第六章 维生素与矿物质
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第六章维生素和矿物质第一节概述食品中维生素和矿物质的含量是评价食品营养价质的重要指标之一。
人类在长期进化过程中,不断地发展和完善对营养的需要,在摄取的食物中,不但需要蛋白质、糖类化合物和脂肪,而且需要维生素和矿物质,如果维生素或矿物质供给量不足,就会出现营养缺乏的症状或某些疾病,摄入过多也会产生中毒。
维生素是多种不同类型的低分子量有机化合物,它们有着不同的化学结构和生理功能,是动植物食品的组成成分。
人体每日需要量很小,但却是机体维持生命所必需的要素。
目前已发现有几十种维生素和类维生素物质,但对人体营养和健康有直接关系的约为20 种。
其主要的维生素的分类、功能及来源见表8-1。
食品加工(例如烹调)虽然有悠久的历史,但工业化的食品加工仅有几十年历史。
随着科学的进步,加工技术的改进,交通运输的发达及冷冻技术的发展,人们可以在任何一个地区或一年中的任何季节获得有营养价值的各种食品。
因此,由于营养不均衡所造成的疾病已逐渐减少。
本章主要讨论各种维生素的化学性质以及在食品加工、贮藏过程中导致维生素和矿物质损失的基本原因。
第二节维生素的稳定性维生素是有机体中极其重要的微量营养素,它的生物活性功能表现在许多方面,例如辅酶或它们的前体物质(包括烟酸、硫氨素、核黄素、生物素、泛酸、维生素B6、维生素B12和叶酸)。
维生素还是很好的抗氧化物质,如抗坏血酸、某些类胡萝卜素和维生素E 等。
有的维生素如维生素A和维生素D等是遗传调节因子。
而有的维生素具有某些特殊功能,例如维生素A与视觉有关,血凝过程中许多凝血因子的生物合成依赖于维生素K。
然而,维生素在食品中的含量非常少,食品经过收获、贮藏、运输和加工处理后,维生素都会有不同程度的损失。
因此食品在加工过程中除必须保持营养素最小损失和食品安全外,还须考虑加工前的各种条件对食品中营养素含量的影响,如成熟度、生长环境,土壤情况、肥料的使用、水的供给、气候变化、光照时间和强度,以及采后或宰杀后的处理等因素。
第一部分维生素的故事生命健康的基石维生素的发现,是人类营养学的一项重大贡献,对维护人类健康起了重要作用。
世界卫生组织报告指出,人类常见疾病有135种,其中106种疾病与维生素摄取不足有关。
如果人体内缺乏维生素,或维生素摄取量不平衡,其他营养素就不能被人体顺利吸收、利用,从而引发多种疾病,严重的甚至会导致死亡。
可以说,没有维生素,人类的各种生命活动将不能进行下去。
有很多医学专家旗帜鲜明地指出,很多维生素缺乏病患者由于不了解自己得病的原因,没有补充相应的维生素,而是一味地服用各种药物,长期用药的结果是老病未愈,又添新病。
中国营养学会的一次全国营养调查表明,随着居民收入水平的提高,中国居民的膳食结构及生活方式发生了很大变化,而营养过剩或营养不平衡所致的疾病却在逐年增多。
这是因为,中国人维生素及其他营养素(如矿物质)摄入不足和不均衡的现象普遍存在,影响了其他营养素的吸收。
其中,缺乏最严重的营养素有维生素A、B2和钙;普遍缺乏的有维生素B1、B6和维生素C等多种维生素。
在青少年儿童中,有近六成不同程度地缺乏维生素。
中华预防医学会儿童保健学会副主任许积德教授认为,这主要是因为膳食结构不合理导致儿童维生素摄取不够。
维生素不足将严重影响儿童的身心健康和智力发育。
