维生素和矿物质PPT课件

《维生素和矿物质PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《维生素和矿物质PPT课件（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第六章第六章 维生素和生素和矿物物质 Chapter 6 Vitamin and Mineral重点： 食品中常见维生素的种类及其在机体重的主要作用； 常见维生素的理化性质、稳定性，在食品加工、贮藏中所发生的变化及其对食品品质的影响；难点： VC的降解机理6.1 维生素生素本节要点本节要点6.1.1 Introduction6.1.2 The Fat-Soluble vitamin6.1.3 The Water-soluble Vitamins 6.1.4 Variation of Vitamins in food processing and storageContents 6.1.1 概述

2、（概述（Introduction）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，生理功能各异。大部分人体不能合成或合成量不足，必须从食物供给。一、基本概念一、基本概念1. 维生素 维生素就是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质，或者说维生素是细胞为维持正常的生理功能所必须而需量极微的天然有机物质。2. 维生素元 能在人及动物体内转化为维生素的物质称为维生素元或维生素前提。3. 同效维生素 化学性质与维生素相似，并有维生素生命活性的物质称为同效维生素。二、二、维生素的功能生素的功能1. 辅酶或辅酶的前提，如B族维生素。2. 抗氧化剂，如VC，VE，类胡萝

3、卜素等。3. 遗传调节因子，如VA，VD。4. 特殊功能，如VA与视觉有关，VD对骨骼的构成，VK对血液凝固的作用等。三、三、维生素的分生素的分类和命名和命名1. 分类2. 命名 传统法：即按照其发现顺序，在“维生素”后面加上A、B、C、D等拉丁字母来命名。在同族维生素中并按结构不同标上1、2、3等数字。6.1.2 脂溶性脂溶性维生素生素The Fat-Soluble vitamin维生素A维生素D维生素E维生素K一、一、维生素生素A1. 组成与成与结构构 维生素A是一类有营养活性的不饱和烃，包括VA1（视黄醇）和VA2（脱氢视黄醇）。 VA1由紫罗酮环与不饱和一元醇组成，其脂链上有四个双键，

4、所以有顺式和反式异构体。食品中存在的视黄醇多为全反式构象，生物效价最高。 VB2是在3位上脱氢的视黄醇，主要存在于淡水鱼的肝脏中，其生物活性为A1的40。视黄醇可由胡萝卜素在动物的肝及肠壁内转化而来。凡是在体内转化成视黄醇的胡萝卜素称为维生素A原，如、胡萝卜素。其中生物活性最高的是胡萝卜素。2. 性质 维生素A为淡黄色结晶，不溶于水，易溶于脂肪和脂肪溶剂。易被空气中的氧及氧化剂氧化破坏，高温和紫外线可促进其破坏，VA及A对热、碱和酸温度。油脂氧化酸败时，油脂中的VA和A元受到严重的破坏，食物中含有磷脂、VE等天然抗氧化剂时，VA和A元较为稳定。 食品中的VA和A元在一般的情况下对热烫、碱性、冷

5、冻等处理比较稳定，在无氧条件下，VA和A元在120下加热12h仍无损失。但有氧存在时，同样温度下经过4h即全部丧失其活性。3. 缺乏症缺乏症 夜盲症、干眼、角膜软化、表皮细胞角化、失明等症状。4. 来源来源 鱼肝油，动物肝脏，蛋黄，胡萝卜、花椰菜、番茄、甘薯等蔬菜。 维生素A的含量常常用国际单位(InternationalUnit,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12g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。 VA在食品加工、在食品加工、贮藏藏过程

6、中的程中的变化化 二、二、维生素生素D 2OHC H 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3OHC H 2CH3CH 3CH 3CH 3V D V D 3 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。 维生素D是一些具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。1、 结构与功能2、 来源来源 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

7、肝油中含量较丰富，在鸡蛋、牛乳、黄油和干酪中含有少量的维生素D3。3、维生素生素D缺乏症缺乏症 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。 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。4、 VD在加工和在加工和贮藏中的藏中的变化化 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。

8、 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。 三、三、维生素生素E3.VE在加工、在加工、贮藏中的藏中的变化化 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。 VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂VE可猝灭单线态氧 四、四、 维生素生素K 维生素K(Phylloquinone)是醌的衍生物。其中较

9、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。 VK结构:VK性性质: 维生生素素K是是黄黄色色粘粘稠稠油油状状物物，可可被被空空气气中中氧氧缓慢慢地地氧氧化化而而分分解解，遇遇光光则很很快快破破坏坏，对热酸酸较稳定定，但但对碱碱不不稳定。定。VK来源来源: VK维生生素素K1在在绿色色蔬蔬菜菜中中含含量量丰丰富富，如如菠菠菜菜、洋洋白白菜菜等等，鱼肉肉中中维生生素素K含含量量较多多，但麦胚油、但麦胚油、鱼肝油中含量很少。肝油中含量很少。维生素生素K缺乏症缺乏症: 维生生素素K缺缺乏乏导致致血血中中凝凝血血酶原原含含量量下下降降，从从而而导致致皮皮下下组织和和其其它它器器

10、官官出出血血，而且会延而且会延长凝血凝血时间。 对于于脂脂溶溶性性维生生素素来来说，人人体体易易缺缺乏的乏的顺序一般序一般为VDVAVEVK。6.1.3水溶性水溶性维生素生素The Water-soluble Vitamins 水溶性维生素水溶性维生素一、一、B族维生素族维生素（一）（一）VB1（二）（二）VB2（三）（三）VB5（四）（四）VB6（五）其他（五）其他B族维生素族维生素二、二、VC一、B族维生素（一）、1.VB1组成和结构 维生素B1即硫胺素，又称抗脚气病维生素。它是由被取代的嘧啶和噻唑环通过亚甲基连接而成的一类化合物，它与盐酸可生成盐酸盐，在自然界中常与焦磷酸合成焦磷酸硫胺素

