第 6章 维生素与矿物质
(Vitamin and Minerals)
制作人,李春美
6.1 Introduction of Vitamins
辅酶或辅酶前体,如烟酸,叶酸等维生素的功能 抗氧化剂,VE,VC
遗传调节因子,VA,VD
某些特殊功能,VA-视觉功能
VC-血管脆性
Learning Objectives –Vitamins
Describe the structure and stability of
vitamins.
Describe the functions of vitamins.
Identify food and nonfood sources of
vitamins.
Describe the signs and symptoms of
vitamin deficiencies and toxicities.
Learning Objectives – cont.
Identify the population group or groups at
risk for vitamin and mineral deficiencies.
Compare your own intake of vitamins to
the ideal and identify any potential health
risks associated with your intake.
VB1,VB2,VPP
B族 VB5,VB6,VH
water-soluble Vit VB11,VB12
Vit VC
VA
fat-souble Vit VD
VE
VK
Classification of Vit
6.2 The Water-solubke vitamin
Overview of Water-Soluble Vitamins
Dissolve in water
Generally readily excreted
Subject to cooking losses
Function as a coenzyme
Participate in energy metabolism
50-90% of B vitamins are absorbed
Marginal deficiency more common
一 BVit- VB1 (thiamin)
Contains sulfur and nitrogen group
Destroyed by alkaline and heat
Coenzyme,Thiamin pyrophosphate (TPP)
① 具有酸 -碱性质
② 对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解,
③ 能被 VB1酶降解,同时,血红蛋白和肌红蛋白可作为降解的非酶催化剂,
④ 对光不敏感,在酸性条件下稳定,在碱性及中型介质中不稳定,
⑤ 其降解受 AW影响极大,一般在 AW为 0.5-0.65范围降解最快,
Stability and Properties
硫胺素和脱羧辅酶降解速率与 pH的关系早餐谷物食品在 45℃ 贮藏条件下硫胺素的降解速率与体系中水分活度的关系
两环间亚甲基易与强亲核试剂反应。
与亚硝酸盐反应,使 VB1失活,
在碱性条件下易降解,其降解机制为,
Degradation
Function of Thiamin
Coenzyme,Thiamin Pyrophosphate
(TPP)
Synthesis of neurotransmitter
Hexose monophosphate shunt
Removes CO2 from some amino acids
Convert pyruvate to acetyl-CoA
CoA NAD+ NADH + H+
Glucose Pyruvate Acetyl-CoA
Citric
CO2
Acid Cycle
Deficiency of Thiamin
Occurs where polished rice is the only
staple
Dry beriberi
Weakness,nerve degeneration,irritability,
poor arm/leg coordination,loss of nerve
transmission
Wet beriberi
Edema,enlarge heart,heart failure
Food Sources of Thiamin
Wide variety of food
White bread,pork,hot dogs,luncheon
meat,cold cereal
Enriched grains/ whole grains
Thiaminase found in raw fish
Who is at Risk For Deficiency?
Poor
Alcoholics
Elderly
Diet consisting of highly processed
foods
Structure:
BVit-VB2 (Riboflavin)
① 对热稳定,对酸和中性 pH也稳定,在 120 ℃ 加热
6h仅少量破坏,
② 在碱性条件下迅速分解,
③ 在光照下转变为光黄素和光色素,并产生自由基,破坏其它营养成分产生异味,如牛奶的日光臭味即由此产生,
Properties of VB2
Deficiency of Riboflavin
Ariboflavinosis
Glossitis,cheilosis,seborrheic dermatitis,
stomatitis,eye disorder,throat disorder,
nervous system disorder
Occurs within 2 months
Usually in combination with other
deficiencies
VB2缺乏症 —“花舌头,或地图舌
Glossitis
Who is at Risk For Deficiency?
