第六章 维生素和矿物质

维生素A
结 构
主要结构单元:由20个碳构成的不饱和烃基
全 反 式 结 构
生 物 效 价 最 高
稳定性
无O2，120℃加热，保持12h仍很稳定 碱性条件和弱酸性条件下较稳定，但在无机 强酸条件下不稳定 光线、紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化 氧化酶可导致分解 对氧、氧化剂、脂肪氧化酶等因素较敏感,有 O2时，加热4h即失活。
食物来源
wenku.baidu.com
•豆 •糙 •牛 •家
类 米 奶 禽
易缺人群 • 食不果腹者 • 中老年人 • 长期食用高精加工食品者
食源广泛
维生素VB2
Riboflavin
结构
含有核糖醇侧链的异咯嗪衍生物
VB2稳定性
①对热稳定，在120 ℃加热6h仅少量破坏。 ②对酸和中性pH也稳定,在碱性条件下迅速分 解。 ③对光敏感，在光照下转变为光黄素和光色素, 并产生自由基,破坏其它营养成分产生异味, 如牛奶的日光臭味即由此产生。
结构
2-甲基-1,4-萘醌的衍生物
生理功能
• 维生素Ｋ控制血液凝结。
维生素Ｋ是四种凝血蛋白（凝血酶原、转变加 速因子、抗血友病因子和司徒因子）在肝内合 成必不可少的物质。
VK 缺乏症
血液凝固延迟；皮肤和粘膜出血，血液呈水样； 粘膜苍白，心搏加快。
稳定性
对热、酸较稳定，但对碱不稳定，烹饪 损失较少 有氧易分解，能被空气中的氧缓慢地氧 化而分解 易为光所破坏
几个概念
• 复原(Restotation)：
添加营养素使其恢复到原有的组成。
• 强化(Fortification)：
添加一种或多种营养素，使其成为一种优 良的营养素来源。
• 增补(Enrichment)：
指选择性地添加某种适量营养素，以达到 规定的标准量。
• 酸性食品：
含有阴离子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呈酸性，故在生 理上称为～，如肉鱼，蛋，米等。
第六章
本章要点：
维生素与矿物质
常见维生素的理化性质、稳定性，在食品 加工、贮藏中所发生的变化对食品品质的 影响 矿物质在食品中的存在形式，及其在食品 加工和贮藏过程中发生的变化对人体生物 利用率的影响
§1 维生素
1.1 概论 1.2 脂溶性维生素 1.3 水溶性维生素 1.4 加工贮藏中的变化
1.1 概论
• 人体生理状态：
相对缺乏的矿物质吸收率高，反之亦然；此外机体 的状态会影响矿物质的吸收，如疾病、年龄等均会造成机 体对矿物质利用的改变。
• 其他营养素摄入量的影响：
如VC有利于Fe的吸收，VD，Pr促进Ca的吸收。
• 影响食品中矿物质水平的因素
植物食品与土壤组成、植物特性、生长环境等条件 有关，动物性食品中，矿物质含量水平差异较小。
氯气，次氯酸离子，二氧化氯等具有强反应性，可以维生素 发生亲核取代，双键加成和氧化反应。 二氧化硫和亚硫酸盐有利于VC的保存，但会与硫胺素和比多醛 反应;亚硝酸盐可造成VB1的破坏。
§2 矿 物 质
2.1 概论 2.2 有关食品中矿物质吸收利用的一 些基本性质 2.3 常见的矿物质 2.4 加工和贮藏中的变化
2.3 常见的矿物质
2.4 矿物质在食品加工和贮藏中的变化
1. 一般加工对其含量的影响
矿物质在加工中不会因为光热，氧等因素而分解，但 加工会改变其生物利用性。如，精制，烹调，溶水等 会使其含量下降。
2. 加工时因容器带入会使其含量增加
如铁锅炒菜等。
3. 加工后生物有效性提高
如面粉发酵后矿物质生物有效性提高30-35%。
原因： ①调节pH，使之远离肉的等电点，增加持水 力。
②肉Pr中Mg2+，Ca2+被Na+，H+置换出来，使COOH游离出来，利于吸水。 ③破坏盐桥或增大电荷斥力，使结构膨胀， 增加持水力。 ④增加离子强度，使肌球白溶解度增加而使 肉持水力增大。
习题
一、填空题 1. 维生素A主要存在于动物食品中，果蔬中不含维生素A，但 果蔬含有的 可在体内转化为VA。 2. 食品中具有较强还原性的维生素 有 3. VB1的主要生理功能 是 4. 可以通过日光浴得以补充的是维生素 5. 富含维生素B2的食品有：（任写出五种） 6. 请列举五种以上人体必需的微量元素 。 有： 。 。 。
2.1 矿物质概述 概念： • elements other than C,H,O and N that are present in foods 功能:
• • • • •
