南昌大学食品化学第六章矿物质

1、第七章 矿物质1概述概述定义：定义：l指食品中的各种无机化合物，大多指食品中的各种无机化合物，大多数相当于食品灰化后剩余的成分，数相当于食品灰化后剩余的成分，故又称粗灰分（故又称粗灰分（crude ash , CA）一、矿物质的功能一、矿物质的功能l机体的构成成分机体的构成成分l维持内环境的稳定维持内环境的稳定l某些特殊功能某些特殊功能作为酶的构成成分或激活剂作为酶的构成成分或激活剂构成激素或维生素的原料构成激素或维生素的原料l改善食品的品质改善食品的品质二、矿物质的分类二、矿物质的分类l按其对人体健康的影响分：按其对人体健康的影响分： 必需元素：当机体缺乏或不足时，机体出必需元素：当机体缺乏

2、或不足时，机体出现功能异常现象现功能异常现象 非必需元素：辅助营养元素非必需元素：辅助营养元素 有毒元素：汞、铅、镉等有毒元素：汞、铅、镉等l按其在体内含量的多少分：按其在体内含量的多少分： 常量元素：常量元素：0.01%，钙、磷等，钙、磷等 微量元素：微量元素：0.01%，铁、碘、硒、锌、，铁、碘、硒、锌、锰、铬等锰、铬等三、伯特兰德（三、伯特兰德（G. Bertrand）定律）定律 l生物缺少某种必需的元素时就不能生存，生物缺少某种必需的元素时就不能生存，适量时正常生长，过量时有毒。适量时正常生长，过量时有毒。 四、功能四、功能 l1.构成体质构成体质l2.保持渗透压、保持渗透压、 pH值

3、值l3.保持神经、肌肉的兴奋性保持神经、肌肉的兴奋性l4.使机体具有特殊生理功能使机体具有特殊生理功能l5.改善食品感官性状与营养价值改善食品感官性状与营养价值 五、存在形式五、存在形式 l1.无机盐无机盐 Na+ 、K+ 、Cl 等可溶性一价等可溶性一价盐盐 Ca2+、 Mg2+、PO43、等以胶体溶液与不、等以胶体溶液与不溶性多价盐形成动态平衡溶性多价盐形成动态平衡 l2.螯合物螯合物 配位原子为配位原子为O、S、N、P 氨基酸螯合物氨基酸螯合物 还有叶绿素、血红素、还有叶绿素、血红素、VB12 等等2食品中的主要矿物质食品中的主要矿物质一、矿物质含量影响因素一、矿物质含量影响因素 l1.

4、土壤土壤 l2.品种品种 l3.饲料饲料 l4.食品加工食品加工 二、动物性食品中的矿物质二、动物性食品中的矿物质l1.牛乳中的矿物质牛乳中的矿物质 含量约为含量约为0.7%；钙；钙；牛乳中主要矿物质含牛乳中主要矿物质含量表量表l2.肉中的矿物质肉中的矿物质 例：牛肉中的矿物质含量例：牛肉中的矿物质含量l3.蛋中的矿物质蛋中的矿物质 鸡蛋中的伴清蛋白与金属离子亲和性大小鸡蛋中的伴清蛋白与金属离子亲和性大小依次为依次为Fe3+Cu3+Mn2+Zn2+三、植物性食品中的矿物质三、植物性食品中的矿物质l植物性食品中矿物质分布不均匀，钾含植物性食品中矿物质分布不均匀，钾含量高于钠含量量高于钠含量l谷类

5、食品中矿物质主要集中在麸皮或为谷类食品中矿物质主要集中在麸皮或为糠中，胚乳中含量很低糠中，胚乳中含量很低l蔬菜中矿物质以钾最高，水果中矿物质蔬菜中矿物质以钾最高，水果中矿物质含量低于蔬菜含量低于蔬菜四、常见必需矿物质四、常见必需矿物质1、铁铁（Iron） 6、钴钴2、锌锌（Zinc) 7、铬铬3、硒硒 8、碘碘4、铜铜 9、钙钙5、镁镁 10、磷磷3矿物质的生物有效性矿物质的生物有效性一、概念一、概念l在考虑食品的营养质量时，不仅要考虑在考虑食品的营养质量时，不仅要考虑其含量，还要考虑其被生物利用的实际其含量，还要考虑其被生物利用的实际利用率，即生物有效性。利用率，即生物有效性。 二、影响矿物

