食品化学维生素全解

1、第6章 维生素Vitamin1第1页本章内容概述脂溶性维生素水溶性维生素维生素类似物维生素在食品加工储备过程中改变2第2页教学关键点重点：1.食品中常见维生素种类及其在机体重主要作用；2.常见维生素理化性质、稳定性，在食品加工、贮藏中所发生改变及其对食品品质影响；了解维生素种类和它们在机体中主要作用难点：VC降解机理3第3页概述 维生素（vitamins）是活细胞为了维持正常生命活动和生理功效所必需、但需要量极少天然有机物质总称。 维生素原能在人及动物体内转化为维生素物质称为维生素元或维生素前体。同效维生素化学性质与维生素相同，并有维生素生物活性物质称为同效维生素。4第4页维生素特点(1)维生

2、素及其前体物都存在于天然食物中 (2)参加机体正常生理功能，需要量极少，但不可缺乏 (3)不提供热能，一般不为机体组成成分 (4)一般在体内不能合成，或合成量少，必需由食物供给 部分维生素还影响食品性状 参加氧化和影响食品颜色及风味 5第5页维生素功效 辅酶或辅酶前体:如烟酸,叶酸等 抗氧化剂:VE,VC 遗传调整因子:VA,VD 一些特殊功效:VA-视觉功效；VC-血管脆性6第6页维生素分类维生素脂溶性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(C、P)B族维生素(B1、B2、PP、B5、B6、B11、B12、H

3、)7第7页命名8第8页脂溶性维生素维生素A视黄醇维生素D钙化醇 俗名维生素E生育酚维生素K止血维生素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9第9页VA fat-soluble Vit 又称视黄醇， 是指含有视黄醇(retinal)结构，并含有其生物活性一大类物质A1（视黄醇）：全反式结构，其生物效价最高。A2（脱氢视黄醇）：其生物效价为维生素A140。10第10页VA稳定性 稳定：食品中VA和A原在普通情况下对热烫、碱性、冷冻等处理比较稳定无O2，120，保持12h仍很稳定。 与VE，磷脂共存较稳定。 不稳定：O2、光、 酶、 T、Aw在有O2时，加热4h即失活。紫

4、外线，金属离子，O2均会加速其氧化。脂肪氧化酶可造成分解。fat-soluble Vit11第11页fat-soluble Vit12第12页缺乏症 夜盲症、干眼、角膜软化、表皮细胞角化、失明等症状。可耐受最高摄入量（UL值）:维生素与矿物质最高允许摄入量那些对健康不会产生副作用营养成份每日连续摄入总量最高限值,最有可能表示摄入维生素与矿物质最高安全限值.膳食营养素推荐摄入量（RNI） 男性： 800 ug/d 女性： 700 ug/d13第13页VA起源:fat-soluble Vit动物植物:类胡萝卜素 (维生素A 原) 鱼肝油鱼肉牛肉蛋黄牛乳及乳制品 14第14页VD维生素D是一些含有胆

5、钙化醇生物活性类固醇统称。 D2和D3最常见，相差仅-CH3和一个双键。fat-soluble Vit15第15页VD起源 植物食品、酵母 fat-soluble Vit麦角固醇 维生素D2（麦角钙化醇） 维生素D3（胆钙化醇）人和动物皮肤7一脱氢胆固醇紫外线16第16页稳定性对热，碱较稳定但光照、氧气和酸存在下会快速破坏。油脂氧化酸败时也会引发VD破坏因为油脂中VD形成异物。结晶维生素D对热稳定。 17第17页维生素D缺乏症与起源缺乏维生素D时：儿童会引发佝偻病，成年人可引发骨质软化病。起源：鱼、蛋黄、奶油中，海产鱼肝丰富，与VA共存日光浴。18第18页Vitamin E6羟基苯并二氢吡喃衍

6、生物包含：生育酚：4种，生育三烯酚：4种-CH3或-H取代键头头所指位置形成不一样、，异构19第19页20第20页生育酚抗氧化能力 去除生成自由基 抗氧化稳定性生物体内食品添加剂 从上到下减弱从上到下增强r21第21页脂溶性碱、氧气、紫外线敏感、金属离子促氧化酸、无氧加热（200）稳定损失：苯甲酰过氧化物或H2O2引发VE下降稳定性过氧化苯甲酰面粉漂白剂22第22页氧化历程：VE极易受分子氧和自由基氧化，所以能够充当抗氧化剂和自由基去除剂23第23页猝灭单线态氧24第24页作用（1）食品工业中：腌肉中加入VE：降低亚硝胺形成，消除NO、NO2。（2）功效性：人体抗衰老、抗氧化等25第25页维生

