《农产品分析4-2教学讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农产品分析4-2教学讲义（102页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 维生素(Vitamins)的测定,维生素：是活细胞为维持正常生理功能所必需而需要极微量的天然有机物质。维生素是从营养观点归纳而成的一类有机化合物，它们的化学结构各不相同，生理功能各有所异。有的维生素参与所有细胞中的物质与能量的转移过程，它们作为生物催化剂酶的辅助因子而起着各种生理作用，例如B族维生素；有的维生素则专一性地作用于高等有机体的某些组织，例如维生素A对视觉起作用，维生素D对骨骼构成起作用，维生素E具有抗不育症作用，维生素K对于血液凝结起作用等等。 维生素按其溶解性分类；可分为脂溶性维生素，包括VA、VD、VE、VK；水溶性维生素，包括B族类和VC。,维生素是人体生命活动不可缺
2、少的营养物质，它们一般在动物和人体内不能合成或合成数量少，满足不了动物和人体的需要，必须依靠从食物中摄取。在食物中缺乏了任何一种维生素，人和动物都会发生特有的缺乏症状，如缺乏维生素A、B和C时，可分别引起夜盲症、脚气病和坏血病等，严重时足以致命。某些维生素含量的高低，是评价农产品品质的重要指标之一。,维生素是维持人体正常生理功能所必需的一类有机化合物。 维生素按其溶解性可分为： 水溶性维生素 抗坏血酸（Vc） 具有酸性和强还原性，水果中柑橘、柠檬含量较高，为40-50mg/100g，红果和枣的含量更高，枣中540mg/100g。,维生素B6 可帮助糖类、脂肪和蛋白质分解、利用，也帮助糖元由肝脏
3、或肌肉中释放热能。蛋黄、肉、鱼、乳，以及谷类、种子外皮、蔬菜含量丰富。 叶酸 叶酸为各种细胞生长所必需。动物肝脏、豆类、各种绿叶蔬菜和水果含量较多。 生物素 参与体内的固定CO2（羧化）和转羧基作用。分布广泛，肠道细菌亦能合成,维生素B12 唯一含金属（钴）的维生素，机体中含量降至0.5mg%左右便会出现贫血，即恶性贫血。主要来源为肉类，以内脏、鱼类、蠔类及蛋类为多。 泛酸（VB3） 与糖类、脂肪和蛋白质代谢有密切关系。广泛存在于动、植物食品中。,脂溶性维生素 VA 具有促进正常生长与繁殖、维持上皮组织与视力正常的生理功能。只存在于动物性食品中，肝、肾、鸡蛋、鱼卵和全奶等。植物则可提供作为维生
4、素A元的类胡萝素或胡萝卜素，如菠菜、胡萝卜、红心甘薯辣椒，以及水果如杏、柿子等。,VD 人体VD的主要来源并非食物，而是皮下7-脱氢胆固醇经紫外线照射转变而来。海水鱼的肝脏含量最为丰富。 VE 具有抗氧化的功能，与机体的抗衰老有关。人体所需大多来自谷类植物油。 VK 作用主要是促进肝脏生产凝血酶原，从而具有促进凝血作用。绿叶蔬菜含量最为丰富，蛋黄、大豆油和猪肝也是良好来源。,一.脂溶性维生素,1.维生素A（VA） 维生素A又称视黄醇(retinol) ，与视觉有关，在视觉杆状细胞中构成视紫红质（视Pr+VA）。 结构与性能,C,H,2,O,R,C,H,3,C,H,3,C,H,3,C,H,3,C
5、,H,2,O,R,C,H,3,C,H,3,C,H,3,C,H,3,(a)维生素A1,（,b,）,维,生,素,A,2,R,=,C,O,C,H,3,乙,酸,酯,或,C,O,（,C,H,2,）,1,4,C,H,3,棕,榈,酸,酯,C,H,3,它是由20个碳构成的不饱和碳氢化合物其羟基可被脂肪酸酯化或生成醛或酸，也可以以游离醇的形式存在。 通常所说的维生素A1就是视黄醇。由于视黄醇结构中有共轭双键，属于异戊二烯类所以它可有多种顺、反立体异构体。食品中的视黄醇主要是全反式结构生物效价最高，脱氢视黄醇即维生素A2，存在于淡水鱼中其生物效价为维生素A1的40，而1、3顺异构式即所谓的新维生素A它的生物效价为
