第六章 维生素与矿物质

1、维生素与矿物质维生素与矿物质 本章要点本章要点 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。 概述概述 维生素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。而大 部分维生素不能在人体内合成，必须从外界食物中 摄取。 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。 维生素

2、维生素 脂溶性：脂溶性： 水溶性：水溶性： 维生素维生素A A、维生素、维生素D D、维生素、维生素E E等等 维生素维生素B B族和维生素族和维生素C C 维生素的功能维生素的功能 辅酶或辅酶前体辅酶或辅酶前体: :如烟酸如烟酸, ,叶酸等叶酸等 抗氧化剂抗氧化剂: V: VE E, V, VC C 遗传调节因子遗传调节因子: V: VA A, V, VD D 某些特殊功能某些特殊功能: V: VA A- -视觉功能视觉功能 V VC C- -血管弹性血管弹性 脂溶性维生素脂溶性维生素 1. VA 20个C构成的不饱和烃类化合物 包括视黄醇及相关化合物和一些类胡萝卜素 可以是醇、醛、酸或酯的

3、形式 多个共轭双键，异戊二烯生物合成而来 双键有顺式和反式，当为全反式结构时活性最高 稳定性稳定性 无O2，120，保持12 h仍很稳定 有O2时，加热4 h即失活 紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化 氧化酶可导致分解 对碱稳定 功能功能 维生素A一般是由天然物中分离而得。维生素A 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。 VA缺乏症缺乏症 感染性疾病 夜盲症 皮肤干燥 VA 和类胡萝卜素来源和类胡萝卜素来源 维生素A只存在于动物性食物中，维生素A1存在于 哺乳动物及咸水鱼的肝脏中，而维生素A2存在于 淡水鱼的肝脏中。肝脏、蛋黄、乳类、

4、鱼脂肪为 维生素A的主要来源。植物组织中尚未发现维生素 A。 黄橙色和绿色植物性食品富含胡萝卜素，包括蔬 菜、水果、薯类、谷类等。 2. VD VD是具有胆钙化醇生物活性的甾醇类化合物。 VD 2（麦角钙化甾醇），植物性食品，酵母中存在。 VD 3 （胆钙化甾醇），由人及动物皮肤中7-脱氢 胆固醇转化而来。主要来源为动物性食品，如肝 脏、蛋黄、黄油、奶制品。 日光浴是获得维生素D的主要方式。 对热较稳定，但油脂氧化酸败会使其破坏。光、 氧会导致其损失。 3. VE VE 是6-羟基苯骈二氢吡喃（母育酚）的衍生物 酚类物质，可提供氢，具有抗氧化性。 来源： 植物种子中均含有维生素E。 植物油为维

5、生素E的主要膳食来源，精炼后破坏部分维 生素E。 稳定性： 氧气、氧化剂使其降解 脂类氧化使其损失 金属离子催化其氧化 强碱性条件下使其降解 4. VK VK为2-甲基-1，4-萘醌衍生物，主要是叶绿醌(维生素K1)。 维生素K2由细菌合成。 来源 绿叶蔬菜是维生素K的最佳来源。 酵母、鱼肉中含有维生素K。 稳定性 主要降解因素：光、射线和pH。 对加热和酸性稳定，碱性下不稳定。 可被空气中的氧缓慢氧化而分解。 遇见光特别是紫外线很快被破坏。 5.VC 羟基羧酸的内酯 烯二醇结构具有很强的还原性 可以解离出两个氢离子，脱氢形式和未脱氢形式 可以相互转变。 自然界存在的抗坏血酸是L-异构体，异构

6、体，D-异构体很异构体很 少。少。 在食品中使用时，D-异构体不是作为维生素的用异构体不是作为维生素的用 途途而是作为抗氧化剂添加到食品中的。 VC 来源来源 主要存在于蔬菜和水果当中。动物性食品除肝脏 之外，均不是维生素C的来源。 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。 稳定性 加热、中性和碱性、氧气、氧化酶、金属离子、 光照和射线下均不稳定。其稳定性也收到水分活 度的影响。 酸性、无氧、低温、避光、螯合金属离子、添加 糖和淀粉等物质、热烫灭酶、添加亚硫酸盐和其 它还原剂，可以增强其稳定性。 6. VB 族族 VB族均为水溶性维生素，在体内的主

7、要作用是作 为辅酶发挥生物活性。 VB族有游离形式、辅酶形式和与酶蛋白结合的形 式。 VB 1、 VB 2、叶酸和VB 12在膳食中发生缺乏的现 象较为常见，其稳定性受到重视。 VB1 化学名： 硫胺素（Thiamin） 活性形式：焦磷酸硫胺素 生理作用：羧化辅酶 稳定性：是VB族维生素中最不稳定的。嘧啶环上 的N1可以得到或失去质子。 稳定性稳定性 pH：酸性条件下质子化的硫胺素稳定性最高。碱性下硫 胺素的噻唑环开环形成硫醇，稳定性低。 加热：加热：导致亚甲基桥断裂。pH6以上降解速度上升，pH8 以上噻唑环完全断裂。油炸的高温可以使硫胺素完全破坏。 氧化剂：氧化剂：会使硫胺素断裂降解。 硫

