第7章-維生素與礦物質課件

1、第7章 維生素與礦物質 (Vitamin and Minerals)contents第一節(jié) 食品中的維生素1.1 概述1.2 影響食品中維生素含量的因素1.3 食品中的維生素 第二節(jié) 食品中的礦質元素2.1 食品中礦質元素的特性2.2 食品中礦質元素的含量及影響因素2.3 礦質元素的理化性質2.4 食品中礦質元素的利用率重點: 掌握幾種主要的維生素和礦物質及其功能、作用、在食品貯藏加工中的變化1.1 Introduction of Vitamins 維生素（Vitamin）維持機體正常生命活動不可缺少的一類小分子有機化合物。維生素的種類很多，化學結構各不相同。第一節(jié) 食品中的維生素1.1 In

2、troduction of Vitamins 這類物質在人和動物體內不能合成，或合成的量不能滿足機體的需要，必須從食物中攝取。維生素不是機體的主要結構材料，也不是體內能源物質，但它們在物質的代謝中起著非常重要的作用。第一節(jié) 食品中的維生素維生素生理功能的概括作為輔酶或輔酶前體:如硫胺素、核黃素、葉酸等作為抗氧化劑保護體系組分:如VC、VE遺傳調節(jié)因子:VA,VD、葉酸等某些特殊功能:VA-視覺功能；VC-血管脆性脂溶性維生素的功能、缺乏癥狀和食物來源 維生素生理功能缺乏癥狀良好食物來源A視紫紅質合成，上皮，神經，骨骼生長，發(fā)育，免疫功能 兒童：暗適應能力下降干眼病，角膜軟化成人：夜盲癥，干皮病

3、 動物肝臟，紅心甜薯，菠菜，胡蘿卜，胡桃蒲公英，南瓜，綠色菜類 D調節(jié)骨代謝主要調節(jié)鈣代謝 兒童：佝僂病成人：骨軟化癥 在皮膚經紫外線照射合成，強化奶 E抗氧化嬰兒：貧血兒童和成人：神經病變，肌病 在食物中分布廣泛，菜籽油是主要來源 K通過羧基谷氨酸殘基激活凝血因子、 兒童：新生兒出血性疾病成人：凝血障礙 腸道細菌合成，綠葉蔬菜，大豆，動物肝臟 維生素生理功能缺乏癥狀良好食物來源B1(硫胺素) 參與-酮酸和2-酮糖氧化脫羧 腳氣病，肌肉無力，厭食，心悸，心臟變大，水腫 酵母，豬肉豆類，葵花籽油 B2(核黃素) 電子（氫）傳遞 唇干裂，口角炎，畏光，舌炎，口咽部粘膜充血水腫 動物肝臟，香腸，瘦肉

4、，蘑菇 奶酪，奶油，無脂牛奶，牡蠣 B3(尼克酸)電子（氫）傳遞癩皮?。焊篂a，皮炎，癡呆或精神壓抑金槍魚、動物肝臟、牛肉、蘑菇 B6(吡哆醇吡哆醛,吡哆胺) 氨基轉移反應 脫羧反應 皮炎，舌炎，抽搐 牛排，豆類，土豆，鮭魚，香蕉 葉酸 一碳單位轉移 巨幼紅細胞性貧血，腹瀉，疲乏，抑郁，抽搐 布魯氏酵母，龍須菜蘿卜，大頭菜，綠葉菜類，豆類，動物肝臟 B12(鈷胺素) 甲基化高半胱氨酸為蛋氨酸轉化甲基丙二酰-CoA為琥珀酰-CoA 巨幼紅細胞性貧血，外周神經退化，皮膚過敏，舌炎 肉類，魚類，貝殼 家禽，奶類 Vc(抗壞血酸) 抗氧化，膠原合成中 羥化酶的輔因子壞血病，胃口差，疲乏無力，傷口愈合延遲

