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维生素. 维生素的共性. 是维持人体正常生长发育和健康所必需的一些低分子量有机化合物,人体的必需量很微小,但又必不可少。 除个别外,在人体中不能被合成,需要从食物中获得。 虽不是结构物质,又不能提供能量,但在新陈代谢中却起着不可替代的作用. 脂溶性维生素与水溶性维生素. 溶解性不同 代谢方式不同 作用的器官不同 化学结构不同. 维生素 A (视黄醇) 维生素 D 维生素 E (生育酚) 维生素 K. 脂溶性 维生素. 维生素 B 1 (硫胺素) 维生素 B 2 (核黄素) 维生素 PP 、 B 5 (尼克酸) 维生素 B 6 (砒哆醇)
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维生素的共性 • 是维持人体正常生长发育和健康所必需的一些低分子量有机化合物,人体的必需量很微小,但又必不可少。 • 除个别外,在人体中不能被合成,需要从食物中获得。 • 虽不是结构物质,又不能提供能量,但在新陈代谢中却起着不可替代的作用
脂溶性维生素与水溶性维生素 • 溶解性不同 • 代谢方式不同 • 作用的器官不同 • 化学结构不同
维生素A(视黄醇) 维生素D 维生素E(生育酚) 维生素K 脂溶性 维生素 维生素B1(硫胺素) 维生素B2(核黄素) 维生素PP、B5(尼克酸) 维生素B6(砒哆醇) 维生素B12(氰钴素) 叶酸(B11)、泛酸、生物素 维生素 B族维生素 水溶性 维生素 维生素C(抗坏血酸)
维生素缺乏的一般原因 • 摄入不足(原发性) • 生理和病理需要量增多 • 人体吸收利用降低 • 食物加工过程中破坏
维生素A与胡萝卜素 视黄醇 视黄醛 视黄酸 维生素A 存在于动物体内 α-胡萝卜素β-胡萝卜素γ-胡萝卜素 维生素A的前体 存在于植物中 胡萝卜素
维生素A与胡萝卜素 视黄醇与β-胡萝卜素的结构
维生素A和β-胡萝卜素容易发生氧化反应、分解反应和异构化反应等。维生素A和β-胡萝卜素容易发生氧化反应、分解反应和异构化反应等。
维生素A与胡萝卜素 • 一般的加热、碱性条件和弱酸性条件下维生素A比较稳定,但在无机强酸中不稳定。 • 在缺氧情况下,维生素A或A原可产生许多变化,尤其是β-胡萝卜素可通过顺反异构化反应大大降低其营养价值。 • 在无氧杀菌时,维生素A活性的总损失量取决于温度、时间和类胡萝卜素的性质。 • 在有氧存在时,类胡萝卜素和维生素A大量的损失,光、酶以及脂肪的氢过氧化物的氧化等因素均能促进氧化过程。 • 在脂肪的自动氧化过程中,所产生的游离基也能将维生素A和β-胡萝卜素氧化。
维生素A与胡萝卜素 果蔬加工过程中β-胡萝卜素的异构化
维生素A与胡萝卜素 • 胡萝卜素与游离基的作用形成新的游离基ROO-胡萝卜素游离基。游离基上的孤电子通过与碳-碳双键共轭体系产生共轭作用而得以稳定。 在贮存过程中,大多数食品中维生素A和胡萝卜素的降解速度还是很慢的,尤其是低温、短时间贮存时。
维生素D (抗佝偻病维生素) • 植物 → 麦角固醇 →维生素D2 (麦角钙化醇) • 皮肤→ 7-脱氢胆固醇→ 维生素D3 (胆钙化醇) 太阳维生素
维生素D • 食品的消毒、煮沸和高压灭菌都不影响维生素D的活性, • 冷冻贮存对牛乳和黄油等食品中维生素D的影响不大。 • 维生素D在光、氧条件下会被迅速破坏,故含维生素D较多的食品应保存于不透光的密闭容器中。 • 结晶态的维生素D对热稳定,但在油脂中容易形成异构体,食品中油脂氧化酸败时也会破坏其中的维生素D。
维生素 E • 维生素E广泛存在于动植物食品中。 生育酚的结构
维生素E • 生物体内生育酚抗氧化能力:α>β>γ>δ • 油脂中作为抗氧化剂时,其抗氧化能力的大小为:α<β<γ<δ。
维生素E α-生育酚的氧化反应产物
维生素E α-生育酚同单重态氧的作用
维生素E • 维生素E不溶于水,对氧、氧化剂不稳定,对强碱也不稳定。 • 维生素E在食品中最重要的反应就是氧化反应。 加工过程中维生素E的损失情况
维生素 K • 维生素K1在绿色蔬菜中含量丰富,鱼肉中含量也较多。 • 维生素K2能由肠道中细菌合成。 维生素K的化学结构
维生素K • 维生素K可被空气中的氧缓慢氧化而分解,遇光(特别是紫外线)则会很快被破坏。 • 对热、酸较稳定,但对碱不稳定。 • 当其醌式结构被还原为氢醌结构时,生物活性依然存在。 在食物正常的烹调过程中,维生素K的损失较少。
维生素C(抗坏血酸) 维生素B1(硫胺素) 维生素B2(核黄素) 维生素PP、B5(尼克酸) 维生素B6(砒哆醇) 维生素B12(氰钴素) 叶酸(B11)、泛酸、生物素 水溶性维生素 B族维生素
维生素C (抗坏血酸) • 生理功能: • 具有较强的还原性: *促进食物中铁的吸收 *保护维生素A、E等 • 参与体内羟化反应,促进胶原合成:维持牙齿、骨骼、血压的正常功能。 • 增加机体抵抗力
维生素C的食物来源 When dietitians say “vitamin C,” people think “oranges.”
