模块6 维生素及激素在食品加工中的应ppt课件.ppt
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1、模块六 维生素及激素在食品加工中的应用,江苏食品职业技术学院食品工程系,主要内容,6.1 概述 6.2 维生素的性质 6.3 食物原料中的维生素,6.1 概述,什么是维生素?,日常生活中通过哪些食物可以补充维生素?,1519年,葡萄牙航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。3个月后,有的船员牙床破了,有的船员流鼻血,有的船员浑身无力,待船到达目的地时,原来的200多人,活下来的只有35人,人们对此找不出原因。,维生素C缺乏,1937年,在开往格陵兰的海船上,有一个船员得了严重的坏血病,当时这种病无法医治,其他船员只好把他抛弃在一个荒岛上。待他苏醒过来,用野草充饥,几天后他的坏血病竟
2、不治而愈了。诸如此类的坏血病,曾夺去了几十万英国水兵的生命。1747年英国海军军医林德总结了前人的经验,建议海军和远征船队的船员在远航时要多吃些柠檬,他的建议被采纳,从此未曾发生过坏血病。但那时还不知柠檬中的什么物质对坏血病有抵抗作用。,18世纪后,由于航海发现了坏血病,用桔子汁或柠檬汁可治疗,1894年荷兰人Ejkman用白米养鸡观察到脚气病现象,后来波兰人Funk从米糠中发现含氮化合物对此病颇有疗效,命名为vitamine,意为生命必须的胺。后来发现并非所有维生素都是胺,所以去掉词尾的e,成为Vitamin。,英国的霍普金斯(1861-1947)用大白鼠作饲养实验,饲料中有糖、脂、蛋白质、
3、矿物质、水,19061912年实验发现,只给纯饲料,不能生长,加极少量的牛乳才能生长,说明极少量的营养辅助因素是必需的,这即现在所说的维生素。,孙思邈,京兆华原(即今陕西省耀县)人,生于581年,卒于682年,享年102岁。我国隋唐时期伟大的医药学家。孙思邈因病学医,热爱医学,淡泊名利,在药物学研究方面,为后人留下了宝贵的财富,所以人们尊称他为“药王”。著有千金要方和千金翼方。用谷白皮熬米粥治脚气病(缺硫胺素)猪肝治“雀目”(夜盲症),一、维生素的定义,维生素是维持机体生命活动必不可少的一类小分子有机化合物。,二、维生素的命名和分类,按发现的先后顺序 ,以英文字母顺序命名,如维生素A、B、C、
4、D、E等。 按生理功能命名,如抗干眼病因子、抗癞皮病因子、抗坏血酸等。 按化学结构命名,如视黄醇、硫胺素、核黄素等。,1 维生素的三种命名系统,2 维生素的分类,根据溶解性能分为脂溶性维生素和水溶性维生素。 脂溶性维生素可在体内贮存(肝脏), 水溶性维生素必须及时补充。,三、维生素的特点,维生素与蛋白质、碳水化合物和脂类等营养物质有什么区别?,(1)量少效高(维持人体健康和生长发育所必需的)。(2)从食物中摄取(绝大多数不能在体内合成,因此维生素必须由食物供给)。(3)调节物质(参加机体的代谢作用,不能提供热量,一 般也不是机体的组成成分 )。(4)缺少患病或死亡。,维生素特点:,(1)摄入量
5、不足。食物缺少(经济困难时期、战争、天灾);偏食(不喜欢吃蔬菜水果);烹调加工方法不当(先切后洗、清洗过度、贮存过久(2)需要量增加(青少年、孕妇、重体力劳动者和消耗性疾病患者 )。(3)吸收困难。消化系统疾病常同时导致维生素吸收障碍,如较长时间的腹泻;胆汁分泌障碍影响脂溶性维生素吸收;生鸡蛋中的抗生物素蛋白可与生物素结合成难以吸收的化合物。(4)某些药物的使用。肠道正常菌群可合成大量维生素,供人体吸收利用,如B族维生素,若长期服用抗菌药物抑制肠道细菌生长,易造成维生素缺乏。维生素虽为必须但人对其需要量有一定范围,如摄入过多也会引起某些维生素中毒,如维生素A、D、B1、B2等。,维生素缺乏的原