5、，牙齦出血，毛細血管自發(fā)破裂木瓜，橙汁，甜瓜，草莓花椰菜，辣椒，柚子汁水溶性維生素的功能、缺乏癥狀和食物來源 Classification of VitaminsB族water-soluble VitVitfat-soluble VitVB1,VB2,VPPVB5,VB6,VHVB11,VB12VAVDVEVKVCNomenclature of Vitamins （1）是按發(fā)現(xiàn)的歷史順序，以英文字母順序命名，如維生素A、B、C、D、E等； （2）是按其生理功能命名，如抗壞血酸、抗干眼病維生素和抗凝血維生素等； （3）是按其化學結構命名，如視黃醇、硫胺素和核黃素等。 1.3 食品中的維生素第一節(jié)

6、 食品中的維生素一、水溶性維生素溶解性：絕大多數(shù)易溶于水，不溶于非極性溶劑；代謝及毒性：一般比較容易代謝，在體內很少量貯存，無毒副作用或毒副作用很??；加工穩(wěn)定性：在加工過程中容易造成損失；主要功能：作為輔酶，參與能量代謝；一般性質：1、抗壞血酸（VC Ascorbic Acid)（1）結構 是一種烯醇式己糖酸內酯，具有四種異構體，分別是L-抗壞血酸、L-異抗壞血酸、D-抗壞血酸、D-異抗壞血酸，結構見教材P183。 其中L-抗壞血酸的生物活性最高。L-抗壞血酸1、抗壞血酸（VC Ascorbic Acid)生物活性最高抗壞血酸酶L-抗壞血酸L-脫氫抗壞血酸（1）結構D-抗壞血酸 D-脫氫抗壞血

7、酸1、抗壞血酸（VC Ascorbic Acid)（1）結構（2）性質 抗壞血酸沒有羧基，其酸性來自烯二醇的羥基電離； 四種異構體中，L-抗壞血酸的生物活性最高；其余幾種異構體均不具有生物活性，但與L-抗壞血酸有著相似的化學性質；1、抗壞血酸（VC Ascorbic Acid)（2）性質 D-異抗壞血酸易于合成，成本低，雖無生物活性，但在抗氧化性上與天然的L-抗壞血酸相同，因此，食品工業(yè)中多采用D-異抗壞血酸作為抗氧化劑； 在所有維生素中，Vc是最不穩(wěn)定的，在加工儲藏過程中極易被破壞。氧氣、溫度、光線、金屬離子及堿性環(huán)境等因素對抗壞血酸的氧化有促進作用。1、抗壞血酸（VC Ascorbic A

8、cid)（3）來源 維生素C廣泛存在于自然界中，主要存在于植物中，如柑桔類、綠色蔬菜、番茄、辣椒、馬鈴薯及漿果中含量較為豐富； 在刺梨、獼猴桃、番石榴中含量最高。 在水果的不同部位中其濃度差別也很大，例如：蘋果皮中的濃度要比果肉中高23倍。 動物性食物來源為牛乳和肝臟。1、抗壞血酸（VC Ascorbic Acid)(4)功能生理功能：a.促進細胞間質的合成，降低血管脆性，防止出血；b.參與體內的氧化還原反應；c.參與新陳代謝，增強機體對疾病的抵抗能力；d.解毒作用（Pb2+、As3+ 、苯及細菌毒素等）1、抗壞血酸（VC Ascorbic Acid)(4)功能 在食品工業(yè)中的應用：a.可防止

9、水果蔬菜產生褐變和褪色b.作抗氧化劑（脂肪、魚、乳制品中）c.穩(wěn)定劑（肉中色澤的穩(wěn)定劑）d.改良（面粉）e.啤酒中可作氧氣載體，提高啤酒澄清度1、抗壞血酸（VC Ascorbic Acid)2、硫胺素 VB1 (thiamin) （1）結構 硫胺素，又稱維生素B1，是取代的嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)由亞甲基相連而成的一類化合物，各種結構的硫胺素（見教材P174）均具有維生素B1活性。是一種水溶性維生素，能被完全吸收代謝，沒有毒副作用；在酸性條件下相當穩(wěn)定，在堿性條件及中性條件下不穩(wěn)定；對熱敏感,對光不敏感，易被氧化，常因熱燙預煮而損失；其降解受AW影響極大,一般在AW為0.5-0.65范圍降解最快。2、硫