11、（简称TPP）。2. VB1组成和结构性质 VB1为白色针状结晶，干燥结晶态对热稳定，易溶于水，其水溶液在空气中逐渐分解，在酸性条件喜爱对热较稳定，在中性及碱性溶液中易被氧化。 在中性及碱性溶液中，亚硫酸盐能加速VB1的分解，所以，在贮藏含VB1较多的食物如谷类、豆类、猪肉时，不宜用亚硫酸盐作为防腐剂或以二氧化硫熏蒸谷仓。 VB1氧化后变成脱氢硫胺素，脱氢硫胺素在紫外光下显现蓝色荧光，可利用这一性质测定食品中的硫胺素含量。3. VB1功能和缺乏症 VB1进入人体后，被磷酸酸化成硫胺素焦磷酸酯（TPP）组成辅酶，参与人体内酮酸、丙酮酸、酮戊二酸的氧化脱羧反应。这对于糖代谢和能量代谢非常重要。 当

12、VB1不足时，糖代谢中间产物在神经组织中堆积，会造成健忘、不安、易怒或忧郁等症状。 此外，维生素B1不足时还会导致脚气病的发生。4. VB1来源 粮谷类、豆类、酵母、动物性原料的内脏和鸡蛋中。稳定性和特性（定性和特性（Stability and Properties）具有酸具有酸-碱性碱性质对热非常敏感非常敏感,在碱性介在碱性介质中加中加热易分解易分解.能被能被VB1酶降解降解,同同时,血血红蛋白和肌蛋白和肌红蛋白可作蛋白可作为降解的非降解的非酶催化催化剂.对光不敏感光不敏感,在酸性条件下在酸性条件下稳定定,在碱性及中型介在碱性及中型介质中不中不稳定定.其降解受其降解受AW影响极大影响极大,一

13、般在一般在AW为0.5-0.65范范围降解最快降解最快.降解性降解性Degradation 两两环间亚甲基易与甲基易与强亲核核试剂反反应。 与与亚硝酸硝酸盐反反应,使使VB1失活。失活。在碱性条件下降解（二）、（二）、维生素生素VB2 Riboflavin1. 组成和结构 VB2是核糖醇与6，7二甲基异咯嗪的所含物。由于具有橙黄色，又称核黄素。2. 性质 核黄素为橙黄色针状结晶化合物，味苦，溶于水和乙醇，水溶液呈黄绿色荧光。VB2对热稳定，在碱性溶液中易被破坏。游离核黄素对光、紫外线敏感。3. 功能和缺乏症 核黄素是机体许多重要辅酶的组成成分，对机体内糖、蛋白质、脂肪代谢起着重要作用。缺乏时会

14、发生口角炎、舌炎等。4. 来源 VB2广泛存在于动物性食品中，以禽、畜类的肝、肾、心含量高，其次是奶类和蛋类。许多绿叶蔬菜和豆类中含量也很高。（三）、维生素B5 niacin1. 组成与结构组成与结构 VB5又称又称VPP，过去称为抗癞皮病维，过去称为抗癞皮病维生素，包括尼克酸和尼克酰胺两种化合物。生素，包括尼克酸和尼克酰胺两种化合物。可由烟碱氧化制得，故又称为烟酸或烟酰可由烟碱氧化制得，故又称为烟酸或烟酰胺。胺。2. VB5性质 VB5为白色针状晶体，溶于水和乙醇，性质稳定，不易被光、热、氧所破坏，对碱也很稳定。在动物体内，烟酸可由色氨酸转化而来，故色氨酸不足时，常伴有VPP缺乏症，色氨酸转

15、化为烟酸的比例为60：1（重量比）。3. 缺乏症烟酸在体内可转化为烟酰胺，烟酰胺可合成NAD（辅酶1）及NADH（辅酶2），此两种辅酶是体内许多脱氢酶的辅酶，在氧化还原反应中起传递氢的作用，当体内缺乏VPP时，就妨碍这些辅酶的合成，影响生物氧化，使新陈代谢发生障碍。VPP缺乏可导致癞皮病、角膜炎及神经和消化系统的障碍。4. 来源 酵母、动物肝脏、鱼、肉、绿色蔬菜含量较高，谷物类VPP主要存在于麸皮、米糠中，精制面粉、稻米中VPP含量仅为总量的1020。（四）、（四）、 维生素维生素B61. 组成与结构组成与结构 维生素维生素B6又名吡哆素，包括吡哆醇、又名吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三种

16、。吡哆醛和吡哆胺三种。2. VB6性质 三种维生素都是白色晶体。吡哆醇易溶于水和乙醇，对光线敏感，对热较稳定，但吡哆醛和吡哆胺在高温是迅速破坏。3. VB6来源 谷物类、鱼肉、鸡蛋、奶、白菜和豆类，肠道细菌也产生一部分，一般情况下人体不缺乏VB6。HOC H2OHNH3CHOCH2OHNH3CHOCH2OHNH3CCH2OHCHOCH2NH2吡哆醛吡哆醇吡 哆胺还原氧化（五）、维生素VB7（生物素）结构 由噻吩和尿素缩合，并带有戊酸侧链。 生理功能生理功能VB7构成构成羧化化酶（固定（固定CO2）的）的辅酶，它与，它与酶蛋白蛋白结合是通合是通过它的它的羧基和基和Pr-lys-NH2结合合形成形

17、成肽键。富含富含VB7的食品的食品广泛存在于广泛存在于动植物食品中，其中蔬菜、牛植物食品中，其中蔬菜、牛奶、水果中以游离奶、水果中以游离态存在，内存在，内脏、种子和酵母、种子和酵母中与蛋白中与蛋白质结合。合。生物素在脂肪酸合成中起着重要作用。人生物素在脂肪酸合成中起着重要作用。人体：生物素的供体：生物素的供应只是部分依靠膳食，而其中只是部分依靠膳食，而其中大部分是大部分是肠道道细菌合成的。生物素可因食用生菌合成的。生物素可因食用生鸡蛋清而失活，蛋清而失活，这是由一种抗生物素的糖蛋白是由一种抗生物素的糖蛋白所引起的。所引起的。 稳定性定性VB7相当相当稳定，加定，加热只引起少只引起少量量损失，在

