第六章 维生素课件

TheSchoolofBiotechnologyandFoodEngineeringtheDepartmentofFoodEngineering2008-10-01维生素

Vitamin第六章维生素

6.1

6.2

6.36.4ContentsVitaminIntroductionofVitaminsWater-SolubleVitaminsFat-SolubleVitaminsVariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage第六章维生素6.1Introduction

维生素是活细胞为了维持正常生理功能所必需的、但需要极微量的天然有机物质的总称大部分维生素不能在人体内合成，必须从外界食物中摄取。第六章维生素6.1IntroductionTheDiscoveryofVitamin维生素的发现是20世纪的伟大发现之一。1897年,C.艾克曼在爪哇发现只吃精磨的白米即可患脚气病，未经碾磨的糙米能治疗这种病。并发现可治脚气病的物质能用水或酒精提取,当时称这种物质为“水溶性B”。

ChristiaanEijkman

1929诺贝尔生物医学奖第六章维生素6.1IntroductionTheCharacteristicsofVitamin结构各异的生物小分子需要量很少体内不能合成或合成量不足，必需直接或间接从食物中摄取主要功能是参与活性物质（酶或激素）的合成，没有供能和结构作用。Important!第六章维生素6.1IntroductionClassificationofVitamin第六章维生素6.1IntroductionFunctionsofVitamin第六章维生素6.1IntroductionMainFactsofLosingVitaminsinFood一、维生素含量的内在变化地理位置、农艺措施、作物品种、成熟度二、收获后食品中维生素含量的变化氧化酶、水解酶三、预加工清洗、研磨、去皮等四、热烫与热处理五、后续加工中维生素的损失六、化学物质和其它组分对维生素的影响氧化剂、添加剂第六章维生素6.1IntroductionHowcanwegetvitamins?1.动植物组织2.肠道菌合成3.维生素原在体内转变4.体内部分合成第六章维生素6.1IntroductionSomeConcepts

RestorationFortificationEnrichment加入关键营养元素使其恢复到加工之前的水平加入一定量的各种元素，使食品成为添加营养元素的良好来源，包括加入原先在食品中存在的营养元素或加入营养元素，超过加工前已有的水平根据美国FDA规定的标准加入一定量的特定营养元

Nutrification在食品中添加营养元的总称

RecommendedDieteryAllowance,RDA能满足所有健康者营养需要的必需营养素的量ReferenceDailyIntake,RDI每日参考摄入量第六章维生素6.1IntroductionBioavailabilityofVitamins指摄入的维生素经肠部吸收和在体内起的代谢功能或利用的程度，所以生物利用率包括摄入维生素的吸收和利用两个方面，但与在摄入之前维生素的损失无关。膳食结构维生素的构型食品加工及组成人体健康第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsB1（硫胺素）B2（核黄素）

B3（泛酸）

B4（胆碱）

B5（烟酸、尼克酸）B6（吡哆醇）

B11（叶酸）

B12（钴胺素）

H（生物素）Water-SolubleVitaminsC(抗坏血酸)PBC第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1抗坏血酸在一些植物产品中的含量单位：mg/100g可食部分第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1生物活性最高Important!第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1良好的还原剂（抗氧化剂）吸收金属离子抗癌、免疫功能有助于胶原质的合成VC的缺乏牙齿松动，牙龈出血、患坏血病VC功能第六章维生素CollagenSynthesis第六章维生素ModeofDegradation食品的褐变反应？2，3-二酮古洛糖酸木酮糖3-脱氧戊酮糖糠醛2-呋喃甲酸第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsApplicationsinFoodProcessing:（1）可防止水果蔬菜产生褐变和脱色（2）作抗氧化剂（脂肪、鱼、乳制品中）（3）稳定剂（肉中色泽的稳定剂）（4）改良（面粉）（5）啤酒中可作氧气载体VC(AscorbicAcid)1第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVP2P

[Permeability(渗透性)

]VP为一组与保持血管壁正常渗透性有关的黄酮类物质。包括芸香甙（芦丁Rutin）、橙皮甙、圣草甙。VP具有保持血管壁完整，降低毛细管壁渗透性及脆性，为降血压V，如柑桔皮、芹菜、银杏、芦笋中丰富。第六章维生素6.2Water-SolubleVitamins

VB1(thiamin)硫胺素1P.168Containssulfurandnitrogengroup第六章维生素DegradationofThiamin羟甲基嘧啶α－甲基－5－磺甲基嘧啶烹调食品中的“肉香味”第六章维生素6.2Water-SolubleVitamins