Rare
Low milk/dairy intake
Alcoholics
Long term phenobarbital use
Food Sources of Riboflavin
Milk/products
Enriched grains
Liver
Oyster
Brewer’s yeast
Sensitive to uv radiation (sunlight)
Stored in paper,opaque plastic containers
structure
二 VC (Ascorbic Acid)
Mode of Degradation
① O2浓度及催化剂
ⅰ 催化氧化时,降解速度正比与氧气的浓度
ⅱ 非催化氧化时,降解速度与氧气的浓度无正比关系,当 PO2 ＞ 0.4atm，反应趋于平衡,
ⅲ 有催化剂时,氧化速度比自动氧化快 2-3个数量级,厌氧时,金属离子对氧化速度无影响,
影响 VC降解的因素
② 糖,盐及其它溶液浓度高时可减少溶解氧,使氧化速度减慢 ;半胱氨酸,多酚,果胶等对其有保护作用,
③ pH值,VC在酸性溶液 (pH＜ 4)中较稳定,在中性以上的溶液 (pH＞ 7.6)中极不稳定,
④ 温度及 AW:结晶 VC在 100℃ 不降解，而 VC水溶液易氧化，，随 T↑,V降解 ↑ ； AW↑,V降解 ↑ 。
影响 VC降解的因素水分活度与抗坏血酸破坏速率的关系,O橙汁晶体； ●
蔗糖溶液； △ 玉米,大豆乳混合物； □ 面粉
⑤ 许多酶如多酚氧化酶,VC氧化酶,H2O2酶，
细胞色素氧化酶等可加速 VC的氧化降解。
⑥ 食品中的其它成分如花青素，黄烷醇，及多羟基酸如苹果酸，柠檬酸，聚磷酸等对 VC有保护作用，亚硫酸盐对其也有保护作用。
影响 VC降解的因素
Functions of Vitamin C
Reducing agent (antioxidant)
Iron absorption
Synthesis of carnitine,tryptophan to
serotonin,thyroxine,cortiscosteroids,
aldosterone,cholesterol to bile acids
Immune functions
Cancer prevention?
Collagen synthesis
Collagen Synthesis
Can donate and accept hydrogen atoms
readily
Water-soluble intracellular and
extracellular antioxidant
Must be constantly enzymatically
regenerated
Needs are higher for smokers
Antioxidant
Scurvy
–Deficient for 20-40 days
–Fatigue,pinpoint hemorrhages
–Bleeding gums and joints,Hemorrhages
–Associated with poverty
Rebound scurvy
–immediate halt to excess vitamin C supplements
Who is at risk?
–Infants,elderly men
–Alcoholics,smokers
Deficiency of Vitamin C
Food Sources of Vitamin C
Citrus fruits
Potatoes
Green peppers
Cauliflower
Broccoli
Strawberries
Romaine lettuce
Spinach
Easily lost through
cooking
Sensitive to heat
Sensitive to iron,
copper,oxygen
6.3 The Fat Soluble Vitamins
A,D,E,and K
Fat-Soluble- Vitamin A and Beta-Carotene
Stucture
无 O2,120℃,保持 12h仍很稳定在有 O2时，加热 4h即失活
VA (元） 紫外线，金属离子,O2均会加速其氧化肪氧化酶可导致分解与 VE，磷脂共存较稳定对碱稳定
Stability and properties
Roles of Functions
Vision
Protein synthesis and cell differentiation
Epithelial cells,mucous membranes
Reproduction and growth
Sperm production and normal fetal
development
Beta-Carotene as an antioxidant
Deficiency of Vitamin A
Infectious Diseases
Night Blindness
Blindness (xeropthalmia)
Keratinization
Rough,bumpy,dry skin
Vitamin A Toxicity
Birth Defects
Acne – Accutane connection
Second – place in vitamin toxicity
Food Sources of Vitamin A
Food Colors
Carotenoids
Chlorophyll
Stucture
Stability
对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏。
Vitamin D
Vitamin D
Roles
Maintain blood concentration of calcium
Bone growth and remodeling
Acts of bone,kidney,and small intestine to
impact blood calcium levels.
Deficiency of Vitamin D
Rickets
Osteomalacia
Recommendations and Sources
Foods
Fortified Milk
Fish Oils
Sunlight
Toxicity
Highly toxic at levels
found 3-5x RDA
=hypercalcemia
Structure
Vitamin E
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
B VE可猝灭单线态氧，其反应式为：
C 在无氧条件下,VE可与亚油酸甲酯氢过氧化物反应形成加合物，初始产物为半醌，进一步氧化形成生育酚醌，金属离子可加速其氧化。
D 在食品的加工，包装，贮藏过程中,VE会大量损失。
Vitamin E
Function
Powerful antioxidant
Body’s primary defense against free radicals
Highly researched
May prevent LDL oxidation and slow
development of heart disease.
