搜索
模块六维生素及激素在食品加工中的应用江苏食品职业技术学院食品工程系主要内容6.1概述6.2维生素的性质6.3食物原料中的维生素6.1概述什么是维生素？日常生活中通过哪些食物可以补充维生素？1519年，葡萄牙航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。3个月后，有的船员牙床破了，有的船员流鼻血，有的船员浑身无力，待船到达目的地时，原来的200多人，活下来的只有35人，人们对此找不出原因。维生素C缺乏1937年，在开往格陵兰的海船上，有一个船员得了严重的坏血病，当时这种病无法医治，其他船员只好把他抛弃在一个荒岛上。待他苏醒过来，用野草充饥，几天后他的坏血病竟不治而愈了。诸如此类的坏血病，曾夺去了几十万英国水兵的生命。1747年英国海军军医林德总结了前人的经验，建议海军和远征船队的船员在远航时要多吃些柠檬，他的建议被采纳，从此未曾发生过坏血病。但那时还不知柠檬中的什么物质对坏血病有抵抗作用。18世纪后,由于航海发现了坏血病,用桔子汁或柠檬汁可治疗1894年荷兰人Ejkman用白米养鸡观察到脚气病现象，后来波兰人Funk从米糠中发现含氮化合物对此病颇有疗效，命名为vitamine，意为生命必须的胺。后来发现并非所有维生素都是胺，所以去掉词尾的e，成为Vitamin。英国的霍普金斯（1861-1947）用大白鼠作饲养实验，饲料中有糖、脂、蛋白质、矿物质、水，1906～1912年实验发现，只给纯饲料，不能生长，加极少量的牛乳才能生长，说明极少量的营养辅助因素是必需的，这即现在所说的维生素。孙思邈，京兆华原（即今陕西省耀县）人，生于581年，卒于682年，享年102岁。我国隋唐时期伟大的医药学家。孙思邈因病学医，热爱医学，淡泊名利，在药物学研究方面，为后人留下了宝贵的财富，所以人们尊称他为“药王”。著有《千金要方》和《千金翼方》。用谷白皮熬米粥治脚气病（缺硫胺素）猪肝治“雀目”（夜盲症）一、维生素的定义维生素是维持机体生命活动必不可少的一类小分子有机化合物。二、维生素的命名和分类按发现的先后顺序，以英文字母顺序命名，如维生素A、B、C、D、E等。按生理功能命名，如抗干眼病因子、抗癞皮病因子、抗坏血酸等。按化学结构命名，如视黄醇、硫胺素、核黄素等。1维生素的三种命名系统2维生素的分类根据溶解性能分为脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生素可在体内贮存（肝脏），水溶性维生素必须及时补充。三、维生素的特点维生素与蛋白质、碳水化合物和脂类等营养物质有什么区别？（1）量少效高（维持人体健康和生长发育所必需的）。（2）从食物中摄取（绝大多数不能在体内合成，因此维生素必须由食物供给）。（3）调节物质（参加机体的代谢作用，不能提供热量，一般也不是机体的组成成分）。（4）缺少患病或死亡。维生素特点：（1）摄入量不足。食物缺少（经济困难时期、战争、天灾）；偏食（不喜欢吃蔬菜水果）；烹调加工方法不当（先切后洗、清洗过度、贮存过久（2）需要量增加（青少年、孕妇、重体力劳动者和消耗性疾病患者）。（3）吸收困难。消化系统疾病常同时导致维生素吸收障碍，如较长时间的腹泻；胆汁分泌障碍影响脂溶性维生素吸收；生鸡蛋中的抗生物素蛋白可与生物素结合成难以吸收的化合物。（4）某些药物的使用。肠道正常菌群可合成大量维生素，供人体吸收利用，如B族维生素，若长期服用抗菌药物抑制肠道细菌生长，易造成维生素缺乏。维生素虽为必须但人对其需要量有一定范围，如摄入过多也会引起某些维生素中毒，如维生素A、D、B1、B2等。维生素缺乏的原因：四、维生素的生物利用率生物利用率是指一种所摄入的营养素被肠道吸收，在代谢过程中所起的作用或在体内被利用的程度。影响维生素生物利用率的因素：膳食的组成维生素的形式特定维生素与膳食组分的相互作用五、水溶性维生素的结构及性质水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。属于维生素B族的主要维生素有维生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸及B12等。能溶于水，不溶于脂肪和有机溶剂辅酶的组成部分易吸收，在体内贮存少水溶性维生素1维生素B1维生素B1又称抗脚气病维生素，抗神经炎维生素，因分子中含有硫和氨基，故又称为硫胺素。