VB1(thiamin)硫胺素1StabilityandProperties白色晶状粉末或晶体易潮解，有特臭，味苦，熔点248℃溶于水和甘油耐热，对空气中的氧稳定在酸性介质中稳定，在碱性介质中加热极易分解第六章维生素6.2Water-SolubleVitamins

VB1(thiamin)硫胺素1FunctionsofThiamin辅酶

(Coenzyme)TPP(ThiaminPyrophosphate)(硫胺素焦磷酸盐)

没有硫胺素就没有能量VB1的缺乏糖代谢失调，易患脚气病(beriberi)【多发性神经炎（神经性肺炎），消瘦或浮肿，心脏功能失调】第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB2(riboflavin)核黄素2P.169FMNFADStructure:Containsisoalloxazinegroup第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB2(riboflavin)核黄素2StabilityandProperties橙黄色针状结晶对热稳定，对酸和中性pH也稳定，在120℃加热6h仅少量破坏在碱性条件下迅速分解对光敏感，在光照下转变为光黄素和光色素，并产生自由基第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB2(riboflavin)核黄素2FunctionsofRiboflavin辅酶(Coenzyme)；强化肝功能，调节肾上腺素的分泌；保护皮肤毛囊粘膜及皮脂腺的功能。VB2的缺乏口角炎、舌炎、鼻和脸部的脂溢性皮炎第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB3(Pantothenicacid)泛酸3Containsanalanineresidue第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB3(Pantothenicacid)泛酸3StabilityandProperties浅黄色黏性油状物，易潮解。能溶于水和乙醇。对酸、碱和热均不稳定，对氧化剂及还原剂极为稳定。维生素B3的分子结构中有一个不对称碳原子，具有旋光性，但右旋性的维生素B3才具有维生素的效应。第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB3(Pantothenicacid)泛酸3辅酶A的主要组成成分与糖、脂类及蛋白质代谢都有密切关系人体肠道细菌可合成FunctionsofPantothenicAcid第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB5(Niacin,PP)烟酸4烟酰胺腺嘌呤二核苷酸Containspyridineringandacylgroup第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB5(Niacin,PP)烟酸4Properties①对热、光稳定；②在酸性或碱性条件下烟酰胺能转化为烟酸，但活性不失；烟酸是所有维生素中最稳定的维生素第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB5(Niacin,PP)烟酸4FunctionsofNiacin辅酶(Coenzyme)；能降低胆固醇的水平；参与蛋白质的代谢、氨基酸的合成和降解。第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB5(Niacin,PP)烟酸4VB5的缺乏

导致癩皮病，其主要症状是：皮炎；舌头和口腔疼痛；腹泻；直肠炎以及精神上的变化，如急躁，忧虑，抑郁等。

第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB65Containspyridinering第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB65Properties无色晶体，味酸苦易溶于水、乙醇和丙酮对酸碱较稳定，耐热，对光敏感第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB65FunctionandDeficiency很多重要酶系统的辅酶与蛋白质和脂肪的代谢密切相关缺乏症为多发性神经病第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB11(Folate)叶酸6喋呤环第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB11(Folate)叶酸6Properties黄色或橙色薄片状或针状结晶无臭无味微溶于水和乙醇，不溶于脂溶剂在酸性溶液中不耐高热，对光敏感第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB11(Folate)叶酸6FunctionandDeficiency在合成体内核蛋白中起到重要作用具有造血作用缺乏症为巨球性贫血第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB12(Cobalamin)钴胺素7ThemostcomplexvitaminAndcontainsCoatom第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB12(Cobalamin)钴胺素7Properties粉红色针状结晶无臭无味，溶于水在强酸强碱下易分解对光、氧化剂和还原剂敏感第六章维生素6.2Water-SolubleVitaminsVB12(Cobalamin)钴胺素7FunctionandDeficiency核酸合成及红细胞生成的必须物质参与胆碱合成过程缺乏症为巨幼红细胞性贫血症第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVA8第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVA8Properties无O2，120℃，保持12h仍很稳定；在有O2时，加热4h即失活；紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化；脂肪氧化酶可导致其分解；与VE，磷脂共存较稳定；对碱稳定。第六章维生素

全反视黄醛

11-顺视黄醛维生素A(视黄醇)