8、胺素酶或某些蛋白质：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：单宁类物质：生成加成物而失活。 胆碱：胆碱：使硫胺素分子开裂而降解。 水分活度：水分活度：水分活度0.4以下损失小。0.5-0.65损失最大。 溶水流失：溶水流失：硫胺素极易溶于水损失。 来源来源 VB2 化学名：核黄素（Riboflavin） 活性形式：FAD, FMN 生理作用：氧化还原辅酶 稳定性：烹调加工中较稳定，储藏中损失小。 稳定性稳定性 对酸、热、氧稳定，在碱性下不稳定。 光照：光照下快速分解，特别是紫外光。生成光 黄素或光色素，是强氧

9、化剂和自由基生成剂。 来源来源 VB6 化学名：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺 活性形式：磷酸吡哆醇/醛/胺 稳定性：烹调加工中有一定损失。 稳定性稳定性 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 哆酸。 pH：吡哆醛在pH5损失最大，吡哆胺pH7损失最大。 氨基酸：形成Schiff base而部分失活。 自由基：形成无活性产物。 来源来源 VB5/VPP 化学名：尼克酸/烟酸（Niacin） 活性形式：NAD, NADP 存在形式：游离型和结合型 稳定性：最稳定的一种维生素 主要损失途径：溶水流失 VB3 化学名：泛酸（Pantothenic acid） 活性形

10、式：辅酶A 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。 食物存在：各种食物中均含有泛酸。 VB11 化学名：叶酸（Folic acid ） 活性形式：一碳单位取代的四氢叶酸（四氢叶酸 盐和叶酸盐）。 稳定性：是最不稳定的维生素之一。 稳定性稳定性 VB12 化学名：钴胺素（Cobalamin ） 活性形式：5-脱氧腺苷酸钴胺素 稳定性：稳定性好 VB12稳定性稳定性 pH：pH4-7稳定。中性下长时间加热发生损失。 强酸、碱性条件下降解。 VC、亚硫酸盐、硫胺素和烟酸：促进降解 Fe2+：促进降解 来源来源 VH 化学名：生物素（Biotin） 活性形式：（顺式

11、）N-生物素-L-赖氨酸，生物胞 素（Biocytin） 稳定性：温和条件下稳定，强酸、强碱条件下发 生降解，特别是强酸加热时发生降解。 食物来源：各种食物中均含生物素，动物性食品 和全谷类较多。 维生素命名维生素命名 影响维生素稳定性的因素影响维生素稳定性的因素 影响维生素稳定性的因素影响维生素稳定性的因素 1 1、原料、原料 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 2、加工前处理、加工前处理 浸提、切碎和研磨等均会造成维生素的损失。 3、淋洗与热烫处理、淋洗与热烫处理 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

12、 不同；脱水干燥方式对其保存率也有较大影响。 4、产品贮藏产品贮藏 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、加工时添加各种化学物质、加工时添加各种化学物质 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

13、低VC，VB1，泛酸 等的保存率。 谷类精制中的维生素损失谷类精制中的维生素损失 热烫中的热烫中的VC损失损失 蔬菜烹调后的维生素损失蔬菜烹调后的维生素损失/% 蔬菜热烫后的维生素损失蔬菜热烫后的维生素损失/% 蔬菜罐头灭菌后的维生素损失蔬菜罐头灭菌后的维生素损失/% 肉罐头灭菌后的维生素损失肉罐头灭菌后的维生素损失/% 抑制维生素损失的方法抑制维生素损失的方法 低温、阴凉处储藏 控制加热温度和加热时间 加热后迅速降温 避光、避射线 隔氧、吸氧、加入抗氧化剂，避免脂肪氧化 控制酸碱性条件 加入金属螯合剂 减少溶水流失 控制加工精度，减少富含维生素部位的损失 注意其它添加剂，如亚硫酸盐和氧化剂的

14、影响 类维生素类维生素 小结 维生素是一类有机化合物，需要的剂量很 小，但在体内有很大的作用。 缺少维生素，易患维生素缺乏症，影响人 体正常代谢。 不同维生素在稳定性和对食品其他组分的 影响方面有较大的差异。如：有的维生素 很不稳定，容易损失，特别是在食品加工 和储藏中，因此必须注意加工方法和储藏 条件。 矿物质矿物质 矿物质概述矿物质概述 定义：定义： 通常指食品中除C、H、O和N以外的元素。 功能：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 Classification: Major: Ca,Mg,P,K,Na,C

15、l,et al. Essential trace: Fe,Cu,Zn,I,et al. Harmful: Pb,Cd,Hg,et al. 影响矿物质的生物利用程度的因素影响矿物质的生物利用程度的因素 化合物形式和溶解性：化合物形式和溶解性： Fe3+难溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收。 矿物质间的相互作用：矿物质间的相互作用： 如铁过多会抑制Zn，Mn的吸收 食品中的氧化还原活性：食品中的氧化还原活性： 如VC有利于Fe的吸收，VD，Pr促进Ca的吸收。 加工和贮藏过程中食品矿物质含量的变化加工和贮藏过程中食品矿物质含量的变化 1. 一般加工对其含量的影响矿物质在接工中不会 因为光热，氧等因素

16、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%。 碾磨对谷物食品中矿物质含量有影响。 小麦、大米中矿物质的损失 大豆中很多矿物质与蛋白质组分结合在一起，加工后， 矿物质基本没有损失。 矿物质损失的另一个途径是矿物质与其他组分的 相互作用，导致生物利用率下降。 一些多价阴离子，如草酸、植酸等，与二价金属阳离 子（钙、铁）形成盐，非常不易溶解，经过消化道而不被人 体吸收。 几个概念几个概念(several definition)(several definition) 复原复原(Restotation)： 添加营养素使其恢复到原有的组成。 强化强化(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。 酸性食物：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。 碱性食物：含有