是构成生物体的组成部分 维持生物体的渗透压 维持机体的酸碱平衡 酶的活化剂 对食品的感官质量有重要作用
分类:
• 常量元素: Ca, Mg, P, K, Na, Cl 等. • 微量元素
2
②糖,盐及其溶液浓度：高浓度时可减少溶解氧,使氧化速 度减慢; ③pH值:VC在酸性溶液(pH＜4)中较稳定,在中性以上的溶液 (pH＞7.6)中极不稳定.加工中一般用多羟基酸，如苹果 酸，柠檬酸，聚磷酸等对VC进行保护。 ④温度及AW:结晶VC在100℃不降解，而VC水溶液易氧化， 随T↑，Vc降解↑；AW↑，Vc降解↑。 ⑤许多酶如多酚氧化酶，VC氧化酶，H2O2酶，细胞色素氧 化酶等可加速VC的氧化降解。 ⑥存在的天然物质：食品中的其它成分如花青素，黄烷醇 半胱氨酸,多酚对Vc有保护作用，亚硫酸盐、果胶等对 其也有保护作用。
主要食物来源
椰菜花、椰菜、西兰花、蛋黄、肝
1.3
水溶性维生素
(Ascorbic Acid)
是一个羟基羧酸的内脂
维生素VC
结构
稳定性：最不稳定的维生素
活性丧失
2－呋喃甲酸
3－脱氧戊酮糖
木酮糖
美拉德反应
降解模式
影响VC降解的因素 ① O2浓度及催化剂 ⅰ催化氧化时,降解速度正比与氧气的浓度
ⅱ非催化氧化时,降解速度与氧气的浓度无正比关 系,当PO ＞0.4atm，反应趋于平衡. ⅲ催化氧化速度比自动氧化快2-3个数量级,厌氧 时,金属离子对氧化速度无影响.
维生素（vitamin）是活细胞为了维持正常生理功能所必 需的、但需要极微量的天然有机物质的总称。 维生素中有一部分可以通过化学反应人工合成，还有部分 人工合成比较困难，此外一些有机化合物在人体内可以通 过一定途径转活方式转化为某种维生素。
目前对各种维生素最常用的是他们的俗名，例如：视黄 醇、抗坏血酸、生物素等
VB2功能 维持口腔及消化道粘膜的健康 维持眼睛视力 ， 防止白内瘴
VB2缺乏症
• 嘴角裂开及溃疡 • 舌炎 • 口腔内粘膜发炎 • 眼睛容易疲劳
“地图舌”
食物来源
• 牛奶 • 动物肝脏 • 瘦肉 •蛋 黄 • 啤酒酵母 • 大豆 • 米糠及绿叶蔬菜
1.4 维生素在加工和贮藏中的变化
1. 原料对食品加工中维生素含量的影响
4. 产品贮藏中维生素的损失
水分活度，包装材料及贮藏条件对维生素的保存率 都有重要影响。在相当于单分子层水的AW下,Vit很稳定, 而在多分子层水范围内,随AW↑,Vit降解速度↑.
豌豆加工中抗坏血酸的保存率
5. 加工中化学添加物和食品成分的影响
一般而言，氧化性物质会加速VC，胡萝卜素，叶酸 等的氧化，而还原性物质会保护这些维生素；有机酸有 利于VC和VB1的保存率，碱性物质则会降低VC，VB1，泛酸 等的保存率。
维生素VB
1
thiamin
结构
一个取代的嘧啶环，通过亚甲基与噻唑环连接
稳定性和特性
①具有酸-碱性质 ②对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解。 ③能被VB1酶降解,同时,血红蛋白和肌红蛋白可作 为降解的非酶催化剂。 ④对光不敏感,在酸性条件下稳定,在碱性及中型 介质中不稳定。 ⑤其降解受AW影响极大,一般在AW为0.5-0.65范围 降解最快。 ⑥亚硫酸及其盐会导致硫胺素降解
植物在不同采收期维生素含量不同 采收和屠宰后，内源性酶会分解维生素。
2. 加工处理对食品中维生素含量的影响
浸提，切碎，研磨等均会造成维生素的损失。
小麦出粉率与面粉中维生素保留比例之间的关系
3. 热烫和热加工造成维生素损失
温度越高损失越大，加热时间越长，损失越多；加 热方式不同，损失不同；脱水干燥方式对其保存率也有 较大影响。
功能 维生素A一般是由天然物中分离而得。具 有促进生长发育与繁殖，延长寿命，维持人 的视力正常，维护上皮组织结构的完整和健 全等生理功能。 与视觉有关 蛋白质合成 维持粘膜正常功能，调节皮肤状态 繁殖和生长发育
VA缺乏症
• 传染病 • 夜盲症、干眼病 • 皮肤干燥、粗糙及 •
、，
痕痒 生长迟缓
维生素的功能 辅酶或辅酶前体:如烟酸,叶酸等 抗氧化剂: V E , VC 遗传调节因子: VA, VD 某些特殊功能: VA-视觉功能 VC-血管弹性
维生素的分类
维生素A、维生素D、维生素E等 脂溶性：
维生素 水溶性： B族维生素和维生素C
1.2
脂溶性维生素
Vitamin A
A, D, E, K
必需: Fe, Cu, Zn, I 等. 非必需：Al, B, Ni, Sn 有害: Pb , Cd , Hg 等.
