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矿物质第二节矿物质1.矿物质：生物体中的元素，除C、H、O、N四种元素之外的其它元素的统称。在人和动物体内，矿物质总量不超过体重的4%～5%，但却是不可缺少的成分。第二节矿物质（1）矿物质常量元素微量元素含量＞0.01%含量＜0.01%2.分类钙、磷、镁、钠、钾、磷、氯铁、碘、锌、铜、锰（2）从营养角度矿物质元素必需元素非必需元素有毒元素正常存在于机体中的健康组织中，对机体自身的健康起着重要的作用（2）从营养角度矿物质元素必需元素非必需元素有毒元素缺乏则可使机体组织或功能出现异常。（2）从营养角度矿物质元素必需元素非必需元素有毒元素补充后可恢复正常（2）从营养角度矿物质元素必需元素非必需元素有毒元素大量：Ca,Mg,P,K,Na,Cl微量：Fe,Cu,Zn（2）从营养角度矿物质元素必需元素非必需元素有毒元素对人体代谢无影响铝、溴、钡等（2）从营养角度矿物质元素必需元素非必需元素有毒元素正常情况下，只需极少量或可耐受极小量，剂量高可呈现毒性汞、镉、铅、砷等必需元素一定无毒有毒元素一定有毒吗少量多量安全限量无害或有益有害安全限量少量多量无害或有益有害毒物：在一定条件下，较小剂量即能够对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。毒物：“所有物质都是毒物，没有不是毒物的物质，只是剂量决定了它是药物还是毒物。”所有必需元素摄取过量后都会有毒。有毒元素只在超过一定量（阈值）后才会有毒。（3）按代谢后的酸碱度分非金属元素，如氯、硫、磷、碘等金属元素，如钾、钙、钠、镁等酸性矿物质元素：碱性矿物质元素：食品中的矿物质Meat：K,Na,Fe,P含量较高，Cu,Zn等也有少量，以可溶性氯化物，磷酸盐，碳酸盐形式AnimalFood存在或与蛋白质结合。Milk：主要含Ca，也含有少量K，Na，Mg，P等。Eggs：含人体所需的各类矿物质Fruit：K含量高，大部分与有机物结合,或是有机物的组成部分，常以磷酸盐，草酸盐的形式存在。PlantFoodBean：矿物质含量最丰富，K,P,Fe,Mg,Zn,Mn等含量均较高，其中P主要以植酸盐形式存在。Cereal：矿物质含量相对较少，主要存在于种子外皮。矿物质的存在形式矿物质中一价离子都以可溶性盐的形式存在，如钾、钠、氯离子。多价离子则以离子、不溶性盐和胶体溶液的形式存在。肉、乳中的矿物质常以这种形式存在。3、矿物质的生理功能•是构成机体组织的重要材料•维持人体的酸碱平衡•维持组织、细胞的渗透压•维持原生质的生机状态•参与体内的生物化学反应二.矿物质对食品性质的影响（一）矿物质对食品酸碱性的影响重点：酸性食品碱性食品酸性食品与碱性食品1.定义：食品灰化后的灰烬溶于水，溶液呈酸性的为酸性食品；呈碱性的为碱性食品。食品在体内代谢后，使体液pH下降食品在体内代谢后，使体液pH升高2.酸性食品（成酸食品）：（1）含非金属元素（氯、硫、磷等）多，在体内代谢后可形成带阴离子的酸根，易使体液呈酸性，所以称为酸性食品。谷物、肉类、蛋类等食品。（2）通常富含蛋白质、脂类、糖类的食品多为酸性食品。表1-4右列3.碱性食品（成碱食品）：（1）含金属元素较多，在体内代谢后可形成带阳离子的碱性氧化物，溶于水后易使体液偏碱性，所以称为碱性食品。（2）含钠、钾、钙、镁（3）蔬菜、水果、薯类、大豆、牛奶等表1-4左列注意：水果、醋等口感呈酸性的食品不一定是酸性食品。体内氧化CO2+H20呼出体外柠檬酸、苹果酸、乙酸等食品的酸碱性：不是凭口感，而是代谢后的产物呈酸性或碱性。4.食品的酸碱度：将100g食品灼烧后所得的灰分溶于水，用0.1mol/L的酸或碱中和时所消耗的碱或酸的毫升数。