食品化学维生素

维生素C的稳定性
• 在所有维生素中VC是最不稳定的，在加工储藏 过程中很容易被破坏。
✓ 降解影响因素：氧气、温度、光照、盐和糖的浓 度、酶、金属离子、Aw等。
✓ 不稳定：碱性条件、受潮、光照、加热。 ✓ 稳定：对酸很稳定，干燥较稳定。
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维生素C的氧化降解
AH2
AH-
-H2O
A2-
生素A、维生素E、不饱和脂肪酸，防止自 由基对人体的伤害。 ➢维生素c的主要作用是提高免疫力，预防癌
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• 缺乏：
–牙龈肿胀出血，牙床溃烂、牙齿松动 –坏血症、贫血
• 存在 –VC广泛存在于果蔬中，富含VC的食品包 括绿叶蔬菜、椒类、花苔类、番茄、柑 桔类、莓类、猕猴桃、鲜枣、山楂等。
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6.2.3 维生素E
6—羟基苯骈二氢吡喃（母育酚）的衍生物。包括：生育 酚4种，生育三烯酚4种。食品中生育酚的含量较高。α生育酚的生理活性最大。
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-CH3或-H 取代键头 头所指的 位置形成 不同的α、 β、ν， δ异构
生育酚的抗氧化能力 清除生成的自由基
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–D2和D3最常见，D2仅比D3多一个甲基和一个双键。
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稳定性
在自然界常以酯的形式存在，为白色晶体，溶于脂肪和 有机溶剂，化学性质较稳定。 •在中性和碱性溶液中，耐高温和氧化。 •光照、酸存在下会被破坏。 •油脂氧化酸败时也会引起VD破坏。
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fat-soluble Vit
• 来源： – 由肠道中的细菌合成，绿色蔬菜中含量丰富
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6.3 水溶性维生素
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6.3.1 维生素C (抗坏血酸)
• 多羟基羧酸的内酯 • 烯二醇结构具有强还原性 • 可以解离出氢离子 • 脱氢形式和还原形式可以相互转变 • L-抗坏血酸生物活性最高
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– 不易受酸、碱及光线破坏 – 强酸碱条件下水解失活 – 氧化剂及亚硝酸破坏其生物活性
•来源：
– 广泛分布于所有的动物和植物中，在蛋黄、酵母、牛 奶及家禽的内脏中含量较高
– 人体肠道细菌亦能大量合成
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➢功能 ➢VB7构成羧化酶（固定CO2）的辅酶，它与酶蛋白结
合是通过它的羧基和Pr-lys-NH2结合形成肽键。 ➢生物素在脂肪酸合成中起着重要作用。
[H]
2-呋喃甲酸
A H2O
2,3-二酮古洛糖酸
-CO2 -H2O
(DKG)
3-脱氧戊酮糖 木酮糖
2-呋喃醛
氨基酸
褐色物质
还原酮
VC易20被20/3水/30 降解成无活性的二酮古洛糖酸，后者两种途径进一步分解。
VC的功能
➢参与胶原蛋白的合成 ➢防治坏血病 ➢预防动脉硬化 ➢保护细胞、解毒，保护肝脏 ➢提高人体的免疫力 ➢抗氧化剂：可以保护其它抗氧化剂，如维
哆酸。 • 氨基酸：形成Shiff碱而部分失活 • 自由基：形成无活性产物。
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• 生理功能
–参与蛋白质的合成与分解代谢。 –促进人体对VB2、VB12、Fe、Zn的吸收
• 缺乏症：
–可致眼、鼻与口腔周围皮肤脂滥性皮炎 • 食物来源
–白色肉类(如鸡肉和鱼肉)，肝脏、豆类、坚果等， 水果蔬菜(香蕉)，植物性食物中的维生素B6不易被 吸收。
COOH
2-氨基-4-羟-6-甲基喋呤对氨基苯甲酸 2020/3/30
Glu
叶酸的稳定性
•水溶液中易被光解破坏。
•在酸性溶液中不稳定，pＨ＜４易破坏。
•在中性或碱性溶溶液中对热稳定，加热至 100℃１h也不被破坏。
•低温下，叶酸能与亚硝酸盐作用，生成弱致 癌物质。 •Cu2+和Fe3+催化其氧化。 2•02维0/3/30生素C和硫醇可防止其氧化。
➢ 稳定：食品中的VA和A原在加热、碱性、 弱酸性条件下比较稳定。
➢ 不稳定：无机强酸，O2、氧化剂、脂肪氧 合酶、光照。
➢ 紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化。 ➢ 脂肪氧化酶可导致分解。
➢ 缺氧条件下，可能降低营养价值。
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6.2.2 维生素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。
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VA来源:
