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1、模块六 维生素及激素在食品加工中的应用,江苏食品职业技术学院食品工程系,主要内容,6.1 概述 6.2 维生素的性质 6.3 食物原料中的维生素,6.1 概述,什么是维生素？,日常生活中通过哪些食物可以补充维生素？,1519年，葡萄牙航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。3个月后，有的船员牙床破了，有的船员流鼻血，有的船员浑身无力，待船到达目的地时，原来的200多人，活下来的只有35人，人们对此找不出原因。,维生素C缺乏,1937年，在开往格陵兰的海船上，有一个船员得了严重的坏血病，当时这种病无法医治，其他船员只好把他抛弃在一个荒岛上。待他苏醒过来，用野草充饥，几天后他的坏血病竟
2、不治而愈了。诸如此类的坏血病，曾夺去了几十万英国水兵的生命。1747年英国海军军医林德总结了前人的经验，建议海军和远征船队的船员在远航时要多吃些柠檬，他的建议被采纳，从此未曾发生过坏血病。但那时还不知柠檬中的什么物质对坏血病有抵抗作用。,18世纪后,由于航海发现了坏血病, 用桔子汁或柠檬汁可治疗,1894年荷兰人Ejkman用白米养鸡观察到脚气病现象，后来波兰人Funk从米糠中发现含氮化合物对此病颇有疗效，命名为vitamine，意为生命必须的胺。后来发现并非所有维生素都是胺，所以去掉词尾的e，成为Vitamin。,英国的霍普金斯（1861-1947）用大白鼠作饲养实验，饲料中有糖、脂、蛋白质
3、、矿物质、水，19061912年实验发现，只给纯饲料，不能生长，加极少量的牛乳才能生长，说明极少量的营养辅助因素是必需的，这即现在所说的维生素。,孙思邈，京兆华原（即今陕西省耀县）人，生于581年，卒于682年，享年102岁。我国隋唐时期伟大的医药学家。孙思邈因病学医，热爱医学，淡泊名利，在药物学研究方面，为后人留下了宝贵的财富，所以人们尊称他为“药王”。著有千金要方和千金翼方。 用谷白皮熬米粥治脚气病（缺硫胺素） 猪肝治“雀目”（夜盲症）,一、维生素的定义,维生素是维持机体生命活动必不可少的一类小分子有机化合物。,二、维生素的命名和分类,按发现的先后顺序 ，以英文字母顺序命名，如维生素A、B
4、、C、D、E等。 按生理功能命名，如抗干眼病因子、抗癞皮病因子、抗坏血酸等。 按化学结构命名，如视黄醇、硫胺素、核黄素等。,1 维生素的三种命名系统,2 维生素的分类,根据溶解性能分为脂溶性维生素和水溶性维生素。 脂溶性维生素可在体内贮存（肝脏）， 水溶性维生素必须及时补充。,三、维生素的特点,维生素与蛋白质、碳水化合物和脂类等营养物质有什么区别？,（1）量少效高（维持人体健康和生长发育所必需的）。 （2）从食物中摄取（绝大多数不能在体内合成，因此维生 素必须由食物供给）。 （3）调节物质（参加机体的代谢作用，不能提供热量，一 般也不是机体的组成成分 ）。 （4）缺少患病或死亡。,维生素特点：
5、,（1）摄入量不足。食物缺少（经济困难时期、战争、天灾）；偏食（不喜欢吃蔬菜水果）；烹调加工方法不当（先切后洗、清洗过度、贮存过久 （2）需要量增加（青少年、孕妇、重体力劳动者和消耗性疾病患者 ）。 （3）吸收困难。消化系统疾病常同时导致维生素吸收障碍，如较长时间的腹泻；胆汁分泌障碍影响脂溶性维生素吸收；生鸡蛋中的抗生物素蛋白可与生物素结合成难以吸收的化合物。 （4）某些药物的使用。肠道正常菌群可合成大量维生素，供人体吸收利用，如B族维生素，若长期服用抗菌药物抑制肠道细菌生长，易造成维生素缺乏。 维生素虽为必须但人对其需要量有一定范围，如摄入过多也会引起某些维生素中毒，如维生素A、D、B1、B
6、2等。,维生素缺乏的原因：,四、维生素的生物利用率,生物利用率是指一种所摄入的营养素被肠道吸收，在代谢过程中所起的作用或在体内被利用的程度。 影响维生素生物利用率的因素： 膳食的组成 维生素的形式 特定维生素与膳食组分的相互作用,五、水溶性维生素的结构及性质,水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。属于维生素B族的主要维生素有维生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸及B12等。,能溶于水，不溶于脂肪和有机溶剂 辅酶的组成部分 易吸收，在体内贮存少,水溶性维生素,1 维生素B1,维生素B1又称抗脚气病维生素，抗神经炎维生素，因分子中含有硫和氨基，故又称为硫胺素。维生素B1在自然界常与焦磷酸
