食品化學(xué)維生素與礦物質(zhì)資料

1、第6章 維生素與礦物質(zhì) (Vitamin and Minerals),contents,第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化 第二節(jié) 礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化,重點(diǎn)和難點(diǎn): 1.維生素的穩(wěn)定性與化學(xué)變化 2.礦物質(zhì)的變化,第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化,維持機(jī)體正常生命活動(dòng)不可缺少的一類小分子有機(jī)化合物。必須從食物中攝取。在物質(zhì)的代謝中起著非常重要的作用。,維生素的功能,輔酶

2、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某些特殊功能:VA-視覺功能；VC-血管脆性,Classification of Vitamins,B族,water-soluble Vit,Vit,fat-soluble Vit,VB1,VB2,VPPVB5,VB6,VHVB11,VB12,VA,VD,VE,VK,VC,,,,,第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化,一、VC,生物活性最高,Mode of

3、Degradation,食品的褐變反應(yīng)？,2，3-二酮古洛糖酸,木酮糖,3-脫氧戊酮糖,糠醛,2-呋喃甲酸,Cu2+、Fe3+催化的氧化反應(yīng)速度比自發(fā)氧化速度快許多倍。,影響VC降解的因素,① O2濃度及催化劑：催化氧化時(shí),降解速度正比于氧氣的濃度。② 高濃度的糖、鹽等溶液：使氧化速度減慢;半胱氨酸,多酚,果膠等對(duì)其有保護(hù)作用。③ pH值:VC在酸性溶液(pH＜4)中較穩(wěn)定。④ 溫度及AW:結(jié)晶VC在100℃不降解，而VC水溶液

4、易氧化，隨T↑，V降解↑； AW↑， V降解↑。,水分活度與抗壞血酸破壞速率的關(guān)系O橙汁晶體；●蔗糖溶液；△玉米，大豆乳混合物；□ 面粉,影響VC降解的因素,⑤ 酶：如多酚氧化酶，VC氧化酶，H2O2酶，細(xì)胞色素氧化酶等可加速VC的氧化降解。⑥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(duì)VC有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對(duì)其也有保護(hù)作用。,二、VB1 (thiamin),VB1的穩(wěn)定性,具有酸-堿性質(zhì)。對(duì)熱非常敏感,在

5、堿性介質(zhì)中加熱易分解。對(duì)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。降解受AW影響, AW 0.5~0.65降解最快。VB1酶降解,血紅蛋白和肌紅蛋白為降解的非酶催化劑。食品的加工與貯藏中易損失。,硫胺素和脫羧輔酶降解速率與pH的關(guān)系,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(guān)系,食品加工貯藏對(duì)VB1的影響,,VB1降解,兩環(huán)間亞甲基易與強(qiáng)親核試劑發(fā)生的親核取代反應(yīng)。亞硫酸鹽破壞

6、 5-β-羥乙基-4-甲基噻唑 ＋ α-甲基-5-磺甲基嘧啶堿性條件 5-β-羥乙基-4-甲基噻唑 ＋ 羥甲基嘧啶,,,,硫胺素的降解,羥甲基嘧啶,α－甲基－5－磺甲基嘧啶,,烹調(diào)食品中的“肉香味”,,三、VB2 (Riboflavin核黃素),FMN,FAD,VB2的穩(wěn)定性,對(duì)熱穩(wěn)定,對(duì)酸和中性pH也穩(wěn)定.在堿性條件下迅速分解.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

7、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.,四、VA,A1（視黃醇）：主要是全反式結(jié)構(gòu)，其生物效價(jià)最高。A2（脫氫視黃醇）：存在于淡水魚中，其生物效價(jià)為維生素A1的40％。新維生素A：l，3一順異構(gòu)體，它的生物效價(jià)為維生素A1的75％。,fat-soluble Vit,,VA來源:,fat-soluble Vit,動(dòng)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,,VA的

8、穩(wěn)定性,1.無O2，120℃，保持12h仍很穩(wěn)定。 2.在有O2時(shí)，加熱4h即失活。VA (元） 3.紫外線，金屬離子，O2均會(huì)加速其氧化。 　　　　　 4.脂肪氧化酶可導(dǎo)致分解。 　 5.與VE，磷脂共存較穩(wěn)定。 　 6.對(duì)堿穩(wěn)定。,fat-soluble Vit,,五、VD,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。,fat-sol

9、uble Vit,,,VD來源,植物食品、酵母,fat-soluble Vit,麥角固醇,維生素D2（麥角鈣化醇）,維生素D3（膽鈣化醇）,人和動(dòng)物皮膚,7一脫氫膽固醇,紫外線,,,,,,,,,穩(wěn)定性,對(duì)熱，堿較穩(wěn)定，但光照和氧氣存在下會(huì)迅速破壞。結(jié)晶的維生素D對(duì)熱穩(wěn)定。,六、VE,,,,,,,,生育酚的抗氧化能力,食品 δ＞γ＞β＞α生物體內(nèi) α＞β＞γ＞δ,清除生成的自由基,穩(wěn)定性,

