张忠版食品生物化学矿物质课件

1、张忠版食品生物化学矿物质1 第二章第二章 矿物质矿物质 张忠版食品生物化学矿物质2 主要内容主要内容 (Contents) 第一节第一节 矿物质的概述矿物质的概述 第二第二 节节 重要的常量元素重要的常量元素 第三节第三节 重要的微量元素重要的微量元素 第四节第四节 食品加工对矿物质的影响食品加工对矿物质的影响 张忠版食品生物化学矿物质3 第一节第一节 矿物质的概述矿物质的概述 概念：概念： 除去除去C、H、O、N四种构成水分四种构成水分 和有机物质和有机物质 的元素以外，其他元素统的元素以外，其他元素统 称为矿物质成分。称为矿物质成分。 在人和动物体内，矿物质总量不超过体重的在人和动物体内，

2、矿物质总量不超过体重的4% 5%，但却是不可缺少的成分。，但却是不可缺少的成分。 张忠版食品生物化学矿物质4 分类分类 大量：大量：Ca,Mg,P,K,Na,Cl 等等 必需元素必需元素 微量：微量：Fe,Cu,Zn,I等必需和可能必需等必需和可能必需 有害元素：有害元素： Pb,Cd,Hg等等 张忠版食品生物化学矿物质5 特点特点 体内不能合成，必须从食物或水中摄取；体内不能合成，必须从食物或水中摄取； 体内分布及不均，同一元素在不同机体组织器官中含体内分布及不均，同一元素在不同机体组织器官中含 量差异很大；量差异很大；钙磷铁 它们之间存在协同或者拮抗作用；它们之间存在协同或者拮抗作用；镁钙

3、 某些微量元素在内体虽需要很少，但其生理剂量中与某些微量元素在内体虽需要很少，但其生理剂量中与 中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用。中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用。 硒中毒：患者头晕、头痛、无力、嗜睡、恶心、呕吐、腹泻，呼吸和 汗液有蒜臭味，上呼吸道和眼结膜有刺激症状、手指震颤以及肝肿大等 表现。 缺硒：克山病和大骨节病与缺少硒有密切关系，主要侵犯心脏 ，肌肉综 合症。 张忠版食品生物化学矿物质6 食品中的矿物质食品中的矿物质 Meat：K, Na, Fe, P 含量较高，含量较高，Cu, Zn等也有少量，以可溶性氯等也有少量，以可溶性氯 化物，磷酸盐，碳酸盐形式化物，磷酸盐，

4、碳酸盐形式 Animal Food 存在或与蛋白质结合。存在或与蛋白质结合。 Milk：主要含：主要含Ca，也含有少量，也含有少量K， Na，Mg，P等。等。 Eggs：含人体所需的各类矿物质：含人体所需的各类矿物质 张忠版食品生物化学矿物质7 Fruit：K含量高，大部分与有机物结含量高，大部分与有机物结 合合, 或是有机物的组成部分，常或是有机物的组成部分，常 以磷酸盐，草酸盐的形式存在。以磷酸盐，草酸盐的形式存在。 Plant Food Bean：矿物质含量最丰富，：矿物质含量最丰富，K,P,Fe, Mg,Zn,Mn等含量均较高，其中等含量均较高，其中 P主要以植酸盐形式存在。主要以植酸

5、盐形式存在。 Cereal：矿物质含量相对较少，主要存：矿物质含量相对较少，主要存 在于种子外皮。在于种子外皮。 张忠版食品生物化学矿物质8 矿物质的存在形式矿物质的存在形式 大多数以无机盐无机盐形式存在 少量参与有机物的组成（如S，P， Fe） 金属离子多以螯合物形式存在于食品中 张忠版食品生物化学矿物质9 矿物质的生理功能矿物质的生理功能 是构成机体组织的重要材料是构成机体组织的重要材料 维持人体的酸碱平衡维持人体的酸碱平衡 维持神经、肌肉兴奋性和细胞膜透性维持神经、肌肉兴奋性和细胞膜透性 维持组织、细胞的渗透压维持组织、细胞的渗透压 维持原生质的生机状态维持原生质的生机状态 参与体内的生

