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矿质元素成员：骆俊林梓萌谢基隆欧阳岑伊刘茹萍彭莹莹周健高煜陈德旺何坤仑目录7.17.27.37.47.5概述食品中矿质元素的理化性质矿质元素在食品中的存在状态及生物利用率食品中矿质元素含量及其影响小结与思考知识点①食品中矿物质元素的定义和分类②食品中矿物质元素的营养性和有害性③食品中矿物质元素的理化性质④食品中矿物质元素的存在状态及其生物利用率⑤食品中矿物质元素的含量的影响因素本章要点与难点①食品中矿物质元素的理化性质②食品中矿物质元素的存在状态及其生物利用率③食品加工及贮藏方式对矿物质元素的含量的影响化学元素的定义与分类1食品中矿质元素的营养性23食品中矿质元素的有害性7.1概述灰化灰食品中矿物质元素：除去食品中以有机物形式存在的C、H、O、N之外的无机元素。1.化学元素的定义与分类常量微量体内含量0.01%,需要量100mg/d，体内含较多的有Ca、P、S、Na、K、Cl、Mg等仅含微量或超微量，有Fe、I、Cu、Zn、Se、Mo、Co、Cr、Mn、F、Ni、Si、Sn、V等。根据人体内含量水平和需求量1.化学元素的定义与分类分类1.化学元素的定义与分类人体内存在元素根据其营养性大致可分为3类1许多酶的组成成分或激活剂Cu是多酚氧化酶的组成成分，Mg、Zn等存在为多种水解酶活性所必须。2Ca、P、Mg等是构成骨骼、牙齿的主要成分3维持细胞的渗透压、细胞膜的通透性、体内的酸碱平衡及神经传导等与矿质有密切关系人体内某些成分只有矿质元素存在时才有其功能性。VB12只有Co的存在才有其功能性，血红素、甲状腺素的功能分别与Fe和I的存在有密切关系。2.食品中矿质元素的营养性3.食品中矿质元素的有害性大量研究表明，任何一种元素都有正反两方面的效应，尤其是微量元素大多存在量效关系。必需元素虽是人体所必需的，但摄入过多也会产生有害性。理化性质512347.2食品中矿物质元素的理化性质矿物质元素的生物利用率和活性取决于它们在水中的溶解性。食品中矿物质元素溶解性主要取决于以下三种因素：很大程度上取决于元素本身的性质（ⅠA族和ⅦA族元素在食品中以游离的离子形式）食品的pH（一般来说，pH越低，矿物质元素的溶解性越高）食品的构成（食品中的蛋白质，氨基酸等与矿物质元素形成不同类型配合物，从而有利于矿物质元素的溶解酸和碱可通过改变食品的pH值来影响食品中组分的功能性质和稳定性Lewis酸碱理论Lewis酸:具有接受电子对的空轨道的物质Lewis碱:能够提供电子对的物质示例：食品中的铁元素存在Fe2+与Fe3+两种价态（Fe2+是生物有效价态，而Fe3+积累较多时会产生有害性）Fe2+Fe3+一定条件1.食品中的矿物质元素常常具有不同的价态，因而表现出不同的氧化还原性质。3.同一元素不同价态之间存在着化学平衡关系2.在一定条件下可以相互转化，同时伴随着电子、质子或氧的转综上所述：价态的变化和相互转换的平衡反应，不仅可以影响到食品的物理和感官性质，也会影响到组织和器官中的环境特性，从而影响其生理功能，表现出营养性或有害性4.微量元素的浓度研究表明，微量元素的浓度和存在状态将会影响各种生化反应对生命体的作用。但实际上确定矿物质元素对生命活动的作用除与浓度有关外，还与矿物质元素的价态、存在形态、膳食结构等有关。因此，目前仅用食品中矿物质元素含量或浓度来判断某种矿物质元素作用是有其局限性的。机体对金属离子元素的吸收有时会发生拮抗作用，这可能与它们竞争载体有关。如：过多的铁可以抑制锌、锰等元素的吸收金属的螯合效应螯合物：就是由多齿配位体以多个配位键与一个金属离子相结合，在空间上能够形成以金属离子为中心的环状结构。