食品化学-第8章-维生素

第8章维生素Vitamin本章内容概述脂溶性维生素水溶性维生素维生素类似物维生素在食品加工储藏过程中的变化教学要点重点：1.食品中常见维生素的种类及其在机体重的主要作用；2.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；了解维生素的种类和它们在机体中的主要作用概述维生素(vitamin)是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。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体。维生素的特点(1)维生素及其前体物都存在于天然食物中(2)参与机体正常生理功能，需要量极少，但不可缺少(3)不提供热能，一般不为机体组成成分(4)一般在体内不能合成，或合成量少，必需由食物供给⑸部分维生素还影响食品的性状⑹参与氧化和影响食品的颜色及风味维生素的分类维生素脂溶性维生素水溶性维生素维生素A(A1、A2)维生素D(D2、D3)维生素E维生素K(K1、K2、K3、K4)C族维生素B族维生素(B1、B2、PP、B5、B6、B11、B12、H)脂溶性维生素维生素A——视黄醇维生素D——钙化醇俗名维生素E——生育酚维生素K——止血维生素溶于脂类或脂肪溶剂，而不溶于水；随脂类吸收而吸收，脂类吸收障碍→缺乏VAfat-solubleVit又称视黄醇，是指含有视黄醇(retinal)结构，并具有其生物活性的一大类物质A1（视黄醇）：全反式结构，其生物效价最高。A2（脱氢视黄醇）：其生物效价为维生素A1的40％。VA来源:fat-solubleVit动物植物:类胡萝卜素(维生素A原)鱼肝油鱼肉牛肉蛋黄牛乳及乳制品VA的稳定性稳定：食品中的VA和A原在一般的情况下对热烫、碱性、冷冻等处理比较稳定无O2，120℃，保持12h仍很稳定。与VE，磷脂共存较稳定。不稳定：O2、光、酶、T、Aw在有O2时，加热4h即失活。紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化。脂肪氧化酶可导致分解。fat-solubleVit缺乏症夜盲症、干眼、角膜软化、表皮细胞角化、失明等症状。VD维生素D是一些具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。D2和D3最常见，相差仅-CH3和一个双键。fat-solubleVitVD来源植物食品、酵母fat-solubleVit麦角固醇维生素D2（麦角钙化醇）维生素D3（胆钙化醇）人和动物皮肤7一脱氢胆固醇紫外线稳定性对热，碱较稳定但光照、氧气和酸存在下会迅速破坏。油脂氧化酸败时也会引起VD破坏—由于油脂中的VD形成异物。结晶的维生素D对热稳定。维生素D缺乏症与来源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。来源：鱼、蛋黄、奶油中，海产鱼肝丰富，与VA共存维生素D的强化，一般常用于黄油和牛乳等食品中。VitaminE6—羟基苯并二氢吡喃的衍生物包括：生育酚：4种，生育三烯酚：4种-CH3或-H取代键头头所指的位置形成不同的α、β、ν，δ异构生育酚的抗氧化能力清除生成的自由基作用（1）功能性：人体的抗衰老、抗氧化等脂溶性碱、氧气、紫外线敏感、金属离子促氧化酸、无氧加热（200℃）稳定损失：苯甲酰过氧化物或H2O2引起VE下降稳定性过氧化苯甲酰——面粉漂白剂维生素K维生素K是醌的衍生物。其中较常见的有四种：天然的维生素K1和K2，还有人工合成的维生素K3和K4。维生素K稳定性维生素K是黄色粘稠油状物可被空气中氧缓慢地氧化而分解遇光则很快破坏对碱不稳定对热酸较稳定功能性质功能：VK参与凝血过程，被称为凝血因子。VK具有还原性，在食品体系中可以消灭自由基。缺乏症：缺乏导致血中凝血酶原含量下降，从而导致皮下组织和其它器官出血，而且会延长凝血时间。来源：K1在绿色蔬菜中含量丰富，鱼肉中维生素K含量较多。VK2能由肠道中的细菌合成。