DOES NOT improve physical or sexual
performance,prevent aging,or improve
Parkinson’s disease progression
Vitamin E Deficiency
Erythrocyte Hemolysis
Premature infants,cures hemolytic anemia
Prolonged deficiency = neuromuscular
dysfunction
NOT a cure of Muscular Dystrophy
Inconsistant results
Fibrocystic breast disease
Intermittent claudication
Vitamin E Toxicity
Rare
65x RDA = interferes with Vitamin K
Interferes with clotting and causes
hemmorrhage
6.4 Variation of Vit in food processing and
storage
一 原料对食品加工中维生素含量的影响
植物在不同采收期维生素含量不同
采收和屠宰后，内源性酶会分解维生素。
二 加工前处理对食品中维生素含量的影响浸提，切碎，研磨等均会造成维生素的损失。
小麦出粉率与面粉中维生素保留比例之间的关系三 热烫和热加工造成维生素损失温度越高，损失越大；加热时间越长，损失越多；加热方式不同，损失不同；脱水干燥方式对其保存率也有较大影响。
豌豆加工中抗坏血酸的保存率四 产品贮藏中维生素的损失水分活度，包装材料及贮藏条件对维生素的保存率都有重要影响。在相当于单分子层水的 AW下,Vit很稳定,而在多分子层水范围内,随 AW↑,Vit 降解速度 ↑,
五 加工中化学添加物和食品成分的影响
氯气，次氯酸离子，二氧化氯等具有强反应性，
可以维生素发生亲核取代，双键加成和氧化反应。
二氧化硫和亚硫酸盐有利于 VC的保存，但会与硫胺素和比多醛反应。
亚硝酸盐可造成 VB1的破坏。
一般而言，氧化性物质会加速 VC，胡萝卜素，叶酸等的氧化，而还原性物质会保护这些维生素，有机酸有利于 VC和 VB1的保存率，碱性物质则会降低 VC,VB1，
泛酸等的保存率。
6.5 Anilysis of Vitamins
比色法化学法滴定法
Vit的分析法 紫外法仪器法 荧光法
HPLC法微生物法水溶性 Vit:VB1,VB2可能与蛋白质,淀粉等结合在一起,一般可通过酸水解或酶水解使其游离出来,然后进行提取,纯化和测定,
脂溶性 Vit:样品 → 皂化 → 脂溶性 Vit和皂化物
→ 过滤 → 有机溶剂抽提 → 浓缩 → 溶于适当溶剂
→ 测定,
样品的前处理
2,6-二氯酚靛酚法,测 H2A,较灵敏苯肼比色法,测总 VC,易受干扰
VC的测定法 荧光法,测总 VC,准确,但操作繁琐
HPLC法,灵敏,准确,可分别测 A和
H2A
Analysis of VC
2,6-二氯酚靛酚法 (2,6-
dichlorophenolindophenol) 测 VC的原理,
① 所有试剂配制应用新鲜重蒸水,
② 植物样品用 2%草酸抽提,动物样品用三氯乙酸抽提,操作迅速,
③ 对于大量含有 Cu2+,Fe2+等离子的样品,要消除干扰,深色样品应脱色,
④ 滴定开始染料快加,到终点慢加,同时做空白,
注意事项,
Analysis of VB1 (Fluorometric method)
Analysis of VB2 (Fluorometric method)
一 SbCl3比色法原理,利用 VA在氯仿溶液中与 SbCl3生成一种兰色的络合物,其兰色深浅与 VA含量在一定范围内呈正比,
适用范围,适于 VA含量高的样品,且兰色络合物很不稳定,必须在 6S内比色完毕,
Analysis of VA
前处理,样品 → 皂化 → 乙醚萃取 → 上层洗涤 → 浓缩脱水 (用无水硫酸钠 )→ 氯仿定容,
注意事项,
A,SbCl3遇水沉淀,所以 CHCl3不应含水,加乙酸酐少许可脱水,
B,VA见光分解,应在暗处操作,
C,若样品含胡萝卜素,应消除干扰,
D,可用 CF3COOH代替 CCl3COOH显色,
二 紫外分光光度法原理,VA的异丙醇溶液在 325nm有最大吸收,其吸光度正比与其浓度,
特点,灵敏度高于 SbCl3比色法,但在 325nm附近有许多化合物对测定有干扰,一般用于纯样品的测定,
三 HPLC法
Analysis of VA
SbCl3比色法,VD+SbCl3 橙黄色化合物,此法灵敏度高,但操作复杂,费时,
HPLC法,简便,快速,精确度高,是目前最好的方法,
Analysis of VD
6.6 Introduction of minerals
Definition,elements other than C,H,O and N
that are present in foods
Function:
是构成生物体的组成部分。
维持生物体的渗透压。
维持机体的酸碱平衡。
酶的活化剂。
对食品的感官质量有重要作用
Major:Ca,Mg,P,K,Na,Cl,et al.