以“+”表示碱度，以“－”表示酸度表1-4常见食品的碱度或酸度5.维持体液pH（1）人体体液的正常pH为7.35~7.45，呈弱碱性。（2）酸性食物太多，超过人体自身的缓冲能力→机体酸碱失衡，导致酸中毒等疾病。死亡死亡酸中毒碱中毒正常66.87.3-7.47.89pH（3）我国膳食以谷类为主，所以应多补充水果、蔬菜等碱性食品。体液呈酸性：影响大脑思维和智力发育；（4）酸性食品与碱性食品合理搭配不易发生碱中毒需多控制酸性食品的摄入（谷物、肉类、蛋类等）酸性体质的人：易得各种疾病，如肿瘤。人体血液具有较强的缓冲能力。↓①除非长期严重偏食酸性食品，否则不易发生酸中毒。②一日三餐酸性食品、碱性食品均衡饮食，就能维持血液的正常pH。(二)矿物质对食品性状的影响食品的颜色、质地、风味和稳定性食品添加剂中含有矿物质磷酸盐：提高肉的持水性、提高乳制品的稳定性氯化钙、硫酸钙：豆腐的凝固剂、保持新鲜果蔬的脆性且有护色作用一种食物是否有营养？营养素的含量，利用的可能性即生物有效性生物有效性：可被利用的营养素的量与摄入的营养素的量的比值矿物质的生物有效性：通过从肠道到血液的吸收效率来确定影响矿物质的生物有效性的因素？食品中矿物质成分的生物有效性1、食物的可消化性：食物的生物有效性与食物的可消化性成正比关系如麸皮、米糠中含很多Fe，Zn，但这些物质的可消化性很差，因而生物有效性很低；动物肝脏、瘦肉中Fe含量丰富且生物有效性较高，可被充分利用。动物性食物中矿物质的生物有效性植物性食物食品中矿物质成分的生物有效性食品中矿物质成分的生物有效性2、矿物质的物理化学形态化学形态对矿物质的生物有效性影响相当大如亚铁血红素中的铁可直接吸收，其他形式的铁必须溶解后才能进入循环消化道中，矿物质须呈溶解状态才能被吸收，溶解度低则吸收差如Fe3+难溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收；在消化道中呈溶解状态的矿物质才能被吸收食品中矿物质成分的生物有效性3、矿物质与其他营养素的相互作用有的提高生物有效性，有的降低生物有效性如Fe、Mn抑制Co的吸收；乳酸促进钙的吸收一种矿物质过量会干扰对另一种必需矿物质的作用Ca抑制Fe的吸收，Fe抑制Zn的吸收食品中矿物质成分的生物有效性4、食品配位体金属螯合物的稳定性和溶解度决定了金属元素的生物有效性形成可溶螯合物，可促进吸收EDTA能促进Fe的吸收形成难溶螯合物，妨碍吸收草酸抑制Ca的吸收5、生理状态矿物质摄入不足会促进吸收，摄入充分会减少吸收吸收功能障碍会影响矿物质的吸收胃酸分泌少的人对Fe和Ca的吸收能力下降年龄：年龄增长吸收功能会下降食品中矿物质成分的生物有效性6、加工方法磨碎得细可提高难溶元素的生物有效性；面粉发酵后Zn生物有效性提高30-35%。食品中矿物质成分的生物有效性影响食品中矿物质成分的因素1.影响动物性食品矿物质成分的因素由于动物体内存在平衡机制，它能调节组织中必需营养素的浓度，所以动物性食品中矿物质浓度变化较小。2.影响植物性食品矿物质成分的因素植物可食部分的最终成分受土壤的肥力、植物的遗传和它们生长环境的影响和控制。影响食品中矿物质成分的因素3.加工对食品中矿物质成分的影响导致食品中矿物质损失的最重要因素是谷物的碾磨。1)一般加工对其含量的影响矿物质在接工中不会因为光热，氧等因素而分解，但加工会改变其生物利用性。如，精制，烹调，溶水等会使其含量下降。2)加工时因容器带入会使其含量增加如铁锅炒菜等。3)加工后生物有效性提高如面粉发酵后生物有效性提高30-35%。影响食品中矿物质成分的因素4.矿物质的强化在食品中补充某些缺少或特需的营养成分碘盐、铁强化盐婴儿食品配方含有多种外加矿物质注意：法规安全剂量技术问题五.几种重要的矿物质营养素重点：各种矿物质的主要食品来源五.几种重要的矿物质营养素（一）钙1.