维生素B1在自然界常与焦磷酸结合成焦磷酸硫胺素(简称TPP)。性质维生素B1人工合成的维生素B1为白色晶状粉末或晶体，易潮解，有微弱的特臭，味苦，熔点248℃（分解），溶于水和甘油。维生素B1在酸性溶液中比较稳定，加热不易分解，在碱性溶液中极不稳定。紫外线可使硫胺素降解而失去活性。谷物类：米糠、麸皮、全麦粉豆类、肝类、肉类、蛋类、乳类、水果食物来源提高胆碱脂酶活性促进糖分解生理功能维生素B1缺乏症脚气病2维生素B2维生素B2又名核黄素，是核醇与7，8-二甲基异咯嗪的缩合物，在生物体内氧化还原过程中起传递氢的作用。在体内核黄素是以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在，是生物体内一些氧化还原酶（黄素蛋白）的辅基，与蛋白部分结合很牢。维生素B2维生素B2呈橙黄色针状结晶，熔点280℃（分解）,溶于水,在酸性溶液及中性环境中对热稳定，在碱性溶液中容易被热破坏。它对光敏感，容易被日光所破坏。维生素B2能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢，对维持皮肤、粘膜和视觉的正常机能均有一定的作用。机体中重要辅酶的组成成分能促进发育调节视觉，参与视紫红质的合成生理功能酵母肝、肾、乳类、蛋黄、鳝鱼、蟹干豆类、花生、绿叶蔬菜食物来源维生素B2缺乏时，引起口角炎、舌炎、唇炎、角膜血管增生等症状。临床上用于治疗因缺乏维生素B2所引起的各种粘膜及皮肤的炎症等。VB2缺乏症：“花舌头”或“地图舌维生素B2缺乏症3维生素PP（维生素B5、烟酸、尼克酸）维生素PP又名维生素B5、烟酸，或称尼克酸，即抗癞皮病维生素，是吡啶衍生物，有烟酸和烟酰胺两种物质。烟酰胺是烟酸在体内的重要存在形式。在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶，主要是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，辅酶Ⅰ）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，辅酶Ⅱ），其还原形式为NADH+H+和NADPH+H+。维生素PP（维生素B5、烟酸、尼克酸）维生素PP，性质很稳定，不易被酸、碱及热破坏，是各种维生素中最稳定的一种。营养功能组成辅酶的重要部分食物来源色氨酸能转换成烟酸，烟酸可转化为烟酰胺肝、肾、酵母、啤酒、粗粮、花生、瓜子因玉米中缺色氨酸，色氨酸在体内会转化为尼克酰胺，长期以玉米为食，会缺维生素PP。维生素PP缺乏会引起癞皮病，典型症状为皮炎、腹泻及痴呆，又称3D症状。缺乏症4维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺维生素B6包括3种物质，即吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式。维生素B6是无色晶体，味酸苦、耐热、酸、碱，但对光敏感。溶于水、乙醇。维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺营养功能很多重要酶系统的辅酶与蛋白质和脂肪的代谢密切相关食物来源干酵母、肉、米糠、豆类、全麦、菠菜人体肠道细菌能合成一部分维生素B6缺乏症缺乏症为厌食症缺乏维生素B6人体会发生贫血、脑功能紊乱、皮炎、婴儿生长缓慢（厌食）等症状。5泛酸泛酸广泛存在于生物界，故又名遍多酸，是由β-丙氨酸通过肽键与α、γ-二羟基β,β-二甲基丁酸缩合而成的一种有机酸。泛酸是辅酶A和磷酸泛酰巯基乙胺的组成成分，辅酶A是泛酸的主要活性形式，常简写为CoA。辅酶A结构图营养功能辅酶A的主要组成成分与糖、脂类及蛋白质代谢都有密切关系人体肠道细菌可合成。食物来源酵母、肝、肾、蛋黄全面粉面包、牛乳、新鲜蔬菜6维生素B12维生素B12因分子中含有钴Co（含量为4.5%），所以又称钴胺素，是唯一含有金属元素的维生素。维生素B12维生素B12为粉红色针状结晶，熔点300℃，晶体在100℃很稳定。无臭无味，溶于水，在pH4.5-5以内的溶液中也很稳定，在碱性（pH9）溶液中则会迅速分解。对光、氧化剂及还原剂敏感易被破坏。