章礦物質(zhì)和維生素

1、食品化學,河南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院,第六章 維生素與礦物質(zhì),Vitamins and Minerals,第一節(jié) 引言第二節(jié) 食品中維生素損失的常見原因第三節(jié) 維生素的生物利用率第四節(jié) 水溶性維生素第五節(jié) 脂溶性維生素第六節(jié) 類似維生素物質(zhì)第七節(jié) 礦物質(zhì),Introduction,維生素是活細胞為了維持正常生理功能所必需的、但需要極微量的天然有機物質(zhì)的總稱。而大部分維生素不能在人體內(nèi)合成，必須從外界食物中攝

2、取。,定義,分類,維生素,脂溶性維生素：,水溶性維生素：,VA、VD、VE和VD,B族維生素和VC,第一節(jié) 概 述,輔酶或輔酶前體：如煙酸,葉酸等抗氧化劑：VE，VC遺傳調(diào)節(jié)因子：VA，VD VA-視覺功能 VC-血管脆性,維生素與礦物質(zhì)的功能,Introduction,第一節(jié) 概 述,維生素的功能,礦物質(zhì)的功能,生理功能對食品質(zhì)量的影響,某些特殊功能：,Ma

3、in Facts of Losing Vitamins in Food,第二節(jié) 食品中維生素損失的常見原因,一、維生素含量的內(nèi)在變化,地理位置、農(nóng)藝措施、作物品種、成熟度,二、收獲后食品中維生素含量的變化,氧化酶、水解酶,三、預加工,清洗、研磨、去皮等,四、熱燙與熱處理,五、后續(xù)加工中維生素的損失,六、化學物質(zhì)和其它組分對維生素的影響,氧化劑、添加劑,Bioavailability of Vitamins,第三節(jié) 維生素的生物利用

4、率,一、概念,指攝入的維生素經(jīng)腸部吸收和在體內(nèi)起的代謝功能或利用的程度，所以生物利用率包括攝入維生素的吸收和利用兩個方面，但與在攝入之前維生素的損失無關。,二、影響利用率的因素,膳食結構維生素的構型食品加工及組成人體健康,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,一、抗壞血酸 (VC Ascorbic Acid),1、 VC的結構,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性

5、維生素,一、抗壞血酸 (VC Ascorbic Acid),抗壞血酸在一些植物產(chǎn)品中的含量,單位：mg/100g可食部分,2、 VC的性質(zhì),Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,一、抗壞血酸 (VC Ascorbic Acid),高度的水溶性具有酸性和強的抗氧化作用抗氧化機理：提供氫質(zhì)子使氧化物質(zhì)還原,L- VC,,,L- 半脫氫VC,,,L- 脫氫VC,,DKG,-H+ -e-,+H+ +

6、e-,-H+ -e-,+H+ +e-,+H2O,VC的降解模式,VC的降解模式,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,一、抗壞血酸 (VC Ascorbic Acid),3、 影響VC降解的因素,O2濃度及催化劑 ⅰ 催化氧化時，降解速度正比與氧氣的濃度； ⅱ 非催化氧化時，降解速度與氧氣的濃度無正比關系，當PO2 ＞0.4atm，反應趨于平衡； ⅲ 有催化劑時，氧化速度比自動氧

7、化快2-3個數(shù)量級，厭氧時，金屬離子對氧化速度無影響。,糖，鹽及其它溶液濃度高時可減少溶解氧，使氧化速度減慢；半胱氨酸，多酚，果膠等對其有保護作用。,③ pH值：VC在酸性溶液(pH＜4)中較穩(wěn)定，在中性以上的溶液(pH＞7.6) 中極不穩(wěn)定。④ 溫度及AW：結晶VC在100℃不降解，而VC水溶液易氧化，隨T↑， V降解↑； AW↑， V降解↑,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,

8、一、抗壞血酸 (VC Ascorbic Acid),3、 影響VC降解的因素,⑤ 許多酶如多酚氧化酶，VC氧化酶，H2O2酶，細胞色素氧化酶等可加 速VC的氧化降解。⑥ 食品中的其它成分如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果酸，檸檬酸， 聚磷酸等對VC有保護作用，亞硫酸鹽對其也有保護作用。,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,一、抗壞血酸 (VC Ascorbic Acid),4、