6、质生物有效性的因素二、影响矿物质生物有效性的因素l矿物质的化学形式矿物质的化学形式l溶解性溶解性l食品组成食品组成l食品加工食品加工l生理因素生理因素三、食物中矿物元素的生物有效性三、食物中矿物元素的生物有效性 l1.动物食品与植物食品动物食品与植物食品 一般：动物食品一般：动物食品 植物食品的生物有效性植物食品的生物有效性l2.Ca 有利因素：有利因素：VD、乳糖（可溶）、氨基酸、乳糖（可溶）、氨基酸l3.Fe 人对人对Fe的吸收率极低（的吸收率极低（122%），）， 只有只有Fe2+才被吸收，受植酸盐、草酸盐、磷酸才被吸收，受植酸盐、草酸盐、磷酸盐、盐、pH、碳酸盐、多酚类的影响；、碳酸盐

7、、多酚类的影响；VC、VB2、半胱氨酸有利于吸收、半胱氨酸有利于吸收4矿物质在食品加工和贮藏过矿物质在食品加工和贮藏过程中的变化程中的变化一、遗传因素和环境因素一、遗传因素和环境因素l食品中的矿物质在很大程度上受遗传因食品中的矿物质在很大程度上受遗传因素和环境因素的影响素和环境因素的影响l植物生长的环境影响食品中的矿物质植物生长的环境影响食品中的矿物质l内地与沿海相比，食品中碘的含量低内地与沿海相比，食品中碘的含量低l动物种类不同，其矿物质组成有差异动物种类不同，其矿物质组成有差异l同一品种不同部位矿物质含量不同同一品种不同部位矿物质含量不同二、食品加工中的变化二、食品加工中的变化l1.预加工

8、预加工l2.精制精制 碾磨对小麦矿物质含量的影响碾磨对小麦矿物质含量的影响l3.烹调过程中食物间的搭配烹调过程中食物间的搭配 菠菜烫漂后矿物质的损失菠菜烫漂后矿物质的损失 不同烹调方式对马铃薯中铜含量的影响不同烹调方式对马铃薯中铜含量的影响l4.加工设备呼包装材料加工设备呼包装材料5矿物质的营养强化矿物质的营养强化一、矿物质营养强化概况一、矿物质营养强化概况l强化形式：强化形式：矿物质的恢复矿物质的恢复添加矿物质以恢复水平添加矿物质以恢复水平矿物质的强化矿物质的强化添加矿物质使食品成为该种矿物质的丰富来源添加矿物质使食品成为该种矿物质的丰富来源矿物质的增补矿物质的增补选择性地添加某种矿物质，使

9、其达到规定的营选择性地添加某种矿物质，使其达到规定的营养标准要求养标准要求二、矿物质强化的原则二、矿物质强化的原则结合实际，有明确的针对性结合实际，有明确的针对性选择生物利用率较高的矿物质选择生物利用率较高的矿物质应保持矿物质和其他营养素间的平衡应保持矿物质和其他营养素间的平衡符合安全卫生和质量标准符合安全卫生和质量标准不影响食品原来的品质属性不影响食品原来的品质属性经济合理，有利于推广经济合理，有利于推广牛乳中主要矿物质含量表牛乳中主要矿物质含量表(mg/g)矿物质矿物质范围范围平均值平均值溶解相分布溶解相分布(%)胶体相分布胶体相分布(%)总钙总钙110.9120.3117.73367离子

10、钙离子钙10.512.811.41000镁镁11.413.012.16733钠钠477758946钾钾113171140937磷磷79.8101.795.14555氯氯89.8127.0104.51000返回牛肉中的矿物质含量牛肉中的矿物质含量(mg/g)矿物质矿物质含量含量矿物质矿物质含量含量全钙全钙86可溶性无机盐可溶性无机盐95.2可溶性钙可溶性钙38钠钠168.0全磷全磷24.2钾钾244.0可溶性磷可溶性磷17.7氯氯48.0全无机磷全无机磷233.0返回碾磨对小麦矿物质含量的影响碾磨对小麦矿物质含量的影响矿物矿物质质含量（含量（mg/kg）相对损失率相对损失率（%）全麦全麦面粉面粉