食品中许多金属离子也可与食品的有机分子呈配位结合，形成配位化合物或螯合物，且金属元素所处的配合物状态，对其营养与功能有重要的影响。例：Fe以血红素的形式存在，才具有携带氧的功能；Mg以叶绿素形式存在才具有光合作用。7.3食品中矿物质元素的存在状态及生物利用率根据其层次，分离和测定手段不同划分为以下几种依层次划分依分离手段划分：如用螯合树脂分离时分为“稳定态”和“不稳定态”依测定手段划分：如阳极溶出伏安法测定中分“活性态”和“非活性态”①溶解态和非溶解②胶态和非胶态③有机态和无机态④离子态和非离子态⑤配位态和非配位⑥价态1.食品中矿物质元素的存在状态1.食品中矿物质元素的存在状态存在状态分析可分为3个层次初级态分析旨在考察该成分的溶解情况。相当于区分溶解态和非溶解态；部分有机态和无机态。高级状态分析指对各种状态在分子水平上的研究，确定溶液中的配合物组成、离子的电荷、元素的价态及各种成分的优势分布等次级状态分析进一步区分有机态和无机态、离子态和非离子态、配位态和非配位态1.食品中矿物质元素的存在状态食品中矿物质元素的存在状态不同，其营养性及安全性都不同。举例：营养性膳食中血红素铁虽然比非血红素铁所占的比例少，但其吸收率却比非血红素铁高2-3倍，且很少受其他膳食因素包括铁吸收抑制因子的影响。许多因素可促进或抑制非血红素铁的吸收，最明确的促进剂是维生素C。肉类中存在的一些因子也可促进非血红素铁的吸收，而全谷类和豆类组成的膳食中铁的吸收较差。安全性适量的Cr3+是人体所必需的微量元素，而Cr6+有毒，Cr2O72-是强致癌物质。由此可见，评价某矿物质元素的营养性及毒性，必须要考虑它们在食品中的存在状态。2.食品中矿物质元素的生物利用率评判食品中矿物质元素的生物利用率是一个复杂的过程，测定矿物质元素的生物利用率的方法主要有以下几种2.食品中矿物质元素的生物利用率矿物质元素的生物利用率与很多因素有关，主要有以下六个方面：①矿物质元素在水中的溶解性和存在状态②矿物质元素之间的相互作用③螯合效应④其他营养素摄入量的影响⑤人体的生理状态⑥食物的营养组成7.4食品中矿物质元素的含量及影响因素食品种类不同，其所含的矿物质元素含量也不同。除原料不同对食品中矿物质元素含量有影响外，即使是用同一种原料加工的食品，由于原料的生长环境、食品加工及贮藏方式等因素的不同，其所含矿物质含量也会有所不同。此外，矿物质元素在加工过程中有可能作为直接或间接添加剂进入食品，这是一种十分易变的因素。如下表部分食品中矿物质含量4食品中矿物质元素的含量及影响因素食品中矿物质元素的含量食品CaMgPNaKFeZnCuSe炒鸡蛋57132602901382.12.00.068白面包35630144310.80.20.048全麦面包202674180501.51.00.1016无盐通心粉513381221.00.40.0719.0速食米饭1042815420.40.60.0113.0熟黑豆246112013052.01.00.186.9红腰果254012623563.00.90.211.9加工生产储存方式影响因素影响食物中矿物质元素含量主要有以下几方面7.4食品中矿物质元素的含量及影响1食品原料生产对食品中矿物质元素含量的影响植物源食品中矿物质元素的含量在很大程度上受到环境因素的影响，而且对于同一植物由于品种不同，品种间各种矿物质元素含量均有不同程度的差别。动物源食品矿物质含量相对于植物源食品总体变化较小，但与动物的种类、品种、部位及喂养的饲料有较大关系。2加工对食品中矿物质元素含量的影响加工对矿物质含量影响1加工预处理对矿物质元素含量的影响2食品加工工艺不同对食品中矿物质元素含量的影响3食品加工方法对矿物质元素含量的影响4添加矿物质营养强化剂对矿物质元素含量的影响食品加工中原料最初的淋洗及整理、除去下脚料的过程是食品中矿物质损失的主要途径。