2.2 影响矿质元素吸收利用的因素
• 元素化学形态和溶解性：
Fe3+难溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收
• 螯合效应：
可以提高矿物质的生物利用率，防止助氧化
• 元素之间的相互作用：
铁过多会抑制Zn，Mn的吸收
VC的功能
• 抗氧化剂 • 降低胆固醇 • 加强身体免疫力 • 有助防癌 • 防止坏血病
缺乏症
• 败血病 • 牙龈出血 • 牙齿脱落 • 毛细血管脆弱 • 伤口愈合缓慢 • 皮下斑点出血
食物来源
• • • • • • •
柑橘类水果 马铃薯 青椒 花椰菜 草莓 Romaine lettuce 菠菜
硫胺素降解速率与pH的关系
早餐谷物食品在45℃贮藏条件下硫胺素 的降解速率与体系中水分活度的关系
降解机制
VB1缺乏症 维生素B1在机体内参加糖的代谢，它对维 持正常的神经传导，以及心脏、消化系统的正 常活动具有重要的作用。 缺乏维生素B1易患脚气病或多发性神经 炎，产生肌肉无力、感觉障碍、神经痛、影响 心肌和脑组织的结构和功能，并且还会引起消 化不良、食欲不振、便秘等病症。
二、问答题 1. 简述维生素C的稳定性，说明食品加工中防止维生 素C损失的一些措施。 2. 维生素在食品加工中的变化受哪些因素影响？ 3. 矿质元素在体内的主要作用有那些？
VE 的功能
• 强抗氧化剂 • 人的机体最主要的抗氧化剂 • 有助防癌及心血管病，改善伤口回复平
滑 • 生育有关，有助降低血压 • 抗衰老, 防止帕金森病
VE 缺乏症
• 红血球受破坏 • 神经受损害 • 营养性肌肉萎缩 • 不育症 • 月经不调 • 子宫机能衰退
来源
维生素K 维生素Ｋ 分为二大类，一类是 脂溶性维生素，即从 绿色植物中提取的维 生素Ｋ1和从微生物中 提取的维生素Ｋ2。另 一类是水溶性的维生 素，由人工合成即维 生素K3 。
食物来源
•胡萝卜 •绿叶蔬菜 •蛋黄 •肝
维生素D（Vitamin D）
维生素D是一些具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。
结构
稳定性
对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅 速破坏。
生理功能
• 协助钙离子运输， • 有助小孩牙齿及骨骼发育； • 补充成人骨骼所需钙质，防止骨质疏松 • 维持骨骼、肾、小肠血液的钙平衡
VD缺乏症
• 软骨病 • 食欲不振 • 腹泻
VD来源
•蛋
• 强化牛乳 • 鱼肝油 • 日光浴
维生素E
（Vitamin E）
6－羟基苯骈二氢吡喃(母育酚)的衍生物
结构
稳定性
① VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充 当抗氧化剂和自由基清除剂 ② VE对氧、氧化剂、强碱均不稳定 ③ 在食品的加工，包装，贮藏过程中，VE会大量 损失。（机械作用损失，氧化作用损失）
• 碱性食品：
含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称 为 ～，如果蔬豆等。
矿物质在食品加工中的利用（阅读P217）
• • • •
在炼乳中加Na2HPO4来保持盐平衡。 Ca可提高腌渍黄瓜的脆性。 磷酸盐可稳定果蔬色泽，使啤酒不混浊。 在肉制品中加入三聚磷酸盐，焦磷酸盐 增加肉的持水性，防止脂肪氧化。