着较大的作用。
乳品中的矿物元素
1. 存在形式
乳品中矿物质含量一般为0.7～0.75％，乳中钾 的含量较钙高三倍。
钾、钠大部分以氯化物、磷酸盐及柠檬酸盐， 呈可溶性状态存在。
钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一部分 呈胶体状态，一部分呈溶解状态存在。
微量元素：非营养非毒性元素：Al B Sn
非营养有毒性元素：Hg Pb As Cd Sb
数量：随年龄增长而增加，但元素间比 例变动不大
分布：极不均匀
特
代谢：不能在体内生成，必须通过膳食
补充，且除非被排出体外，不可能在体
点
内消失。
过量摄入常不仅无益而有害，特别要注
意用量不宜过大。
矿物质相互之间存在协同或拮抗作用
二、食品中矿物质吸收利用的基本性质
1.溶解性
所有的生物系统都含有水，几乎所有的营养元 素也都是溶解于水中并在水中为生物所代谢利 用
所以矿物质的生物利用率和活性在很大程度上 取决于它们在水中的溶解性。
矿物质在食品中的存在形式很大程度上取决于 元素本身的性质
2.矿物质的存在形式
▪ 以游离态存在：
钾(K ）
钾主要存在于细胞内，它可调节细胞内 的渗透压，且激活许多酵解酶和呼吸酶。