第六章 水与矿物质

1、第六章第六章 水与矿物质水与矿物质 6.1 6.1 水水 人体所必须的七大营养元素包括：糖类，脂类，蛋白质，膳食纤维、维生素，矿物质和水。虽然这些都是活生物体的生存所必须的，但水是食品中最重要的成分之一。 食品品种不同，含水量差别很大。 水的功能：(1)含水量影响到食品的贮藏性能和消费者的接受程度；(2)水是构成人体的重要成分，是调节人体各种生理活动的重要物质；(3)作为代谢所需的营养成分和产生的废物的输送介质； (4)血液系统内运输； (5)为生化反应提供了一个适宜的环境。 一、水在食品中的存在形式一、水在食品中的存在形式 二、水分活度二、水分活度 水分活度的定义：水分活度的定义：1957年

2、Scott研究提出水分活度的概念 水分活度的概念：水分活度的概念： Awp/p0 Aw:水分活度； p:一定温度下食中水蒸气分压 p0:同温度下纯水的饱和蒸汽分压 水分活度的大小：水分活度的大小：纯水Aw1，溶液Aw1，结合水 Aw a.水分活度反映了食品中的水分存在形式和被微生物利用的程度。 b.水分活度是食品的内在性质，它决定于食品的内部结构和组成。 三、水分活度与食品的稳定性三、水分活度与食品的稳定性 水分活度对微生物生长繁殖的影响：水分活度对微生物生长繁殖的影响： 食品中各种微生物的生长发育是由其水分活度而不是由其含水量决定的。食品的水分活度决定了微生物在食品中萌发的时间、生长速率及死

3、亡率。 水分活度对酶促反应的影响：水分活度对酶促反应的影响： 水分活度Aw0.85时，导致食品原料腐败的大部分酶会失去活性，一些生物化学反应就不能进行。酶的反应速率还与酶能否与食品相互接触有关。当酶与食品相互接触时，反应速率较快；当酶与食品相互隔离时，反应速率较慢。 水分活度对食品化学变化的影响：水分活度对食品化学变化的影响： 食品中存在着氧化，褐变等化学变化，食品采用热处理的方法可以避免微生物腐败的危险，但化学腐败仍然不可避免。食品中化学反应的速率与水分活度的关系是随着食品的组成、物理状态及其结构而改变的，也受大气组成(特别是氧的浓度)、温度等因素的影响。 水分活度对脂肪氧化酸败的影响：水分

4、活度，脂肪氧化酸败。 Aw为0.30.4时速率较慢；Aw0.4时，氧在水中的溶解度增加，并使含脂食品膨胀，暴露了更多的易氧化部位。若再增加水分活度，又稀释了反应体系，反应速率开始降低。 水分活度对美拉德反应的影响： Aw在0.60.7时最容易发生，水分在一定范围内时，非酶褐变随水分活度增加而增加。Aw降到0.2以下，褐变难以进行。Aw大于褐变的高峰值，则因溶质受到稀释而速度减慢。 色素的稳定与水分活度：Aw，花青素分解。 水分活度对食品质构的影响：水分活度对食品质构的影响： Aw从0.20.3增加到0.65时，大多数半干或干燥食品的硬度及黏性增加，各种脆性食品，必须在较低的Aw下，才能保持其酥

5、脆。Aw控制在0.350.5可保持干燥食品理想性质。 对于含水较多的食品，如冻布丁、蛋糕、面包等，它们的Aw大于周围空气的相对湿度，保存时需要防止水分蒸发。 通过食品的包装创造适宜的小环境，尽可能达到不同食品对水分活度的要求。6.2 6.2 矿物质矿物质一、概述：1、概念：除去C、H、O、N四种构成水分和有机物质的元素外，其它元素统称为矿物质。2、功能 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，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。（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

6、食品的感官质量有重要作用 3、分类： （1）根据矿物质在生物体内含量分： 常量元素（含量在0.01以上或日需要量大于100mg/d） 微量元素（含量在0.01以下或日需要量小于100mg/d ） （2）从食物和营养角度： 必需元素、非必需元素及有毒元素。二、食品中重要的矿物质二、食品中重要的矿物质（一）钙1、存在形式：正常成年人体中含钙量的99%以上存在于骨骼及牙齿中，其它则存在于体液及其它组织中。2、功能：（1）构成牙齿（2）维持毛细管及细胞膜渗透性（3）维持神经肌肉正常兴奋（4）参与凝血过程（5）对多种酶有激活作用 3、缺乏症状 幼儿及青少年缺钙则会得软骨病和发育不良。钙有抑制神经组织和肌

