中国农业大学食品化学课件

促进VC氧化因素
光 金属离子（Cu2+和Fe3+）:痕量 pH:DHAA在pH2.5～5.5较稳定，>5.5稳定性
型）胡P247图； D-异构体： D-抗坏血酸，活性为L异构体的10%；D-异抗坏
血酸，具有还原能力，但无生理活性。 总维生素C：（L-抗坏血酸，L-脱氢抗坏血酸）
食品中有效VC+二酮基古洛糖酸（脱氢抗坏 血酸发生内酯环水解而生成，无生物活性）
O
OH
O
H
OH
HOCH
CH2OH
L—抗坏血酸（还原型）
别名：生育酚
分类
母育酚的苯并二氢吡喃环上有一到多个甲基取代 就衍生为生育酚
生育酚（有8种异构体，差别只在于甲基数量和 位置）：
α-、β-、γ-和δ-生育酚 生育三烯醇
最为重要！
分子结构
母育酚
HO
CH3
CH3
CH3
O
CH3
CH3
胡271
R1 HO
5 6
7
8
R2 R3
4 3
12
O
2' CH3
α β γ δ 生育酚母核
油，尤其是海产鱼肝油 VD3：动物性食品 VD2：鱼肝油中小量存在
分布
鱼肝油
动物界－维生素D3 人体： 7脱氢胆固醇－维生素D3
晒太阳
性质
白色结晶 氧化－光、氧、酸… 热稳定 单位－177页
性质
溶解性：溶于脂肪及脂肪溶剂 吸收光谱：乙醇为溶剂λmax=265nm 稳定性： 在食品中主要因光照和氧化而受破坏，在避光和
氧化
L-抗坏血酸----→脱氢抗坏血酸（保持VC活性）
←---- (L-dehydroascorbic acid)
可逆
氧化
氧化
----→二酮-L-古洛酸（无生物活性，不稳定) ------→L-苏糖酸
(Diketo-L-gulonic acid)
(L-threonic acid)
脱水脱羧
聚合
---------→糠醛 -------→ 棕色色素
Strecker 降解
或-------------→+AA
分布
植物－蔬菜、水果…
绿色蔬菜、 番茄、辣椒
KIWI FRUIT、刺梨、 蔷薇果、番石榴
动物：牛乳、肝
稳定性
最不稳定，属于中强酸，极易被氧化成脱氢抗坏 血酸（可逆）。在水溶液中成水合半缩醛。 当脱氢VC发生不可逆的内酯水解时，环被打 开，失去VC功能。由于羟基和羰基相邻，所 以烯二醇基极稳定，在水溶液中极易氧化。
分布
鱼肝油
动物－维生素A 高等植物，菌类－b-胡萝卜素
胡萝卜
A1（视黄醇）：动物肝脏、血液和眼球的 视网膜中
A2：淡水鱼
吸收和贮存形式：在肝脏中，脂肪酸酯
同种食品含量差异大，与季节、成熟度等 有关。
在储藏、加工中的变 化
高温 氧 氧化酶 金属离子－铜、铁…
维生素D
VD为固醇衍生物/甾醇类衍生物，VD 是所有具有胆钙化醇生物活性的类 固醇的总称。VD是由VD原经过紫 外光激活后形成的。
维生素
✓天然小分子有机化合物 ✓有不同化学结构和生理功能 ✓维持生命活动所必须的 ✓人体不能生物合成的 ✓微量
主讲人：
分类
按溶解度分类： 水溶性维生素：VB1、VB2、VB6、尼克酰胺、泛
酸、生物素、叶酸、VB12和VC 脂溶性维生素： VA、VD、VE和VK1和部分类胡
萝卜素
维生素原：能在人及动物体内转化为维生素的物 质，胡萝卜素
稳定性：
缺O2时对热、冷冻稳定，在碱中稳定，磷脂、维 生素E等天然抗氧化剂
分子结构高度不饱和→被空气/氧化剂所氧化， 在油脂发生氧化酸败时尤甚
在酸中不稳定，光照加速氧化，脂过氧化物酶氧 化作用，氧化剂铜、铁
氧化 促进氧化的因素：O2、自由基等， O2→直接氧化，脂肪氧化产生的自由基→间接氧化 异构化 导致顺式异构化：热、光照、酸性条件、氯仿和稀碘液 光学异构化：光敏物质→光学降解 VA损失速度是酶、水活性、、贮藏气压和温度的函数
分布
VK1：绿色植物—绿色蔬菜、植物油（少量） 动物性食品（含量较少）：鱼肉和动物肝脏
VK2：由小肠微生物合成；
猪肝
人体很少缺乏
维生素C Ascorbic acid
别名：抗坏血酸 结构
O OH
O OH
H HOCH CH2OH
L－抗坏血酸
分类
L-异构体： L-抗坏血酸（还原型），L-脱氢抗坏血酸（氧化
O
O O
O H
HOCH
CH2OH
L—脱氢抗坏血酸（氧化型）