Essential
trace:Fe,Cu,Zn,I,et al.
Harmful:Pb,Cd,Hg,et al.
Classification:
6.7 Source and statement
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,
Plant food Bean：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。
Cereals:矿物质含量相对较少，主要存在于种子外皮。
Meats,Na,K,Fe,P Mn含量较高,Cu,Co,
Zn,等也有少量，以可溶性氯化物磷酸盐，碳酸盐形式存在或与
Animal Food 与蛋白质结合。
Milks：主要含 Ca,也含有少量 K,Na,Mg,P,
Cl,S等。
Eggs：含人体所需的各类矿物质。
Source and statement
Chemical form and soluble,e.g Fe3+难溶，
不利吸收，而 Fe2+易于吸收。
Mineral-mineral interaction：如铁过多会抑制 Zn,Mn的吸收
Redox activity of food compents：如 VC有利于 Fe的吸收,VD,Pr促进 Ca的吸收。
Factors that influence Mineral Bioavailability
Food Ligands,e.g多酚可与 Fe,Cu等螯合，
利于其吸收，肽，糖，核酸等也可以与矿物质形成配合物而利于其吸收。
Physiological state of comsumer
Age
6.8 Variation of Mineral in food processing
and storage
一 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。
二 加工时因容器带入会师其含量增加如铁锅炒菜等。
三 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%。
几个概念复原 (Restotation)：添加营养素使其恢复到原有的组成。
强化 (Fortification)：添加一种或多种营养素，使其成为一种优良的营养素来源。
增补 (Enrichment)：指选择性地添加某种适量营养素，以达到规定的标准量。
Acid Food,含有阴离子酸根的非金属元素较多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸呈酸性，故在生理上称为～，如肉，
鱼，蛋，米等。
Alkaline Food：含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称为～，如果蔬，豆类等。
食品酸碱性的测定食品灰化后酸碱度的确定酸性 Food（ 100g） → 灰化 → 水溶 → 0.1mol/L
HCl 滴定，若消耗体积为 5ml，记为 +5，如此类推。
碱性 Food（ 100g） → 灰化 → 水溶 → 0.1mol/L
NaOH 滴定，若消耗体积为 5ml，记为 -5，如此类推。
利用矿物质改变食品的性状
在炼乳中家 Na2HPO4来保持盐平衡。
Ca可提高腌渍黄瓜的脆性。
磷酸盐可稳定果蔬色泽，使啤酒不混浊。
在肉制品中加入三聚磷酸盐，焦磷酸盐增加肉的持水性，防止脂肪酸败。
原因：① 调节 pH，使之远离肉 Pr的等电点，增加持水力。
② 肉 Pr中 Mg2+,Ca2+被 Na+,H+置换出来，使
-COOH游离出来，利于吸水。
③ 破坏盐桥或增大电荷斥力，使结构膨胀，增加持水力。
④ 增加离子强度，使肌球蛋白溶解度增加而使肉持水力增大。
6.9 Analysis of Mineral in food
一 总灰分的测定
Food物料 → 500-600℃ → 灰化 → 灼烧后残留物 → 总灰分。
水溶性灰分,等氧化物及可溶性盐类总灰分 水不溶性灰分：泥沙,Fe,Al氧化物，
碱土金属，碱性磷酸盐。
酸不溶性灰分：泥沙及 SiO2
1 样品前处理果汁，牛乳 → 水浴蒸至近干 → 干燥 → 灰化果蔬，动物组织 → 均匀取样 → 干燥 → 灰化谷物，豆类 → 粉碎后取样 → 干燥 → 灰化富含脂肪样品 → 提脂肪 → 干燥 → 灰化金属离子的测定
测定：
Ca→ KMnO4滴定法,EDTA滴定法
Fe3+ → 硫氰酸钾比色法
Fe2+→ 邻二氮菲比色法
AAS法分析痕量金属元素原理：被测元素受到纯物质制成的光源辐射后吸收能量产生共振吸收，使原子从基态跃迁到激发态，产生特殊的谱线。
(Vitamin and Minerals)
制作人,李春美
6.1 Introduction of Vitamins
辅酶或辅酶前体,如烟酸,叶酸等维生素的功能 抗氧化剂,VE,VC
遗传调节因子,VA,VD
某些特殊功能,VA-视觉功能
VC-血管脆性
Learning Objectives –Vitamins
Describe the structure and stability of
vitamins.