18、空气中，中性微酸性溶液中失，在空气中，中性微酸性溶液中稳定。生定。生鸡蛋因含有抗生物素糖蛋因含有抗生物素糖Pr易使易使生生鸡蛋中蛋中VB7损失。失。（六）、叶酸 folic acid 叶酸最初由肝脏分离出来，但后来发现绿色植物叶子中含量十分丰实，故名叶酸。结构：由蝶酸和谷氨酸结合而成，蝶酸是由2-NH2-4-CH-6-CH3喋呤+-NH2苯甲酸组成。 嘌呤、嘧啶合成和某些AA的特殊代谢。富含VB11的食品许多食物中部存在，绿色蔬菜尤为丰富。稳定性叶酸对热、酸比较稳定，但在中性和碱性条件下能很快地破坏，受光照射更易分解。叶酸能与亚硫酸和亚硝酸盐作用，生成致癌物质，加入Vc会大大增加叶酸的稳定性。

19、 生理功能 叶酸四氢叶酸：携带一碳基团参与叶酸还原酶VC NAPD+H+（七）、泛酸 pantothenic acid 又称维生素B3，广泛存在于自然界，因而得名。结构 它由-Ala与、-二羟， -二甲基丁酸以肽键相连的酸性物质，结构如下：CCHCNHCH2OHCH3CH3H2CO HO HCH2C O O H二羟，二甲基丁酸Ala，生理功能 是生物体内合成HSCoA 的原料。 HSCoA是酰基转移酶的辅酶，在糖、脂类和Pr的代谢中起者载体作用。（八）、（八）、维生素生素B12(氰钴胺素胺素) 结构构VB12 (Cyanocobalamine)为一种一种红色的晶色的晶体物体物质，它的分子，它的

20、分子结构比其它构比其它维生素的任何一种生素的任何一种都要复都要复杂，而且是唯一含金属元素，而且是唯一含金属元素钴的的维生素生素 ， VB12有多种形式，有有多种形式，有氰、羟、硝、甲、硝、甲、5-脱氧腺脱氧腺苷苷钴胺素等。一般所称的是胺素等。一般所称的是氰钴胺素，而胺素，而氰钴胺胺素是素是药用用VB12的常的常见形式，形式，5-脱氧是脱氧是VB12体内的体内的主要形式。主要形式。生理功能生理功能 a.生物体内生物体内变位位酶的的辅酶，如，如： b.甲钴胺素是活泼甲基的转运者，参与许多化合物的甲基化作用。c.参与胆碱等合成（缺乏时：贫血、神经系统）富含的食品富含的食品主要是主要是动物性食品，植物

21、中几乎不存在。物性食品，植物中几乎不存在。一般瘦肉、肝、一般瘦肉、肝、肾、鱼、贝壳和牛乳中含量壳和牛乳中含量较丰富。丰富。稳定性定性 水溶液在室温并且不暴露在可水溶液在室温并且不暴露在可见光或紫外光下是光或紫外光下是稳定的，最适宜定的，最适宜pH范范围是是46，在此范，在此范围内，即内，即使高使高压加加热，也，也仅有少量有少量损失。失。在碱性溶液中加在碱性溶液中加热，能定量地破坏，能定量地破坏维生素生素B12。还原原剂如低如低浓度的度的巯基化合物，能防止基化合物，能防止维生素生素B12破坏，但用量破坏，但用量较多以后，多以后，则又起破坏作用。又起破坏作用。抗坏血酸或抗坏血酸或亚硫酸硫酸盐也能破

22、坏也能破坏维生素生素B12。在溶液中，硫胺素与尼克酸的在溶液中，硫胺素与尼克酸的结合可合可缓慢地破坏慢地破坏维生素生素B12。三价三价铁盐对维生素生素B12有有稳定作用定作用,而低价而低价铁盐则导致致维生素生素B12的迅速破坏。的迅速破坏。二、二、维生素生素VC(Ascorbic Acid)VC的的变化化在所有在所有维生素中生素中VC是最不是最不稳定的，在加工定的，在加工储藏藏过程中很容易被破坏。程中很容易被破坏。氧气氧气有氧有氧时持持续加加热光照光照 在碱性条件在碱性条件金属金属对酸酸稳定定2，3-二酮古洛糖酸 VC易被水降解成无活性的二酮古洛糖酸，后者前一步氧化分解成草酸和L苏阿糖酸。 富

23、含富含VC的食品的食品 水水果果蔬蔬菜菜中中存存在在，柑柑桔桔类、绿色色蔬蔬菜菜、番番茄茄，辣辣椒椒、马铃薯薯及及桨果果中中含含量量较为丰丰富富，而而在在刺刺梨梨、猕猴桃，猴桃，蔷薇果和番石榴中含量最高。薇果和番石榴中含量最高。 在在水水果果的的不不同同部部位位中中其其浓度度差差别也也很很大大，例例如如：苹苹果果皮皮中中的的浓度度要要比比果果肉肉中中高高23倍倍。这种种维生素唯一的生素唯一的动物来源物来源为牛乳和肝。牛乳和肝。在食品加工中的在食品加工中的应用用（1）可防止水果蔬菜）可防止水果蔬菜产生褐生褐变褐和脱色褐和脱色（2）作抗氧化）作抗氧化剂（脂肪、（脂肪、鱼、乳制品中）、乳制品中）（3

