食品化學(xué)第6章維生素與礦物質(zhì)

1、第第6 6章章 維生素與礦物質(zhì)維生素與礦物質(zhì) (Vitamin and Minerals)contents第一節(jié)第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化維生素在食品加工貯藏中的變化 第二節(jié)第二節(jié) 礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn): 1.維生素的穩(wěn)定性與化學(xué)變化維生素的穩(wěn)定性與化學(xué)變化 2.礦物質(zhì)的變化礦物質(zhì)的變化第一節(jié)第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化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。小分子有機(jī)化合物。必須從食物中攝取。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。在

2、物質(zhì)的代謝中起著非常重要的作用。維生素的功能維生素的功能輔酶或輔酶前體輔酶或輔酶前體:如煙酸如煙酸,葉酸等葉酸等抗氧化劑抗氧化劑:VE,VC遺傳調(diào)節(jié)因子遺傳調(diào)節(jié)因子:VA,VD某些特殊功能某些特殊功能:VA-視覺功能；視覺功能；VC-血血管脆性管脆性Classification of VitaminsB族water-soluble VitVitfat-soluble VitVB1,VB2,VPPVB5,VB6,VHVB11,VB12VAVDVEVKVC第一節(jié)第一節(jié) 維生素在食品加工貯藏中的變化維生素在食品加工貯藏中的變化一、一、VC生物活生物活性最高性最高M(jìn)ode of Degradation

3、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。影響影響VCVC降解的因素降解的因素 O O2 2濃度及催化劑：濃度及催化劑：催化氧化時(shí)催化氧化時(shí), ,降解速度正比于氧降解速度正比于氧氣的濃度。氣的濃度。 高濃度的糖、鹽等溶液：高濃度的糖、鹽等溶液：使氧化速度減慢使氧化速度減慢; ;半胱氨半胱氨酸酸, ,多酚多酚, ,果膠等對其有保護(hù)作用。果膠等對其有保護(hù)作用。 pHpH值值: :V VC C在酸性溶液在酸性溶液(pH(pH4)4)中較穩(wěn)定。中較穩(wěn)定。 溫度及溫度及A AW W: :結(jié)晶結(jié)晶V VC C在在100100不降解，

4、而不降解，而V VC C水溶液易氧水溶液易氧化，隨化，隨TT，V V降解降解； A AW W， V V降解降解。水分活度與抗壞血酸破壞速率的關(guān)系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； 面粉影響影響VCVC降解的因素降解的因素 酶：酶：如多酚氧化酶，如多酚氧化酶，V VC C氧化酶，氧化酶，H H2 2O O2 2酶，細(xì)胞色素氧化酶，細(xì)胞色素氧化酶等可加速酶等可加速V VC C的氧化降解。的氧化降解。其它成分：其它成分：如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果酸，如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果酸，檸檬酸，聚磷酸等對檸檬酸，聚磷酸等對V VC C有保護(hù)作用，亞硫酸

5、鹽對其也有有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對其也有保護(hù)作用。保護(hù)作用。二、二、VB1 (thiamin) VB1的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性具有酸具有酸- -堿性質(zhì)。堿性質(zhì)。對熱非常敏感對熱非常敏感, ,在堿性介質(zhì)中加熱易分解。在堿性介質(zhì)中加熱易分解。對光不敏感對光不敏感, ,在酸性條件下穩(wěn)定在酸性條件下穩(wěn)定, ,在在堿性及中型堿性及中型 介質(zhì)中不穩(wěn)定。介質(zhì)中不穩(wěn)定。降解受降解受A AW W影響影響, , A AW W 0.50.50.650.65降解最快。降解最快。V VB1B1酶降解酶降解, ,血紅蛋白和肌紅蛋白為降解的非酶血紅蛋白和肌紅蛋白為降解的非酶催化劑。催化劑。食品的加工與貯藏中易損失。食品的加工與貯藏中

6、易損失。 硫胺素和脫羧輔酶降解速率與硫胺素和脫羧輔酶降解速率與pHpH的關(guān)系的關(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)系食品加工貯藏對食品加工貯藏對VB1的影響的影響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)。亞硫酸鹽破壞亞硫酸鹽破壞 5-羥乙基羥乙基-4-甲基噻唑甲基噻唑 -甲基甲基-5-磺甲基嘧啶磺甲基嘧啶堿性條件堿性條件 5-羥乙基羥乙基-4-甲基噻唑甲基噻唑 羥甲基嘧啶羥甲基嘧啶硫胺素的降解硫胺素的降解羥甲基嘧啶羥甲基嘧啶甲基甲基5磺甲磺甲基嘧啶基嘧啶烹調(diào)食烹調(diào)食品中的品中的“肉香肉香味味”三、三、VB2 (Riboflavin核黃素核黃素)F

7、MNFADVB2的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性v對熱穩(wěn)定對熱穩(wěn)定, ,對酸和中性對酸和中性pHpH也穩(wěn)定也穩(wěn)定. .v在堿性條件下迅速分解在堿性條件下迅速分解. .v在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素, ,并產(chǎn)生自由基并產(chǎn)生自由基, ,破破壞其它營養(yǎng)成分產(chǎn)生異味壞其它營養(yǎng)成分產(chǎn)生異味, ,如牛奶的日光臭味即由如牛奶的日光臭味即由此產(chǎn)生此產(chǎn)生. .四、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 Vitfat-soluble

8、 VitVA來源:fat-soluble Vit動(dòng)物植物:類胡蘿卜素 (維生素A 原) VA的穩(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-soluble VitVD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)定性對熱，堿較穩(wěn)定，但光照

