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1、第第6 6章章 维生素与矿物质维生素与矿物质 (Vitamin and Minerals)Introduction of Vitamins 维生素（维生素（VitaminVitamin）维持机体正常生命活）维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物。动不可缺少的一类小分子有机化合物。这类物质在人和动物体内不能合成，或这类物质在人和动物体内不能合成，或合成的量不能满足机体的需要，必须从合成的量不能满足机体的需要，必须从食物中摄取。食物中摄取。维生素不是机体的主要结构材料，也不维生素不是机体的主要结构材料，也不是体内能源物质，但它们在物质的代谢是体内能源物质，但它们在物质的代谢中起着非常重
2、要的作用。中起着非常重要的作用。维生素的功能维生素的功能 辅酶或辅酶前体辅酶或辅酶前体:如烟酸、叶酸等如烟酸、叶酸等 抗氧化剂抗氧化剂:VE、VC 遗传调节因子遗传调节因子:VA、VD 某些特殊功能某些特殊功能:VA-视觉功能；视觉功能；VC-血血管脆性管脆性Classification of VitaminsB族族water-soluble VitVitfat-soluble VitVB1,VB2,VPPVB5,VB6,VHVB11,VB12VAVDVEVKVC第一节第一节 维生素在食品加工贮藏中的变化维生素在食品加工贮藏中的变化Overview of Water-Soluble Vitam
3、insuDissolve in wateruGenerally readily excreteduSubject to cooking lossesuFunction as a coenzymeuParticipate in energy metabolismuMarginal deficiency more commonVC(Ascorbic Acid)生物活生物活性最高性最高VC(Ascorbic Acid)OHOHCOHHOH2COHOHHOH2CHCOHOHOOOD-D-抗坏血酸抗坏血酸 D-D-脱氢抗坏血酸脱氢抗坏血酸Mode of Degradation2，3-二酮古洛糖酸木酮糖3
4、-脱氧戊酮糖糠醛2-呋喃甲酸Cu2+、Fe3+催化的氧化反应速度比自发氧化速度快许多倍。影响影响VCVC降解的因素降解的因素 O O2 2浓度及催化剂浓度及催化剂催化氧化时催化氧化时,降解速度正比与氧气的浓度。降解速度正比与氧气的浓度。非催化氧化时非催化氧化时,降解速度与氧气的浓度无正降解速度与氧气的浓度无正比关系比关系,当当POPO2 2 0.4atm0.4atm，反应趋于平衡。，反应趋于平衡。有催化剂时有催化剂时,氧化速度比自动氧化快氧化速度比自动氧化快2-32-3个个数量级数量级,厌氧时厌氧时,金属离子对氧化速度无影金属离子对氧化速度无影响。响。影响影响VCVC降解的因素降解的因素 高浓
5、度的糖、盐等溶液：高浓度的糖、盐等溶液：可减少溶解氧可减少溶解氧,使氧使氧化速度减慢化速度减慢;半胱氨酸半胱氨酸,多酚多酚,果胶等对其有保护果胶等对其有保护作用。作用。pH pH值值:V VC C在酸性溶液在酸性溶液(pH(pH4)4)中较稳定中较稳定,在中性在中性以上的溶液以上的溶液(pH(pH7.6)7.6)中极不稳定。中极不稳定。温度及温度及A AW W:结晶结晶V VC C在在100100不降解，而不降解，而V VC C水溶液水溶液易氧化，随易氧化，随TT，V V降解降解；A AW W，V V降解降解。水分活度与抗坏血酸破坏速率的关系水分活度与抗坏血酸破坏速率的关系O橙汁晶体；蔗糖溶液
6、；玉米，大豆乳混合物；面粉影响影响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，酶，细胞色素氧化酶等可加速细胞色素氧化酶等可加速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，黄烷醇，及多羟基如花青素，黄烷醇，及多羟基酸如苹果酸，柠檬酸，聚磷酸等对酸如苹果酸，柠檬酸，聚磷酸等对V VC C有保护有保护作用，亚硫酸盐对其也有保护作用。作用，亚硫酸盐对其也有保护作用。VC的功能的功能 (Functions of Vitamin C)Reducing agent(antioxidant)Iron absor
7、ptionSynthesis of carnitine,tryptophan to serotonin,thyroxine,cortiscosteroids,aldosterone,cholesterol to bile acidsImmune functions Cancer prevention?Collagen synthesisAntioxidantCan donate and accept hydrogen atoms readily Water-soluble intracellular and extracellular antioxidant Must be constantl
8、y enzymatically regenerated Needs are higher for smokers缺乏症（Deficiency of Vitamin C）ScurvyDeficient for 20-40 daysFatigue,pinpoint hemorrhagesBleeding gums and joints.HemorrhagesAssociated with poverty Rebound scurvyimmediate halt to excess vitamin C supplements Who is at risk?Infants,elderly menAlc