• A1存在于动物和海鱼中，A2存在于淡水鱼中。 • 植物性食品不含维生素A，但类胡萝卜素可转化
为维生素A。富含维生素A或维生素A原的食品 有黄橙色和绿色蔬菜、水果、薯类、谷类、肝脏 、蛋黄、乳类、鱼脂肪等。
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VA的稳定性
fat-soluble Vit
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6.1 概述
维生素是机体维持正常功能所必需 ，但在体内不能合成或合成量很少，必须由 食物供给的一组低分子量有机物质。
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维生素的分类
脂溶性维生素
维生素
水溶性维生素
维生素 A(A1、A2) 维生素 D(D2、D3) 维生素 E 维生素 K(K1、K2、K3、K4)
C族维生素 B族维生素(B1、B2、PP、B5、
VD来源
维生素D主要存在于海鱼、动物肝脏、蛋黄和瘦肉中 。维生素D的来源除了食物来源之外，还可来源于自身的 合成制造，但这需要多晒太阳，接受更多的紫外线照射。
植物食品、酵母
人和动物皮肤
麦角固醇
紫外线
7一脱氢胆固醇
维生素D2
（麦角钙化醇）
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维生素D3
（胆钙化醇）
维生素D功能
调节机体钙、磷的代谢；也是一种神经内分泌-免疫 调节激素；可维持血液中正常的氨基酸浓度，调节 柠檬酸代谢。 缺乏维生素D时：儿童会引起佝偻病，成年人可引起 骨质软化病。
维生素B1的来源
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6.3.3 维生素B2 (Riboflavin核黄素)
结构：带有核糖醇侧链的异咯嗪衍生物 活性形式：FAD, FMN 生理作用：氧化还原辅酶
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FMN
FAD
VB2稳定性
❖ pH：酸性下稳定，碱性下不稳定 ❖ 光照：在光照下转变为光黄素和光色素，
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 ❖对热稳定
稳定性
碱、氧气、氧化剂、紫外线、金属离子促氧化。 酸、无氧加热（200℃）稳定。 油脂酸败加速维生素E氧化。
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维生素E的来源
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6.2.4 维生素K
维生素K是2-甲基-1，4-萘醌的衍生物。 其中较常见的有四种：天然的维生素K1和K2，还有人工合 成的维生素K3和K4（生物活性高于K1和K2）。
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功能与来源
• 功能和缺乏症 –辅酶的组成成分 –对机体内糖、蛋白质、脂肪代谢起着重要作用 –缺乏时会发生口角炎、舌炎等
• 来源 –广泛存在于动物性食品中，以禽、畜类的肝、 肾、心含量高，其次是奶类和蛋类。绿叶蔬菜 和豆类中含量也很高。如菠菜、韭菜。
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6.3.4 尼克酸(维生素PP，烟酸，抗癞皮病因子)
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F5-VC缺
Vit C缺乏症——坏血病（皮肤下出现瘀点）
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6.3.2 维生素B1
•即硫胺素，又称抗脚气病维生素。 •结构：取代的嘧啶环通过亚甲基和噻唑环相连 •生物活性形式：硫胺素焦磷酸酯(TPP）
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VB1的稳定性
属于最不稳定的一类维生素。
对热、光不敏感,在酸性条件下稳定,在碱性及 中型介质中不稳定。
–广泛存在于动物性食品中，植物性食品中含量极少 。
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6.3.8 泛酸（B5）
• 结构：D-(+)-N-(2,4-二羟基-3,3-二甲基-丁 酰)-β-丙氨酸。
• 活性形式：辅酶A。
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• 稳定性 • 较稳定。pH5-7之间稳定，酸性条件下加
热降解。有溶水流失问题。
• 来源 • 广泛分布于生物体中，富含泛酸的食物主
•吡啶-3-羧酸及其衍生物的总称，也是尼克酸
和尼克酰胺的总称。 •尼克酰胺为两种重要的酶（NAD和NADP）的组成部分。
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• 稳定性 • 最稳定的一种维生素，对光、热、碱、氧均稳定
。
• 来源 • 酵母、动物肝脏、鱼、肉、绿色蔬菜含量较高。
以玉米为主食的人群，易于发生赖皮病，原因是 玉米中的烟酸主要为结合型不能为人体吸收，同 时玉米中色氨酸较低。