6、因:,四、维生素的生物利用率,生物利用率是指一种所摄入的营养素被肠道吸收,在代谢过程中所起的作用或在体内被利用的程度。 影响维生素生物利用率的因素: 膳食的组成 维生素的形式 特定维生素与膳食组分的相互作用,五、水溶性维生素的结构及性质,水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。属于维生素B族的主要维生素有维生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸及B12等。,能溶于水,不溶于脂肪和有机溶剂辅酶的组成部分易吸收,在体内贮存少,水溶性维生素,1 维生素B1,维生素B1又称抗脚气病维生素,抗神经炎维生素,因分子中含有硫和氨基,故又称为硫胺素。维生素B1在自然界常与焦磷酸结合成焦磷酸硫胺素 (简称
7、TPP) 。,性质,维生素B1 人工合成的维生素B1为白色晶状粉末或晶体,易潮解,有微弱的特臭,味苦,熔点248(分解),溶于水和甘油。 维生素B1在酸性溶液中比较稳定,加热不易分解,在碱性溶液中极不稳定。紫外线可使硫胺素降解而失去活性。,谷物类:米糠、麸皮、全麦粉豆类、肝类、肉类、蛋类、乳类、水果,食物来源,提高胆碱脂酶活性促进糖分解,生理功能,维生素B1缺乏症,脚气病,2 维生素B2,维生素B2又名核黄素,是核醇与7,8-二甲基异咯嗪的缩合物,在生物体内氧化还原过程中起传递氢的作用。 在体内核黄素是以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)形式存在,是生物体内一些氧化还原酶(黄
8、素蛋白)的辅基,与蛋白部分结合很牢。,维生素B2,维生素B2呈橙黄色针状结晶,熔点280(分解),溶于水,在酸性溶液及中性环境中对热稳定,在碱性溶液中容易被热破坏。它对光敏感,容易被日光所破坏。,维生素B2能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢,对维持皮肤、粘膜和视觉的正常机能均有一定的作用。,机体中重要辅酶的组成成分能促进发育调节视觉,参与视紫红质的合成,生理功能,酵母肝、肾、乳类、蛋黄、鳝鱼、蟹干豆类、花生、绿叶蔬菜,食物来源,维生素B2缺乏时,引起口角炎、舌炎、唇炎、角膜血管增生等症状。临床上用于治疗因缺乏维生素B2所引起的各种粘膜及皮肤的炎症等。,VB2缺乏症:“花舌头”或“地图舌,维生素B2缺
9、乏症,3 维生素PP(维生素B5、烟酸、尼克酸),维生素PP又名维生素B5、烟酸,或称尼克酸,即抗癞皮病维生素,是吡啶衍生物,有烟酸和烟酰胺两种物质。烟酰胺是烟酸在体内的重要存在形式。,在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶,主要是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,辅酶)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,辅酶),其还原形式为NADH+H+ 和NADPH+H+ 。,维生素PP(维生素B5、烟酸、尼克酸),维生素PP,性质很稳定,不易被酸、碱及热破坏,是各种维生素中最稳定的一种。,营养功能,组成辅酶的重要部分,食物来源,色氨酸能转换成烟酸,烟酸可转化为烟酰胺肝、肾、酵母、啤酒、粗粮、
10、花生、瓜子,因玉米中缺色氨酸,色氨酸在体内会转化为尼克酰胺,长期以玉米为食,会缺维生素PP 。维生素PP缺乏会引起癞皮病,典型症状为皮炎、腹泻及痴呆,又称3D症状。,缺乏症,4 维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺,维生素B6包括3种物质,即吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是其活性形式。,维生素B6是无色晶体,味酸苦、耐热、酸、碱,但对光敏感。溶于水、乙醇。,维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺,营养功能,很多重要酶系统的辅酶与蛋白质和脂肪的代谢密切相关,食物来源,干酵母、肉、米糠、豆类、全麦、菠菜人体肠道细菌能合成一部分,维生素B6缺乏症,缺乏症为厌食症,缺乏维生素B6人体会发生贫