Describe the functions of vitamins.
Identify food and nonfood sources of
vitamins.
Describe the signs and symptoms of
vitamin deficiencies and toxicities.
Learning Objectives – cont.
Identify the population group or groups at
risk for vitamin and mineral deficiencies.
Compare your own intake of vitamins to
the ideal and identify any potential health
risks associated with your intake.
VB1,VB2,VPP
B族 VB5,VB6,VH
water-soluble Vit VB11,VB12
Vit VC
VA
fat-souble Vit VD
VE
VK
Classification of Vit
6.2 The Water-solubke vitamin
Overview of Water-Soluble Vitamins
Dissolve in water
Generally readily excreted
Subject to cooking losses
Function as a coenzyme
Participate in energy metabolism
50-90% of B vitamins are absorbed
Marginal deficiency more common
一 BVit- VB1 (thiamin)
Contains sulfur and nitrogen group
Destroyed by alkaline and heat
Coenzyme,Thiamin pyrophosphate (TPP)
① 具有酸 -碱性质
② 对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解,
③ 能被 VB1酶降解,同时,血红蛋白和肌红蛋白可作为降解的非酶催化剂,
④ 对光不敏感,在酸性条件下稳定,在碱性及中型介质中不稳定,
⑤ 其降解受 AW影响极大,一般在 AW为 0.5-0.65范围降解最快,
Stability and Properties
硫胺素和脱羧辅酶降解速率与 pH的关系早餐谷物食品在 45℃ 贮藏条件下硫胺素的降解速率与体系中水分活度的关系
两环间亚甲基易与强亲核试剂反应。
与亚硝酸盐反应,使 VB1失活,
在碱性条件下易降解,其降解机制为,
Degradation
Function of Thiamin
Coenzyme,Thiamin Pyrophosphate
(TPP)
Synthesis of neurotransmitter
Hexose monophosphate shunt
Removes CO2 from some amino acids
Convert pyruvate to acetyl-CoA
CoA NAD+ NADH + H+
Glucose Pyruvate Acetyl-CoA
Citric
CO2
Acid Cycle
Deficiency of Thiamin
Occurs where polished rice is the only
staple
Dry beriberi
Weakness,nerve degeneration,irritability,
poor arm/leg coordination,loss of nerve
transmission
Wet beriberi
Edema,enlarge heart,heart failure
Food Sources of Thiamin
Wide variety of food
White bread,pork,hot dogs,luncheon
meat,cold cereal
Enriched grains/ whole grains
Thiaminase found in raw fish
Who is at Risk For Deficiency?
Poor
Alcoholics
Elderly
Diet consisting of highly processed
foods
Structure:
BVit-VB2 (Riboflavin)
① 对热稳定,对酸和中性 pH也稳定,在 120 ℃ 加热
6h仅少量破坏,
② 在碱性条件下迅速分解,
③ 在光照下转变为光黄素和光色素,并产生自由基,破坏其它营养成分产生异味,如牛奶的日光臭味即由此产生,
Properties of VB2
Deficiency of Riboflavin
Ariboflavinosis
Glossitis,cheilosis,seborrheic dermatitis,
stomatitis,eye disorder,throat disorder,
nervous system disorder
Occurs within 2 months
Usually in combination with other
deficiencies
VB2缺乏症 —“花舌头,或地图舌
Glossitis
Who is at Risk For Deficiency?