对于脂溶性维生素来说，人体易缺乏的顺序一般为VDVAVEVK。水溶性维生素生物活性最高VC(抗坏血酸)在所有维生素中VC是最不稳定的，在加工储藏过程中很容易被破坏。生理功能（1）抗癌（2）参与神经节脂、激素生物合成（3）降低胆固醇（4）将Fe3+→Fe2+,利于吸收Fe2+,形成血红蛋白缺乏：牙龈肿胀出血，牙床溃烂、牙齿松动坏血症、贫血存在VC广泛存在于果蔬中，猕猴桃和辣椒中含量最丰富。坏血病（幼儿舌下出现瘀点、瘀斑）F1-VC缺VitC缺乏症——坏血病（皮肤下出现瘀点）F5-VC缺VB1(thiamin)•即硫胺素，又称抗脚气病维生素。生物活性形式：硫胺素焦磷酸酯(TPP）(焦磷酸硫胺素)稳定性：是B族维生素中最不稳定者VB1的稳定性具有酸-碱性质对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解.能被VB1酶降解.对光不敏感,在酸性条件下稳定,在碱性及中型介质中不稳定.VB1缺乏症缺乏维生素B1易患脚气病或多发性神经炎，产生肌肉无力、感觉障碍、神经痛、影响心肌和脑组织的结构和功能，并且还会引起消化不良、食欲不振、便秘等病症。来源粮谷类、豆类、酵母、动物性原料的内脏和鸡蛋中。VB2(Riboflavin核黄素)FMNFAD结构：带有核糖醇侧链的异咯嗪衍生物活性形式：FAD,FMN生理作用：氧化还原辅酶稳定性：烹调加工中较稳定，储藏中损失小。VB2稳定性pH：酸性下稳定，碱性下不稳定光照：光照下快速分解产生自由基,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.加热：酸性条件下稳定氧气：稳定功能和缺乏症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缺乏时会发生口角炎、舌炎等来源肠中细菌可以合成维生素B2，但为量不多。动物肝、肾、心、蛋黄、乳类绿色蔬菜、豆类VB2症状口部：口角裂纹、口腔粘膜溃疡、地图舌等尼克酸(B5，维生素PP，烟酸，抗癞皮病因子)尼克酸和尼克酰胺，在体内主要形式是具有生理活性的尼克酰胺。稳定性：最稳定的一种维生素，对光、热、酸、碱、氧均稳定。主要损失途径：溶水流失功能及缺乏症NAD（辅酶Ⅰ）和NADP（辅酶Ⅱ）的组成成分，在糖酵解、脂肪合成和呼吸作用中起着重要的作用。缺乏时患癞皮病（糙皮病）富含VB5的食品动物性食品：动物内脏植物性食品：全谷、种子、豆类但以玉米为主食的人群，易于发生赖皮病，原因是玉米中的烟酸主要为结合型不能为人体吸收，同时玉米中色氨酸较低。尼克酸(B5，维生素PP，烟酸，抗癞皮病因子)维生素B6化学名：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺活性形式：磷酸吡哆醇/醛/胺稳定性：烹调加工中有一定损失。对热、强酸和强碱都很稳定；但在碱性溶液中对光敏感，尤其对紫外线生理功能及缺乏症生理功能AA代谢中其辅酶的作用在血红蛋白合成中起重要作用促进人体对VB2、VB12、Fe、Zn的吸收缺乏症：可致眼、鼻与口腔周围皮肤脂滥性皮炎食物来源白色肉类(如鸡肉和鱼肉)，肝脏、豆类、坚果等，水果蔬菜(香蕉)肠道中微生物(细菌)可合成，但其量甚微。叶酸（B11）又称蝶酰谷氨酸，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。体内活性形式为四氢叶酸(FH4)，FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。NNNNH2NCH2COOHOHCHCOCH2COOHNHCH2NH2-氨基-4-羟-6-甲基喋呤对氨基苯甲酸Glu水溶液中易被光解破坏在酸性溶液中不稳定，pＨ＜４易破坏在中性或碱性溶注解中对热稳定，加热至100℃１h也不被破坏叶酸（B11）稳定性缺乏与过量叶酸缺乏巨幼红细胞贫血高同型半胱氨酸血症叶酸过量影响锌的吸收干扰VB12缺乏的诊断与治疗食物来源广泛存在于绿叶组织中肠道细菌也能合成，故一般不缺乏。