11、血、脑功能紊乱、皮炎、婴儿生长缓慢(厌食)等症状。,5 泛酸,泛酸广泛存在于生物界,故又名遍多酸,是由-丙氨酸通过肽键与、-二羟基,-二甲基丁酸缩合而成的一种有机酸。泛酸是辅酶A和磷酸泛酰巯基乙胺的组成成分,辅酶A是泛酸的主要活性形式,常简写为CoA。,辅酶A结构图,营养功能,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。,食物来源,酵母、肝、肾、蛋黄全面粉面包、牛乳、新鲜蔬菜,6 维生素B12,维生素B12因分子中含有钴Co(含量为4.5%),所以又称钴胺素,是唯一含有金属元素的维生素。,维生素B12,维生素B12为粉红色针状结晶,熔点300,晶体在100很稳定。
12、无臭无味,溶于水,在pH4.5-5以内的溶液中也很稳定,在碱性(pH9)溶液中则会迅速分解。对光、氧化剂及还原剂敏感易被破坏。,核酸合成及红细胞生成的必须物质参与胆碱合成过程,肝、肾、肉类、大豆、鸡蛋人体肠道细菌能合成,营养功能,食物来源,人体缺乏维生素B12时可引起巨幼红细胞性贫血,即恶性贫血,以及神经系统损伤。,7 生物素,生物素是一种水溶性维生素(VH或VB7),是由噻吩环和尿素结合而成的一个双环化合物,左侧链上有一分子戊酸,结构如下:,生鸡蛋中含抗菌素生物素蛋白,长期食用会导致生物素缺乏症,头发脱落,皮肤发炎。肠道某些微生物可合成生物素,长期口服抗生素会缺乏。,鸡的生物素缺乏症,羧化酶
13、的辅酶或辅基,与CO2的固定有关。,8 叶酸和四氢叶酸,叶酸最初是由肝脏中分离出的,后来发现绿叶中含量十分丰富,因此命名为叶酸。它是由2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶定、对氨基苯甲酸和L-谷氨酸三部分组成,又称蝶酰谷氨酸。,在合成体内核蛋白中起到重要作用具有造血作用,绿色蔬菜、酵母、牛肉、肝、肾、菜花人体肠道细菌能合成一部分,营养功能,食物来源,缺乏症为巨球性贫血(巨幼红细胞性贫血),9 维生素C,维生素C具有防治坏血病的功能,又称为抗坏血酸。维生素C是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物,维生素C的结构如下:,维生素C是一种高度溶解性的化合物,呈酸性,具有强还原性。它可很容易地以各种形式进行分
14、解,是最不稳定的一种维生素,在加工中很容易从食品的切面或擦伤面流失。,维生素C,维生素C的生理功能是多方面的,主要有:,(1)维生素C参与体内的氧化还原反应 保持巯基酶的活性和谷胱甘肽的还原状态,起解毒作用。 维生素C与红细胞内的氧化还原过程有密切联系。红细胞中 的维生素C可直接还原高铁血红蛋白成为血红蛋白,恢复其 运输氧的能力。 维生素C能促进肠道内铁的吸收,因为它能使难以吸收的三 价铁还原成易于吸收的二价铁;还能使血浆运铁蛋白中的 Fe3+还原成肝脏铁蛋白的Fe2+。 维生素C能保护维生素A、E及B免遭氧化。还能促进叶酸转 变为有生理活性的四氢叶酸。,(2)维生素C参与体内多羟基反应 促进
15、胶原蛋白的合成 维生素C与胆固醇代谢的关系 维生素C参与芳香族氨基酸的代谢,(3)维生素C的其他功能 维生素C有防止贫血的作用,也可防止若干 转运金属离子毒性的影响。 维生素C可改善变态反应 维生素C刺激免疫系统,食物来源,新鲜水果如猕猴桃、樱桃、鲜枣新鲜蔬菜,六、脂溶性维生素结构及性质,维生素A、D、E、K等不溶于水,而溶于脂肪及脂溶剂(如苯、乙醚及氯仿等)中,故称为脂溶性维生素。 在食物中,它们常和脂质共同存在,因此在肠道吸收时也与脂质的吸收密切相关。当脂质吸收不良时,脂溶性维生素的吸收大为减少,甚至会引起缺乏症。吸收后的脂溶性维生素可以在体内,尤其是在肝内储存。,1 维生素A,维生素A又