9、VC功能,良好的還原劑（抗氧化劑）吸收金屬離子抗癌、免疫功能有助于膠原質(zhì)的合成,VC的缺乏,牙齒松動，牙齦出血、患壞血病,Collagen Synthesis,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,二、硫胺素 (VB1 Thiamin),1、 VB1的結構,,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,二、硫胺素 (VB1 Thiamin),2、 VB1的性質(zhì),① 具有

10、酸-堿性質(zhì)；② 對熱非常敏感，在堿性介質(zhì)中加熱易分解；③ 能被VB1酶降解，同時，血紅蛋白和肌紅蛋白可作為降解的非酶催化劑；④ 對光不敏感，在酸性條件下穩(wěn)定，在堿性及中型介質(zhì)中不穩(wěn)定；⑤ 其降解受AW影響極大，一般在AW為0.5-0.65范圍降解最快。,VB1的降解,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,二、硫胺素 (VB1 Thiamin),3、 VB1的功能,輔酶 (Coenzyme)

11、 TPP (Thiamin Pyrophosphate ) (硫胺素焦磷酸鹽) 沒有硫胺素究就沒有能量,,VB1的缺乏,糖代謝失調(diào)，易患腳氣病(beriberi)【多發(fā)性神經(jīng)炎（神經(jīng)性肺炎），消瘦或浮腫，心臟功能失調(diào)】,Function of Thiamin,,,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,三、核黃素 (VB2 Riboflavin),1、 VB2的結構,2、 VB2的性質(zhì)

12、,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,三、核黃素 (VB2 Riboflavin),① 對熱穩(wěn)定，對酸和中性pH也穩(wěn)定，在120 ℃加熱6h僅少量破壞；② 在堿性條件下迅速分解；③ 在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素，并產(chǎn)生自由基，破壞其它營養(yǎng)成分產(chǎn)生異味，如牛奶的日光臭味即由此產(chǎn)生。,VB2的降解,3、 VB2的功能,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,三、核黃素

13、(VB2 Riboflavin),輔酶 (Coenzyme) ；強化肝功能，調(diào)節(jié)腎上腺素的分泌；保護皮膚毛囊粘膜及皮脂腺的功能。,VB2的缺乏,口角炎、舌炎、鼻和臉部的脂溢性皮炎,地圖舌,,牡蠣,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,四、煙酸(尼克酸) (VB3 Niacin)(維生素PP),1、 VB3的結構,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維

14、生素,四、煙酸(尼克酸) (VB3 Niacin),2、 VB3的性質(zhì),① 對熱、光穩(wěn)定；② 在酸性或堿性條件下煙酰胺能轉(zhuǎn)化為煙酸，但活性不失；,煙酸是所有維生素中最穩(wěn)定的維生素,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,四、煙酸(尼克酸) (VB3 Niacin),3、 VB3的功能,輔酶 (Coenzyme) ；能降低膽固醇的水平；參與蛋白質(zhì)的代謝、氨基酸的合成和降解。,VB3的缺乏,導致癩皮病，

15、其主要癥狀是：皮炎；舌頭和口腔疼痛；腹瀉；直腸炎以及精神上的變化，如急躁，憂慮，抑郁等。,,,咖啡,蘆丁,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,五、維生素B12 (Cobalamin 鈷胺素),1、 VB12的結構,,,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,五、維生素B12 (Cobalamin 鈷胺素),2、 VB12的性質(zhì),① pH4~7時，即使高壓加熱，僅有

16、少量損失；② 較強的酸或堿能使酰胺水解生成非生物活性的維生素B12羧酸衍生物；,Water-Soluble Vitamins,第四節(jié) 水溶性維生素,五、維生素B12(Cobalamin 鈷胺素),3、 VB12的功能,輔酶 (Coenzyme) ；促進紅細胞的發(fā)育和成熟，使肌體造血機能處于正常狀態(tài)，預防惡性貧血；促進蛋白質(zhì)的合成；,VB12的缺乏,肝功能和消化功能障礙、疲勞等,蛤,Water-Soluble Vitamins

17、,第四節(jié) 水溶性維生素,六、維生素B6,七、葉酸鹽(Folate VB11),八、生物素(Biotin VH),九、泛酸(Pantothenic Acid VB5),請同學們自學！,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,一、維生素A (VA),1、 VA的結構,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,一、維生素A (VA),2、 VA的性質(zhì),無O2，120℃，保持12h仍很穩(wěn)定

