第八章礦物質(zhì)

第八章教學(xué)目的和要求1.了解礦物質(zhì)的種類和它們?cè)跈C(jī)體中的作用。2.掌握：⑴、礦物質(zhì)在食品加工、處理中所發(fā)生的變化；⑵、以及對(duì)機(jī)體利用率產(chǎn)生的影響。8.1概念及分類8.1.1概念地殼中存在90種化學(xué)元素，25種為生命所必需H、C、N、O、F、Na、Mg、Si、P、S、Cl、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Sn、I構(gòu)成生物體（或食品）中的元素已知有60多種礦物質(zhì)是指除C、H、O、N構(gòu)成水和有機(jī)物質(zhì)的元素以外的其它元素，又稱無機(jī)鹽。8.1.2分類

一、從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度分1.必需元素（營(yíng)養(yǎng)元素）21種2.非必需元素（非營(yíng)養(yǎng)元素非毒性元素或中性元素、有益元素或輔助營(yíng)養(yǎng)元素）Al、Ni、B、Sn等3.非營(yíng)養(yǎng)有毒元素Pb、As、Hg、Cd

必需元素機(jī)體的正常組織中都存在，含量比較固定；缺乏時(shí)發(fā)生組織上和生理上異常，補(bǔ)充后可恢復(fù)正?；蚍乐巩惓Ｇ闆r發(fā)生。二、從含量上分類常量>0.01%微量<0.01%常量元素CaMgKNaPSCl

必需微量元素FeZnCuIMoMnCo痕量元素

SeCrNiSn

SiF常量元素每日人體需要量在100mg以上，如鈣、磷、鈉、鉀、氯、硫等。微量元素每日人體需要量在100mg以下，但具有高度的生理活性。痕量元素每日人體需要量在10mg以下，但具有高度的生理活性。

8.1.3礦物質(zhì)在食品中的存在形式1、可溶性鹽如Na+、K+、Cl－、SO42－

等離子形成的鹽2、難溶或不溶性鹽如磷酸鹽、植酸鹽等3、以膠粒成分存在4、以螯合物形式存在如磷酸螯合物、含金屬的酶、葉綠素、血紅素、VB12

5、以大分子結(jié)合或夾帶成分存在如許多食品蛋白質(zhì)、多糖中都含有一定量金屬離子和酸根8.1.4伯特蘭德（G.Bertrand）定律生物缺少某種必需的元素時(shí)就不能生存適量時(shí)正常生長(zhǎng)過量時(shí)有毒。生物效應(yīng)攝入量死亡缺乏適量毒性死亡8.2礦物質(zhì)的作用1、構(gòu)成體質(zhì)骨骼CaMgP蛋白質(zhì)組成S酶（Zn酶）體液NaK2、保持滲透壓、酸堿平衡體內(nèi)滲透壓主要由Na、K等維持，血漿滲透摩爾數(shù)為0.308，體內(nèi)pH值為7.35～7.45

有機(jī)緩沖體系(蛋白質(zhì)、氨基酸)無機(jī)緩沖體系（碳酸鹽、磷酸鹽等）8.2礦物質(zhì)的作用3、保持神經(jīng)、肌肉的興奮性Na、K↑Ca、Mg↓（一定比例）4、使機(jī)體具有特殊生理功能如參與體內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)，血紅蛋白中Fe，碳酸酐酶中Zn….5、改善食品感官性狀與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值如磷酸鹽增加肉的持水性，Ca保持水果、蔬菜的脆性等