16、名视黄醇是一个具有脂环的不饱和一元醇,通常以视黄醇酯的形式存在,视黄醇从动物饮食中吸收或由植物来源的-胡萝卜素合成。 维生素A包括A1和A2两种。A1存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中;A2存在于淡水鱼的肝脏中。,维生素A的化学结构和-胡萝卜素的结构相关,-胡萝卜素是维生素A原。-胡萝卜素仅相当于1/6维生素A活性。,维生素为淡黄色片状结晶,不溶于水,易溶于油脂成有机溶剂,溶点6264,易受紫外线与空气中的氧所破坏而失去效力,对热比较稳定,在碱性条件下亦稳定,但在酸性条件下不稳定。天然维生素A较合成的维生素的稳定性好。,维生素A,维生素A生理功能,维生素A是眼睛视网膜细胞内视紫红质的组成成分;维持
17、皮肤和黏膜等上皮组织的正常状态;促进生长和骨骼发育;维生素A可增进人体对疾病的抵抗力,对预防腹泻和呼吸道感染有一定效果。,干眼病维生素A缺乏最明显的症状。结膜、角膜上皮组织变性,泪腺受损分泌减少,结膜出现皱纹,失去正常光泽。患者常感眼睛干燥、怕光、流泪,发炎,疼痛。,2 维生素D,维生素D为类甾醇衍生物,具有抗佝偻病作用,故称为抗佝偻病维生素。维生素D家族最重要的成员是麦角钙化(甾)醇(即维生素D2)及胆钙化(甾)醇(维生素D3)。,人及动物皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外光照射后即可以转变为胆钙化醇(VD3),因此,凡能经常接受阳光照射者不会发生VD 缺乏症。D2及D3是最重要的VD,VD在食物
18、中与VA伴存。,性质:VD对O2、热、酸、碱均较稳定来源:肉、奶中含量较少,而鱼、蛋黄、奶油中的含量丰富,尤以海产鱼肝油中特别丰富。功能:VD的生理功能是调节Ca、P代谢,缺乏时,会引起儿童得佝偻病,成人得软骨病。,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,所以油脂氧化酸败可引起维生素D破坏,而在一般烹调加工中不会损失。,维生素D,维生素D主要与钙和磷的代谢有关,缺乏维生素D容易患骨质疏松症和佝偻病。,幼儿维生素D缺乏佝偻病成人维生素D缺乏软骨病,软骨病,3 维生素E,维生素E与动物生育有关,故称生育酚。天然的生育酚共有8中,在化学结构上,均系苯骈二氢吡喃的衍生物。
19、根据其化学结构分为生育酚及生育三烯酚两类,每类又可根据甲基的数目和位置不同,分为、和几种。,生育酚的基团差异,维生素E对氧敏感,易被氧化,易受碱和紫外线破坏。维生素E在无氧条件下对热稳定。脂肪氧化可引起维生素E的损失。维生素E在食品加工时可由于机械作用而受到损失或因氧化作用而损失。脱水食品中维生素E特别容易氧化。,维生素E,性质:VE是淡黄色的油状物,对热和酸比较稳定,虽加热至200也不失去效力,但在碱性下,对加热和UV的抗性较弱。它易被氧化,在油脂中起抗氧剂作用。来源:绿色植物及种子胚芽(如小麦、胚芽油、棉子油、花生油、大豆油、芝麻油等)为其丰富的来源。功能:缺乏VE,将不能生育,还会引起肌
20、肉萎缩,肾脏损伤等。,4 维生素K,维生素K具有促进凝血的功能,故又称凝血维生素。天然的维生素K有两种:维生素K1和K2。K1在绿叶植物及动物肝中含量较丰富。K2是人体肠道细菌的代谢产物。目前临床上最常用的为维生素K3和K4。,维生素K1是黄色油状物,熔点-20,加热到110-120时分解。K2是黄色晶体,熔点52。K1、K2不溶于水。微溶于油和有机溶剂中,均能耐热,但对光和碱很敏感,故保存时需避免光。维生素K3,亮黄色晶体,熔点105-107,凝血特效药。维生素K4,是微黄色结晶,熔点112-111。K3、K4均是人工合成品,能溶于水、临床用可口服或注射用。也可用作酱油防腐剂。,维生素K,维
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