第七章 维生素与矿物质
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第七章 维生素与矿物质
一、维生素
❖维生素的生理功能
1. 辅酶或辅酶的前体（烟酸、叶酸） 2. 抗氧化剂（VE、VC） 3. 调节因子（VA、VD） 4. 某些特殊功能（VA：视觉功能，
VC：血管脆性）
维生素的分类
1. 水溶性维生素 （9种）
2. 脂溶性维生素 （4种）
B族维生素（8种） 维生素C
❖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： 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. 加工前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。
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。
体内代谢后的产物大多呈酸呈酸性，故在生理上称为酸性食 物，如肉，鱼，蛋，米等。
▪碱性食物：含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称
为碱性食物，如果蔬，豆类等。
豌豆加工中抗坏血酸的保存率
二、矿物质
❖矿物质的功能：
1. 是构成生物体的组成部分。 2. 维持生物体的渗透压。 3. 维持机体的酸碱平衡。 4. 酶的活化剂。 5. 对食品的感官质量有重要作用
必需的矿物质
▪如果将一种元素从生物体的膳食中除去后会导致连续和重 复地损害一种生理功能，那么这种元素对生命是必需的。 ▪Fe、Zn、 Se、Cu、Mg、Ca、I、P等
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↑.
5. 加工中化学添加物和食品成分的影响：
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。
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
小麦出粉率与面粉中维生素保留比例之间的关系
降解性
▪ 两环间亚甲基易与强亲核试剂反应。 ▪ 与亚硝酸盐反应，使VB1失活. ▪ 在碱性条件下易降解。
VB2
❖VB2的特性
① 对热稳定，对酸和中性pH也稳定，在120 ℃加热6h仅 少量破坏。 ② 在碱性条件下迅速分解。 ③ 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。
5. 饮食者的生理状况及年龄
影响食品中矿物质成分的因素
1. 影响植物性食品矿物质成分的因素：土壤、植物 的遗传学和它们的生长环境
2. 影响动物性食品矿物质成分的因素：饲料 3. 加工对食品中矿物质成分的影响
❖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 如面粉发酵后生物有效性提高30-35%。
利用矿物质改变食品的性状 1. 在炼乳中加Na2HPO4来保持盐平衡。 2. Ca可提高腌渍黄瓜的脆性。 3. 磷酸盐可稳定果蔬色泽，使啤酒不混浊。 4. 在肉制品中加入三聚磷酸盐，焦磷酸盐增wk.baidu.com肉的持水性，
防止脂肪酸败。
① 调节pH，使之远离肉Pr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。
维生素A和胡萝卜
稳定性：
1. 无O2，120℃，保持12h仍很稳定 2. 在有O2时，加热4h即失活 3. 紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化 4. 肪氧化酶可导致分解 5. 与VE，磷脂共存较稳定 6. 对碱稳定
VD
稳定性： 对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏。
VE
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可猝灭单线态氧 ③在无氧条件下，VE可与亚油酸甲酯氢过化物反应形成加 合物，初始产物为半醌，进一步氧化形成生育酚醌，金属离 子可加速其氧化。 ④在食品的加工，包装，贮藏过程中，VE会大量损失。
影响矿物质吸收的因素
1. 矿物质的化学形式及水溶性：如 Fe3+难溶，利吸收， 而Fe2+易于吸收。
2. 矿物质的相互作用：铁过多会抑制Zn，Mn的吸收
3. 食品成分的氧化还原性：VC有利于Fe的吸收，VD， 促进Ca的吸收。
4. 配位体的作用： 多酚可与Fe，Cu等螯合，利于其 吸收，肽，糖，核酸等也可以与矿物质形成配合物而 利于其吸收。
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，使肌球蛋白溶解度增加而使肉持水力 增大。
❖几个概念
▪复原：添加营养素使其恢复到原有的组成。
▪强化：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：指选择性地添加某种适量营养素，以达到规定的
标准量。
▪酸性食物：含有阴离子酸根的非金属元素较多食品，在
VC
❖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 PO2 ＞0.4atm，反应趋于平衡。 ⅲ 有催化剂时，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。
② 糖、盐及其它溶液浓度高时可减少溶解氧，使氧化速 度减慢;半胱氨酸、多酚、果胶等对其有保护作用。
维生素A 维生素D 维生素E 维生素K
VB1
（1）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。
③ pH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.