Rare
Low milk/dairy intake
Alcoholics
Long term phenobarbital use
Food Sources of Riboflavin
Milk/products
Enriched grains
Liver
Oyster
Brewer’s yeast
Sensitive to uv radiation (sunlight)
Stored in paper,opaque plastic containers
structure
二 VC (Ascorbic Acid)
Mode of Degradation
① O2浓度及催化剂
ⅰ 催化氧化时,降解速度正比与氧气的浓度
ⅱ 非催化氧化时,降解速度与氧气的浓度无正比关系,当 PO2 ＞ 0.4atm，反应趋于平衡,
ⅲ 有催化剂时,氧化速度比自动氧化快 2-3个数量级,厌氧时,金属离子对氧化速度无影响,
影响 VC降解的因素
② 糖,盐及其它溶液浓度高时可减少溶解氧,使氧化速度减慢 ;半胱氨酸,多酚,果胶等对其有保护作用,
③ pH值,VC在酸性溶液 (pH＜ 4)中较稳定,在中性以上的溶液 (pH＞ 7.6)中极不稳定,
④ 温度及 AW:结晶 VC在 100℃ 不降解，而 VC水溶液易氧化，，随 T↑,V降解 ↑ ； AW↑,V降解 ↑ 。
影响 VC降解的因素水分活度与抗坏血酸破坏速率的关系,O橙汁晶体； ●
蔗糖溶液； △ 玉米,大豆乳混合物； □ 面粉
⑤ 许多酶如多酚氧化酶,VC氧化酶,H2O2酶，
细胞色素氧化酶等可加速 VC的氧化降解。
⑥ 食品中的其它成分如花青素，黄烷醇，及多羟基酸如苹果酸，柠檬酸，聚磷酸等对 VC有保护作用，亚硫酸盐对其也有保护作用。
影响 VC降解的因素
Functions of Vitamin C
Reducing agent (antioxidant)
Iron absorption
Synthesis of carnitine,tryptophan to
serotonin,thyroxine,cortiscosteroids,
aldosterone,cholesterol to bile acids
Immune functions
Cancer prevention?
Collagen synthesis
Collagen Synthesis
Can donate and accept hydrogen atoms
readily
Water-soluble intracellular and
extracellular antioxidant
Must be constantly enzymatically
regenerated
Needs are higher for smokers
Antioxidant
Scurvy
–Deficient for 20-40 days
–Fatigue,pinpoint hemorrhages
–Bleeding gums and joints,Hemorrhages
–Associated with poverty
Rebound scurvy
–immediate halt to excess vitamin C supplements
Who is at risk?
–Infants,elderly men
–Alcoholics,smokers
Deficiency of Vitamin C
Food Sources of Vitamin C
Citrus fruits
Potatoes
Green peppers
Cauliflower
Broccoli
Strawberries
Romaine lettuce
Spinach
Easily lost through
cooking
Sensitive to heat
Sensitive to iron,
copper,oxygen
6.3 The Fat Soluble Vitamins
A,D,E,and K
Fat-Soluble- Vitamin A and Beta-Carotene
Stucture
无 O2,120℃,保持 12h仍很稳定在有 O2时，加热 4h即失活
VA (元） 紫外线，金属离子,O2均会加速其氧化肪氧化酶可导致分解与 VE，磷脂共存较稳定对碱稳定
Stability and properties
Roles of Functions
Vision
Protein synthesis and cell differentiation
Epithelial cells,mucous membranes
Reproduction and growth
Sperm production and normal fetal
development
Beta-Carotene as an antioxidant
Deficiency of Vitamin A
Infectious Diseases
Night Blindness
Blindness (xeropthalmia)
Keratinization
Rough,bumpy,dry skin
Vitamin A Toxicity
Birth Defects
Acne – Accutane connection
Second – place in vitamin toxicity
Food Sources of Vitamin A
Food Colors
Carotenoids
Chlorophyll
Stucture
Stability
对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏。
Vitamin D
Vitamin D
Roles
Maintain blood concentration of calcium
Bone growth and remodeling
Acts of bone,kidney,and small intestine to
impact blood calcium levels.
Deficiency of Vitamin D
Rickets
Osteomalacia
Recommendations and Sources
Foods
Fortified Milk
Fish Oils
Sunlight
Toxicity
Highly toxic at levels
found 3-5x RDA
=hypercalcemia
Structure
Vitamin E
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
Stability
A VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程为：
B VE可猝灭单线态氧，其反应式为：
C 在无氧条件下,VE可与亚油酸甲酯氢过氧化物反应形成加合物，初始产物为半醌，进一步氧化形成生育酚醌，金属离子可加速其氧化。
D 在食品的加工，包装，贮藏过程中,VE会大量损失。
Vitamin E
Function
Powerful antioxidant
Body’s primary defense against free radicals
Highly researched
May prevent LDL oxidation and slow
development of heart disease.