7、素K 维生素K是醌衍生物。其中较常见有四种：天然维生素K1和K2，还有些人工合成维生素K3和K4。 26第26页维生素K稳定性 维生素K是黄色粘稠油状物可被空气中氧迟缓地氧化而分解遇光则很快破坏对碱不稳定对热酸较稳定27第27页功效性质功效：VK参加凝血过程，被称为凝血因子。VK含有还原性，在食品体系中能够毁灭自由基。缺乏症：缺乏造成血中凝血酶原含量下降，从而造成皮下组织和其它器官出血，而且会延长凝血时间。起源：K1在绿色蔬菜中含量丰富，鱼肉中维生素K含量较多。VK2能由肠道中细菌合成。28第28页脂溶性维生素缺乏症及起源 对于脂溶性维生素来说，人体易缺乏次序普通为 VDVAVEVK。29第2

8、9页水溶性维生素30第30页生物活性最高VC (抗坏血酸)在全部维生素中VC是最不稳定，在加工储备过程中很轻易被破坏。31第31页食品褐变反应？2，3-二酮古洛糖酸木酮糖3-脱氧戊酮糖糠醛2-呋喃甲酸降解模式（Mode of Degradation）32第32页Cu2+、Fe3+催化氧化反应速度比自发氧化速度快许多倍。33第33页影响VC降解原因 O2浓度及催化剂催化氧化时,降解速度与氧气浓度成正比。非催化氧化时,降解速度与氧气浓度无正比关系,当PO2 0.4atm，反应趋于平衡。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。 高浓度糖、盐等溶液：可降低溶解

9、氧,使氧化速度减慢;半胱氨酸,多酚,果胶等对其有保护作用。34第34页影响VC降解原因 pH值:VC在酸性溶液(pH4)中较稳定,在碱性溶液(pH7.6)中极不稳定。 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。 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氧化降解。其它成份如花青素，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。35第35页维生素C主要生理功效: 1、促进骨胶原生物合成。利于组织创伤口更加快愈合； 2、促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸代谢，延长肌体寿命。 3、改进铁、钙和叶

10、酸利用。 4、改进脂肪和类脂尤其是胆固醇代谢，预防心血管病。 5、促进牙齿和骨骼生长，预防牙床出血。 6、增强机体对外界环境抗应激能力和免疫力。 36第36页缺乏：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，猕猴桃和辣椒中含量最丰富。37第37页在食品加工中应用（1）可预防水果蔬菜产生褐变褐和脱色（2）作抗氧化剂（脂肪、鱼、乳制品中）（3）稳定剂（肉中色泽稳定剂）（4）改良（面粉）（5）啤酒中可作氧气载体38第38页VB1 (thiamin) 即硫胺素，又称抗脚气病维生素。它是由被取代嘧啶和噻唑环经过亚甲基连接而成一类化合物，它与盐酸可生成盐酸盐稳定性：是B族维

11、生素中最不稳定者39第39页VB1稳定性含有酸-碱性质对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解.能被VB1酶降解,同时,血红蛋白和肌红蛋白可作为降解非酶催化剂.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.其降解受AW影响极大,普通在AW为0.5-0.65范围降解最快.40第40页早餐谷物食品在45贮藏条件下硫胺素降解速率与体系中水分活度关系41第41页VB1稳定性食品加工与贮藏中易损失。42第42页VB1缺乏症缺乏维生素B1易患脚气病或多发性神经炎，产生肌肉无力、感觉障碍、神经痛、影响心肌和脑组织结构和功效，而且还会引发消化不良、食欲不振、便秘等病症。起源粮谷类、豆类、酵母、动物性原料

12、内脏和鸡蛋中。43第43页VB2 (Riboflavin核黄素)FMNFAD结构：带有核糖醇侧链异咯嗪衍生物活性形式：FAD, FMN生理作用：氧化还原辅酶稳定性：烹调加工中较稳定，储备中损失小。44第44页VB2稳定性pH：酸性下稳定，碱性下不稳定光照：光照下快速分解，生成光黄素或光色素，并产生自由基,破坏其它营养成份产生异味,如牛奶日光臭味即由此产生.加热：酸性条件下稳定氧气：稳定45第45页功效和缺乏症辅酶组成成份对机体内糖、蛋白质、脂肪代谢起着主要作用缺乏时会发生口角炎、舌炎等起源肠中细菌能够合成维生素B2，但为量不多。动物肝、肾、心、蛋黄、乳类绿色蔬菜、豆类 VB246第46页尼克酸