9、oholics,smokers食物来源食物来源Food Sources of Vitamin CCitrus fruits Potatoes Green peppersCauliflower Broccoli StrawberriesRomaine lettuce SpinachEasily lost through cookingSensitive to heatSensitive to iron,copper,oxygenVB1(thiamin)Contains sulfur and nitrogen groupVB1的稳定性的稳定性具有酸具有酸-碱性质碱性质对热非常敏感对热非常敏感,在碱
10、性介质中加热易分解在碱性介质中加热易分解.对光不敏感对光不敏感,在酸性条件下稳定在酸性条件下稳定,在碱性及中型在碱性及中型 介质中不稳定介质中不稳定.其降解受其降解受A AW W影响极大影响极大,一般在一般在A AW W为为0.5-0.650.5-0.65范范 围降解最快围降解最快.硫胺素和脱羧辅酶降解速率与硫胺素和脱羧辅酶降解速率与pHpH的关系的关系 早餐谷物食品在45贮藏条件下硫胺素的降解速率与体系中水分活度的关系VB1的稳定性的稳定性能被能被V VB1B1酶降解酶降解,同时同时,血红蛋白和肌红蛋白血红蛋白和肌红蛋白可作为降解的非酶催化剂。可作为降解的非酶催化剂。食品的加工与贮藏中易损失
11、。食品的加工与贮藏中易损失。降解两环间亚甲基易与强亲核试剂发生亲核取代反应两环间亚甲基易与强亲核试剂发生亲核取代反应硫胺素被亚硫酸盐破坏硫胺素被亚硫酸盐破坏 5-5-羟乙基羟乙基-4-4-甲基噻唑甲基噻唑-甲基甲基-5-5-磺甲基嘧啶磺甲基嘧啶在碱性条件下所发生的降解反应在碱性条件下所发生的降解反应 5-5-羟乙基羟乙基-4-4-甲基噻唑羟甲基嘧啶甲基噻唑羟甲基嘧啶硫胺素的降解硫胺素的降解羟甲基嘧啶羟甲基嘧啶甲基甲基5磺甲磺甲基嘧啶基嘧啶烹调食烹调食品中的品中的“肉香肉香味味”VB1缺乏症缺乏症Deficiency of ThiaminOccurs where polished rice is
12、 the only stapleDy beriberi Weakness,nerve degeneration,irritability,poor arm/leg coordination,loss of nerve transmission （无力、感觉麻木、易怒，上、下肢肌无力，手、（无力、感觉麻木、易怒，上、下肢肌无力，手、足下垂，膝反射降低或消失）足下垂，膝反射降低或消失）Wet beriberi Edema,enlarge heart,heart failure（浮肿，心悸、气短，右心室扩大，心力衰竭）（浮肿，心悸、气短，右心室扩大，心力衰竭）食物来源食物来源Food Sources
13、 of ThiaminWide variety of food White bread,pork,hot dogs,uncheon meat,cold cereal Enriched grains/whole grains Thiaminase found in raw fish易缺人群Who is at Risk For Deficiency?PoorAlcoholicsElderlyDiet consisting of highly processed foodsB Vit-VB2(Riboflavin核黄素核黄素)FMNFADStructure:VB2稳定性稳定性v对热稳定对热稳定,对酸
14、和中性对酸和中性pHpH也稳定也稳定,在在120 120 加热加热6h6h仅少量破坏仅少量破坏.v在碱性条件下迅速分解在碱性条件下迅速分解.v在光照下转变为光黄素和光色素在光照下转变为光黄素和光色素,并产并产生自由基生自由基,破坏其它营养成分产生异味破坏其它营养成分产生异味,如牛奶的日光臭味即由此产生如牛奶的日光臭味即由此产生.缺乏症缺乏症（Deficiency of Riboflavin）Ariboflavinosis Glossitis,cheilosis,seborrheic dermatitis,stomatitis,eye disorder,throat disorder,nervo
15、us system disorderOccurs within 2 months Usually in combination with other deficienciesGlossitisVB2缺乏症-“花舌头”或“地图舌”易缺人群（Who is at Risk For Deficiency?）RareLow milk/dairy intakeAlcoholicsLong term phenobarbital use 食物来源食物来源（Food Sources of Riboflavin）Milk/products,Enrichedgrains,Liver,Oyster,Brewers y
16、eastSensitive to uv radiation(sunlight)Stored in paper,opaque plastic containersVA A A1 1（视黄醇）（视黄醇）：主要是全反式结构，其生物：主要是全反式结构，其生物效价最高。效价最高。A A2 2（脱氢视黄醇）（脱氢视黄醇）：存在于淡水鱼中，其生：存在于淡水鱼中，其生物效价为维生素物效价为维生素A A1 1的的4040。新维生素新维生素A A：l l，3 3一顺异构体，它的生物效一顺异构体，它的生物效价为维生素价为维生素A A1 1的的7575。fat-soluble VitVA来源来源:fat-soluble Vit动物动物植物植物:类胡萝卜素类胡萝卜素 (维生素维生素A A 原原)VA的稳定性的稳定性 无无O O2 2，120120，保持，保持12h12h仍很稳定。仍很稳定。在有在有O O2 2时，加热时，加热4h4h即失活。即失活。紫外线，金属离子，紫外线，金属离子，O O2 2均会加速其氧化。均会加速其氧化。脂肪氧化酶可导致分解。脂肪氧化酶可导致分解。与与V VE E，磷脂共存较稳定。，磷脂共