10、有O2：氧化（氧和自由基） 猝滅單線態(tài)氧 無O2：與亞油酸甲酯氫過氧化物反應(yīng)形成加合物，初始產(chǎn)物為半醌，進(jìn)一步氧化形成生育酚醌，金屬離子可加速其氧化。食品加工、包裝、貯藏中：大量損失 。,七、VK,功能性質(zhì),維生素K1 在食物中含量豐富；維生素K2能由腸道中的細(xì)菌合成。維生素K參與凝血過程，被稱為凝血因子。維生素K具有還原性，在食品體系中可以消滅自由基 。維生素K可被空氣中的氧緩慢地氧化而分解，遇光

11、（特別是紫外光）則很快被破壞，對(duì)熱、酸較穩(wěn)定，但對(duì)堿不穩(wěn)定。,八、維生素在食品加工中的變化,1.食品本身的影響成熟度：不同成熟期維生素含量不同（Vc-番茄，最高含量在未成熟期）不同部位：一般根部<果實(shí)<莖<葉 果實(shí)：從表層向核芯降低采后（宰后）：酶解,2.加工,前處理:去皮、浸泡、摘除加工程度：谷物磨粉程度、與種子的胚乳、胚芽、種皮的分離程度有關(guān),3.熱燙和熱加工造成維生素?fù)p失,溫度

12、越高，損失越大； 加熱時(shí)間越長，損失越多； 加熱方式不同，損失不同；,淋洗、漂燙：水溶性損失，短時(shí)間熱燙減少 維生素的損失。冷卻方法：空氣冷卻損失較小。微波加熱：損失小。蒸汽加熱：比熱燙小，比微波大。熱滅菌處理：高溫瞬時(shí)夠滅菌法。,豌豆加工中抗壞血酸的保存率,4.產(chǎn)品貯藏中維生素的損失,AW、包裝材料、貯藏條件單分子層水的AW, 很穩(wěn)定；多分子層水, AW↑,維生素降解

13、速度↑。,5、 加工中化學(xué)添加物和食品成分的影響,氯氣，次氯酸離子，二氧化硫等與維生素發(fā)生反應(yīng)。二氧化硫和亞硫酸鹽保護(hù)VC，但會(huì)與VB1和比多醛反應(yīng)。亞硝酸鹽可造成VB1的破壞。氧化性物質(zhì)會(huì)加速VC，胡蘿卜素，葉酸等的氧化，而還原性物質(zhì)會(huì)保護(hù)這些維生素酸堿對(duì)不同維生素有不同影響。,第二節(jié) 礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化,主要功能： 是構(gòu)成生物體的組成部分。 維持生物體的滲透壓。 維持機(jī)體的酸堿平衡。 酶

14、的活化劑。 對(duì)食品的感官質(zhì)量有重要作用,分類,常量元素：（99％）鉀、鈉、鈣、鎂、氯、硫、磷和碳酸鹽等微量元素:（低于 50 mg/kg) 必需營養(yǎng)元素，F(xiàn)e，Cu，I，Co，Mn和Zn等； 非營養(yǎng)非毒性元素，AI，B，Ni，Sn等； 非營養(yǎng)有毒性元素，Hg，Pb，AS，Cd和Sb等。,,來源,植物性食品 水果：K含量高，大部分與有機(jī)物結(jié)合,或是有機(jī)物 的組成部分

15、,常以磷酸鹽,草酸鹽的形式存在. 豆類：礦物質(zhì)含量最豐富,K, P, Fe, Mg, Zn, Mn 等含量均較高，其中P主要以植酸鹽形式存 在。 谷物: 礦物質(zhì)含量相對(duì)較少，主要存在于種子外皮。,來源,動(dòng)物性食品肉類：Na, K, Fe, P ,Mn 含量較高,Cu,Co,Zn, 等也有少量，以可溶性氯化物磷酸鹽， 碳酸鹽形式存在或與蛋白質(zhì)結(jié)

16、合。牛乳：主要含Ca,也含有少量K, Na, Mg, P,Cl, S等。蛋類：含人體所需的各類礦物質(zhì)。,一、食物中礦物質(zhì)存在狀態(tài),溶解狀態(tài) :有些常量元素，尤其是單價(jià)的 。（K＋、Na＋、SO42-）膠態(tài)形式 ：游離的、溶解的、非離子化。（多價(jià)離子 ）螯合狀態(tài) ：金屬元素 （鈷元素）,二、礦物質(zhì)在食品加過程中的變化,一般加工對(duì)其含量的影響 礦物質(zhì)在加工中不會(huì)因?yàn)楣猓瑹?，氧等因素而分解，但加工?huì)改變其

17、生物利用性。如，精制，烹調(diào)，溶水等會(huì)使其含量下降。加工時(shí)因容器帶入會(huì)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%。,Acid Food：含有陰離子酸根的非金屬元素較多的食品，在體內(nèi)代謝后的產(chǎn)物大多呈酸性，故在生理上稱為～，如肉，魚，蛋，米等。Alkaline Food：含有陽離子金屬元素較多的食品在生理上稱為～，如果蔬，豆類等。,T