6、全反式的75。,维生素A的含量常常用国际单位(International Unit,IU)来表示，一个国际单位相当于0.344g结晶维生素A醋酸盐或0.600g胡萝卜素(或1.2g其它的类胡萝卜素)，根据RDA(每日推荐量)，成人每天所需的维生素A为5000IU或1mg。青少年、孕妇或哺乳期妇女需要增加供应量。,维生素A主要存在于动物中，而不存在于植物中。如维生素A、在动物和海鱼中存在，维生素A2在淡水鱼中存在而不存在于陆地动物中。蔬菜中所含的胡萝卜素可经动物肠道吸收后而转化成维生素A1，故又称维生素A原。其中转化最有效的为胡萝卜素,它能生成两个等量的维生素A。除鱼的鱼肝油中维生素A的含量比较
7、丰富外，在鱼肉、牛肉、蛋黄、牛乳及乳制品中含量也较丰富，胡萝卜素则在蔬菜中含量较高。如胡萝卜、甘薯、番茄和花椰菜等。,2.维生素D 维生素D是一些具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。 结构与功能,2,维生素D主要包括维生素D2和D3，二者结构十分相似，D2只比D3多一个甲基和一个双键。植物性食品、酵母等含有麦角固醇，经紫外线照射后转变成维生素D2，即麦角钙化醇(ergocalciferol)。人和动物皮肤中含有的7一脱氢胆固醇，经紫外线照射后可得维生素D3，即胆钙化醇 (cholecalciferol)。维生素D3广泛存在于动物性食品中，并在鱼肝油中含量较丰富，在鸡蛋、牛乳、黄油和干酪中含有少
8、量的维生素D3。,维生素D的活性单位也用国际单位(IU)表示，一个国际单位的维生素D相当于0.25g结晶的维生素D2或D3。也即1g的维生素D相当于40个国际单位。维生素D的强化，一般常用于黄油和牛乳等食品中。, VD的稳定性 维生素D非常稳定，在加工和储藏时很少损失。消毒、煮沸和高压灭菌都不影响维生素D的活性。冷冻储存对牛乳和黄油中维生素D的影响不大。但维生素D2和D3遇光、氧和酸迅速破坏，故需保存于不透光的密封容器中。结晶的维生素D对热稳定，但在油脂中容易形成异构体。油脂氧化酸败时也会使其中的维生素D破坏。 缺乏维生素D时，儿童会引起佝偻病，成年人可引起骨质软化病。,3.维生素E 维生素E
9、又称生育酚。 结构与功能 已知有8种，其中四种、 、 较为重 要， 生育酚在食品中可用作抗氧化剂，尤其用于动 植物油中，其抗氧化能力依次；而在机体内的抗氧化能力恰恰相反。,它在谷物胚油含量最高，为150500mg100g，但植物油在精炼时生育酚会受到破坏。,VE在加工、贮藏中的变化 食品在加工和贮藏过程中会引起维生素E大量损 失，这种损失或是由于机械作用损失或是由于氧化作用。因氧化而引起的损失通常伴有脂类的氧化，金属离子如Fe2+能促进维生素E的氧化，氧化分解产物包括二聚物、三聚物、二羟基化合物以及醌类。 维生素E对氧、氧化剂不稳定，对强碱不稳定。,4. 维生素K,维生素K(Phylloqui
10、none)是醌的衍生物。其中较常见 的有四种,天然的维生素K1和K2，还有人工合成的维生素K3和K4。,维生素K在绿色蔬菜中含量丰富，如菠菜、洋白菜等.鱼肉中维生素K含量较多，但麦胚油、鱼肝油中含量很少。 维生素K是黄色粘稠油状物，可被空气中氧缓慢地氧化而分解，遇光则很快破坏，对热酸较稳定，但对碱不稳定。 维生素K缺乏导致血中凝血酶原含量下降，从而导致皮下组织和其它器官出血，而且会延长凝血时间。 对于脂溶性维生素来说，人体易缺乏的顺序一般为VDVAVEVK。,二.水溶性维生素,1. 维生素C VC的生理功能 a.促进细胞间质的合成，防止出血 b.参与体内的氧化还原反应（保护-SH等） c.参与