B12(钴胺素，抗恶性贫血维生素)是唯一含有金属元素钴的维生素。催化变位反应，是几种变位酶的辅酶。谷胺酰和甲基谷氨是B12的两种辅酶形式。稳定性最适宜pH范围是4～6，在此范围内，即使高压加热，也仅有少量损失。强酸(pH2)或碱性溶液中分解，遇热可有一定程度破坏，但短时间的高温消毒损失小，遇强光或紫外线易被破坏。缺乏症巨幼红细胞性贫血，即所谓恶性贫血；精神抑郁、记忆力下降、四肢震颤等神经症状；同型半胱氨酸血症，血清中积累的同型半胱氨酸具有神经毒和血管毒，可促使心脏病发作、栓塞性脑卒中和周围血管阻塞。食物来源：广泛存在于动物性食品中，植物性食品中含量极少。肠道细菌也能合成生物素（biotin）也称维生素Ｈ、维生素Ｂ7、辅酶Ｒ是多种羧化酶的必需辅助因子自然界的生物素有α、β二种，二者生理功能相同。稳定性：不易受酸、碱及光线破坏强酸碱条件下水解失活氧化剂及亚硝酸破坏其生物活性缺乏：体征包括皮炎、萎缩性舌炎、感觉过敏、肌肉痛、倦怠、厌食和轻度贫血来源：广泛分布于所有的动物和植物中，在蛋黄、酵母、牛奶及家禽的内脏中含量较高人体肠道细菌亦能大量合成维生素生理功能缺乏症状良好食物来源B1(硫胺素)参与α-酮酸和2-酮糖氧化脱羧脚气病，肌肉无力，厌食，心悸，心脏变大，水肿酵母,猪肉豆类,葵花籽油B2(核黄素)电子（氢）传递唇干裂，口角炎，舌炎，口咽部粘膜充血水肿动物肝脏,香肠,瘦肉,蘑菇奶酪,奶油,无脂牛奶,牡蛎B5(尼克酸)电子（氢）传递癞皮病,腹泻，皮炎，痴呆或精神压抑金枪鱼,动物肝脏,鸡胸脯肉,牛肉,比目鱼,蘑菇生物素CO2转移反应羧化反应缺乏很少见：常由于摄入生鸡蛋所致,厌食，恶心消化道微生物合成；酵母，肝脏，肾脏B6吡哆素氨基转移,脱羧皮炎，舌炎，抽搐牛排,豆类,土豆,香蕉B11叶酸一碳单位转移巨幼红细胞性贫血,抑郁绿叶菜类，豆类，肝脏B12(钴胺素)巨幼红细胞性贫血，外周神经退化，皮肤过敏，舌炎肉类，鱼类，贝壳家禽，奶类Vc抗坏血酸)抗氧化,羟化酶的辅因子坏血病，胃口差，疲乏无力，伤口愈合延迟，牙龈出血，木瓜，橙汁，甜瓜，草莓花椰菜，辣椒，柚子汁水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源维生素在食品加工储藏过程中的变化食品原料本身的影响成熟度：不同成熟期维生素含量不同果实：在未成熟时含量较高（番茄）蔬菜：成熟度越高，维生素含量越高（辣椒）不同部位：叶＞茎＞果实＞根部果实：从表层向核芯降低采后（宰后）：酶解→维生素含量下降脂肪氧合酶、抗坏血酸氧化酶正确处理方法：采后、宰后立即冷藏，维生素氧化酶被抑制，维生素损失减少。水果和蔬菜长时间贮存，酶的分解作用使维生素损失研究显示：苹果：贮存2～3月后，VC下降2/3蔬菜VC损失更严重室温贮存，数天后几乎全部损失0℃：损失大大减少冷冻：-29℃，1年后，失10%；-12℃，1年后，失55%谷物贮存温度越高，含水量越高，维生素损失越大贮存过程中维生素的损失长期储藏感官质量↓营养价值↓—维生素脂溶性损失小水溶性损失大：VC、VB1热加工造成维生素损失水果和蔬菜的罐头制品，在加工前（罐装、冷冻和脱水等）大都需要烫漂——酶失活。☆这一步维生素（水溶性）损失很大。☆烫漂类型：沸水、蒸汽和微波☆损失率：沸水蒸汽微波☆损失率取决于烫漂时间和温度：温度越高，损失越大；加热时间越长，损失越多；☆烫漂时间和温度：短时间高温损失少☆冷却方法：空气冷却（损失小）、冷水冷却冷冻：速度→维生素的损失低温快速冷冻——很好保存维生素冷藏：不同维生素损失不同，但损失严重解冻：影响较小，但水溶性的可损失冷冻：保存食品的最好方法之一辐射损失VC随辐射剂量↑→↑脂溶性损失：VEβ-胡VAVDVKB族：B1损失最大维生素互相保护：烟酸对Vc有保护1、有害物质亚硫酸盐：破坏VB1碱类：VB1、VC不稳定，在pH=9时，蛋糕烘烤VB1损失95%漂白剂：能降低VA、VC和VE的含量Cu2+、Fe3+：破坏VC、VE、VB1、叶酸2、有益物质亚硫酸盐：保护VC、β－胡萝卜素VC：提高VA、VE、VB1、叶酸的稳定性抗氧剂：可保护VA、VD、β—