24、）稳定定剂（肉中色（肉中色泽的的稳定定剂）（4）改良（面粉）改良（面粉）（5）啤酒中可作氧气）啤酒中可作氧气载体体6.1.4 维生素在食品加工和生素在食品加工和贮藏中的藏中的变化化Variation of Vitamins in food processing and storage1.成熟度成熟度果果实在不同成熟期中抗坏血酸的含量不同，未在不同成熟期中抗坏血酸的含量不同，未成熟成熟时含量含量较高，而一般高，而一般说来蔬菜与之相反，成熟来蔬菜与之相反，成熟度越高，度越高，维生素含量越高，辣椒成熟就是一例。生素含量越高，辣椒成熟就是一例。2.部位部位 植植物物的的不不同同部部位位维生生素素含含量

25、量不不同同，其其中中根根部部最最少少。其其次次是是果果实和和茎茎，含含量量最最高高的的部部位位是是叶叶，对果果实而言，表皮含而言，表皮含维生素最高，并向核心依次生素最高，并向核心依次递减。减。3.采后与宰后采后与宰后处理的影响理的影响 在在此此期期间生生物物体体内内的的维生生素素会会发生生很很大大变化化 ，如如在在室室温温下下处理理或或放放置置24h之之久久，就会引起就会引起Vc的的损失。失。 正正确确处理理方方法法：采采后后、宰宰后后立立即即冷冷藏藏，维生素氧化生素氧化酶被抑制，被抑制，维生素生素损失减少。失减少。 4.加工程度（修整和研磨）的影加工程度（修整和研磨）的影响响l 植物植物组织

26、经过修修整或整或细分（水果分（水果除皮）均会除皮）均会导致致维生素生素损失；失；l谷物在研磨谷物在研磨过程中，程中，营养素不同程度养素不同程度受到破坏。受到破坏。5.浸提浸提食品中水溶性食品中水溶性维生素生素损失的一个主要途径失的一个主要途径是是经由切口或易破坏的表面而流失；另外加工中由切口或易破坏的表面而流失；另外加工中的洗的洗涤、漂、漂烫、冷却和烹、冷却和烹调等也会造成等也会造成营养素养素损失，其失，其损失程度于失程度于PH、T、水分、切口表面、水分、切口表面积、成熟成熟读等有关。等有关。6.热加工的影响加工的影响 淋洗、漂淋洗、漂烫这种种热加工手段会加工手段会导致水溶性致水溶性维生素生素

27、损失失严重重 。微波微波 由由于于微微波波加加热升升温温快快，无无水水分分流流失失，维生生素素损失少。失少。热处理理这种种处理手段也会使理手段也会使维生素大量生素大量损失。失。7.化学化学药剂处理的影响理的影响（1）添加）添加剂a.漂白漂白剂或改良或改良剂常是面粉的添加常是面粉的添加剂，它能降低，它能降低VA、VC和和VE的含量；的含量；b.亚硫酸硫酸盐(或或SO2)常用来防止水果、蔬菜的常用来防止水果、蔬菜的酶促褐促褐变和非和非酶褐褐变，它作，它作为还原原剂可以保可以保护VC，但是作，但是作为亲核核试剂则对VB1有害。有害。c.肉制品保存添加的硝酸肉制品保存添加的硝酸盐或或亚硝酸硝酸盐，有些

28、蔬菜本身如菠，有些蔬菜本身如菠菜、甜菜中就会有菜、甜菜中就会有浓度很高的度很高的亚硝酸硝酸盐，它不但与，它不但与VC能能快速反快速反应，而且，而且还会破坏胡会破坏胡萝卜素、卜素、VBl和叶酸等。和叶酸等。（2）Pr常在碱性条件下提取，当用碱性常在碱性条件下提取，当用碱性发酵酵剂时，PH增高，增高，VB1、VC、泛酸被破坏。、泛酸被破坏。 8.变质反反应的影响的影响（1）脂）脂质氧化氧化时，产生生H2O2 、过氧化物和氧化物和环氧化物，氧化物，这些物些物质能氧化能氧化类胡胡萝卜素、生育酚、抗坏血酸，卜素、生育酚、抗坏血酸，导致致维生素活性的生素活性的损失；失；（2）糖）糖类化合物的非化合物的非酶

29、褐褐变生成生成 高活性的高活性的羰基化合基化合物，造成物，造成VB1、 VB6和泛酸等和泛酸等损失；失；（3）食品加工）食品加工过程中加入的配料会引入一些程中加入的配料会引入一些酶（VC氧化氧化酶、硫氨素、硫氨素酶）导致致VC 、VB1等等损失。失。小小结1. 维生素的功能：生素的功能：A辅酶或或辅酶前体前体:如烟酸如烟酸,叶酸等叶酸等, B 抗氧化抗氧化剂:VE,VC, C 遗传调节因子因子:VA,VD, D某些特殊功能某些特殊功能:VA-视觉功能功能,VC-血管脆性。血管脆性。2.维生素的分生素的分类：水溶性水溶性维生素和脂溶性生素和脂溶性维生素生素3.水溶性水溶性维生素生素B1、B2、V

30、C的的结构，构，稳定性，降定性，降解机理。解机理。VC的降解途径：催化降解、非催化降解、的降解途径：催化降解、非催化降解、厌氧降解。氧降解。4.脂溶性脂溶性维生素生素A、D、E的的结构，构，稳定性，定性，VE猝猝灭自由基的自由基的历程。程。5.维生素在食品加工生素在食品加工贮藏中的藏中的变化化A 原料原料对食品加工中食品加工中维生素含量的影响生素含量的影响B前前处理理对食品中食品中维生素含量的影响生素含量的影响C热烫和和热加工造成加工造成维生素生素损失失D 产品品贮藏中藏中维生素的生素的损失失E 加工中化学添加物和食品成分的影响加工中化学添加物和食品成分的影响6.2 矿物质（矿物质（Miner