11、麦胚麦胚麦麸麦麸铁铁4310.567477876锌锌3581015413077锰锰466.51376411986铜铜52771760硒硒0.60.51.10.50.816返回菠菜烫漂后矿物质的损失菠菜烫漂后矿物质的损失矿物质矿物质含量含量(mg/100g)损失率损失率（%）未烫漂未烫漂烫漂烫漂钾钾6.93.056钠钠0.50.343钙钙2.22.30镁镁0.30.236磷磷0.60.436硝酸盐硝酸盐2.50.870返回不同烹调方式对马铃薯中铜含量的影响不同烹调方式对马铃薯中铜含量的影响烹调方式烹调方式含量含量(mg/100g鲜重鲜重)生鲜生鲜0.210.10煮熟煮熟0.10烤熟烤熟0.18油

12、炸薄片油炸薄片0.29马铃薯泥马铃薯泥0.10法式油炸法式油炸0.27返回铁铁人体内铁约含人体内铁约含5g，其中直机关，其中直机关%存于血存于血红蛋白，红蛋白，3-5%肌红蛋白，其它肌红蛋白，其它15%，此外，此外，也存在于细胞色素，过氧化氢，过氧化物酶也存在于细胞色素，过氧化氢，过氧化物酶中，食品中铁的存在较广，但由于其存在形中，食品中铁的存在较广，但由于其存在形态不利于机体对它的吸收利用，故人们易患态不利于机体对它的吸收利用，故人们易患缺铁症，铁的食品中的存在有下列两种形式：缺铁症，铁的食品中的存在有下列两种形式：1、非血红素铁（高铁离子）人体吸收、非血红素铁（高铁离子）人体吸收Fe2+,

13、 不不吸收吸收Fe3+，所以食品中，所以食品中Fe3+必须被还原为必须被还原为Fe2+才能才能吸收。吸收。通常维生素通常维生素C可促进铁的吸收，它不仅把可促进铁的吸收，它不仅把Fe3+还还原为原为Fe2+，而且还可与，而且还可与Fe2+形成可溶性洛合物。形成可溶性洛合物。 半胱氨酸对半胱氨酸对Fe吸收有促进作用，所以肉类食品吸收有促进作用，所以肉类食品可提高植物性食品可提高植物性食品Fe的吸收率的吸收率 磷酸，植酸盐，酚类与磷酸，植酸盐，酚类与Fe产生不溶的洛合物妨产生不溶的洛合物妨碍碍Fe吸收，如谷类食物吸收，如谷类食物Fe吸收率低吸收率低 2、血红素铁：与血红蛋白、肌红蛋白中的血红、血红素

14、铁：与血红蛋白、肌红蛋白中的血红素结合的铁，此类铁不受植酸、磷酸影响，直接素结合的铁，此类铁不受植酸、磷酸影响，直接被小肠吸收，吸收率比被小肠吸收，吸收率比Fe2+还高，还高， 所以动物性食品比植物性食品中铁易吸收。所以动物性食品比植物性食品中铁易吸收。 蛋类由于磷蛋白与高铁离子结合为不溶性铁盐蛋类由于磷蛋白与高铁离子结合为不溶性铁盐难吸收难吸收 Cu对铁的吸收有促进作用对铁的吸收有促进作用l由于贫血症流行，对铁的强化十分关注由于贫血症流行，对铁的强化十分关注还存在技术还存在技术 上问题，如高活性的铁具上问题，如高活性的铁具有高催化性，能催化维生素有高催化性，能催化维生素A、维生素、维生素C、