8.3表8—1各種礦物質(zhì)的作用及來源鈣為凝血因子，能降低神經(jīng)、肌肉的興奮性，是構(gòu)成骨骼、牙齒的主要成分綠色蔬菜、乳類、蛋類含量多，豆?jié){中含量較牛奶為少磷是骨骼、牙齒、細(xì)胞核蛋白、各種酶的主要成分，協(xié)助糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝，參與緩沖系統(tǒng)，維持酸堿平衡乳類、肉類、豆類和五谷類中鐵是血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素和其它酶系統(tǒng)的主要成分，幫助氧的運(yùn)輸肝、蛋黃、血、豆類、肉類、綠色蔬菜、杏、桃中；乳類含量較少，羊乳尤少銅對(duì)制造紅細(xì)胞、合成血紅蛋白和鐵的吸收起很大作用，與許多酶如細(xì)胞色素酶、氧化酶的關(guān)系密切，存在于人體紅細(xì)胞、腦、肝等組織內(nèi)，缺乏時(shí)引起貧血肝、肉、魚、海蠣、全谷、硬果、豆類鋅為不少酶的組成成分，如與能量代謝有關(guān)的碳酸酐酶，促進(jìn)C02交換與核酸代謝有關(guān)的酶，調(diào)節(jié)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄，促蛋白質(zhì)合成，還參與和免疫有關(guān)酶的作用；缺乏時(shí)胸腺萎縮免疫力低下、發(fā)育受阻，矮身材、食欲差，有貧血、皮炎、腸炎等，性發(fā)育差，男性需要量高于女性魚、蛋、肉、禽、全谷、麥胚、豆酵母等，動(dòng)物性食物利用率高鎂構(gòu)成骨骼和牙齒成分，激活糖代謝酶，與肌肉神經(jīng)興奮性有關(guān)，為細(xì)胞內(nèi)陽離子，對(duì)所有細(xì)胞代謝過程都重要，常與鈣同時(shí)缺乏，導(dǎo)致手足搐搦谷類、豆類、干果、肉、乳類碘為甲狀腺素T3、T4主要成分，缺乏時(shí)引起單純性甲狀腺腫及地方性克汀病海產(chǎn)如海帶、紫菜、海魚等，含碘豐富表8-2部分礦物質(zhì)的功能作用、缺乏癥與過多癥名稱主要生理功能缺乏?。òY）過多?。òY）鈣1.構(gòu)成骨骸、牙齒2.構(gòu)成混合鈣池(鈣、鎂、鉀、鈉),維持所有細(xì)炮正常生理狀態(tài)骨軟化、兒童佝僂病、維生意D缺乏癥、易出血、抽筋等

鐵1.人體必需微量元素2.運(yùn)氧、參與組織呼吸推動(dòng)生物氧化缺鐵性貧血長(zhǎng)期攝入過劑量的鐵可引起色素沉著,肝脾腫大,性機(jī)能下降,關(guān)節(jié)炎,免疫功能下降,感染率增加等鋅1.人體必需微量元素2.是體內(nèi)多種酶的組成部分性功能發(fā)育障礙,味覺下降等長(zhǎng)期攝入過劑量的鋅可引起惡心、嘔吐、腿部痙攣、便血等硒1.對(duì)細(xì)胞膜起保護(hù)作用2.調(diào)節(jié)多種維生素的吸收和消耗3.可降低鎘，汞等有毒金屬毒性4.對(duì)化學(xué)致癌物有結(jié)抗作用生長(zhǎng)阻滯、大骨節(jié)病、白內(nèi)障、易患冠心病和腫瘤等長(zhǎng)期攝入過劑量的硒,可發(fā)生慢性中毒,食欲減退,肝損壞,指甲脆裂,毛發(fā)脫落,貧血等碘1.人體必須微量元素2.構(gòu)成甲狀腺激素的原料甲狀腺腫,性機(jī)能減退,神情呆板,小兒呆小癥,可能的乳腺癌

表8—3各種礦物質(zhì)的每日需要量營(yíng)養(yǎng)素每日需要量鈣0.6g～1.2g磷0.4g～1.2g鐵15mg～18mg鋅10mg～15mg銅1mg～3mg鎂

碘

8.4食品中的礦物質(zhì)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,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。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)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)。

8.4食品中的礦物質(zhì)8.4食品中的礦物質(zhì)8.4.1影響礦物質(zhì)含量的因素

食品中礦物質(zhì)的含量受各種因素影響土壤、品種、飼料、食品加工8.4.2乳品中的礦物質(zhì)牛乳中的礦物質(zhì)表8—4牛乳中礦物質(zhì)的平均值元素NaKCaMgP總P無ClFeZnCuMn

mg%5014512013957510013.80.30.028.4.3肉類中的礦物質(zhì)肉類中礦物質(zhì)含量一般0.8～1.2%表8—5肉類礦物質(zhì)含量mg%

種類灰分%CaPFeNaKMg豬肉1.291752.37028518牛肉0.8111712.86535518羊肉1.2101471.27529515另外還有ZnCoCuNiMn

肉類是磷、鐵的重要來源存在狀態(tài)：1、Na、K主要存在于體液及軟組織中2、Ca、P主要與蛋白質(zhì)結(jié)合—非溶性8.4.4植物產(chǎn)品中的礦物質(zhì)果蔬是礦物元素的重要來源小白菜100g絕干物含量表灰分KNaMgCaPFe16.4g1.3g1.0g0.2g1.2g0.3g34mgZnCuSeMnCo3.3mg0.3mg23μg2.6mg18μg8.5礦物質(zhì)的生物有效性一、概述在考慮食品的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量時(shí)，不僅要考慮其含量，還要考慮其被生物利用的實(shí)際利用率，即生物有效性。8.5礦物質(zhì)的生物有效性二、影響因素1、可消化性(植酸、草酸等影響消化)2、存在形態(tài)（可溶、粒細(xì)易被吸收）3、相互作用（競(jìng)爭(zhēng)、化合，協(xié)同、拮抗，Ca與Zn拮抗）4、螯合作用(有的有利于吸收，提高生物有效性如：M—氨基酸、血紅素、Zn—EDTA；有的干擾、降低生物有效性如：M—植酸)8.6食物中礦物元素的生物有效性1、動(dòng)物食品與植物食品