31、al）了解食品中矿物质的分类及存在形式；矿物质在生物体内的功能，食品中重要矿物质的营养功能；矿物质对食品性状的影响；酸性食品或碱性食品。掌握几种重要的矿物质对食品性状的影响；矿物质的生物有效性及影响生物有效性的因素。Content6.2.1 Introduction6.2.2 Minerals in foods6.3.3 Acid foods & alkalin foods6.3.4 Availability of minerals第一节第一节 概述概述1. 定义 食品中除去C、H、O、N等四种构成水和有机物质元素外，其他元素统称为矿物质，又称灰分、无机质。2. 分类常量元素：K Na Ca

32、Mg F S P 碳酸盐等 必需营养元素：Fe Cu ICo Mn Zn微量元素： 非营养非毒性元素：Al B Ni Sn Cr 非营养有毒性元素：Hg Pb As Cd Sr3. 矿物质在生物体内的功能（1）机体的重要组成成分；（2）维持细胞的渗透压及机体的酸碱平衡；（3）通常是酶的活化剂；（4）保持神经、肌肉的兴奋性；（5）对机体具有特殊的生理功能，如铁对血红蛋白、细胞色素酶系的重要性，碘对甲状腺素合成的重要性等。（6）对食品感官质量的作用。如磷酸盐对肉制品的保水性、结着性作用，钙离子对凝胶的形成和食品质地的作用等。第二节 食品中的矿物质元素一、乳品中的矿物元素1. 存在形式乳品中矿物质含

33、量一般为0.70.75，乳中钾的含量较钙高三倍。钾钠大部分以氯化物、磷酸盐及柠檬酸盐，呈可溶性状态存在。钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一部分呈胶体状态，一部分呈溶解状态存在。2. 作用（1）乳中总钙量与离子比例，能影响酪蛋白在乳品中的稳定性（2）乳品在加工过程中，如热处理和蒸发能改变盐的平衡，因而改变蛋白质的稳定性。如乳加热后，钙、磷由可溶性变为胶体状态。（3）ph值变化也可使盐的平衡遭到破坏例如，ph降低时，钙、磷由胶体状态变为可溶性状态；当ph5.2时，乳品中所有钙、磷都变成可溶性状态。乳在加热和搅拌过程中，可是二氧化碳损失，因而使ph增加。这些因素都可导致牛乳中酪蛋白的不稳定。二、肉

34、中矿物质因素存在形式存在形式: 肉中矿物质含量一般为肉中矿物质含量一般为0.81.2，常量因素以钠、，常量因素以钠、钾和磷含量较高，微量因素中铁的含量较高，因此肉类钾和磷含量较高，微量因素中铁的含量较高，因此肉类是饮食中磷和铁的重要来源。是饮食中磷和铁的重要来源。 当肉汁流失后，常量元素损失的主要是钠、钾，而当肉汁流失后，常量元素损失的主要是钠、钾，而钙、磷损失较少，因为钠、钾几乎全部存在软组织及体钙、磷损失较少，因为钠、钾几乎全部存在软组织及体液中，在动物活体中钾主要分布与细胞内液，而钠在细液中，在动物活体中钾主要分布与细胞内液，而钠在细胞外液，当动物死后，均匀地分布在细胞内外。胞外液，当动

35、物死后，均匀地分布在细胞内外。 肉中矿物质一部分以氯化物、磷酸盐、碳酸盐呈可溶肉中矿物质一部分以氯化物、磷酸盐、碳酸盐呈可溶性状态存在，另一部分与蛋白质结合成非溶性状态存在，性状态存在，另一部分与蛋白质结合成非溶性状态存在，因为瘦肉中要比脂肪组织中含有较多的矿物质。因为瘦肉中要比脂肪组织中含有较多的矿物质。 肉中还含有锰、铜、钴、锌、聂等微量元素，其中肉中还含有锰、铜、钴、锌、聂等微量元素，其中锌对肉的持水性起着较大的作用。锌对肉的持水性起着较大的作用。三、植物性食物中矿物元素 植物性食品中的矿物质元素，除极少数以无机盐形式植物性食品中的矿物质元素，除极少数以无机盐形式存在外，大部分与植物中的

36、有机物相结合而存在，或者本存在外，大部分与植物中的有机物相结合而存在，或者本身就是有机物的组成成分。如粮食中含量较高的矿物质元身就是有机物的组成成分。如粮食中含量较高的矿物质元素磷，就是磷糖、磷脂、核蛋白、辅酶、核苷酸、植酸盐素磷，就是磷糖、磷脂、核蛋白、辅酶、核苷酸、植酸盐等有机物的组成成分。等有机物的组成成分。 植酸盐中的磷，不易被动植物利用，人体内植酸盐中的磷，不易被动植物利用，人体内60被排被排除体外。植酸盐在植酸酶作用下，水解成磷酸和肌醇，把除体外。植酸盐在植酸酶作用下，水解成磷酸和肌醇，把磷酸从植物中分解出来，成为无机磷，所以植酸盐是粮食磷酸从植物中分解出来，成为无机磷，所以植酸盐

37、是粮食中磷的作用来源。在小麦、稻谷及其他谷物类粮的糠麸中中磷的作用来源。在小麦、稻谷及其他谷物类粮的糠麸中含有丰富的植酸酶；许多微生物如酵母也含有较多的植酸含有丰富的植酸酶；许多微生物如酵母也含有较多的植酸酶。所以经过发酵的面团，有利于人体对磷的吸收，粮食酶。所以经过发酵的面团，有利于人体对磷的吸收，粮食在贮藏期间，由于植酸酶的作用，无机磷含量增加。在贮藏期间，由于植酸酶的作用，无机磷含量增加。粮食中的矿物质元素有30多种，其中含量较多的有P、K、Mg、Ca、Fe、Si、Cl。小麦面粉中也含有许多常量和微量元素。矿物质在粮食中分布不均匀，例如谷物类粮食，其壳、皮、糊粉层及胚部含量较多，而胚乳含