许多人认为,如果能够合理调整膳食,使之全面、均衡地提供各种营养,就可以满足人体对维生素的需要,无需额外补充。
从理论上来说确实如此,但事实并非尽然。
由于繁忙的生活节奏、不合理的饮食习惯以及食品加工、烹调过程中的流失等很多因素的限制,没有谁能够在日常膳食中摄取到足够的维生素。
此外,由于人们需要的维生素、矿物质的种类繁多,它们的食物来源、含量及用量也各有不同,所以维生素摄入不足已经是影响现代人健康的一个重要因素。
除了改变饮食习惯,调整膳食结构外,每天额外地补充一些维生素和矿物质,不失为提高人体免疫功能,走出各种疾病困扰的明智之举。
很多营养学家指出,随着社会经济的发展,营养水平的提高,以及科学知识的不断更新和保健意识的逐渐增强,人们的观念也在不断改变,从原来“有病治疗”转变为“无病预防”。
第六章维生素与矿物质维生素维生素的命名与分类维生素ADEKC的化学性质和稳定性5.1 维生素的主要性质与分类●维生素的特点:●小分子有机物质,许多是含N或S的杂环类●需要量很少●必须从食品中摄入●类维生素:非必需,有一定生理作用维生素的命名(代表性化学物质)字母名化学名化学特点字母名化学名化学特点V B1硫胺素含SN杂环VH生物素含NSV B2核黄素异咯嗪VC抗坏血酸内酯V B3泛酸含氨基酸V A视黄醇不饱和烃V B5尼克酸吡啶类VD胆钙化醇甾醇类V B6吡哆醇吡啶类VE生育酚酚类VB11叶酸含喋呤VK叶绿醌醌类VB12钴胺素含卟啉环维生素的分类●脂溶性维生素●A、D、E、K●水溶性维生素●B complex, C●类维生素●类黄酮,胆碱,肌醇,肉碱等5.2 维生素介绍●化学名称,字母缩写●代表性物质的化学结构特点●溶解性●国际单位和换算●食物中的存在●化学稳定性●主要影响因素及机理●储藏加工烹调中的变化5.2.1 维生素A的结构特点●20个C构成的不饱和碳氢化合物●多个共轭双键,异戊二烯生物合成而来●双键为全反式结构时活性最高●可以是醇、醛、酸或酯的形式维生素A1和A2的结构CH2ORCH2OR视黄醇/醛/酸/酯β-胡萝卜素的分子结构alpha-carotene维生素A的单位●1 IU = 0.344μg视黄醇= 0.600μgβ-胡萝卜素●胡萝卜素可转化为维生素A,但转化率有争议,具体数值与维生素A营养状况和胡萝卜素摄入量有关。
维生素A在食品中的存在●肝脏、蛋黄、乳类、鱼脂肪为主要来源●植物性食品不含维生素A胡萝卜素在食品中的存在 黄橙色和绿色植物性食品富含胡萝卜素,包括蔬菜、水果、薯类、谷类等维生素A和胡萝卜素的稳定性●氧化:有氧、光照、较低水分活度下易发生,脂氧合酶的作用和脂类氧化促进维生素A和胡萝卜素的损失。
●顺反异构:加热、光照、酸性条件下异构成顺式产物,生物活性下降。
●降解:高温下分解为烃类●关键影响因素:氧气,氧化剂,脂氧合酶胡萝卜素的降解β-carotene5,6-环氧化物氧化物顺式异构体裂解产物高温热,光,酸光氧化化学氧化5.2.2 维生素D●具有胆钙化醇生物活性的类固醇●D2,麦角钙化醇,植物性食品中存在●D3,胆钙化醇,由皮下组织中7-脱氢胆固醇转化而来●阳光照射是获得维生素D的主要方式维生素D的单位●1 IU = 0.025μg胆钙化醇●1 μg胆钙化醇= 40 IU维生素D在食品中的存在●VD3主要来源为肝脏、蛋黄、黄油、奶制品●酵母、香菇等食品含有少量麦角固醇维生素D的稳定性对热较稳定,但油脂氧化酸败会使其破坏。