DOES NOT improve physical or sexual
performance,prevent aging,or improve
Parkinson’s disease progression
Vitamin E Deficiency
Erythrocyte Hemolysis
Premature infants,cures hemolytic anemia
Prolonged deficiency = neuromuscular
dysfunction
NOT a cure of Muscular Dystrophy
Inconsistant results
Fibrocystic breast disease
Intermittent claudication
Vitamin E Toxicity
Rare
65x RDA = interferes with Vitamin K
Interferes with clotting and causes
hemmorrhage
6.4 Variation of Vit in food processing and
storage
一 原料对食品加工中维生素含量的影响
植物在不同采收期维生素含量不同
采收和屠宰后，内源性酶会分解维生素。
二 加工前处理对食品中维生素含量的影响浸提，切碎，研磨等均会造成维生素的损失。
小麦出粉率与面粉中维生素保留比例之间的关系三 热烫和热加工造成维生素损失温度越高，损失越大；加热时间越长，损失越多；加热方式不同，损失不同；脱水干燥方式对其保存率也有较大影响。
豌豆加工中抗坏血酸的保存率四 产品贮藏中维生素的损失水分活度，包装材料及贮藏条件对维生素的保存率都有重要影响。在相当于单分子层水的 AW下,Vit很稳定,而在多分子层水范围内,随 AW↑,Vit 降解速度 ↑,
五 加工中化学添加物和食品成分的影响
氯气，次氯酸离子，二氧化氯等具有强反应性，
可以维生素发生亲核取代，双键加成和氧化反应。
二氧化硫和亚硫酸盐有利于 VC的保存，但会与硫胺素和比多醛反应。
亚硝酸盐可造成 VB1的破坏。
一般而言，氧化性物质会加速 VC，胡萝卜素，叶酸等的氧化，而还原性物质会保护这些维生素，有机酸有利于 VC和 VB1的保存率，碱性物质则会降低 VC,VB1，
泛酸等的保存率。
6.5 Anilysis of Vitamins
比色法化学法滴定法
Vit的分析法 紫外法仪器法 荧光法
HPLC法微生物法水溶性 Vit:VB1,VB2可能与蛋白质,淀粉等结合在一起,一般可通过酸水解或酶水解使其游离出来,然后进行提取,纯化和测定,
脂溶性 Vit:样品 → 皂化 → 脂溶性 Vit和皂化物
→ 过滤 → 有机溶剂抽提 → 浓缩 → 溶于适当溶剂
→ 测定,
样品的前处理
2,6-二氯酚靛酚法,测 H2A,较灵敏苯肼比色法,测总 VC,易受干扰
VC的测定法 荧光法,测总 VC,准确,但操作繁琐
HPLC法,灵敏,准确,可分别测 A和
H2A
Analysis of VC
2,6-二氯酚靛酚法 (2,6-
dichlorophenolindophenol) 测 VC的原理,
① 所有试剂配制应用新鲜重蒸水,
② 植物样品用 2%草酸抽提,动物样品用三氯乙酸抽提,操作迅速,
③ 对于大量含有 Cu2+,Fe2+等离子的样品,要消除干扰,深色样品应脱色,
④ 滴定开始染料快加,到终点慢加,同时做空白,
注意事项,
Analysis of VB1 (Fluorometric method)
Analysis of VB2 (Fluorometric method)
一 SbCl3比色法原理,利用 VA在氯仿溶液中与 SbCl3生成一种兰色的络合物,其兰色深浅与 VA含量在一定范围内呈正比,
适用范围,适于 VA含量高的样品,且兰色络合物很不稳定,必须在 6S内比色完毕,
Analysis of VA
前处理,样品 → 皂化 → 乙醚萃取 → 上层洗涤 → 浓缩脱水 (用无水硫酸钠 )→ 氯仿定容,
注意事项,
A,SbCl3遇水沉淀,所以 CHCl3不应含水,加乙酸酐少许可脱水,
B,VA见光分解,应在暗处操作,
C,若样品含胡萝卜素,应消除干扰,
D,可用 CF3COOH代替 CCl3COOH显色,
二 紫外分光光度法原理,VA的异丙醇溶液在 325nm有最大吸收,其吸光度正比与其浓度,
特点,灵敏度高于 SbCl3比色法,但在 325nm附近有许多化合物对测定有干扰,一般用于纯样品的测定,
三 HPLC法
Analysis of VA
SbCl3比色法,VD+SbCl3 橙黄色化合物,此法灵敏度高,但操作复杂,费时,
HPLC法,简便,快速,精确度高,是目前最好的方法,
Analysis of VD
6.6 Introduction of minerals
Definition,elements other than C,H,O and N
that are present in foods
Function:
是构成生物体的组成部分。
维持生物体的渗透压。
维持机体的酸碱平衡。
酶的活化剂。
对食品的感官质量有重要作用
Major:Ca,Mg,P,K,Na,Cl,et al.