7、结合成焦磷酸硫胺素 (简称TPP) 。,性质,维生素B1 人工合成的维生素B1为白色晶状粉末或晶体，易潮解，有微弱的特臭，味苦，熔点248（分解），溶于水和甘油。 维生素B1在酸性溶液中比较稳定，加热不易分解，在碱性溶液中极不稳定。紫外线可使硫胺素降解而失去活性。,谷物类：米糠、麸皮、全麦粉 豆类、肝类、肉类、蛋类、乳类、水果,食物来源,提高胆碱脂酶活性 促进糖分解,生理功能,维生素B1缺乏症,脚气病,2 维生素B2,维生素B2又名核黄素，是核醇与7，8-二甲基异咯嗪的缩合物，在生物体内氧化还原过程中起传递氢的作用。 在体内核黄素是以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在
8、，是生物体内一些氧化还原酶（黄素蛋白）的辅基，与蛋白部分结合很牢。,维生素B2,维生素B2呈橙黄色针状结晶，熔点280（分解）,溶于水,在酸性溶液及中性环境中对热稳定，在碱性溶液中容易被热破坏。它对光敏感，容易被日光所破坏。,维生素B2能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢，对维持皮肤、粘膜和视觉的正常机能均有一定的作用。,机体中重要辅酶的组成成分 能促进发育 调节视觉，参与视紫红质的合成,生理功能,酵母 肝、肾、乳类、蛋黄、鳝鱼、蟹 干豆类、花生、绿叶蔬菜,食物来源,维生素B2缺乏时，引起口角炎、舌炎、唇炎、角膜血管增生等症状。临床上用于治疗因缺乏维生素B2所引起的各种粘膜及皮肤的炎症等。,VB2缺乏
9、症： “花舌头”或“地图舌,维生素B2缺乏症,3 维生素PP（维生素B5、烟酸、尼克酸）,维生素PP又名维生素B5、烟酸，或称尼克酸，即抗癞皮病维生素，是吡啶衍生物，有烟酸和烟酰胺两种物质。烟酰胺是烟酸在体内的重要存在形式。,在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶，主要是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，辅酶）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，辅酶），其还原形式为NADH+H+ 和NADPH+H+ 。,维生素PP（维生素B5、烟酸、尼克酸）,维生素PP，性质很稳定，不易被酸、碱及热破坏，是各种维生素中最稳定的一种。,营养功能,组成辅酶的重要部分,食物来源,色氨酸能转换成烟酸，烟酸
10、可转化为烟酰胺 肝、肾、酵母、啤酒、粗粮、花生、瓜子,因玉米中缺色氨酸，色氨酸在体内会转化为尼克酰胺，长期以玉米为食，会缺维生素PP 。 维生素PP缺乏会引起癞皮病，典型症状为皮炎、腹泻及痴呆，又称3D症状。,缺乏症,4 维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺,维生素B6包括3种物质，即吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式。,维生素B6是无色晶体，味酸苦、耐热、酸、碱，但对光敏感。溶于水、乙醇。,维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺,营养功能,很多重要酶系统的辅酶 与蛋白质和脂肪的代谢密切相关,食物来源,干酵母、肉、米糠、豆类、全麦、菠菜 人体肠道细菌能合成一部分,维生素B6缺
11、乏症,缺乏症为厌食症,缺乏维生素B6人体会 发生贫血、脑功能紊 乱、皮炎、婴儿生长 缓慢（厌食）等症状。,5 泛酸,泛酸广泛存在于生物界，故又名遍多酸，是由-丙氨酸通过肽键与、-二羟基,-二甲基丁酸缩合而成的一种有机酸。泛酸是辅酶A和磷酸泛酰巯基乙胺的组成成分，辅酶A是泛酸的主要活性形式，常简写为CoA。,辅酶A结构图,营养功能,辅酶A的主要组成成分 与糖、脂类及蛋白质代谢都有密切关系 人体肠道细菌可合成。,食物来源,酵母、肝、肾、蛋黄 全面粉面包、牛乳、新鲜蔬菜,6 维生素B12,维生素B12因分子中含有钴Co（含量为4.5%），所以又称钴胺素，是唯一含有金属元素的维生素。,维生素B12,维