6、物化学反应参与体内的生物化学反应 张忠版食品生物化学矿物质10 两个概念两个概念 酸性食品酸性食品 Acid Food：含有非金属元素磷、：含有非金属元素磷、 硫、氯较多的食物，在体内氧化后生成带阴硫、氯较多的食物，在体内氧化后生成带阴 离子的酸根如离子的酸根如PO43-，Cl-，SO42-等，需要碱等，需要碱 性物质去中和，故在生理上称为性物质去中和，故在生理上称为，如肉，如肉， 鱼，禽，蛋以及粮谷类。鱼，禽，蛋以及粮谷类。 张忠版食品生物化学矿物质11 碱性食品碱性食品 Alkaline Food ：含有金属元素：含有金属元素 钾、钠、钙、镁较多的食物，在体内氧化成钾、钠、钙、镁较多的食物

7、，在体内氧化成 带阳离子的碱性氧化物，故在生理上称为带阳离子的碱性氧化物，故在生理上称为， 如果蔬，豆类等。如果蔬，豆类等。 张忠版食品生物化学矿物质12 影响矿物质生物有效性的因素影响矿物质生物有效性的因素 矿物质的生物效性：指食品中矿物质实际被矿物质的生物效性：指食品中矿物质实际被 肌体吸收、利用的程度。（不仅仅是含量问肌体吸收、利用的程度。（不仅仅是含量问 题）题） 张忠版食品生物化学矿物质13 影响矿物质生物有效性的因素影响矿物质生物有效性的因素 矿物质的物理化学形态矿物质的物理化学形态 ：如Fe3+难溶，不利 吸收，而Fe2+易于吸收；在消化道中呈溶解 状态的矿物质才能被吸收 矿物质

8、与其他营养素的相互作用：矿物质与其他营养素的相互作用：如Fe、 Mn对Co的吸收有抑制作用；乳酸促进钙的 吸收 蛰合作用：蛰合作用：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 张忠版食品生物化学矿物质14 加工方法：加工方法：如磨得细可提高难溶元素的生物 有效性；面粉发酵后生物有效性提高30- 35%。 食物的可消化性：食物的可消化性：如麸皮、米糠中含很多Fe， Zn，但这些物质的可消化性很差，因而不能 利用。 生理状态生理状态 年龄年龄 张忠版食品生物化学矿物质15 第二节重要常量元素第二节重要常量元素 （一）钙（一）钙 占体重占体重1.52

9、.0%。约。约99%以羟磷灰石集中以羟磷灰石集中 在骨骼牙齿，在骨骼牙齿，1%游离或结合在体液或软组游离或结合在体液或软组 织为混溶钙池。有着重要的生理功能。织为混溶钙池。有着重要的生理功能。p17 张忠版食品生物化学矿物质16 （一）钙（一）钙 钙是组成人体骨胳和牙齿的主要成分钙是组成人体骨胳和牙齿的主要成分 儿童、青少年缺钙会引起骨骼、牙齿发育不儿童、青少年缺钙会引起骨骼、牙齿发育不 正常，引起佝偻病；成年人缺钙会引起骨质正常，引起佝偻病；成年人缺钙会引起骨质 软化病及骨质疏松症。软化病及骨质疏松症。 张忠版食品生物化学矿物质17 如何补钙：如何补钙：食物中钙最好食物中钙最好 的来源是牛奶