含量、分布（1）无机盐中，钙是人体含量最多的元素，占体重的1.5%～2%（2）99%存在于骨骼、牙齿中，以“羟基磷灰石”的形式存在（3）其余1％以游离或结合状态存在于软组织、细胞外液、血液中，与骨骼钙保持动态平衡，称为混溶钙池羟基磷灰石：3Ca3(PO4)2·Ca(OH)22.钙的作用：（1）构成骨骼、牙齿（2）降低毛细管及细胞膜通透性（3）降低神经肌肉正常兴奋和心跳节律（4）参与血液凝固缺钙可导致心悸、手足抽搐钙过量可导致心脏、呼吸衰竭儿童、青少年缺钙会引起骨骼、牙齿发育不正常，引起佝偻病；成年人缺钙会引起骨质软化病及骨质疏松症。3.吸收（1）食物中的钙有70%～80%以不溶性钙盐形式随粪便排出。草酸钙、脂肪酸钙等不溶性盐（2）维生素D、乳糖、蛋白质、氨基酸等有利于钙的吸收。形成可溶性螯合物4.钙的来源：富含钙的食品：乳制品、小虾、小鱼、海带、紫菜等。米的钙含量很低→以米为主食的人必须通过其它食品来满足钙的需求。乳制品是钙的极好来源。•5、如何补钙：食物中钙最好的来源是牛奶及其他乳制品•多进行一些户外活动晒太阳补钙的原理是：通过晒太阳让体内产生更多的维生素D3，维生素D3促进钙吸收，也就是说晒太阳只是促进钙了吸收。晒太阳的同时一定要补足够的钙。（1）防过量中毒（2）防铅中毒钙过量：可能会造成囟（xìn）门闭合早（二）磷1.含量、分布（1）约占体重的1%（2）构成骨骼、牙齿的主要成分（3）软组织的重要成分，如核酸、磷脂、蛋白质等羟基磷灰石：3Ca3(PO4)2·Ca(OH)22.作用（1）在能量代谢中发挥重要作用（2）参与酶的组成，辅酶或酶基的组成成分（3）参与物质的活化（4）参与体液酸碱平衡的调节3.磷的来源肉、鱼、蛋、乳制品（三）铁•铁是人体中最丰富的一种微量元素，是血红素和一些酶的成分•人体缺铁时会引起贫血•食物来源：动物性食品中的铁比植物性食品中的铁易于吸收三.铁1.含量、分布（1）成人体内含铁4～5g，主要存在与血红蛋白中，其余铁与各种蛋白质结合生物体内铁的特点：没有游离态的铁离子三.铁（2）分布血液：55％肌肉：10％其余脏器：35％猪血的利用率高三.铁（3）食物来源动物性食品中的铁比植物性食品中的铁易于吸收植物性食物中的铁可能与磷酸盐、草酸盐、植酸盐等结合成难溶性盐动物性食物：肌肉、肝脏、猪血蛋类铁吸收率不高（蛋黄中卵黄磷蛋白抑制铁的吸收）（四）锌1.含量、分布（1）含量仅次于铁，为1.4~2.3g（2）分布：主要集中在肝脏、肌肉、骨骼和皮肤(包括头发)2.作用：（1）许多酶的组成成分:100多种酶含锌（2）与蛋白质的合成有关（3）与DNA、RNA的代谢有关3.补锌（1）动物性食品的锌的利用率高（2）破坏植酸，有利于锌的吸收各类肉制品、海产品（3）葡萄糖酸锌、硫酸锌豆类发芽、面粉发酵（五）碘1.含量、分布20-50mg，20％集中于甲状腺孕妇缺碘→新生儿“呆小症”2.作用：甲状腺素（促进机体代谢，促进机体生长发育）的成分3.补碘：海带、紫菜等（六）硒1.人体内含量少，分布广泛（除脂肪组织）属于剧毒的无机元素之一，但是动物体的必需微量元素2.作用（1）谷胱甘肽过氧化物酶的组分（2）结合有毒金属毒性3.食物来源海产品、肉硒（Se）：每日摄入量：50μg200μg1000μg导致心肌炎、克山病、免疫功能低下、老年性白内障安全摄入量中毒死亡服药：遵医嘱，不要随意加大剂量。毒物：“所有物质都是毒物，没有不是毒物的物质，只是剂量决定了它是药物还是毒物。”安全限量无害或有益有害铜1.含量、分布80mg，骨骼和肌肉中较高，最高的是肝和脑，其次是肾、心脏和头发2.生理功能催化Fe2+氧化成Fe3+，影响铁的吸收3.食物来源动物内脏铬1.含量、分布Cr3+和Cr6+，Cr6+有毒，Cr3+5-10mg，分布广但浓度都很低2.生理功能与核蛋白代谢有关3.食物来源肉、奶酪和全麦