15、维生素、维生素E，不饱和脂肪酸的氧化，不饱和脂肪酸的氧化，强化强化Fe化合物有：化合物有： FeSo4、Fe、正磷酸铁，焦磷酸铁，其中、正磷酸铁，焦磷酸铁，其中FeSo4易吸收，但易使食品褪色或氧化，易吸收，但易使食品褪色或氧化，目前加元素铁粉中，易吸收且对食品质量目前加元素铁粉中，易吸收且对食品质量影响不大。影响不大。返回返回锌锌l 至少种酶是含锌的金属酶，作为酶的辅至少种酶是含锌的金属酶，作为酶的辅助因子参与生物体系几乎所有的代谢。助因子参与生物体系几乎所有的代谢。l 动物性食品是锌可靠的来源，谷类经研磨后，动物性食品是锌可靠的来源，谷类经研磨后，其可食部分含锌量明显下降。动物性食品中其可

16、食部分含锌量明显下降。动物性食品中锌的生物有效性优于植物性食品，因为谷物锌的生物有效性优于植物性食品，因为谷物中植酸盐与锌结合成不溶性盐，使锌的利用中植酸盐与锌结合成不溶性盐，使锌的利用率下降。率下降。l 缺锌会造成儿童生长不良，侏儒，痴呆、甚缺锌会造成儿童生长不良，侏儒，痴呆、甚至死亡，大量摄入锌会导致急性中毒。至死亡，大量摄入锌会导致急性中毒。返回返回硒硒l硒在水果、蔬菜、谷物中含量较低，水硒在水果、蔬菜、谷物中含量较低，水产品、肉类中含量较高、缺硒会产生克产品、肉类中含量较高、缺硒会产生克山病，补充亚硒酸钠可降低发病率，摄山病，补充亚硒酸钠可降低发病率，摄入过量有毒。入过量有毒。返回返回

17、铜铜l是许多氧化还原酶的辅助因子，它能催是许多氧化还原酶的辅助因子，它能催化许多不期望的反应，如抗坏血酸氧化化许多不期望的反应，如抗坏血酸氧化降解、酶促褐变，因此食品加工、保藏降解、酶促褐变，因此食品加工、保藏过程中应避免与铜接触。过程中应避免与铜接触。返回返回镁镁l镁是许多酶的金属激活剂，但高浓度无镁是许多酶的金属激活剂，但高浓度无毒。毒。返回返回钴钴lB12的中心原子。返回返回铬铬l对人体对葡萄糖的利用有影响，缺铬会对人体对葡萄糖的利用有影响，缺铬会导致葡萄糖耐量的下降，以铬酸根存在导致葡萄糖耐量的下降，以铬酸根存在的铬是有毒的。的铬是有毒的。返回返回碘碘l人体从食品中以碘化合形式吸收碘，

18、在人体从食品中以碘化合形式吸收碘，在甲状腺中合成甲状腺激素缺乏会导致甲甲状腺中合成甲状腺激素缺乏会导致甲状腺肿胀。状腺肿胀。返回返回钙钙l 钙在构成和维持健康的骨组织以及在血凝结钙在构成和维持健康的骨组织以及在血凝结和肌肉收缩等方面重要性功能，钙一直被认和肌肉收缩等方面重要性功能，钙一直被认为是一种必需的营养成份，缺乏，青少年骨为是一种必需的营养成份，缺乏，青少年骨骼发育不全，老年人骨质疏松。钙的主要膳骼发育不全，老年人骨质疏松。钙的主要膳食来源是乳及乳制品。食来源是乳及乳制品。l 人体对钙的吸收率低，由于小肠人体对钙的吸收率低，由于小肠pH是中弱碱是中弱碱性，性，Ca不易溶解而产生沉淀，所以吸收率下不易溶解而产生沉淀，所以吸收率下降，选择钙的食品，不能单纯考虑钙的绝对降，选择钙的食品，不能单纯考虑钙的绝对含量，还应注意影响钙吸收的其它成分的影含量，还应注意影响钙吸收的其它成分的影响，即生物有效性响，即生物有效性被机体的利用的实际被机体的利用的实际可能性。可能性。l 食品中草、植酸过多，会生成不溶性食品中草、植酸过多，会生成不溶性盐、影响钙的吸收盐、影响钙的吸收l 维生素促进钙的吸收维生素促进钙的吸收l 乳糖对钙吸收起促进作用，钙与乳糖乳糖对钙吸收起促进作用，钙与乳糖生成低分子量，可溶性螯合物。生成低分子量，可溶性螯合物