7、肉的应激性作用，血浆中钙含量过低，人就会发生抽搐现象。 4、食物来源 食物中钙的最好来源是牛奶与绿叶蔬菜、肉类、豆类、水产等，但有些蔬菜，如菠菜中含草酸及植酸过多，会与钙生成不溶性盐，妨碍钙的吸收。（二）磷1、存在形式：约有7080%的磷和钙、镁生成磷酸盐存在于骨骼及牙齿中。其余则以多种有机磷酸化合物存在于每一个细胞中。2、功能： （1）构成骨骼、牙齿 （2）构成软组织 （3）参与机体能量代谢3、缺乏症状 缺磷会影响钙的吸收而得软骨病，成年人膳食中Ca：P以1：11：2为宜，否则钙、磷的吸收都太少。 4、食物来源：食物中磷的主要来源有豆类、花生、肉类、核桃、蛋黄等，谷物种皮中含磷甚多，但大都是

8、不易消化的植酸状态。（三）铁1、存在形式：55的铁存在于血液中，10在肌肉中，其余则在各种脏器和骨髓中。 铁在食物中的存在形式：（1）高铁离子（2）血红素型铁 2、功能： （1）参与氧的运送、交换及组织呼吸过程 （2）参与能量代谢 （3）促进肝脏等组织的生长发育3、缺乏症状 缺铁时会引起贫血，虽然铁是地球上含量较多的元素，但由于它都是以生物难以利用的形态存在，所以人类很易发生缺铁症。 4、食物来源：食物中的肝、肾、蛋、大豆、芝麻、绿色蔬菜。 肉类可增加铁的吸收，因为铁可与氨基酸形成可溶性的复合物，利于吸收。（四）锌1、存在形式：在毛发、眼睛、皮肤、骨骼等组织中浓度最高。2、功能：参与很多酶的组

9、成成分3、缺乏症状：食欲不振、生长停滞、性功能发育不良，味觉及嗅觉迟钝、创伤愈合率低，产生“青春痘”、“粉刺”等皮肤病。4、食物来源：牛肉、羊肉、猪肉、鱼类及海产品等动物性食品；豆类、小麦等。（五）碘1、存在形式：2030存在于甲状腺中2、功能：参与甲状腺素的合成及机体代谢的调节3、缺乏症状：缺碘会引起甲状腺肿大，大脖子病是一种常见的地方病，许多地区的土壤，饮水中缺碘，以至动、植物机体中也缺碘。4、食物来源：海产食物和海盐是碘的良好来源。 （六）硒1、存在形式：谷胱苷肽过氧化物酶的重要组分。2、功能：对人体组织起保护作用；一种天然的对抗金属的解毒剂3、缺乏症状：引起克山病4、食物来源：海产品、

10、肾、肝（七）其他矿物质元素：1、镁：体内70%的镁存在于骨骼及牙齿中，其余分布于软组织及体液中，镁是许多酶的激活剂。缺镁会情绪激动，手足抽搐。长期缺镁会使骨质变脆，牙齿生长不良。 Mg+广泛分布于植物中，叶绿素中就有，肉和脏器中也富含Mg+，奶中则较少。 2、Na、K及Cl 钠、钾在体内几乎完全以离子态存在，一切体液中均含有之，它们主要与Cl- 共存，Na+ 、K+ 、Cl-是维持体液PH及渗透压最重要的离子。 人体中Na+和Cl-主要来自食物中的食盐，K+在食物中普遍存在，以植物中为多，故一般不易缺乏。（八）其他 微量元素1、氟：与蛀齿有关。2、铬3、锰：能活化许多酶。 三、矿物质元素在加工

11、过程中的损失和强化三、矿物质元素在加工过程中的损失和强化（一）食品中矿物质损失的常见的原因1、碾磨对谷类食物中矿物质含量的影响 磨粉对微量元素的影响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层而导致矿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。物质的损失。2、食品加工对矿物质的影响 加工对大米和蔗糖中微量元素的影响加工对大米和蔗糖中微量元素的影响 加工精度愈高，大米和蔗糖中的微量元素损失愈多：加工精度愈高，大米和蔗糖中的微量元素损失愈多： 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

12、微量元素更好的来源。同白砂糖相比，粗糖和废糖蜜是微量元素更好的来源。 面粉发酵后生物有效性提高30-35%。（二）食品中矿物质的补强 复原复原(Restotation(Restotation) )：添加营养素使其恢复到原有的组成。 强化强化(Fortification(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)(Enrichment)：指选择性地添加某种适量营养素，以达到规定的标准量。四、利用矿物质改变食品的性状 在炼乳中加Na2HPO4来保持盐平衡。 Ca可提高腌渍黄瓜的脆性。 磷酸盐可稳定果蔬色泽，使啤酒不混浊。 在肉制品中加入三聚磷酸盐，焦磷酸盐增加肉的持水性，防止脂肪酸败。五、酸性食品和碱性食品五、酸性食品和碱性食品 食品按其灰化后测定的酸碱性分为酸性食品和碱性食品。 食品的酸碱度：是指将100g食品灼烧后得到的灰分溶于水，用0.1mol/L酸或碱中和时所消耗的毫升数。 （一）酸性食品酸性食品：在体内代谢后可形成带阴离子的酸根的食品。常见酸性食品：谷物、肉、鱼贝类、蛋类、黄油、干酪