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6.3.5 维生素B6
• 化学名：包含吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺3种化合物 • 以磷酸酯的形式广泛存在于动植物中。
• 磷酸吡哆醛参与近百种酶反应。
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稳定性
• pH：酸性溶液中稳定，碱性环境中易分解。 • 加热：吡哆醇较稳定，醛和胺易破坏 • 光照：碱性条件下对光和紫外线敏感，形成4-吡
–肠道中微生物(细菌)可合成。
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6.3.6 叶酸（B11）
• 分子结构：由蝶呤、对氨基苯甲酸和谷氨酸结合 而成。
• 体内活性形式为四氢叶酸(FH4)。 • 对于核苷酸、氨基酸的代谢具有重要的作用，缺
乏叶酸会引起各种贫血病、口腔炎。
OH N
N
CH2 NH
H2N N N
O C NH CHCH 2 CH 2 COO
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维生素K稳定性
• 维生素K是黄色粘稠油状物 • 可被空气中氧缓慢地氧化而分解 • 遇光则很快破坏 • 对碱不稳定 • 对热、酸较稳定
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功能性质
• 功能： – VK参与凝血过程，被称为凝血因子。 – VK具有还原性，在食品体系中可以消灭自由 基。
• 缺乏症： – 缺乏导致血中凝血酶原含量下降，从而导致 皮下组织和其它器官出血，而且会延长凝血 时间。
价最高。 • A2（脱氢视黄醇）：其生物效价为维生素A1的40％。
• 新维生素A（1-3顺式异构体）：生物效价为维 生素A1的75％。
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维生素A的结构特点
• 20个C构成的不饱和碳氢化合物 • 多个共轭双键，异戊二烯生物合成而来 • 双键为全反式结构时活性最高 • 可以是醇、醛、酸或酯的形式
• 抗坏血酸或亚硫酸盐也能破坏维生素B12 。 2020/3/30
• 缺乏症
–巨幼红细胞性贫血，即所谓恶性贫血； –精神抑郁、记忆力下降、四肢震颤等神经症状； –同型半胱氨酸血症，血清中积累的同型半胱氨酸具
有神经毒和血管毒，可促使心脏病发作、栓塞性脑卒 中和周围血管阻塞。
• 食物来源： • 维生素中唯一只能由微生物合成的维生素。
要是肉、未精制的谷类制品、麦芽与麦麸 、动物肾脏/心脏、绿叶蔬菜、啤酒酵母、 坚果类、鸡肉、未精制的糖蜜等。
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6.3.9 生物素（维生素H，biotin ）
•结构：脲和带有戊酸侧链噻吩的2个五元 环组成。
•天然存在的为右旋的D-型生物素，具有生物活性。
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•稳定性：
B6、B11、B12、H)
2020/源自文库/30
6.2 脂溶性维生素
维生素A——视黄醇 维生素D——钙化醇 维生素E——生育酚 维生素K——止血维生素
俗名
溶于脂类或脂肪溶剂，而不溶于水； 随脂类吸收而吸收，脂类吸收障碍→缺乏
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6.2.1 维生素A
• 一类具有生物活性的不饱和烃。 • A1（视黄醇）：食品中主要是全反式结构，其生物效
•氧化剂：会使硫胺素断裂降解。 •硫胺素酶或某些蛋白质：催化硫胺素分解。 •SO2/SO32-：亚硫酸离子取代了噻唑环而失活。 pH6时破坏力最大。 •单宁类物质：生成加成物而失活。 •胆碱：使硫胺素分子开裂而降解。 •水分活度：水分活度0.4以下损失小。0.5~0.65 损失最大。
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硫胺素的降解历程
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维生素B1的功能及缺乏症
➢ VB1进入人体后，被磷酸酸化成硫胺素焦磷 酸酯（TPP）组成辅酶，参与人体内α－酮 酸的氧化脱羧反应。这对于糖代谢和能量代 谢非常重要。硫胺素还作为转酮酶的辅酶参 与磷酸戊糖途径的转酮反应，这是唯一能产 生核糖以供合成RNA的途径。
➢ 当VB1不足时，糖代谢中间产物在神经组织 202中0/3/30堆积，会造成健忘、不安、易怒或忧郁等
6.3.7 维生素B12(钴胺素)
• 是唯一含有金属元素钴的维生素。 • 一般所称的是氰钴胺素，为一种红色的晶体物质，稳定
性好可用于强化食品。
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稳定性
• 最适宜pH范围是4~6，在此范围内，即使高 压加热，也仅有少量损失。
• 强酸或碱性溶液中分解，遇强光或紫外线 易被破坏。
• 还原剂如低浓度的巯基化合物，能防止维 生素B12破坏，但用量较多以后，则又起 破坏作用。
•缺乏： –体征包括皮炎、萎缩性舌炎、感觉过敏、肌肉痛、倦 怠、厌食和轻度贫血