38、量较少，因此粮食加工制品中，精度越高，灰分越少。所以通常以灰分含量来评定面粉的精度和等级，灰分含量高，颜色浅黑，反之，颜色发白。大豆灰分含量较高，接近5。果蔬在生长期间经常使用农药，易造成重金属如铅、砷、铜中毒，所以食用及加工果蔬时应进行清洗或去皮等操作。四、利用矿物质元素改变食品状况1. 肉制品中添加三聚磷酸钠或焦磷酸钠可增加肉的肉制品中添加三聚磷酸钠或焦磷酸钠可增加肉的持水性，并可防止脂肪酸败。因为肉在持水性，并可防止脂肪酸败。因为肉在ph5.5左右左右持水性最低（接近肉蛋白质的等电点），当持水性最低（接近肉蛋白质的等电点），当ph向向酸性或碱性偏移时，持水性提高。聚磷酸盐水溶酸性或碱性偏

39、移时，持水性提高。聚磷酸盐水溶液呈碱性，而且它本身具有缓冲作用，它的加入液呈碱性，而且它本身具有缓冲作用，它的加入使肉的使肉的ph值增加，所以持水性增加。此外，聚磷值增加，所以持水性增加。此外，聚磷酸盐可与金属离子螯合，使原来与肌肉蛋白质牢酸盐可与金属离子螯合，使原来与肌肉蛋白质牢固结合的钙、镁、离子与聚磷酸盐螯合，使蛋白固结合的钙、镁、离子与聚磷酸盐螯合，使蛋白质松弛，可吸收较多的水。聚磷酸盐的使用量一质松弛，可吸收较多的水。聚磷酸盐的使用量一般为般为0.10.4，使用过高则影响肉品的颜色。，使用过高则影响肉品的颜色。2. 炼乳中，添加磷酸氢二钠，可保持盐平炼乳中，添加磷酸氢二钠，可保持盐平

40、衡，改善炼乳的热稳定性。衡，改善炼乳的热稳定性。 3. 蚕豆罐头中添加磷酸盐可促进豆皮软化蚕豆罐头中添加磷酸盐可促进豆皮软化（与皮中钙结合）；（与皮中钙结合）；4. 磷酸盐还可以稳定色素和防止啤酒混浊；磷酸盐还可以稳定色素和防止啤酒混浊；5. 钙盐可以提高果蔬的硬度，同时盐对抑钙盐可以提高果蔬的硬度，同时盐对抑制苹果褐变也有一定的作用。制苹果褐变也有一定的作用。一一. .常量元素常量元素1.1.钠（钠（NaNa）人体内人体内钠的含量的含量约为1.4kg。钠可能可能维持持人体体液的渗透人体体液的渗透压， 摄入的食入的食盐会被胃会被胃肠道吸收；道吸收；钠一般由尿、一般由尿、粪便、汗液排出。通便、汗

41、液排出。通过肾脏随尿排随尿排钠是人和是人和动物排物排钠的主要途径。的主要途径。肾对钠的的调节能能力很力很强（多食多排、少食少排、不食不排），通（多食多排、少食少排、不食不排），通过此原理可以判断是否缺此原理可以判断是否缺盐脱水及缺脱水及缺盐程度有帮程度有帮助。助。从从营养养观点上：人点上：人们比比较关心避免关心避免Na的的过多多摄入入导致高血致高血压，但食，但食盐能改善食品的能改善食品的风味，味，一般一般选择“低低钠盐膳食膳食”。 2. 2.钾钾(K (K ）钾主要存在于主要存在于细胞内，它可胞内，它可调节细胞内胞内的渗透的渗透压， 且激活且激活许多酵解多酵解酶和呼吸和呼吸酶。K由食品供由食品

42、供给，并由，并由肾脏、汗、汗、粪排出。排出。肾排排K能力相当能力相当强。富含。富含K的食品有水果，蔬的食品有水果，蔬菜等，面包、油脂、酒、土豆、糖菜等，面包、油脂、酒、土豆、糖浆。3.3.钙钙(Ca)(Ca)a.人体中存在大量的人体中存在大量的钙，占人体重的，占人体重的2，而且，而且99是存在骨骼和牙是存在骨骼和牙齿中，中，Ca是骨骼的成分，是骨骼的成分，同同时调节肌肉收肌肉收缩，另外是一些，另外是一些酶的的辅助因助因子和激活子和激活剂。b.钙的来源：牛奶、乳制品的来源：牛奶、乳制品 、豆制品、豆制品c.缺缺钙的原因：是膳食中缺少奶、豆的原因：是膳食中缺少奶、豆类、海、海产品；以植物性食品品；

43、以植物性食品为主的主的 膳食中存在膳食中存在较多多的不利于的不利于Ca吸收的因素（草酸、植酸、吸收的因素（草酸、植酸、H2CO3、H3PO4 ) ；VD不足。不足。4.4.镁（镁（MgMg）生理功能生理功能人体中人体中镁的含量的含量较少，成年人体内少，成年人体内镁的的含量含量为25g，大部分，大部分镁存在骨中并存在骨中并结合成磷合成磷酸酸盐或碳酸或碳酸盐，抑制神，抑制神经、组织的的兴奋性；性；是是许多多酶的的辅助因子活激活助因子活激活剂。 镁的来源的来源许多食品中含多食品中含镁，尤其是，尤其是绿色植物中，小麦色植物中，小麦中中镁的含量丰富，但主要集中在胚及糠麸中，的含量丰富，但主要集中在胚及糠