動(dòng)物食品>植物食品的生物有效性2、Ca人對(duì)Ca的吸收很不完全，70～80%排泄，易受食物中植酸、草酸、脂肪酸、磷酸鹽、pH影響。有利因素：VD、乳糖（可溶）、氨基酸。3、Fe人對(duì)Fe的吸收率極低（1～22%），大米1%，玉米3%，小麥5%，蛋3%，魚11%，肉、肝臟22%。只有Fe2+才被吸收，受植酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽、pH、碳酸鹽、多酚類的影響。VC、VB2、半胱氨酸有利于吸收。8.7造成礦物質(zhì)在食品中含量減少的原因1、食品原料的生長(zhǎng)條件。2、加工中淋洗、漂白等。可使食品暴露部分的可溶性礦物質(zhì)流失而減少。3、谷物加工。磨碾去皮（同時(shí)也把胚去掉），使礦物質(zhì)流失。4、水果去皮、去核和蔬菜去掉不可食用部分，也會(huì)損失礦物質(zhì)。

礦物質(zhì)在食品加工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?，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。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%。8.8礦物質(zhì)對(duì)食品性狀的影響1、可溶性鹽類。在食品加工中易損失，對(duì)調(diào)節(jié)食品的滲透壓起較大的作用，使其轉(zhuǎn)移性變易，直接影響食品味道。2、難溶或不溶性鹽，在食品中生物利用性差，常給食品帶來劣質(zhì)。粗糙、難看、口感變差。3、大多數(shù)螯合物具有特殊功能和特殊的加工特性。磷酸鹽—蛋白質(zhì)沉淀；血紅素、葉綠素—色素；血紅素-鐵十分易于吸收4、大分子結(jié)合的礦物質(zhì)。易于吸收；對(duì)食品質(zhì)地常具有一定的影響。8.9酸性食品與堿性食品8.9.1概念

（1）金屬元素在人體內(nèi)氧化生成Na2OK2OCaO

MgO。含有陽離子金屬元素較多的食品在生理上稱為堿性食品，如果蔬，豆類等。（2）非金屬元素P、S、Cl在體內(nèi)氧化為PO43-、SO42-、Cl-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，故在生理上稱為酸性食品，如肉，魚，蛋，米等。8.9酸性食品與堿性食品8.9.2判斷方法

采取灰化的方法，再用酸或堿中和來確定。100g食品的灰分→水，用0.1N酸或堿滴定，所消耗的ml數(shù)即為食品灰分的酸、堿度?！?”表示堿度“-”表示酸度。8.10堿性食品大部分果、蔬、豆類屬堿性食品大豆+2.2，西瓜+9.4，豆腐+0.2，海帶+14.6，菜豆+5.2，香蕉+8.4，馬鈴薯+5.2，梨+8.4，菠菜+12.0，蘋果+8.2，胡蘿卜+8.3，柿子+6.2黃瓜+4.6，牛乳+0.3248.11酸性食品大麥-2.5，干魷魚-48.0，啤酒-4.8，鯉-6.4大部分的肉、魚、禽、蛋,因?yàn)楹S富的含硫蛋白質(zhì)，米、面粉制品含磷多，所以屬酸性食品。豬肉-5.6，稻米-11.7，牛-5.0，面粉-6.5，雞-7.6面包-0.8，雞蛋黃-18.8，花生-3.0，蝦-1.8

8.12生理酸、堿平衡血液pH=7.35～7.45，適當(dāng)量的酸性食品與堿性食品，在生理上可以達(dá)到酸、堿平衡。一般情況下，易引起酸中毒（主食為酸性食品）。血液顏色加深、粘度增加，胃酸過多，胃潰瘍，動(dòng)脈硬化，疲勞等關(guān)于食品營(yíng)養(yǎng)素的添加,必須符合以下條件1、在相當(dāng)數(shù)量的人群中，所攝入的營(yíng)養(yǎng)素低于膳食中應(yīng)有水平。2、用來補(bǔ)充此營(yíng)養(yǎng)素的食品被該人群消費(fèi)