异构化－D型、L型、异型… 氧化产物－还原型
O O
O O
H HOCH CH2OH
L-异，D-，化学性质与L-相似，无营养价值
生物学功能
抗氧化
治百病
在细胞内的作用
抗癌作用
促进胆固醇转化为胆汁酸，从而降低胆固醇
强还原性，将Fe3+还原成Fe2+，而使其易于吸收， 有利于血红蛋白的形成
无氧条件下损失不大。遇光、氧、酸迅速破 坏；
VD在中性及碱性溶液中能耐高温和耐氧化，在 酸性溶液中则会逐渐分解，且在油脂中易形 成异构体，所以油脂氧化酸败可引起VD破坏；
结晶VD对热较稳定。
在储藏、加工中的变化
热稳定 氧化－光、氧、热… 异构化
牛奶
VD强化食品：人造黄油，牛乳
维生素E
是一组具有α-生育酚 活性的色满衍生物的统称； 6-羟基苯并二氢吡喃（母育酚）的衍生物
单位：1IU=1.1mgα-生育酚
化学性质
优秀的抗氧化性 易降解
Super-Vit
稳定性
对热和酸较稳定，对碱不稳定，可缓慢地被氧化 破坏。
金属离子如Fe2+能促使VE氧化成生育酚醌； VE易受分子氧和自由基的氧化 在单分子层水分活度时最为稳定，高于或低于此
AW时降解速度上升。
分布
广泛分布于植物组织中，以麦胚、植物油的非皂 化部分中含量较多；植物油、种子和种子油 （菜油），谷物，水果，蔬菜
分子结构（胡270）
O H
CH3 R
O
CH3
CH3
K1: R=CH2 CH=C CH2(CH2 CH2 CH CH2)3 H CH3
K2: R=(CH2 CH=C CH2)n H K3: R=H
Biblioteka Baidu
生理功能
与血液凝固有关：参与凝血因子的生物合成， 具有促进凝血酶原合成的作用。
缺乏：血凝迟缓以及患出血病 人工合成的VK1无光学活性，但生物功能和天然
生物活性形式： 1，25-二羟胆钙化醇；25-羟胆钙化醇（肉、乳）
VD 活 性 单 位 ： IU（ 国 际 单 位 ） ， 1IU=0.025μgVD2/D3(1μgVD=40IU)
分布
食物中VD重要来源：鱼油（鱼肝油） VD原：广泛存在于动植物中 VD2前体：酵母、真菌、洋白菜、菠菜和麦芽油； VD3前体：通常与VA共存，鱼肝油，皮肤，鱼、蛋黄、奶
紫外线照射 皮肤中7-脱氢胆固醇------------→维生素D3
非酶异构
分子结构
CH3
CH3
CH2 CH3
HO
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
HO
CH3
CH3
D2
D3
功能结构
生理功能
经代谢产生的25-羟VD3和VD2能促进肠道的 钙制吸收，进而通过钙与蛋白质的结合参与 骨骼的生长。
遗传性
当VD缺乏时，体内钙和磷的排泄量增加阻碍 骨骼生长。
断裂
胡萝卜素+H2O——→2VA1 1β- 胡萝卜素→2VA，转化最有效。
分子结构？
CH3 CH3 CH3
CH3 CH2OR
CH3
醋酸酯R=COCH3， 棕榈酸酯R=CO（CH3）14·CH
共轭双键→顺、反立体异构体， 天然存在：全反式双键结构， 加工后可形成各种顺反异构体， 生物活性：全反式视黄醇（乙酯）和全反β-胡萝
由一系列萘醌类物质组成。，一切具 有叶绿醌生物活性的2-甲基-1，4萘 醌衍生物的统称
别名：抗出血维生素，凝血因子
分类
天然： VK1；叶绿醌或叶绿基甲基萘醌 VK2：甲基萘醌或聚异戊烯甲基萘醌， 人工合成： VK3：1，4-二甲基萘醌，脂溶性萘醌类衍生物，
在人体内变为VK2，活性是K1和K2的2-3倍； VK4
4'
CH3
R1 CH3 CH3 H H H
6'
8'
10'
CH3
R2
R3
CH3 CH3
H CH3
CH3 CH3
H CH3
HH
12' CH3 CH3
化学结构
同分异构体 同系物
（韩178页〕参考前页
生物学功能
抗氧化： 使脂肪及脂肪酸自动氧化过程中产生的游离基淬
灭，使细胞膜磷脂上的高度不饱和脂肪酸免 受过氧化物氧化，保持细胞细胞膜和细胞器 的完整性； 能防止油脂氧化，用它涂成薄膜可防止其它生物 功能物质（如VA、激素、酶）的氧化；
氧化损失：通常伴随脂肪氧化—化学药剂，如苯 甲酰基过氧化物或过氧化氢
应用