44、麸中，胚乳中含量胚乳中含量较少，此外某些海少，此外某些海产品如牡蛎中品如牡蛎中镁的含量也很高。的含量也很高。5.5.磷磷(P) (P) 磷是磷是细胞中不可缺少的成分。胞中不可缺少的成分。 生理功能生理功能磷磷调节体液的体液的PH值（组成磷酸成磷酸盐）；）；参与能量参与能量转移移(Pi+APP ATP),调节酶活性活性（无活性（无活性酶Pi有活性有活性酶） 磷的来源磷的来源磷广泛存在所有磷广泛存在所有动植物食品中，食物植物食品中，食物中以豆中以豆类、花生、肉类、核桃、蛋黄中磷的花生、肉类、核桃、蛋黄中磷的含量比较丰富。但谷类及大豆中的磷主要以含量比较丰富。但谷类及大豆中的磷主要以植酸盐形式存在，

45、不易被人体消化，但若能植酸盐形式存在，不易被人体消化，但若能预先通过发酵或将谷粒、豆粒浸泡在热水中，预先通过发酵或将谷粒、豆粒浸泡在热水中，植酸能被酶水解成肌醇与磷酸盐时就可提高植酸能被酶水解成肌醇与磷酸盐时就可提高磷的吸收率。磷的吸收率。磷的添加磷的添加剂 正正磷磷酸酸盐、焦焦磷磷酸酸钠、三三聚聚磷磷酸酸钠、偏偏磷磷酸酸钠和和骨骨粉粉等等常常用用作作强化化食食品品的的磷磷的的添添加加剂，但但它它们也也都都需需经酶水水解解成成正正磷磷酸酸盐后后才才能能被被吸吸收收，而而且且其其水水解解程程度度受受磷磷酸酸聚聚合合程程度度的影响。的影响。二二. .微量元素微量元素1.锌（Zn）主要存在与骨骼、皮

46、肤、主要存在与骨骼、皮肤、头发和血液中和血液中,其中有其中有2585在在红细胞中。胞中。生理功能生理功能锌是某些是某些酶(如碳酸如碳酸酐酶LDH)的的辅助因助因子；子；锌参与蛋白和核酸的合成；存在于胰参与蛋白和核酸的合成；存在于胰岛素分子中；与唾液蛋白和素分子中；与唾液蛋白和转铁蛋白相蛋白相结合。合。 富含富含Zn的食品的食品一般一般动物性食品中物性食品中锌含量含量较高。高。 例如，例如，肉、内肉、内脏、蛋、蛋类、海、海产品。品。 缺缺Zn的表的表现 当当缺缺锌时可可表表现为食食欲欲低低下下，厌食食、偏偏食食、异异食食癖癖、生生长发育育落落后后、味味觉功功能能减减低低以以及及免免疫疫功功能能下

47、下降降，严重重时可可表表现出出智力低下。智力低下。2 .2 .铁（铁（Fe)Fe) 铁是血是血红素和某些素和某些酶的成分。的成分。食物中的食物中的铁元素可分元素可分为血血红素素铁和非和非血血红素素铁，血，血红素素铁来自于有血的来自于有血的动物食物食品，吸收率品，吸收率为2040，直接吸收，不，直接吸收，不受食物因素影响；非血受食物因素影响；非血红素素铁的吸收率的吸收率为35，受植酸和草酸的影响，受植酸和草酸的影响铁盐以二价以二价离子的形式被吸收，并以有机离子的形式被吸收，并以有机铁盐为最佳最佳吸收。吸收。 一些一些动物性食品含物性食品含铁较高且易于吸收。高且易于吸收。鸡蛋中可吸收的蛋中可吸收的

48、铁少的原因是因少的原因是因为铁与蛋黄磷与蛋黄磷蛋白中的磷蛋白中的磷结合所致。合所致。铁可作可作为面粉与其它谷物食品中的面粉与其它谷物食品中的强化化剂，但两价的，但两价的铁容易使食品褪色或氧化。容易使食品褪色或氧化。而元素而元素铁不但容易吸收，而且不会影响食品不但容易吸收，而且不会影响食品质量，所以一般宜用元素量，所以一般宜用元素铁来来强化面粉。化面粉。 3.3.碘（碘（I I） 碘是合成甲状腺素的原料，碘缺乏碘是合成甲状腺素的原料，碘缺乏时居居民易患甲状腺民易患甲状腺肿大症，克汀病（侏儒呆小症）大症，克汀病（侏儒呆小症）。碘化食碘化食盐 、海、海产品如品如鱼和和贝壳壳类中碘中碘的含量非常丰富。

49、的含量非常丰富。在食品加工中碘的大量在食品加工中碘的大量损失可能是由于失可能是由于加工不当（加工不当（长时间煮、漂洗次数多）煮、漂洗次数多） 4.4.有害微量元素有害微量元素 PbPb、AsAs、HgHg、CdCd，另，另AlAl、SnSn不太确定。不太确定。 第三节第三节 酸性食品和碱性食品酸性食品和碱性食品1. 定义定义 碱性食品：碱性食品：带阳离子金属元素较多的食品，生理带阳离子金属元素较多的食品，生理上称之为碱性食品，如钠、钾、钙、镁等。上称之为碱性食品，如钠、钾、钙、镁等。酸性食品：酸性食品：带阴离子非金属元素较多的食品，生带阴离子非金属元素较多的食品，生理上称之为酸性食品，如磷、硫

50、、氯等。理上称之为酸性食品，如磷、硫、氯等。灰分的酸碱度：灰分的酸碱度：100克食品中的灰分溶于水中，克食品中的灰分溶于水中，用用0.1mol/L酸或碱的规定溶液中和，所消耗的酸酸或碱的规定溶液中和，所消耗的酸或碱液的毫升数。以或碱液的毫升数。以“”表示碱度，以表示碱度，以“”表示酸度。表示酸度。2. 食品的酸碱性食品的酸碱性大部分果品、蔬菜、豆类都属于碱性食品。大部分果品、蔬菜、豆类都属于碱性食品。大部分鱼、禽、蛋等动物性食品属于酸性食品，米、大部分鱼、禽、蛋等动物性食品属于酸性食品，米、面等主食中含磷较多，所以它们也属于酸性食品。面等主食中含磷较多，所以它们也属于酸性食品。第四节第四节 矿