18、；在有O2時，加熱4h即失活；紫外線，金屬離子，O2均會加速其氧化；脂肪氧化酶可導致其分解；與VE，磷脂共存較穩(wěn)定；對堿穩(wěn)定。,VA的降解,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,一、維生素A (VA),3、 VA的功能,維持人正常的視覺；抗氧化劑，清除自由基；參與蛋白質(zhì)的合成和細胞的分化（上皮細胞）；,VA的缺乏,夜盲、皮膚角質(zhì)化,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維

19、生素,二、維生素D (VD),1、 VD的結構,VD是甾醇類衍生物,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,二、維生素D (VD),2、 VD的性質(zhì),對熱，堿較穩(wěn)定，但光照和氧氣存在下會迅速破壞。,3、 VD的功能,促進鈣、磷的吸收；促進骨骼和牙齒的正常生長；調(diào)節(jié)檸檬酸的代謝,VD的缺乏,軟骨病、骨質(zhì)疏松,Fortified Milk,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,三

20、、維生素E (VE 生育酚),1、 VE的結構,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,三、維生素E (VE 生育酚),2、 VE的性質(zhì),VE極易受分子氧和自由基氧化，故可以充當抗氧化劑和自由基清除劑,VE對氧、氧化劑、強堿均不穩(wěn)定,在食品的加工，包裝，貯藏過程中，VE會大量損失。,VE的降解,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,三、維生素E (VE 生育酚),3、 V

21、E的功能,強的抗氧化劑；組織機體老化，防止帕金森??；清除機體內(nèi)自由基,VE的缺乏,神經(jīng)肌肉功能障礙、溶血性貧血,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,四、維生素K (VK ),1、 VK的結構,Fat-Soluble Vitamins,第五節(jié) 脂溶性維生素,四、維生素K (VK ),2、 VK的性質(zhì),對熱相當穩(wěn)定，但會發(fā)生光化學降解,3、 VK的功能,維生素Ｋ控制血液凝結,VK的缺乏,易患血友病,第

22、六節(jié) 類似維生素的物質(zhì),一、膽堿 (Choline ),結構,性質(zhì),膽堿具有高穩(wěn)定性，在加工、儲藏和制備過程中無顯著損失。,功能,細胞的組分，參與脂肪的代謝,缺乏,脂肪代謝紊亂,二、肉毒堿 (Carnitine),第六節(jié) 類似維生素的物質(zhì),結構,性質(zhì),肉毒堿非常穩(wěn)定，在加工程中無降解。,功能,有機酸運輸,缺乏,代謝紊亂,第七節(jié) 礦物質(zhì),Minerals,一、概述 (Introduction ),1、定義：通常指食品中除C、H、O和

23、N以外的元素。因此它們 以較低的含量存在于食品中。,2、功能： 是構成生物體的組成部分； 維持生物體的滲透壓； 維持機體的酸堿平衡； 酶的活化劑； 對食品的感官質(zhì)量有重要作用。,第七節(jié) 礦物質(zhì),Minerals,一、概述 (Introduction ),3、分類,礦物質(zhì),必需元素,有益或輔助營養(yǎng)元素：硅、鈉、鈷、硒、鎳、鋁等,有害元素：鉛、鎘、汞等,常量元素：鈣、鎂、磷、鉀等,微量元素：

24、鐵銅、鋅、碘等,,,一般加工對其含量的影響 礦物質(zhì)在加工中不會因為光，熱，氧等因素而分解，但加工會改變其生物利用性。如，精制，烹調(diào)，溶水等會使其含量下降。 加工時因容器帶入會使其含量增加 如鐵鍋炒菜等。 加工后生物有效性提高 如面粉發(fā)酵后生物有效性提高30-35%。,第七節(jié) 礦物質(zhì),Minerals,二、加工和貯藏對礦物質(zhì)的影響,思考題,1、 地圖舌見于那種營養(yǎng)缺乏癥

25、？ A  維生素B1     B  維生素B2     C 維生素B3    D 維生素B5,2、 維生素C能預防壞血病和它的哪種功能有關？ A  抗氧化            &#