10、胺素 VB1 (thiamin) （2）性質食品的加工與貯藏中易損失。 2、硫胺素 VB1 (thiamin)（2）性質2、硫胺素 VB1 (thiamin)（3）來源 存在于許多植物種子中，尤其是谷物種子的外皮和胚芽中； 動植物組織和酵母中，主要以輔酶形式存在； 食物來源：酵母、米糠、全麥、燕麥、花生、豬肉、大多數(shù)種類的蔬菜、麥麩、牛奶。 （4）功能a.構成輔酶（TPP），維持機體正常代謝；b.能夠抑制膽堿酯酶的活性，促進胃腸蠕動，保持食欲；c.保護神經組織，改善精神狀況，消除疲勞；d.維生素B1對于維持正常糖代謝起著十分重要的作用，它的缺乏會使糖代謝受阻；e.促進年幼動物的發(fā)育，影響比維生

11、素A更加顯著；d.預防腳氣病。2、硫胺素 VB1 (thiamin)3、核黃素 VB2 (Riboflavin)FMNFAD（1）結構7,8-二甲基-10(1-核糖醇基）異咯嗪水溶性較低；在酸性溶液中對熱穩(wěn)定,在中性溶液中稍不穩(wěn)定，在堿性條件下迅速分解；見光易分解，在光照下轉變?yōu)楣恻S素和光色素,并產生自由基,破壞其它營養(yǎng)成分并產生異味,如牛奶的日光臭味即由此產生。3、核黃素 VB2 (Riboflavin)（2）性質（3）來源 在食品中，核黃素與磷酸、蛋白質結合形成復合物；動物性食品一般含核黃素較高，尤其以肝、腎和心的含量最為豐富；奶類和蛋類中核黃素含量也較多；綠色蔬菜和豆類也含一定量的核黃素

12、。富含VB2的食物：牛奶、動物肝臟與腎臟、釀造酵母、奶酪、綠葉蔬菜、魚、蛋類。 3、核黃素 VB2 (Riboflavin)a.促進發(fā)育和細胞的再生； b.促使皮膚、指甲、毛發(fā)的正常生長；c.幫助消除口腔內、唇、舌的炎癥； d.食物中如果缺乏維生素B2，呼吸能力減弱，整個新陳代謝受阻； e.和其他物質相互作用來幫助碳水化合物、脂肪、蛋白質的代謝。 3、核黃素 VB2 (Riboflavin)（4）功能4.泛酸(VB3)又稱遍多酸，廣泛存在與自然界，因而得名。（1）結構它由Ala與、 二羥,二甲基丁酸以肽鍵相連的酸性物質，結構如下：CCHCNHCH2OHCH3CH3H2COHOHCH2COOH二

13、羥，二甲基丁酸Ala，(2)生理功能 是生物體內合成HSCoA 的原料。 HSCoA 是酰基轉移酶的輔酶，在糖、脂類和Pr的代謝中起者載體作用。 因為廣泛存在于動植物食物中，所以泛酸缺乏癥極少見5. VB5（尼克酸和尼克酰胺） 維生素PP（Niacin）亦稱煙酸，維生素PP為尼克酸和尼克酰胺的總稱 。 （1）結構NCONCOOHNH2 尼克酸（煙酰酸） 尼克酰胺（煙酰胺） （2）生理功能 尼克酰胺為兩種重要的前NAD（輔酶）和NADP（輔酶 ）的組成，它們在糖酵解、脂肪合成和呼吸作用中起著重要的作用。（3）富含VB5的食品 食品中除玉米較缺外，其它食品都含有。玉米中缺乏會造成賴皮病，因為玉米蛋