10、及其他乳制的来源是牛奶及其他乳制 品品. 为什么人体肠道对钙的吸为什么人体肠道对钙的吸 收很不完全？收很不完全？ 钙离子和食物与肠道中的钙离子和食物与肠道中的 植酸、草酸及脂肪酸等中植酸、草酸及脂肪酸等中 的体内阴离子形成不溶性的体内阴离子形成不溶性 钙盐。钙盐。 柠檬酸柠檬酸/乳糖乳糖/蛋白含量丰富蛋白含量丰富 食品促进钙吸收，形成可食品促进钙吸收，形成可 溶性钙盐。骨钙溶性钙盐。骨钙/豆腐豆腐/虾虾 米米/海带海带/蛋壳粉蛋壳粉 张忠版食品生物化学矿物质18 多进行一些户外活动多进行一些户外活动 张忠版食品生物化学矿物质19 （二）磷（二）磷 约占体重约占体重1%。8590%和钙一起构成骨

11、骼和钙一起构成骨骼 和牙齿，和牙齿，10%与蛋白脂肪碳水化合物及其他与蛋白脂肪碳水化合物及其他 物质结合形成软组织，其余分布在骨骼肌物质结合形成软组织，其余分布在骨骼肌/皮皮 肤肤/神经组织神经组织/膜中。膜中。 张忠版食品生物化学矿物质20 磷主要生理功能磷主要生理功能 构成骨骼和牙齿的重要材料 软组织结构的重要成分 贮存能量 组成酶的成分 维持细胞的渗透压和体液的 酸碱平衡 张忠版食品生物化学矿物质21 一般不缺磷，无论动物性还是植物性食物均含有丰富 的磷。 粮谷类食物中的磷主要是植酸磷，若不经过加工处理， 吸收率很低。 膳食钙磷比值：1.5 ：1合适 张忠版食品生物化学矿物质22 （三）

12、镁（三）镁 镁是许多酶的激活剂，对维持心肌正常生理镁是许多酶的激活剂，对维持心肌正常生理 功能有重要作用功能有重要作用 人体缺镁会导致心肌坏死，出现抑郁、肌肉人体缺镁会导致心肌坏死，出现抑郁、肌肉 软弱无力和晕眩等症状软弱无力和晕眩等症状 食物中镁最好的来源是绿色蔬菜及水果食物中镁最好的来源是绿色蔬菜及水果 张忠版食品生物化学矿物质23 （四）钾、纳（四）钾、纳 钾：蔬菜和水果是最好来源。 钠：一般动物性食物高于植物性食源。 张忠版食品生物化学矿物质24 第三节第三节 重要的微量元素重要的微量元素 （一）铁（一）铁 铁是人体中最丰富的一种微量元素，是血红铁是人体中最丰富的一种微量元素，是血红

13、素和一些酶的成分素和一些酶的成分 人体缺铁时会引起贫血人体缺铁时会引起贫血 食物来源：动物性食品中的铁比植物性食品食物来源：动物性食品中的铁比植物性食品 中的铁易于吸收中的铁易于吸收 张忠版食品生物化学矿物质25 （二）锌铁（二）锌铁 广泛分布，主要在肝脏、肾、肌肉、视网膜、广泛分布，主要在肝脏、肾、肌肉、视网膜、 前列腺、骨骼和皮肤。其中视网膜和前列腺前列腺、骨骼和皮肤。其中视网膜和前列腺 最多。最多。 人体缺锌时会引起：食欲不振人体缺锌时会引起：食欲不振/发育不良，畸发育不良，畸 胎，男性不育等。胎，男性不育等。 食物来源：动物性食品中的锌比植物性食品食物来源：动物性食品中的锌比植物性食品

14、 多。如：贝壳类、红肉类、动物内脏等。多。如：贝壳类、红肉类、动物内脏等。 张忠版食品生物化学矿物质26 （三）其他矿物元素（三）其他矿物元素 Na+ 、K+ 、Cl-是维持体液是维持体液PH及渗透压最重及渗透压最重 要的离子要的离子 保持一定比例保持一定比例Ca2+、Mg2+ 、K+、Na+是维持是维持 神经、肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条神经、肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条 件件 铜可促进血红蛋白的合成和红血球的发育，铜可促进血红蛋白的合成和红血球的发育， 也是一些氧化酶的成分也是一些氧化酶的成分 碘是甲状腺素的成分，缺碘会引起甲状腺肿碘是甲状腺素的成分，缺碘会引起甲状腺肿 大大 张忠