9、和氧氣存在下會(huì)迅速破壞。結(jié)晶的維生素D對熱穩(wěn)定。 六、六、VE生育酚的抗氧化能力 食品 生物體內(nèi) 清除生成的自由基 穩(wěn)定性有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（特別是紫外光）則很快被破壞，對熱、酸較穩(wěn)定，但對堿不穩(wěn)定。1.食品本身的影響

10、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 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) 溫度越高，損失越大；溫度越高，損失越大； 加熱時(shí)間越長，損失越多；加熱時(shí)間越長，損失越多； 加熱方式不同，損失不同；加熱方式不同，損失不同；淋洗、漂燙：水溶性損失，短時(shí)間熱燙減少淋洗、漂燙：水溶性損失，短時(shí)間熱燙減少 維生素的損失。維生素的損失。冷卻方法：空氣冷卻損失較小。冷卻方法：空氣冷卻損失較小。微波加熱：損失小。微波加熱：損失小。蒸汽加熱：比熱燙小，比微波大。蒸

11、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。熱滅菌處理：高溫瞬時(shí)夠滅菌法。 A AW W、包裝材料、貯藏條件包裝材料、貯藏條件 單分子層水的單分子層水的A AW W, , 很穩(wěn)定；很穩(wěn)定； 多分子層水多分子層水, , A AW W,維生素降解速度維生素降解速度。s 氯氣，次氯酸離子，二氧化硫等與維生素發(fā)生反應(yīng)。氯氣，次氯酸離子，二氧化硫等與維生素發(fā)生反應(yīng)。s 二氧化硫和亞硫酸鹽保護(hù)二氧化硫和亞硫酸鹽保護(hù)V VC C，但會(huì)與，但會(huì)與V VB1B1和比多醛反應(yīng)。和比多醛反應(yīng)。s 亞硝酸鹽可造成亞硝酸鹽可造成V VB1B1的破壞。的破壞。s 氧化性物質(zhì)會(huì)加速氧化性物質(zhì)會(huì)加速V VC C

12、，胡蘿卜素，葉酸等的氧化，而還，胡蘿卜素，葉酸等的氧化，而還原性物質(zhì)會(huì)保護(hù)這些維生素原性物質(zhì)會(huì)保護(hù)這些維生素s 酸堿對不同維生素有不同影響。酸堿對不同維生素有不同影響。第二節(jié)第二節(jié) 礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化礦物質(zhì)在食品加工貯藏中的變化主要功能：主要功能： 是構(gòu)成生物體的組成部分。是構(gòu)成生物體的組成部分。 維持生物體的滲透壓。維持生物體的滲透壓。 維持機(jī)體的酸堿平衡。維持機(jī)體的酸堿平衡。 酶的活化劑。酶的活化劑。 對食品的感官質(zhì)量有重要作用對食品的感官質(zhì)量有重要作用分類 b常量元素：（99）鉀、鈉、鈣、鎂、氯、硫、磷和碳酸鹽等b微量元素:（低于 50 mg/kg) 必需營養(yǎng)元素，F(xiàn)e，Cu，

13、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。來源植物性食品植物性食品 水果：水果：K K含量高，大部分與有機(jī)物結(jié)合含量高，大部分與有機(jī)物結(jié)合, ,或是有機(jī)物或是有機(jī)物 的組成部分的組成部分, ,常以磷酸鹽常以磷酸鹽, ,草酸鹽的形式存在草酸鹽的形式存在. . 豆類：豆類：礦物質(zhì)含量最豐富礦物質(zhì)含量最豐富,K, P, Fe, Mg, Zn, Mn ,K, P, Fe, Mg, Zn, Mn 等含量均較高，其中等含量均較高，其中P P主要以植酸鹽形式存主要以植酸鹽形式存 在。在。 谷物谷物: 礦物質(zhì)含量相對較少，主要存在于

14、種子外皮。礦物質(zhì)含量相對較少，主要存在于種子外皮。來源動(dòng)物性食品動(dòng)物性食品肉類：肉類：Na, K, Fe, P ,Mn Na, K, Fe, P ,Mn 含量較高含量較高,Cu,Co,Zn, ,Cu,Co,Zn, 等也有少量，以可溶性氯化物磷酸鹽，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)合。碳酸鹽形式存在或與蛋白質(zhì)結(jié)合。牛乳：牛乳：主要含主要含Ca,Ca,也含有少量也含有少量K, Na, Mg, P,Cl, K, Na, Mg, P,Cl, S S等。等。蛋類：蛋類：含人體所需的各類礦物質(zhì)。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)溶解狀態(tài) :有些常量元素，

15、尤其是單價(jià)的有些常量元素，尤其是單價(jià)的 。（K、Na、SO42-）膠態(tài)形式膠態(tài)形式 ：游離的、溶解的、非離子化。游離的、溶解的、非離子化。（多價(jià)離子（多價(jià)離子 ）螯合狀態(tài)螯合狀態(tài) ：金屬元素金屬元素 （鈷元素）（鈷元素） 二、礦物質(zhì)在食品加過程中的變化F一般加工對其含量的影響一般加工對其含量的影響 礦物質(zhì)在加工中不會(huì)因?yàn)楣?，熱，氧等因素而分解，但加工礦物質(zhì)在加工中不會(huì)因?yàn)楣?，熱，氧等因素而分解，但加工?huì)改變其生物利用性。如，精制，烹調(diào)，溶水等會(huì)使其含量下降。會(huì)改變其生物利用性。如，精制，烹調(diào)，溶水等會(huì)使其含量下降。F加工時(shí)因容器帶入會(huì)使其含量增加加工時(shí)因容器帶入會(huì)使其含量增加 如鐵鍋炒菜等。如鐵鍋炒菜等。F加工后生物有效性提高加工后生物有效性提高 如面粉發(fā)酵后生