文档介绍：第七章维生素与矿物质
食品中的维生素
食品中的矿物质
维生素和矿物质在食品加工贮存中的变化
§ 维生素(Vitamins)
维生素(Vitamin)是人和动物维持正常的生理功能所必需的一类有机化合物。维生素不参与机体内各种组织器官的组成,也不能为机体提供能量,它们主要以辅酶形式参与细胞的物质代谢和能量代谢过程,缺乏时会引起机体代谢紊乱,导致特定的缺乏症或综合症,例如维生素A对视觉起作用,维生素D对骨骼构成起作用,维生素E具有抗不育症作用,维生素K对于血液凝结起作用等等
一概述
维生素除具有重要的生理作用外,有些维生素还可作为自由基的清除剂、风味物质的前体、还原剂以及参与褐变反应,从而影响食品的某些属性。
人体所需的维生素大多数在体内不能合成,或即使能合成但合成的速度很慢,不能满足需要,加之维生素本身也在不断地代谢,所以必须由食物供给。食物中的维生素含量较低,许多维生素稳定性差,在食品加工、贮藏过程中常常损失较大。因此,要尽可能最大限度地保存食品中的维生素,避免其损失或与食品中其他组分间发生反应。
维生素的分类与命名
在维生素发现早期,因对它们了解甚少,一般按其先后顺序命名如A、B、C、D、E等;或根据其生理功能特征或化学结构特点等命名,例如维生素C称抗坏血病维生素,维生素B1因分子结构中含有硫和氨基,称为硫胺素。
后来人们根据维生素在脂类溶剂或水中溶解性特征将其分为两大类:脂溶性维生素(Fat-soluble vitamins)和水溶性维生素(Water-soluble vitamins)。前者包括维生素A、D、E、K,后者包括维生素B 族和维生素C。
二脂溶性维生素(Fat-soluble vitamins)
1 维生素A
维生素A是一类由20个碳构成的具有活性的不饱和碳氢化合物,有多种形式。其羟基可被酯化或转化为醛或酸,也能以游离醇的状态存在。主要有维生素A1(视黄醇,Retinol)及其衍生物(醛、酸、酯)、维生素A2(脱氢视黄醇,Dehydroretinol)。
(a) 维生素A1(视黄醇) (b) 维生素A2(脱氢视黄醇)
R = H或COCH3(醋酸酯)或CO(CH2)14CH3(棕榈酸酯)
维生素A1结构中存在共轭双键(异戊二烯类),有多种顺反立体异构体。食物中的维生素A1主要是全反式结构,生物效价最高。维生素A2的生物效价只有维生素A1的40%。
维生素A1主要存在于动物的肝脏和血液中,维生素A2主要存在于淡水鱼中。蔬菜中没有维生素A,但含有的胡萝卜素进入体内后可转化为维生素A1,通常称之为维生素A原或维生素A前体,其中以β-胡萝卜素转化效率最高,1分子的β-胡萝卜素可转化为2个分子的维生素A。
β-胡萝卜素降解过程及产物
无氧条件下,β-胡萝卜素通过顺反异构作用转变为新β-胡萝卜素,例如蔬菜的烹调和罐装。
有氧时,β-胡萝卜素先氧化生成5,6-环氧化物,然后异构为5,8-环氧化物。光、酶及脂质过氧化物的共同氧化作用导致β-胡萝卜素的大量损失。光氧化的产物主要是5,8-环氧化物。
高温时β-胡萝卜素分解形成一系列芳香化合物,其中最重要的是紫罗烯(Ionene),它与食品风味的形成有关。
O
O2
β-胡萝卜素-5,6-环氧化物
酸、光、热
高温
例如
光化学氧化
化学氧化
聚合物,挥发性化合物,短链水溶化合物
β-胡萝卜素-5,8环氧化物
β-胡萝卜素
具还原性的顺式异构体
裂解产物
甲苯,二甲苯
β-胡萝卜素的裂解
维生素A的含量常常用国际单位(International Unit, IU)来表示,µµgβ-胡萝卜素(µg其它的类胡萝卜素),根据RDA(每日推荐量),成人每天所需的维生素A为5000IU或1mg。青少年、孕妇或哺乳期妇女需要增加供应量。