14、白中色氨酸含量較低，而色氨酸在體內可以轉化成尼克酸。在動物組織中的VB5的主要形式為尼克酰胺。 （4）穩(wěn)定性 VB5是維生素B族中最穩(wěn)定的。 對熱、光、空氣、酸和堿都不敏感。但蔬菜經非化學處理如淋洗和休整，會使VB5損失；豬肉和牛肉在貯藏過程中產生的損失是由生化反應引起的；而烤肉不會帶來損失，不過烤下的肉滴中含有肉中VB5的26%；乳類加工中似乎沒有損失。 6. VB6 （吡哆醇、吡哆醇、吡哆胺 ） （1）結構(2) 功能HOCH2OHNH3CHOCH2OHNH3CHOCH2OHNH3CCH2OHCHOCH2NH2吡哆醛吡哆醇吡哆胺還原氧化VB6H3PO4H2O磷酸吡哆醛（胺）Pr脫酸酶轉氨酶

15、參與體內代謝 (3)富含VB6的食品 VB6廣泛分布在許多食品中，例如牛乳中的含量為54g100ml。此外它還存在于肉、肝、蔬菜、全谷粒和雞蛋黃中，所以不太會發(fā)生缺乏癥，對它的需要么還隨蛋白質的高消耗而增加。 動物體內的VB6以吡哆醛和吡哆胺的形式存在，谷物主要為吡哆醇。 (4) 穩(wěn)定性 吡哆醇對熱、強酸和強堿都很穩(wěn)定，但在堿性溶液中對光敏感，尤其對紫外線更敏感。 吡哆醛和吡哆胺當暴露在空氣中，加熱和遇光都會很快破壞，形成無活性的化合物如4吡哆酸。 在三種化合物中以吡哆醛最為穩(wěn)定，可用來強化食品。 7.維生素VB7（生物素 vH） (1)結構 是由噻吩和尿素縮合的駢環(huán)，并帶有戊酸側鏈。（2）

16、生理功能 VB7構成羧化酶（固定CO2 ）的輔酶，它與酶蛋白結合是通過它的羧基和Pr-lys-NH2結合形成肽鍵。 人體一般不易缺乏生物素，若缺乏生物素可導致皮炎，肌肉疼痛，倦怠，厭食，輕度貧血等。（3)富含VB7的食品 廣泛存在于動植物食品中，其中蔬菜、牛奶、水果中以游離態(tài)存在，內臟、種子和酵母中與蛋白質結合。 生物素在脂肪酸合成中起著重要作用。 人體：生物素的供應只是部分依靠膳食，而其中大部分是腸道細菌合成的。 生物素可因食用生雞蛋清而失活，這是由一種抗生物素的糖蛋白所引起的。 （4）穩(wěn)定性 VB7相當穩(wěn)定，加熱只引起少量損失，在空氣中，中性微酸性溶液中穩(wěn)定。生雞蛋因含有抗生物素糖Pr易使

17、生雞蛋中VB7損失。8.葉酸（VB11） 葉酸最初由肝臟分離出來，但后來發(fā)現(xiàn)綠色植物葉子中含量十分豐富，故名葉酸。（1）結構由蝶酸和谷氨酸結合而成，蝶酸是由2-NH2-4-OH-6-CH3喋呤+-NH2苯甲酸組成 。 嘌呤、嘧啶合成和某些AA的特殊代謝。 葉酸間接與核酸和蛋白質的生物合成有關，缺乏時可引起血液方面的疾病。 （3）富含VB11的食品 葉酸在許多食物中部存在，綠色蔬菜尤為豐富。 （2）生理功能 葉酸 四氫葉酸：攜帶一碳基團參與葉酸還原酶VC NAPD+H+（4） 穩(wěn)定性 葉酸對熱、酸比較穩(wěn)定，但在中性和堿性條件 下能很快地破壞，受光照射更易分解。 葉酸能與亞硫酸和亞硝酸鹽作用，生成

18、致癌物質，加入Vc會大大增加葉酸的穩(wěn)定性。 9.維生素B12(氰鈷胺素Cyanocobalamine) （1）結構 VB12 為一種紅色的晶體物質，它的分子結構比其它維生素的任何一種都要復雜，而且是唯一含金屬元素鈷的維生素 ， VB12有多種形式，有氰、羥、硝、甲、5 脫氧腺苷鈷胺素等。一般所稱的是氰鈷胺素，而氰鈷胺素是藥用VB12的常見形式，5 脫氧是VB12體內的主要形式。 （2）生理功能 a.是生物體內變位酶的輔酶，如： 9.維生素B12(氰鈷胺素Cyanocobalamine) b.甲鈷胺素是活潑甲基的轉運者，參與許多化合物 的甲基化作用。c.參與膽堿等合成（缺乏時：貧血、神經系統(tǒng)、舌