11、体内一些代谢反应（叶酸 FH4 ） d.解毒作用（Pb2+、As3+ 、苯及细菌毒素等） .结构与性质 VC为酸性己糖衍生物，是烯醇式己糖酸内酯。维生素C成为一种强还原性的化合物。它具有四种异构体，D抗坏血酸、D异抗坏血酸、,L抗坏血酸、L异抗坏血酸。L抗坏血酸的生物活性最高。 VC的C2、C3位上的羟基的H能以原子形式释放，成为脱氢抗坏血酸，还原型和氧化型都具有生物活性，其结构如下：, VC的变化 在所有维生素中VC是最不稳定的，在加工储藏过程中很容易被破坏。如放置在有氧气的地方或在有氧时持续加热或暴露在光下、或在碱性条件下均会有Vc损失。其破坏率随金属作用而增加，尤其是铜和铁的作用最大,金
12、属化合物对Vc有稳定作用,其中有花青素、黄烷醇及多碱基或多羟基的酸,如苹果酸、柠檬酸和聚磷酸等.对酸稳定,对加热氧气、氧化剂、碱、光、酶、金属的稳定性差.VC易被水降解成无活性的二酮古乐糖酸，后者前一步氧化分解成草酸和L-苏阿糖酸。,在食品加工中很多方面都要利用VC。 （1）它可防止水果蔬菜产生褐变和褪色 （2）作抗氧化剂（脂肪、鱼、乳制品中） （3）稳定剂( 肉中色泽的稳定剂 ) （4）改良（面粉） （5）啤酒中可作氧气载体, 富含VC的食品 维生素C广泛存在于自然界中，主要是植物，如水果蔬菜中存在，柑桔类、绿色蔬菜、番茄，辣椒、马铃薯及桨果中含量较为丰富，而在刺梨、猕猴桃，蔷薇果和番石榴中
13、含量最高。在水果的不同部位中其浓度差别也很大，例如：苹果皮中的浓度要比果肉中高2-3倍。 唯一的动物来源为牛乳和肝。,2.VB1（硫胺素） VB1的生理功能 a.维持代谢的正常进行（ VB1 TPP参与丙酮酸氧化脱羧） b.抑制胆碱酯酶的活性、减少胆碱水解、增加胃肠蠕动。治疗神经炎、心肌炎、食欲不振、消化不良、脚气病等。, 结构 VBl分子中含有硫和NH2故称硫胺素，分子结构中包括嘧啶和噻唑两部分，其结构如下：,VBl盐酸盐, 稳定性 VBl是B族维生素中最不稳定的，它在酸性、中性溶液中稳定，但在碱性溶液、加热、一些盐溶液（亚硫酸盐）中不稳定。,如VBl在亚硫酸盐破坏和在碱性条件下所发生 的降
14、解反应是相似的，两种反应均产生5-羟乙基-4-甲基噻唑和一个相应的取代嘧啶。和亚硫酸盐作用时，后一个化合物为-甲基-5-磺甲基嘧啶，而与碱作用时则为羟甲基嘧啶。噻唑环可进一步开环生成硫、硫化氢、呋喃、噻吩和二氢噻吩，这便是烹调食品中的“肉“香味。 所以在含硫胺素多的食品中最好不用二氧化硫添加剂。但当酪蛋白和可溶性淀粉存在时，二氧化硫对硫胺素的破坏作用要减低些，这可能是这些保护剂生成的不相关的连接反应产生了保护效果，如使SH氧化，或由于蛋白质对亚硫酸盐的竞争性氧化等。,3.维生素B2(核黄素) VB2 的生理功能 核黄素(Riboflavin)为一含核糖醇侧链的异咯嗪衍生物，在自然状态下它常常是
15、磷酸化的，而且起着辅酶的作用。它的一种形式为黄素单核苷酸(FMN)，另一种形式为黄素腺苷酰二核苷酸(FAD)，它们是某些酶如细胞色素C还原酶、黄素蛋白等的组成部分，后者起着电子载体的作用，在葡萄糖、脂肪酸、氨基酸和嘌呤的氧化中起作用。,O, 稳定性 a.核黄素属热稳定，不受空气中氧的影响，在酸性 中稳定。 b.但在碱性介质中不稳定，对光则非常敏感，若将其曝光很容易破坏，在光下的破坏率随PH和温度的增加而增加在碱性溶液中辐射会引起核黄素裂解而产生光黄素 。光黄素是一种很强的氧化剂，它可以催化破坏许多其它的维生素，尤其是抗坏血酸，若将牛乳在日光下曝晒2h后可损失50以上。,富含VB2的食品 在食品
16、中核黄素与磷酸和蛋白质结合而形成复合物，动物性食品一般含核黄素较高，尤其以肝、肾和心的含量最为丰富，奶类和蛋类中核黄素含量也较多，绿色蔬菜和豆类也含一定量的核黄素。,4. VB5（尼克酸和尼克酰胺） 维生素PP（Niacin）亦称烟酸，维生素PP为尼克酸和尼克酰胺的总称 。 （1）生理功能 尼克酰胺为两种重要的NAD（辅酶）和NADP（辅酶）的组成，它们在糖酵解、脂肪合成和呼吸作用中起着重要的作用。,（2）稳定性 VB5是维生素B族中最稳定的。对热、光、空气、酸和碱都不敏感。但蔬菜经非化学处理如淋洗和休整，会使VB5损失；猪肉和牛肉在贮藏过程中产生的损失是由生化反映引起的；而烤肉不会带来损失，不过