51、物质的生物有效性矿物质的生物有效性一、定义一、定义生物有效性：食品中营养素被生物体利用的实际可生物有效性：食品中营养素被生物体利用的实际可能性。能性。二、影响矿物质生物有效性的因素二、影响矿物质生物有效性的因素1. 食品的可消化行食品的可消化行2 矿物质的化学与物理状态矿物质的化学与物理状态3. 与其他营养物质相互作用与其他营养物质相互作用4. 螯合作用螯合作用5. 加工方法加工方法1. 食品的可消化性 如果食品不易消化，即食营养素再如果食品不易消化，即食营养素再丰富也得不到利用，如麸皮、米糠中含丰富也得不到利用，如麸皮、米糠中含有很多铁、锌等营养必需元素，但这些有很多铁、锌等营养必需元素，但

52、这些物质可消化性很差，因而不能利用。物质可消化性很差，因而不能利用。2. 矿物质的化学与物理状态矿物质的化学与物理状态 在消化道中，矿物质必须是溶解状态才在消化道中，矿物质必须是溶解状态才能被吸收。颗粒大小会影响可消化性和溶能被吸收。颗粒大小会影响可消化性和溶解度。解度。3. 与其他营养物质相互作用与其他营养物质相互作用 饮食中一种矿物质过量就会招另一种饮食中一种矿物质过量就会招另一种矿物质利用。两种元素竞争蛋白质载体上矿物质利用。两种元素竞争蛋白质载体上的结合部位，或者一种矿物质与另一种矿的结合部位，或者一种矿物质与另一种矿物质化合后一起排泄掉，造成后者缺乏；物质化合后一起排泄掉，造成后者缺

53、乏；也存在相互促进作用，如钙与乳生成乳酸也存在相互促进作用，如钙与乳生成乳酸钙，铁与氨基酸成盐，都可使这些矿物质钙，铁与氨基酸成盐，都可使这些矿物质成为可溶态，有利于吸收。成为可溶态，有利于吸收。4. 螯合作用螯合作用传递和贮存金属离子的螯合物：氨基酸传递和贮存金属离子的螯合物：氨基酸金属螯合物；金属螯合物；新陈代谢必需的螯合物：亚铁血红素新陈代谢必需的螯合物：亚铁血红素血红蛋白螯合物；血红蛋白螯合物；降低生物有效性、干扰营养素的螯合物：降低生物有效性、干扰营养素的螯合物：植酸金属螯合物。植酸金属螯合物。5. 加工方法加工方法 磨碎的细度可提高难溶元素的生物有磨碎的细度可提高难溶元素的生物有效

54、性：添加到液体食物中的难溶的铁化合效性：添加到液体食物中的难溶的铁化合物，经加工并延长贮藏期可变为具有较高物，经加工并延长贮藏期可变为具有较高生物活性的形式：发酵后的面团锌、磷的生物活性的形式：发酵后的面团锌、磷的生物有效性提高。生物有效性提高。注：一般，动物性食品中的矿物质元素的生注：一般，动物性食品中的矿物质元素的生物有效性优于植物性食品。物有效性优于植物性食品。三、提高矿物质生物有效性的方法1. 避免食品中各种成分的不利化学反应避免食品中各种成分的不利化学反应2. 利用有利的化学反应利用有利的化学反应3. 注意酸性食品和碱性食品的合理搭配注意酸性食品和碱性食品的合理搭配矿物质在食品加工中

55、的变化矿物质在食品加工中的变化 矿物物质在生物体内具有重要的功能，能在生物体内具有重要的功能，能维持体液和持体液和细胞的渗透胞的渗透压及机体的酸碱平衡，及机体的酸碱平衡，有些有些矿物物质是是酶的的辅助因子。食品中的助因子。食品中的矿物物质不不仅具有上述的具有上述的营养和生理功能，而养和生理功能，而且它且它还能使食品具有能使食品具有风味，影响食品的味，影响食品的质地。（含地。（含铁的脂肪氧合的脂肪氧合酶、酚、酚类化合物与化合物与金属离子等）。金属离子等）。 （1）食品中）食品中矿物物质的含量有些是相当的含量有些是相当稳定定的，有些的，有些则变化很大。受到化很大。受到环境因素的影境因素的影响响 很

56、大，例如土壤中金属含量、地区分很大，例如土壤中金属含量、地区分布、季布、季节、水源、施用肥料、水源、施用肥料、杀虫虫剂和和杀菌菌剂以及膳食特点的影响。以及膳食特点的影响。 （2）食品中的）食品中的矿物物质在加工在加工过程中程中矿物元物元素可直接或素可直接或间接添加到食品种，使接添加到食品种，使矿物物质含量含量变化很大。化很大。（3）食品中）食品中矿物物质损失与与失与与维生素丕同，它生素丕同，它常常不是化学反常常不是化学反应引起的，而是通引起的，而是通过物理作物理作用的除去或与其它物用的除去或与其它物质形成一种不适宜于人形成一种不适宜于人和和动物体吸收利用的形物体吸收利用的形态。食品加工中最初。食品加工中最初的淋洗及整理除去下脚料的的淋洗及整理除去下脚料的过程是食品中程是食品中矿物物质损失的主要途径。而在烹失的主要途径。而在烹调或或热烫中也中也由于遇水而使由于遇水而使矿物物质遭受大量遭受大量损失。谷物在失。谷物在磨碎磨碎时会会损失大量失大量矿物物质，所以食品磨得越，所以食品磨得越细，微量元素，微量元素损失越多。失越多。（4）有些加工情况反而使）有些加工情况反而使矿物物质含量增含量增加，如接触金属容器和包装材料后引加，如接触金属容器和包装材料后引起的起的.