第六章 维生素和矿物质

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1、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

2、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

3、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

4、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。关于维生素的性质虽然已经知道了很多，但是对于它们在复杂食品体系中的特性却了解很少。研究维生素的稳定性大多数采用的是模拟体系，这与复杂的食品体系有很大的差别。但这对于了解食品的性质仍然是有帮助的。表8-2总结了维生素在不同条件下的稳定性。每一种维生素有各种不同的形式，因此，稳定性也各不相同。一、成熟度的影响关于成熟度对食品中营养素含量影响的资料不多，目前仅对西红柿有较多的研究。抗坏血酸含量

5、随成熟期的不同而变化，西红柿中维生素C的含量在其未成熟的某一个时期最高(表8-3)。二、采后及贮藏过程中的影响食品从采收或屠宰到加工这段时间，营养价会发生明显的变化。因为许多维生素的衍生物是酶的辅助因子(cofactor)，它易受酶，尤其是动、植物死后释放出的内源酶所降解。细胞受损后，原来分隔开的氧化酶和水解酶会从完整的细胞中释放出来，从而改变维生素的化学形式和活性。例如维生素B6、硫胺素或核黄素辅酶的脱磷酸化反应维生素B6葡萄糖苷的脱葡萄糖基反应和聚谷氨酰叶酸酯的去共轭作用都会导致植物或动物采收或屠宰

6、后的维生素的分布和天然存在的状态发生变化，其变化程度与贮藏加工过程中的温度高低和时间长短有关。一般而言，维生素的净浓度变化较小，主要是引起生物利用率的变化。相对来说，脂肪氧合酶的氧化作用可以降低许多维生素的浓度，而抗坏血酸氧化酶则专一性的引起抗坏血酸含量损失。对豌豆的研究表明，从采收到运往加工厂贮水槽的一小时内，所含维生素会发生明显的还原反应。新鲜蔬菜如果处理不当，在常温或较高温度下存放24小时或更长时间，维生素也会造成严重的损失。植物组织经过修整或细分(如水果除皮)均会导致营养素的部分丢失。据报道，苹

7、果皮中抗坏血酸的含量比果肉高，凤梨心比食用部分含有更多的维生素C，胡萝卜表皮层的烟酸含量比其他部位高，土豆、洋葱和甜菜等植物的不同部位也存在营养素含量的差别。因而在修整这些蔬菜和水果以及摘去菠菜、花椰菜、绿豆、芦笋等蔬菜的部分茎、梗和梗肉时，会造成部分营养素的损失。在一些食品去皮过程中由于使用强烈的化学物质，如碱液处理，将使外层果皮的营养素破坏。食品在加工、贮藏过程中，许多反应不仅会损害食品的感官性状，而且也会引起营养素的损失。除了前面已提及的酶反应，还要考虑食品在配料时，由于其他原料的加入而带来酶的污

8、染，例如加入植物性配料会将抗坏血酸氧化酶带入成品，用海产品作为配料可带入硫胺素酶。当食品中的脂质成分发生氧化时，产生的过氧化氢、氢过氧化物和环氧化物，能够氧化类胡萝卜素、生育酚、抗坏血酸等物质，导致维生素活性的损失。对其他易被氧化的维生素，如叶酸、维生素B、维生素H和维生素D等的反应虽然研究不多，但是导致的损失是可以预见的。氢过氧化物分解产生的含羰基化合物，能造成其他一些维生素如硫胺素、维生素B和泛酸等的损失。此外糖类化合物中的非酶褐变反应