核酸合成及红细胞生成的必须物质参与胆碱合成过程肝、肾、肉类、大豆、鸡蛋人体肠道细菌能合成营养功能食物来源人体缺乏维生素B12时可引起巨幼红细胞性贫血，即恶性贫血，以及神经系统损伤。7生物素生物素是一种水溶性维生素（VH或VB7），是由噻吩环和尿素结合而成的一个双环化合物，左侧链上有一分子戊酸，结构如下：生鸡蛋中含抗菌素生物素蛋白，长期食用会导致生物素缺乏症，头发脱落，皮肤发炎。肠道某些微生物可合成生物素，长期口服抗生素会缺乏。鸡的生物素缺乏症羧化酶的辅酶或辅基，与CO2的固定有关。8叶酸和四氢叶酸叶酸最初是由肝脏中分离出的，后来发现绿叶中含量十分丰富，因此命名为叶酸。它是由2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶定、对氨基苯甲酸和L-谷氨酸三部分组成，又称蝶酰谷氨酸。在合成体内核蛋白中起到重要作用具有造血作用绿色蔬菜、酵母、牛肉、肝、肾、菜花人体肠道细菌能合成一部分营养功能食物来源缺乏症为巨球性贫血（巨幼红细胞性贫血）9维生素C维生素C具有防治坏血病的功能，又称为抗坏血酸。维生素C是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物，维生素C的结构如下：维生素C是一种高度溶解性的化合物，呈酸性，具有强还原性。它可很容易地以各种形式进行分解，是最不稳定的一种维生素，在加工中很容易从食品的切面或擦伤面流失。维生素C维生素C的生理功能是多方面的，主要有：（1）维生素C参与体内的氧化还原反应①保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原状态，起解毒作用。②维生素C与红细胞内的氧化还原过程有密切联系。红细胞中的维生素C可直接还原高铁血红蛋白成为血红蛋白，恢复其运输氧的能力。③维生素C能促进肠道内铁的吸收，因为它能使难以吸收的三价铁还原成易于吸收的二价铁；还能使血浆运铁蛋白中的Fe3+还原成肝脏铁蛋白的Fe2+。④维生素C能保护维生素A、E及B免遭氧化。还能促进叶酸转变为有生理活性的四氢叶酸。（2）维生素C参与体内多羟基反应①促进胶原蛋白的合成②维生素C与胆固醇代谢的关系③维生素C参与芳香族氨基酸的代谢（3）维生素C的其他功能①维生素C有防止贫血的作用，也可防止若干转运金属离子毒性的影响。②维生素C可改善变态反应③维生素C刺激免疫系统食物来源新鲜水果如猕猴桃、樱桃、鲜枣新鲜蔬菜六、脂溶性维生素结构及性质维生素A、D、E、K等不溶于水，而溶于脂肪及脂溶剂（如苯、乙醚及氯仿等）中，故称为脂溶性维生素。在食物中，它们常和脂质共同存在，因此在肠道吸收时也与脂质的吸收密切相关。当脂质吸收不良时，脂溶性维生素的吸收大为减少，甚至会引起缺乏症。吸收后的脂溶性维生素可以在体内，尤其是在肝内储存。1维生素A维生素A又名视黄醇是一个具有脂环的不饱和一元醇，通常以视黄醇酯的形式存在，视黄醇从动物饮食中吸收或由植物来源的β-胡萝卜素合成。维生素A包括A1和A2两种。A1存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中；A2存在于淡水鱼的肝脏中。维生素A的化学结构和β-胡萝卜素的结构相关，β-胡萝卜素是维生素A原。β-胡萝卜素仅相当于1/6维生素A活性。维生素Ａ为淡黄色片状结晶，不溶于水，易溶于油脂成有机溶剂，溶点62～64℃，易受紫外线与空气中的氧所破坏而失去效力，对热比较稳定，在碱性条件下亦稳定，但在酸性条件下不稳定。天然维生素A较合成的维生素Ａ的稳定性好。维生素A维生素A生理功能维生素A是眼睛视网膜细胞内视紫红质的组成成分；维持皮肤和黏膜等上皮组织的正常状态；促进生长和骨骼发育；维生素A可增进人体对疾病的抵抗力，对预防腹泻和呼吸道感染有一定效果。干眼病维生素A缺乏最明显的症状。结膜、角膜上皮组织变性，泪腺受损分泌减少，结膜出现皱纹，失去正常光泽。患者常感眼睛干燥、怕光、流泪，发炎，疼痛。2维生素D维生素D为类甾醇衍生物，具有抗佝偻病作用，故称为抗佝偻病维生素。维生素D家族最重要的成员是麦角钙化（甾）醇（即维生素D2）及胆钙化（甾）醇（维生素D3）。人及动物皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外光照射后即可以转变为胆钙化醇（VD3），因此，凡能经常接受阳光照射者不会发生VD缺乏症。D2及D3是最重要的VD，