光敏感蛋白—视紫红质视蛋白骨架视蛋白（暗）视蛋白（光）第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVA8FunctionandDeficiency维持人正常的视觉；抗氧化剂，清除自由基；参与蛋白质的合成和细胞的分化（上皮细胞）夜盲、干眼、皮肤角质化第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsResourcesofVA8第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsDegradationofVA8P.183第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsResourcesofVA8维生素A毒性A维生素A过量摄取会引起中毒B可引发骨痛、肝脾肿大、恶心腹泻及鳞状皮炎等症状C大量食用北极熊肝或比目鱼肝可引起中毒第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2麦角钙化甾醇（VD2）胆化钙化甾醇（VD3）第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2肝25-羟化酶维生素D3（胆钙化甾醇）25-羟维生素D3（25-羟胆钙化醇）肾,骨,胎盘中的1α-羟化酶1,25-二羟维生素D3（1,25-二羟胆钙化甾醇）

24,25-二羟维生素D3（24,25-二羟胆钙化甾醇）肾,骨,胎盘、软骨中的24-羟化酶

TransformationofVDinvivo第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2Properties1.白色针状结晶2.不溶于水，维生素D2易溶于植物油及有机溶剂，维生素D3微溶于植物油3.维生素D2、维生素D3在空气中易氧化，对日光敏感，在油脂中能长期保存，但温度超过115oC则会失去活性4.维生素D在中性及碱性溶液中能耐高温和耐氧化，在酸性溶液中则会逐渐分解，故油脂氧化酸败可引起维生素D破坏第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2Functions促进钙、磷的吸收；促进骨骼和牙齿的正常生长；调节柠檬酸的代谢第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2Sources植物食品、酵母麦角固醇

维生素D2（麦角钙化醇）

维生素D3（胆钙化醇）人和动物皮肤7一脱氢胆固醇紫外线第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2Sources第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2SourcesSunlightFoodsFortifiedMilkFishOils第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2Deficiency食物中维生素D含量少，同时又缺乏紫外线照射的人易发生骨折。肝胆疾病、肾病、或某些药物也会抑制羟化。Caution摄入过多也会引起中毒，发生迁移性钙化，导致肾、心、胰、子宫及滑膜粘蛋白钙化。高血钙也会导致肾结石，而骨骼却因钙被抽走而疏松软化。第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVD2佝偻病第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3PropertiesA

VE极易受分子氧和自由基氧化，故可充当抗氧化剂和自由基清除剂，其氧化历程：清除生成自由基的能力大小食品

δ＞γ＞β＞α生物体内

α＞β＞γ＞δ第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3PropertiesB

VE可猝灭单线态氧，其反应式：

第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3Properties

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。第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3Functions

1.

维生素E的防癌作用是由其抗氧化性质决定的。2.

维生素E有增强人体免疫功能的作用。3.

维生素E有预防心血管疾病的作用。4.

防止老化，改善帕金森氏症症状。

第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3Sources第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3

维生素E缺乏主要表现为神经系统功能低下，出现中枢和外周神经系统的症状。维生素E缺乏还可能导致一些老年人免疫力低下。新生婴儿（尤其是早产儿）缺乏维生素E，可引起新生儿溶血性贫血。

Deficiency第六章维生素6.3Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3维生素E毒性A

成年人长时间每天摄入720mg维生素E，可出现头痛、呕吐、疲乏、昏眩和视力模糊症状.B

长时间每天口服1g维生素E可诱发高血压、糖尿病和生殖系统障碍.C

更高剂量可能会导致出血、破坏免疫系统功能，导致免疫性疾病如哮喘、类风湿性关节炎及红斑狼疮的恶化.第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins

VK（Phylloquinone）凝血维生素4Containsbenzoquinonering天然形式：K1、K2人工合成：K3、K4第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins

VK（Phylloquinone）凝血维生素41.

维生素K1在食物中含量丰富；维生素K2能由肠道中的细菌合成2.维生素K1是黄色油状物，熔点为-20℃，加热到110-120℃时分解。维生素K2是黄色晶体，熔点为52℃。维生素K1、维生素K2不溶于水。微溶于油和有机溶剂3.

可被空气中氧缓慢地氧化而分解，遇光则很快破坏，对热酸较稳定，但对碱不稳定Properties第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins

VK（Phylloquinone）凝血维生素4FunctionsA

促进肝脏合成凝血酶原，维持体内凝血因子的正常水平，促进血液的凝固。B

可以增强肠道的蠕动和分泌功能。C

增强体内甲状腺内分泌活性。第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins

VK（Phylloquinone）凝血维生素4Deficiency维生素K缺乏导致血中凝血酶原含量下降，从而导致皮下组织和其它器官出血，而且会延长凝血时间，引起新生儿出血病,易患血友病(遗传疾病，只有男性患者，与色盲等疾病一样无法根治)。第六章维生素6.3Fat-SolubleVitamins