13、(B5，维生素PP，烟酸，抗癞皮病因子)尼克酸和尼克酰胺，在体内主要形式是含有生理活性尼克酰胺。稳定性：最稳定一个维生素，对光、热、酸、碱、氧均稳定。主要损失路径：溶水流失47第47页 功效及缺乏症NAD（辅酶）和NADP（辅酶 ）组成成份，在糖酵解、脂肪合成和呼吸作用中起着主要作用。缺乏时患癞皮病（糙皮病）尼克酸(B5，维生素PP，烟酸，抗癞皮病因子)48第48页富含VB5食品动物性食品：动物内脏植物性食品：全谷、种子、豆类但以玉米为主食人群，易于发生赖皮病，原因是玉米中烟酸主要为结合型，不能为人体吸收，同时玉米中色氨酸较低。尼克酸(B5，维生素PP，烟酸，抗癞皮病因子)49第49页维生素B

14、6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。对热、强酸和强碱都很稳定；但在碱性溶液中对光敏感，尤其对紫外线50第50页生理功效及缺乏症生理功效AA代谢中其辅酶作用在血红蛋白合成中起主要作用促进人体对VB2、VB12、Fe、Zn吸收缺乏症：可致眼、鼻与口腔周围皮肤脂滥性皮炎食物起源白色肉类(如鸡肉和鱼肉)，肝脏、豆类、坚果等，水果蔬菜(香蕉)肠道中微生物(细菌)可合成，但其量甚微。51第51页叶酸（B11）又称蝶酰谷氨酸，由蝶酸和谷氨酸结合而成，蝶酸是由2-NH2-4-CH-6-CH3喋呤+-NH2苯甲酸组成。体内活性形式为四氢叶酸(FH4)，FH4

15、是一碳单位转移酶辅酶，参加一碳单位转移。52第52页水溶液中易被光解破坏在酸性溶液中不稳定，p易破坏在中性或碱性溶注解中对热稳定，加热至100h也不被破坏叶酸能与亚硫酸和亚硝酸盐作用，生成致癌物质，加入Vc会大大增加叶酸稳定性食物中叶酸烹调损失率为50%90%叶酸（B11）稳定性53第53页缺乏与过量叶酸缺乏巨幼红细胞贫血高同型半胱氨酸血症叶酸过量影响锌吸收干扰VB12缺乏诊疗与治疗食物起源广泛存在于绿叶组织中肠道细菌也能合成，故普通不缺乏。54第54页B12(钴胺素，抗恶性贫血维生素)是唯一含有金属元素钴维生素。催化变位反应，是几个变位酶辅酶。谷胺酰和甲基谷氨是B12两种辅酶形式。55第55

16、页稳定性最适宜pH范围是46，在此范围内，即使高压加热，也仅有少许损失。强酸(pH蒸汽微波 损失率取决于烫漂时间和温度：温度越高，损失越大；加热时间越长，损失越多；烫漂时间和温度：短时间高温损失少冷却方法：空气冷却（损失小）、 冷水冷却 （损失大）71第71页72第72页预冷冻处理：烫漂时有一定损失冷冻：速度维生素损失 低温快速冷冻很好保留维生素冷藏：不一样维生素损失不一样，但损失严重解冻：影响较小，但水溶性可损失冷冻：保留食品最好方法之一73第73页食品在脱水加工中，V损失很大 普通冷冻干燥、真空干燥，喷雾干燥损失较小例：-胡萝卜素损失%：热风干燥26% ，冷冻干燥15% ，挤压膨化19%

17、辐射 损失VC随辐射剂量 脂溶性损失：VE-胡VAVDVKB族：B1损失最大维生素相互保护：烟酸对Vc有保护74第74页豌豆加工中抗坏血酸保存率75第75页加工后维生素损失加工后，维生素损失较小 原因：在室温和低温下反应速度相对较低溶解氧已耗尽 pH降低对一些维生素（VC，VB2等）产生有利影响 76第76页1、有害物质 亚硫酸盐：破坏VB1 碱类：VB1、VC不稳定，在pH=9时，蛋糕烘烤VB1损失95% 漂白剂：能降低VA、VC和VE含量硝酸盐或亚硝酸盐：破坏VC、胡萝卜素、VBl和叶酸Cu2+、Fe3+：破坏VC、VE、VB1、叶酸 2、有益物质 亚硫酸盐：保护VC、胡萝卜素 VC：提升VA、VE、VB1、叶酸稳定性 抗氧剂：可保护VA、VD、胡萝卜素添加剂影响77第77页小 结1.维生素功效：A辅酶或辅酶前体:如烟酸,叶酸等, B