（例如，水果和蔬菜在加工前通常要进行去皮处理，芹菜、莴笋等蔬菜要进行去叶处理，大白菜等蔬菜要去除外层老叶等）在烹调或热烫过程中矿物质也有大量损失，这主要是缘于矿物质在水中的溶解。有些元素在食品中呈游离态，如K、Na，它们在漂、烫过程中是极易损失的；而有些元素以不溶性的复合物形式存在，如Ca，在漂、烫过程中则不易洗去1加工预处理对矿物质元素含量的影响谷物中的矿物质成分主要分布于糊粉层和胚组织中，因而谷物磨碎时会损失大量的矿物质，损失量随碾磨的精细程度的提高而增加，所以磨得越细，矿物质元素损失就越大，但各种矿物质的损失程度有所不同。但是，在大豆加工中却有所不同，大豆加工主要是脱脂、分离、浓缩等过程，大豆经过加工过程后，其中的矿物质含量基本没有什么变化（除硅外）2食品加工工艺不同对食品中矿物质元素含量的影响对土豆采取不同的加工处理，其中所含的Cu元素就发生了一定的变化，结果表明，油炸土豆和去皮土豆中Cu含量有所增加，结果见表7-10。此外，食品的不当烹调也可能带来矿物质生物利用率的降低。例如：含较多草酸的食品如果不经过焯水处理，与含钙丰富的食品同烹，可能使其中部分钙无法被人体吸收利用。3食品加工方法对矿物质元素含量的影响加工方式对土豆中的Cu含量的影响加工方式Cu增、减/%加工方式Cu增、减/%原料0.210.00土豆泥0.10—52.38水煮0.10—52.38法式炸土豆0.27+28.57焙烤0.18—14.29快餐土豆0.17—19.05油炸土豆片0.29+36.20去皮土豆0.34+61.90对食品进行矿物质营养强化是提高其营养价值的重要途径，所以在食品中添加矿物质营养强化剂也是食品中矿物质元素含量变化的一个重要渠道。在食品中经常被强化的矿物质包括钙、铁、锌和碘。除了以上因素外，加工用水、加工设备、加工辅料及添加剂等也会影响食品中矿物质元素的含量。例如：用卤水或石膏点卤生产豆腐，使豆制品含钙丰富；化学膨发可能提高食品中钠、磷、铝等元素的含量;用亚硫酸盐或二氧化硫进行护色处理可能带来硫含量的上升等4添加矿物质营养强化剂对矿物质元素含量的影响4.贮藏方式对食品中矿物质元素含量的影响食品中矿物质元素的含量还能够通过与包装材料的接触而改变。在罐头食品中，由于金属与食品中含硫氨基酸反应生成硫化黑斑，会造成含硫氨基酸的损失，降低食品中硫元素的含量；而在马口铁罐头食品中，铁和锡离子的含量明显上升。表7-11列举了罐装食品中液态和固态部分的部分矿物质元素的含量变化。蔬菜罐头中矿质元素分布蔬菜罐组分AlSnFe绿豆LaL0.1052.8S0.7104.8菜豆LaL0.0759.8S0.151026小粒青豌豆LaL0.041010S0.552012旱芹菜心LaL0.13104.0S1.50203.4甜玉米LaL0.04101.0S0.30206.4蘑菇PL0.01155.1S0.0455167.5本章小结食品中存在着含量不等的矿物质元素，其中有许多是人类营养必不可少的。这些矿物质元素以无机态或者有机盐类的形式存在，或者与有机物质结合而存在。食品中矿物质元素的生理活性不仅与其含量有关，而且与其存在形式有密切联系。食品中矿物质元素的含量主要受到食品原料和加工贮藏方式的影响。食品中矿物质的主要作用是以一种平衡和生物可利用的形式为人体提供可靠的必需营养素，当食品中必需矿物质的浓度、生物利用率偏低时，可采取强化的方法来确保有足够的摄入量。思考什么是矿物质？食品中矿物质元素是如何分类的？阐述矿物质的基本理化性质。食品中矿物质元素的营养性和有害性表现在哪些方面？叙述矿物质的生物利用率的影响因素。阐述影响食品中矿物质含量的因素。谢谢大家