VK（Phylloquinone）凝血维生素4SourcesVK维生素K1在绿色蔬菜中含量丰富，如菠菜、洋白菜等，鱼肉中维生素K含量较多，但麦胚油、鱼肝油中含量很少。第六章维生素类似维生素的物质一、胆碱(Choline

)结构性质胆碱具有高稳定性，在加工、储藏和制备过程中无显著损失。功能细胞的组分，参与脂肪的代谢缺乏脂肪代谢紊乱OH-第六章维生素类似维生素的物质二、肉毒碱(Carnitine)

维生素Bt

结构性质肉毒碱非常稳定，在加工过程中无降解。功能有机酸运输缺乏脂肪和酮体代谢紊乱第六章维生素

6.1

6.2

6.36.4ContentsVitaminIntroductionofVitaminsWater-SolubleVitaminsFat-SolubleVitaminsVariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStoragePropertiesofFoodStorageVitaminABTreatmentDProcessingC第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStoragePropertiesofFood1.成熟度

食品中维生素的含量和组成受到食品原料本身的具体成熟情况影响。

例如，果实在不同成熟期中抗坏血酸的含量不同，未成熟时含量较高；而一般说来蔬菜与之相反，成熟度越高，维生素含量越高，辣椒成熟就是一例。第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStoragePropertiesofFood2.部位植物的不同部位维生素含量不同其中根部最少，其次是果实和茎，含量最高的部位是叶对果实而言，表皮含维生素最高，并向核心依次递减第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStoragePropertiesofFood3.采后与宰后处理的影响

在此期间生物体内的维生素会发生很大变化，如在室温下处理或放置24h之久，就会引起Vc的损失。

正确处理方法：采后、宰后立即冷藏，维生素氧化酶被抑制，维生素损失减少。第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorageStorage

损失与贮存时间、温度、气体组成、机械损伤及种类、品种等因素有关.

易氧化分解：维生素A、维生素B1、维生素B6、维生素D、维生素E、维生素H等.

光敏感：维生素A、B族维生素和维生素C、K等.第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorageStorage如：1、时间2、温度

3、水分

马铃薯贮藏不同温度菠菜的V损失

水分%B1损失

时间含量mg%4℃13℃20℃

1212

新鲜30%B1006

1730

1-3月20%C83870

4-5月156-7月108-9月8第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorageProcessing预加工

果蔬的去皮、修整，流水槽输送、清洗、在盐水中烧煮，磨粉时去除麸皮和胚芽等。1.植物组织经过修整或细分（水果除皮）均会导致维生素损失；2.谷物在研磨过程中，营养素不同程度受到破坏。第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage小麦出粉率与面粉中维生素保留比例之间的关系

第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage热烫和热加工温度越高，损失越大；加热时间越长，损失越多；加热方式不同，损失不同；淋洗、漂烫：水溶性损失，短时间热烫减少维生素的损失。冷却方法：空气冷却损失较小。微波加热：损失小。蒸汽加热：比热烫小，比微波大。热灭菌处理：高温瞬时够灭菌法。第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage豌

豆

加

工

中

抗

坏

血

酸

的

保

存

率第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage浸提

食品中水溶性维生素损失的一个主要途径是经由切口或易破坏的表面而流失；另外加工中的洗涤、漂烫、冷却和烹调等也会造成营养素损失，其损失程度与pH、T、水分、切口表面积、成熟度等有关。

不过，可以在处理之前先用极性或非极性的溶剂进行水溶性或脂溶性浸提，这样可大大减少维生素的损失。第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorageTreatment后续加工水分活度，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,Vitamin很稳定,而在多分子层水范围内,随AW↑,Vitamin降解速度↑第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorageTreatment脱水有冷冻干燥、真空干燥、喷雾干燥。例：β-胡萝卜素损失%：热风干燥26%，冷冻干燥15%，挤压膨化19%第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorageTreatment辐射

对辐射最敏感的维生素有

Ｂ１ＥＡ保存％40～8031～907～94第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage化学添加剂1、有害物质（1）亚硫酸盐：破坏VB1（2）碱类：VB1，VＣ不稳定，在pH=9时蛋糕烘烤VB1损失95%（3）Cu2+、Fe3+

破坏VＣ，VＥ，VB1，叶酸2、有益物质（1）亚硫酸盐：保护ＶＣ、β－胡萝卜素（2）ＶＣ：提高ＶＡ、ＶＥ、ＶＢ１、叶酸稳定性（3）抗氧剂ＢＨＡ、ＢＨＴ、VＥ：可保护VＡ、VＤ、β－胡萝卜素第六章维生素6.4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStorage化学添加剂

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