19、、黏膜）（3）富含的食品 VB12的膳食來源主要是動物性食品，而植物中幾乎不存在，所以只有“素食者”才會發(fā)生VBl2的缺乏癥。 一般瘦肉、肝、腎、魚、貝殼和牛乳中含量較豐富。 食品中的供給量可以滿足人體需要，但由于VB12的吸收與人體胃的幽門部粘摸分泌的一種糖蛋白密切相關，這種糖蛋白稱“內在因子”， VB12只有“與內在因子”結合后方可被腸壁吸收。所以“內在因子”的缺乏導致VB12的缺乏，此時需注射VB12 ，口服則無效。 二、油溶性維生素 1.維生素A 維生素A又稱視黃醇(retinol) . (1)結構 維生素A有兩種結構，維生素A1和維生素A2，兩種結構非常相似，A2比A1在化學結構上多

20、一個雙鍵。1.3 食品中的維生素類胡蘿卜素結構及維生素A前體活性1.維生素Afat-soluble Vit（2）性質a.不溶于水，易溶于脂肪等有機溶劑 ；b.化學性質比較穩(wěn)定，易被氧化，對光敏感；c.脂肪氧化酶可導致其分解；d.與VE、磷脂共存較穩(wěn)定；e.對堿穩(wěn)定；f.過量攝取會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。fat-soluble Vit動物植物:類胡蘿卜素 (維生素A原) 魚肝油魚肉牛肉蛋黃牛乳及乳制品 1.維生素A（3）來源維持視覺 促進生長 增強生殖力 清除自由基等 1.維生素A（4）功能 2OHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3OHCH 2CH3CH 3CH 3CH 3VD V D 32

21、、維生素D（抗軟骨病或抗佝僂病維生素）（1）結構 維生素D是一些具有膽鈣化醇生物活性的類固醇的統(tǒng)稱，目前已發(fā)現(xiàn)六種結構相似的物質具有VD的生理功能，分別稱為D2、D3D7，主要包括維生素D2和D3，二者結構十分相似，D2只比D3多一個甲基和一個雙鍵。 對熱、堿較穩(wěn)定，但光照和氧氣存在下會迅速破壞;在酸性溶液中會逐漸分解；一般的烹調加工不會對其造成損失；在食品中通常與維生素A共存。2、維生素D（2）性質植物不含維生素D，但維生素D原在動、植物體內都存在。 通常在食品中與維生素A共存，在魚、蛋黃、奶油中含量豐富，尤其是海產魚肝油中含量特別豐富。2、維生素D（3）來源提高肌體對鈣、磷的吸收；促進生長

22、和骨骼鈣化，促進牙齒健全；缺乏維生素D會引起佝僂病、手足抽搐和軟骨?。粩z入過多的維生素D將引起高血鈣和高尿鈣 ; 2、維生素D（4）功能 (1)結構 又稱生育酚，已知有8種，其中四種、較為重要，其中以-生育酚的生物效價最高。 R O1HOR 2CH 3CH 3CH 2CH2CHCH 23CH 3H 其中 CH 3CH 3CCCH 3CH 3HHHHR1R23、維生素E生育酚在食品中可用作抗氧化劑，尤其用于動植物油中，其抗氧化能力依次；而在機體內的抗氧化能力恰恰相反。-生育酚為黃色油狀液體，對熱和酸較穩(wěn)定，對堿不穩(wěn)定，可緩慢被氧化破壞；食品中一般不缺乏VE，在食品加工、包裝、貯藏中會有大量損失。