④ 温度及AW:结晶VC在100℃不降解，而VC水溶液易氧 化，，随T↑，V降解↑；AW↑， V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 食品中的其它成分如花青素、黄烷醇及多羟基酸如 苹果酸、柠檬酸、聚磷酸等对VC有保护作用，亚硫酸盐 对其也有保护作用。
一、维生素
❖维生素的生理功能
1. 辅酶或辅酶的前体（烟酸、叶酸） 2. 抗氧化剂（VE、VC） 3. 调节因子（VA、VD） 4. 某些特殊功能（VA：视觉功能，
VC：血管脆性）
维生素的分类
1. 水溶性维生素 （9种）
2. 脂溶性维生素 （4种）
B族维生素（8种） 维生素C
❖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： 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. 加工前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。
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。
体内代谢后的产物大多呈酸呈酸性，故在生理上称为酸性食 物，如肉，鱼，蛋，米等。
▪碱性食物：含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称
为碱性食物，如果蔬，豆类等。
豌豆加工中抗坏血酸的保存率
二、矿物质
❖矿物质的功能：
1. 是构成生物体的组成部分。 2. 维持生物体的渗透压。 3. 维持机体的酸碱平衡。 4. 酶的活化剂。 5. 对食品的感官质量有重要作用
必需的矿物质
▪如果将一种元素从生物体的膳食中除去后会导致连续和重 复地损害一种生理功能，那么这种元素对生命是必需的。 ▪Fe、Zn、 Se、Cu、Mg、Ca、I、P等
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↑.
5. 加工中化学添加物和食品成分的影响：
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。
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
小麦出粉率与面粉中维生素保留比例之间的关系
降解性
▪ 两环间亚甲基易与强亲核试剂反应。 ▪ 与亚硝酸盐反应，使VB1失活. ▪ 在碱性条件下易降解。
VB2
❖VB2的特性
① 对热稳定，对酸和中性pH也稳定，在120 ℃加热6h仅 少量破坏。 ② 在碱性条件下迅速分解。 ③ 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。
5. 饮食者的生理状况及年龄
影响食品中矿物质成分的因素
1. 影响植物性食品矿物质成分的因素：土壤、植物 的遗传学和它们的生长环境
2. 影响动物性食品矿物质成分的因素：饲料 3. 加工对食品中矿物质成分的影响
❖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 如面粉发酵后生物有效性提高30-35%。
利用矿物质改变食品的性状 1. 在炼乳中加Na2HPO4来保持盐平衡。 2. Ca可提高腌渍黄瓜的脆性。 3. 磷酸盐可稳定果蔬色泽，使啤酒不混浊。 4. 在肉制品中加入三聚磷酸盐，焦磷酸盐增wk.baidu.com肉的持水性，
防止脂肪酸败。
① 调节pH，使之远离肉Pr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。
维生素A和胡萝卜
稳定性：
1. 无O2，120℃，保持12h仍很稳定 2. 在有O2时，加热4h即失活 3. 紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化 4. 肪氧化酶可导致分解 5. 与VE，磷脂共存较稳定 6. 对碱稳定
VD
稳定性： 对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏。
VE
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可猝灭单线态氧 ③在无氧条件下，VE可与亚油酸甲酯氢过化物反应形成加 合物，初始产物为半醌，进一步氧化形成生育酚醌，金属离 子可加速其氧化。 ④在食品的加工，包装，贮藏过程中，VE会大量损失。
影响矿物质吸收的因素
1. 矿物质的化学形式及水溶性：如 Fe3+难溶，利吸收， 而Fe2+易于吸收。
2. 矿物质的相互作用：铁过多会抑制Zn，Mn的吸收
3. 食品成分的氧化还原性：VC有利于Fe的吸收，VD， 促进Ca的吸收。
4. 配位体的作用： 多酚可与Fe，Cu等螯合，利于其 吸收，肽，糖，核酸等也可以与矿物质形成配合物而 利于其吸收。
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，使肌球蛋白溶解度增加而使肉持水力 增大。
❖几个概念
▪复原：添加营养素使其恢复到原有的组成。
▪强化：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：指选择性地添加某种适量营养素，以达到规定的
标准量。
▪酸性食物：含有阴离子酸根的非金属元素较多食品，在
VC
❖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 PO2 ＞0.4atm，反应趋于平衡。 ⅲ 有催化剂时，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。
② 糖、盐及其它溶液浓度高时可减少溶解氧，使氧化速 度减慢;半胱氨酸、多酚、果胶等对其有保护作用。
维生素A 维生素D 维生素E 维生素K
VB1
（1）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。
③ pH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.
④ 温度及AW:结晶VC在100℃不降解，而VC水溶液易氧 化，，随T↑，V降解↑；AW↑， V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 食品中的其它成分如花青素、黄烷醇及多羟基酸如 苹果酸、柠檬酸、聚磷酸等对VC有保护作用，亚硫酸盐 对其也有保护作用。