15、版食品生物化学矿物质27 第四节食品加工对矿物质的影响第四节食品加工对矿物质的影响 微量元素不会因酸碱处理，接触空气、微量元素不会因酸碱处理，接触空气、 氧气或光线等情况而损失，但加工方法会影氧气或光线等情况而损失，但加工方法会影 响到食物矿物质的含量和可利用性。响到食物矿物质的含量和可利用性。 一、磨粉对微量元素的影响一、磨粉对微量元素的影响 小麦磨成粉时由于去除了胚芽和外面的麦麸小麦磨成粉时由于去除了胚芽和外面的麦麸 层而导致矿物质的损失。层而导致矿物质的损失。 张忠版食品生物化学矿物质28 二、加工对大米和蔗糖中微量元素的影响二、加工对大米和蔗糖中微量元素的影响 加工精度愈高，大米和蔗糖

16、中的微量元素加工精度愈高，大米和蔗糖中的微量元素 损失愈多：损失愈多： 精碾大米损失精碾大米损失75%的铬和锌；锰、铜和钴损失的铬和锌；锰、铜和钴损失 26%45%； 同白砂糖相比，粗糖和废糖蜜是微量元素更好同白砂糖相比，粗糖和废糖蜜是微量元素更好 的来源。的来源。 张忠版食品生物化学矿物质29 三、加工对大豆微量元素的影响三、加工对大豆微量元素的影响 大豆在加工过程中不会损失大量的微量元素，大豆在加工过程中不会损失大量的微量元素， 而且某些微量元素如铁、锌、硒等可而且某些微量元素如铁、锌、硒等可 得到浓缩：得到浓缩： 因为大豆蛋白质经过深度加工后提高了蛋白因为大豆蛋白质经过深度加工后提高了蛋

17、白 质的含量，这些矿物成分可能结合在蛋白质质的含量，这些矿物成分可能结合在蛋白质 分子上。分子上。 张忠版食品生物化学矿物质30 四、烫漂对食品中矿物质的影响四、烫漂对食品中矿物质的影响 对一般食品原料来说，与水接触，其在烫漂 沥滤后，矿物质有很大的损失。 张忠版食品生物化学矿物质31 五、烹调对食品中矿物质的影响五、烹调对食品中矿物质的影响 烹调对不同食物的不同矿物质含量影响不同。 张忠版食品生物化学矿物质32 人体对矿物质的吸收与代谢人体对矿物质的吸收与代谢 人体营养所需的矿物质成分，一部分来自作人体营养所需的矿物质成分，一部分来自作 为食物的动、植物组织，一部分来自食盐和为食物的动、植物

18、组织，一部分来自食盐和 饮水。饮水。 无机盐类与水分一起在肠内被无机盐类与水分一起在肠内被吸收吸收：胃肠道：胃肠道 对无机盐的吸收多在小肠内进行，而且一般对无机盐的吸收多在小肠内进行，而且一般 需在胃内酸性条件下与食糜中的配体形成复需在胃内酸性条件下与食糜中的配体形成复 合物后才易吸收。合物后才易吸收。 张忠版食品生物化学矿物质33 水分和盐分由肠液进入血液与淋巴，或由血水分和盐分由肠液进入血液与淋巴，或由血 液与淋巴进入肠液。液与淋巴进入肠液。 肠对盐的吸收没有限制肠对盐的吸收没有限制，因为盐的吸收而产因为盐的吸收而产 生的体内渗透压和离子成分的变化是通过加生的体内渗透压和离子成分的变化是通过加 速排尿（经肾排盐）和大量饮水来消除的。速排尿（经肾排盐）和大量饮水来消除的。 张忠版食品生物化学矿物质34