12、生素B12为粉红色针状结晶，熔点300，晶体在100很稳定。无臭无味，溶于水，在pH4.5-5以内的溶液中也很稳定，在碱性（pH9）溶液中则会迅速分解。对光、氧化剂及还原剂敏感易被破坏。,核酸合成及红细胞生成的必须物质 参与胆碱合成过程,肝、肾、肉类、大豆、鸡蛋 人体肠道细菌能合成,营养功能,食物来源,人体缺乏维生素B12时可引起巨幼红细胞性贫血，即恶性贫血，以及神经系统损伤。,7 生物素,生物素是一种水溶性维生素（VH或VB7），是由噻吩环和尿素结合而成的一个双环化合物，左侧链上有一分子戊酸，结构如下：,生鸡蛋中含抗菌素生物素蛋白，长期食用会导致生物素缺乏症，头发脱落，皮肤发炎。肠道某些微生
13、物可合成生物素，长期口服抗生素会缺乏。,鸡的生物素缺乏症,羧化酶的辅酶或辅基，与CO2的固定有关。,8 叶酸和四氢叶酸,叶酸最初是由肝脏中分离出的，后来发现绿叶中含量十分丰富，因此命名为叶酸。它是由2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶定、对氨基苯甲酸和L-谷氨酸三部分组成，又称蝶酰谷氨酸。,在合成体内核蛋白中起到重要作用 具有造血作用,绿色蔬菜、酵母、牛肉、肝、肾、菜花 人体肠道细菌能合成一部分,营养功能,食物来源,缺乏症为巨球性贫血（巨幼红细胞性贫血）,9 维生素C,维生素C具有防治坏血病的功能，又称为抗坏血酸。维生素C是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物，维生素C的结构如下：,维生素C是一种高
14、度溶解性的化合物，呈酸性，具有强还原性。它可很容易地以各种形式进行分解，是最不稳定的一种维生素，在加工中很容易从食品的切面或擦伤面流失。,维生素C,维生素C的生理功能是多方面的，主要有：,（1）维生素C参与体内的氧化还原反应 保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原状态，起解毒作用。 维生素C与红细胞内的氧化还原过程有密切联系。红细胞中 的维生素C可直接还原高铁血红蛋白成为血红蛋白，恢复其 运输氧的能力。 维生素C能促进肠道内铁的吸收，因为它能使难以吸收的三 价铁还原成易于吸收的二价铁；还能使血浆运铁蛋白中的 Fe3+还原成肝脏铁蛋白的Fe2+。 维生素C能保护维生素A、E及B免遭氧化。还能促进叶酸转
15、 变为有生理活性的四氢叶酸。,（2）维生素C参与体内多羟基反应 促进胶原蛋白的合成 维生素C与胆固醇代谢的关系 维生素C参与芳香族氨基酸的代谢,（3）维生素C的其他功能 维生素C有防止贫血的作用，也可防止若干 转运金属离子毒性的影响。 维生素C可改善变态反应 维生素C刺激免疫系统,食物来源,新鲜水果如猕猴桃、樱桃、鲜枣 新鲜蔬菜,六、脂溶性维生素结构及性质,维生素A、D、E、K等不溶于水，而溶于脂肪及脂溶剂（如苯、乙醚及氯仿等）中，故称为脂溶性维生素。 在食物中，它们常和脂质共同存在，因此在肠道吸收时也与脂质的吸收密切相关。当脂质吸收不良时，脂溶性维生素的吸收大为减少，甚至会引起缺乏症。吸收后
16、的脂溶性维生素可以在体内，尤其是在肝内储存。,1 维生素A,维生素A又名视黄醇是一个具有脂环的不饱和一元醇，通常以视黄醇酯的形式存在，视黄醇从动物饮食中吸收或由植物来源的-胡萝卜素合成。 维生素A包括A1和A2两种。A1存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中；A2存在于淡水鱼的肝脏中。,维生素A的化学结构和-胡萝卜素的结构相关，-胡萝卜素是维生素A原。-胡萝卜素仅相当于1/6维生素A活性。,维生素为淡黄色片状结晶，不溶于水，易溶于油脂成有机溶剂，溶点6264，易受紫外线与空气中的氧所破坏而失去效力，对热比较稳定，在碱性条件下亦稳定，但在酸性条件下不稳定。天然维生素A较合成的维生素的稳定性好。,维生素A,维生素A生理功能,维生素A是眼睛视网膜细胞内视紫红质的组成成分； 维持皮肤和黏膜等上皮组织的正常状态； 促进生长和骨骼发育； 维生素A可增进人体对疾病的抵抗力，对预防腹泻和呼吸道感染有一定效果。,干眼病 维生素A缺乏最明显的症状。结膜、角膜上皮组织变性，泪腺受损分泌减少，结膜出现皱纹，失去正常光泽。患者常感眼睛干燥、怕光、流泪，发炎，疼痛。,2 维