维生素C (抗坏血酸) • 抗坏血酸具有四种异构体:L-抗坏血酸、L-异抗坏血酸、D-抗坏血酸、D-异抗坏血酸。 • L-抗坏血酸生物活性最高; • D-抗坏血酸的生理活性仅是L-抗坏血酸的10%。 • D-异抗坏血酸还原性强于L-抗坏血酸,却没有抗坏血酸的生理活性。
维生素C (抗坏血酸) 不可逆过程,生理活性尽失
维生素C (抗坏血酸) • 维生素C是最不稳定的维生素,容易以各种途径进行降解,尤其是氧化降解。 • 维生素C固体在干燥条件下比较稳定;在受潮、加热或光照时不稳定,易降解。 • 在酸性溶液(pH <4)中较稳定,但是在中性以上的溶液(pH >7.6)中非常不稳定。
金属离子促进氧化 生理活性不可逆损失 抗坏血酸的降解反应 木酮糖 3-脱氢戊酮糖 2-呋喃甲酸 糠醛
维生素C (抗坏血酸) 铜离子催化维生素C氧化
维生素C的食物来源 新鲜的水果蔬菜中维生素C含量较多
维生素C (抗坏血酸) • 影响维生素C降解的因素: • 温度 • 水分活度 • 盐、糖的浓度 • 氧含量 • 溶液pH值 • 金属催化剂 • 酶
维生素B1(硫胺素) 维生素B2(核黄素) 维生素PP(尼克酸) 维生素B6(砒哆醇) 维生素B12(氰钴素) 叶酸、泛酸、生物素 B族维生素
B族维生素与能量代谢 尼克酸 (Vpp) 硫胺素(VB1) 核黄素 (VB2) 泛酸 叶酸
维生素 B1(硫胺素、抗脚气病维生素) • 维生素B1广泛存在于动植物食品中。 • 维生素B1是B族维生素中最不稳定的维生素,它的稳定性与pH、温度、介质和共存的其他反应物有关。
维生素 B1 (硫胺素) • 典型缺乏症:脚气病( Beri-Beri) 干性脚气病:多发性神经炎症状 湿性脚气病:血管通透性增加引起水肿 干性脚气病 湿性脚气病
常见食物中维生素B1(硫胺素)的含量毫克/100克常见食物中维生素B1(硫胺素)的含量毫克/100克
维生素 B1 (硫胺素) • 维生素B1典型的降解反应是发生在连接两个环的亚甲基碳上的亲核取代;强亲核试剂如亚硫酸盐,很容易破坏硫胺素的结构。 • 硫胺素在碱性条件下所发生的降解反应与前者相似。
维生素 B1 (硫胺素) • 加热、氧气、二氧化硫、水浸提时硫胺素都会遭受破坏。 • 光照对硫胺素影响不大。 • 硫胺素在酸性条件下较稳定,在中性或碱性条件下的降解速度加快,并且破坏噻唑环。 • 硫胺素损失还与水分活度密切相关,在低水分含量和室温条件下,损失较少。
黄素腺嘌呤二核苷酸 黄素单核苷酸 维生素 B2 (核黄素) • 在自然状态下,核黄素常常以磷酸化形式存在,在机体代谢中起辅酶作用。
维生素 B2(核黄素) 口角炎 • 缺乏症: • 口角炎 • 唇炎、舌炎 • 脂溢性皮炎 唇炎 口角炎、舌炎
维生素 B2 (核黄素) • 维生素B2对热稳定,不受空气中氧的影响。 • 维生素B2在酸性介质中稳定,中性pH条件下稳定性下降,在碱性介质中不稳定。 • 维生素B2对光(尤其是紫外光)非常敏感,光降解是影响其稳定性的重要因素。 • 维生素B2在光照时的破坏率随pH和温度的增加而增加,光降解分解的产物也与pH有关。