23、3、維生素E（2）性質獼猴桃， 堅果（包括杏仁、榛子和胡桃）、向日葵籽、玉米、冷壓的蔬菜油、包括玉米、紅花、大豆、棉籽和小麥胚芽（最豐富的一種）、菠菜和羽衣甘藍、甘薯和山藥；萵苣、卷心菜、菜花等是含維生素E比較多的蔬菜。 奶類、蛋類、魚肝油也含有一定的維生素E。3、維生素E（3）來源延緩細胞老化，抗衰老；抗疲勞；是局部性外傷的外用藥(可透過皮膚被吸收)和內服藥，皆可防止留下疤痕；以利尿劑的作用來降低血壓；防止流產；有助于減輕腿抽筋和手足僵硬的狀況；降低患缺血性心臟病的機會。3、維生素E（4）功能4. 維生素K (Phylloquinone)OOCH 3R維生素K 維生素K是醌的衍生物。其中較常

24、見 的有四種！天然的維生素K1和K2，還有人工合成的維生素K3和K4。 維生素K1在綠色蔬菜中含量豐富，如菠菜、洋白菜等，魚肉中維生素K含量較多，但麥胚油、魚肝油中含量很少。 維生素K是黃色粘稠油狀物，可被空氣中氧緩慢地氧化而分解，遇光則很快破壞，對熱酸較穩(wěn)定，但對堿不穩(wěn)定。 維生素K缺乏導致血中凝血酶原含量下降，從而導致皮下組織和其它器官出血，而且會延長凝血時間。 對于脂溶性維生素來說，人體易缺乏的順序一般為VDVAVEVK。 一些食品中生物素的含量食品生物素含量(g/g)食品生物素含量(g/g)蘋果0.9蘑菇16.0豆3.0柑橘2.0牛肉2.6花生30.0牛肝96.0馬鈴薯0.6乳酪1.8

25、8.0菠菜7.0萵苣3.0番茄1.0牛乳1.04.0小麥5.0一、原料中維生素含量及影響因素：品種1.2 影響食品中維生素含量的因素二、原料成熟度對維生素含量的影響 不同成熟時期西紅柿中維生素C含量的變化花開后的周數(shù)單個平均重量（g）顏色維生素C（mg%）2334綠107357.2綠7.64102.5綠-黃10.95145.7紅-黃20.76159.9紅14.67167.6紅10.1三、 維生素的穩(wěn)定性食品中維生素含量除與原料中含量有關，還與食品中維生素在收獲、儲藏、運輸和加工過程中損失多少有密切關系。目前關于維生素的性質雖然有很多報道，但是對于它們在復雜食品體系中的變化還了解較少。每一種維生

26、素有各種不同的形式，因此穩(wěn)定性也各不相同。三、維生素的穩(wěn)定性四、采后及貯藏過程中維生素的變化1.內源酶活所引起的變化 2.預處理會導致部分損失 3.貯藏過程中其它反應所引起的損失 不同貯藏方式過程中維生素損失情況貯藏方式蔬菜樣維生素損失率（%）aAB1B2煙酸C冷凍貯藏10b12d202424260-50e0-610-450-560-78滅菌后貯藏7c10674249510-3256-8314-5031-6528-67a貯藏前，所有產品均進行了熱加工及脫水處理。b蔬菜樣品分別是蘆筍、利馬豆、四季豆、椰菜、花椰菜、青豌豆、馬鈴薯、菠菜、抱子苷藍和嫩玉米棒。c蔬菜樣品分別是蘆筍、利馬豆、四季豆、青豌豆、馬鈴薯、菠菜和嫩玉米棒，馬鈴薯樣品中含熱處理水。d平均值。e變化范圍。 .貯藏中維生素損失的影響因素水分活度氧氣溫度其他 早餐谷物食品在45貯藏條件下硫胺素的降解速率與體系中水分活度的關系五、加工過程中維生素的損失.谷類食物在研磨過程中維生素的損失.浸提和熱燙過程中維生素的損失土豆條在蒸和煮過程中維生素保留率(%)的比較豌豆加工中抗壞血酸的保存率各類食品經加工處理后硫胺素的保留率保留率（%）谷物土豆大豆粉碎的土豆蔬菜冷凍、油炸魚擠壓烹調水中浸泡16h后油炸，在亞硫酸溶液浸泡16h后油炸用水浸泡后在水中或