Essential
trace:Fe,Cu,Zn,I,et al.
Harmful:Pb,Cd,Hg,et al.
Classification:
6.7 Source and statement
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,
Plant food Bean：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。
Cereals:矿物质含量相对较少，主要存在于种子外皮。
Meats,Na,K,Fe,P Mn含量较高,Cu,Co,
Zn,等也有少量，以可溶性氯化物磷酸盐，碳酸盐形式存在或与
Animal Food 与蛋白质结合。
Milks：主要含 Ca,也含有少量 K,Na,Mg,P,
Cl,S等。
Eggs：含人体所需的各类矿物质。
Source and statement
Chemical form and soluble,e.g Fe3+难溶，
不利吸收，而 Fe2+易于吸收。
Mineral-mineral interaction：如铁过多会抑制 Zn,Mn的吸收
Redox activity of food compents：如 VC有利于 Fe的吸收,VD,Pr促进 Ca的吸收。
Factors that influence Mineral Bioavailability
Food Ligands,e.g多酚可与 Fe,Cu等螯合，
利于其吸收，肽，糖，核酸等也可以与矿物质形成配合物而利于其吸收。
Physiological state of comsumer
Age
6.8 Variation of Mineral in food processing
and storage
一 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。
二 加工时因容器带入会师其含量增加如铁锅炒菜等。
三 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%。
几个概念复原 (Restotation)：添加营养素使其恢复到原有的组成。
强化 (Fortification)：添加一种或多种营养素，使其成为一种优良的营养素来源。
增补 (Enrichment)：指选择性地添加某种适量营养素，以达到规定的标准量。
Acid Food,含有阴离子酸根的非金属元素较多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸呈酸性，故在生理上称为～，如肉，
鱼，蛋，米等。
Alkaline Food：含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称为～，如果蔬，豆类等。
食品酸碱性的测定食品灰化后酸碱度的确定酸性 Food（ 100g） → 灰化 → 水溶 → 0.1mol/L
HCl 滴定，若消耗体积为 5ml，记为 +5，如此类推。
碱性 Food（ 100g） → 灰化 → 水溶 → 0.1mol/L
NaOH 滴定，若消耗体积为 5ml，记为 -5，如此类推。
利用矿物质改变食品的性状
在炼乳中家 Na2HPO4来保持盐平衡。
Ca可提高腌渍黄瓜的脆性。
磷酸盐可稳定果蔬色泽，使啤酒不混浊。
在肉制品中加入三聚磷酸盐，焦磷酸盐增加肉的持水性，防止脂肪酸败。
原因：① 调节 pH，使之远离肉 Pr的等电点，增加持水力。
② 肉 Pr中 Mg2+,Ca2+被 Na+,H+置换出来，使
-COOH游离出来，利于吸水。
③ 破坏盐桥或增大电荷斥力，使结构膨胀，增加持水力。
④ 增加离子强度，使肌球蛋白溶解度增加而使肉持水力增大。
6.9 Analysis of Mineral in food
一 总灰分的测定
Food物料 → 500-600℃ → 灰化 → 灼烧后残留物 → 总灰分。
水溶性灰分,等氧化物及可溶性盐类总灰分 水不溶性灰分：泥沙,Fe,Al氧化物，
碱土金属，碱性磷酸盐。
酸不溶性灰分：泥沙及 SiO2
1 样品前处理果汁，牛乳 → 水浴蒸至近干 → 干燥 → 灰化果蔬，动物组织 → 均匀取样 → 干燥 → 灰化谷物，豆类 → 粉碎后取样 → 干燥 → 灰化富含脂肪样品 → 提脂肪 → 干燥 → 灰化金属离子的测定
测定：
Ca→ KMnO4滴定法,EDTA滴定法
Fe3+ → 硫氰酸钾比色法
Fe2+→ 邻二氮菲比色法
AAS法分析痕量金属元素原理：被测元素受到纯物质制成的光源辐射后吸收能量产生共振吸收，使原子从基态跃迁到激发态，产生特殊的谱线。