抗氧化剂：猝灭单线态氧 与单线态氧反应的活性是α>β>γ>δ， 或：物理方法猝灭单线态氧，同时自身不受到氧
化。 在淹肉类腌制中，亚硝胺的合成是通过自由基机
制进行的，VE有助于终止自由基，因而被用 来防止亚硝胺的合成。
维生素K （Phylloquinone）
（几何异构，同系物）
生理功能
细胞内蛋白质代谢、防止角化 视黄醛：视觉过程中视网膜圆锥细胞和杆状细胞
的重要组成物质 暗光→
视黄醛+蛋白质---------视紫质 ← 强光
缺乏症－夜盲症、细胞角化…
性质
溶解性：不溶于水，溶于乙醇、乙醚、 氯仿和丙酮
吸收光谱：与溶剂有关，如以异丙醇 作溶剂→λmax=326nm，环己烷 →λmax=328nm
VA是所有具有视黄醇生物活性的β-紫罗宁衍生 物的总称，包括视黄醇及其衍生物视黄醛、 视黄酸、视黄醇酯等。
存在形式：脂肪酸酯 类胡萝卜素：是植物中的天然色素，在体内经过
代谢转化为维生素A，也称维生素A原。
能够转变为VA的类胡萝卜素包括α、β、γ-胡萝 卜素、玉米黄素和隐黄素，其代表物质为β胡萝卜素
名称
VD原：环戊烷多氢菲类化合物 维生素D2（麦角钙化醇/Ergocalciferol） 维生素D3（胆钙化醇/Cholecalciferol） 麦角钙化甾醇（VD2）前体：麦角固醇； 胆钙化醇（VD3）前体：7-脱氢胆固醇
合成
紫外线照射 植物/酵母中麦角固醇------------→维生素D2
无 维 生 素 特 征 ： 4 - 羟 基 尿 嘧 啶 （ VB13）、 肌 醇 （生物活素I）、硫辛酸、芸香苷（VP）、黄 喋 呤 （ VB14）、 肉 碱 （ VBT）、VB15、 泛 酸 （辅酶Q）
同效维生素：化学结构与维生素相似，并有维生 素的生物活性的物质
维生素重要性
特殊的生理功能(主要功能：通过作为辅酶的成分调 节基体代谢；B族作为辅酶成分在酶反应中担任 催化剂)
解毒作用Fe3+
性质
溶解度： 极易溶于水，稍溶于乙醇、甘油，不溶于醚和 氯仿，抗坏血酸：30g/100ml,
抗坏血酸钠：90g/100ml 吸收光谱：
与 pH 有 关 ， pH=2 时 ， λmax=244nm， pH6-10，λmax=366nm，pH>10， λmax=294nm 酸性和强还原性
保持巯基不被氧化、保持酶系活性； 抗不育症； 防止肌肉萎缩、防止衰老； 防止血小板凝集。
生育酚 脂没有抗氧化活性，因为其中酚上的氢已 经被酯化基团所取代
生物活性
与甲基取代物存在的位置和数目有关。 α-生育酚活性最大，其它生育酚具有α生育酚的
1-50%生物活性，通常食物中非α-生育酚提 供的VE活性相当于各种食品中标明的α-生育 酚总量的20%
动物产品
谷物胚油
在储藏、加工中的变化
谷物加工、机械加工、氧化作用： 小 麦 磨 粉 、 加 工 玉 米 、 燕 麦 、 大 米 ， VE 损 失
80%； 在分离、除脂或脱水等加工步骤 油脂精练和氧化过程中 油炸损失32-70%，烘炒或蒸煮损失少VE不溶于
水，不会随水流失
耐高温
冷冻对VE损失与室温相差不多；
缺乏→代谢受阻/紊乱、生长迟缓、及疾病（缺乏症） (维生素损失：化学反应、加工方法)
过量→严重毒害作用 是评价食品营养品质的重要指标之一
研究目的
化学结构 性质 稳定存在条件 影响在食品中保存率的各种理化因素 如何控制其在加工和贮藏中的损失
脂溶性维生素
VA、VD、VE和VK1和部分类胡萝卜素
维生素A
的一样。
性质
溶解性：不溶于水（而人工合成的VK溶于水）， 稍溶于乙醇，溶于醚、氯仿和油脂中；
吸收光谱：以环己烷为溶剂，λmax=243nm， 249 nm，261 nm和270 nm
稳定性： 萘醌结构可被一些还原剂还原成氢醌，但仍不 失去VK活性。对热较稳定，但易受酸、碱、 氧化剂和光（特别是紫外线）的破坏。
卜素相对VA活性最高，为100%。
维生素A2：脱氢视黄醇，生物效价为VA1的40%，
新维生素A1：13顺异构式，生物效价为VA1 （全反式）的75%
合成的VA为醋酸脂和棕榈酸脂形式，市售：油剂、 粉剂和乳剂型。
单 位 ： 1 IU = 0.344μg 结 晶 VA 醋 酸 盐 = 0.600μgβ- 胡萝卜素=1.2μg类胡萝卜素