中国农科院考研食品化学2Word文件下载.docx
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可以是醇、醛、酸或酯的形式
维生素A1和A2的结构
β-胡萝卜素的分子结构
维生素A的单位：
1IU=0.344μg视黄醇
=0.600μgβ-胡萝卜素
胡萝卜素可转化为维生素A，但转化率有争议，具体数值与维生素A营养状况和胡萝卜素摄入量有关。
维生素A在食品中的存在
肝脏、蛋黄、乳类、鱼脂肪为主要来源
植物性食品不含维生素A
胡萝卜素在食品中的存在
黄橙色和绿色植物性食品富含胡萝卜素，包括蔬菜、水果、薯类、谷类等
维生素A和胡萝卜素的稳定性
氧化：
有氧、光照、较低水分活度下易发生，脂氧合酶的作用和脂类氧化促进维生素A和胡萝卜素的损失
顺反异构：
加热、光照、酸性条件下异构成顺式产物，生物活性下降
降解：
高温下分解为烃类
关键影响因素：
氧气，氧化剂，脂氧合酶
胡萝卜素的降解
2.维生素D
具有胆钙化醇生物活性的类固醇：
D2，麦角钙化醇，植物性食品中存在；
D3，胆钙化醇，由皮下组织中7-脱氢胆固醇转化而来
阳光照射是获得维生素D的主要方式
维生素D的单位
1IU=0.025μg胆钙化醇
1μg胆钙化醇=40IU
维生素D在食品中的存在
VD3主要来源为肝脏、蛋黄、黄油、奶制品
酵母、香菇等食品含有少量麦角固醇
维生素D的稳定性
对热较稳定，但油脂氧化酸败会使其破坏。
光、氧会导致损失
3.维生素E
6-羟基苯骈二氢吡喃（母育酚）的衍生物
生育酚类：
α-，β-，γ-，δ-，其中以α-活性最大
生育三烯酚类
酚类物质，可提供氢，具有抗氧化性质
生育酚的结构
维生素E在食品中的存在
植物种子中均含有维生素E
全谷类食品。
各种豆类。
坚果类。
蔬菜类
植物油为维生素E的主要膳食来源，精炼后破坏部分维生素E
维生素E的稳定性
氧气、氧化剂使其降解
脂类氧化使其损失
金属离子催化氧化
强碱性条件下降解
生育酚受单线态氧攻击而降解
维生素E的自由基型氧化降解
4.维生素K
为2-甲基-1，4-萘醌衍生物，常见为叶绿醌（维生素K1）
酚类物质，具有还原性
维生素K的化学结构
维生素K在食品中的存在
绿叶蔬菜是维生素K的最佳来源
酵母、鱼肉中含有维生素K
维生素K的稳定性
主要降解因素：
光和射线
对加热和酸性稳定，碱性下不稳定
5.维生素C
羟基羧酸的内酯
烯二醇结构具有强还原性
可以解离出两个氢离子
脱氢形式和还原形式可以相互转变
脱氢形式不稳定易降解
维生素C的结构
维生素C在食品中的存在
主要存在于蔬菜和水果当中。
动物性食品除肝脏之外，均不是维生素C的来源
富含VC的食品包括绿叶蔬菜、椒类、花苔类、番茄、柑桔类、莓类、猕猴桃、鲜枣、山楂等
维生素C的降解因素
加热·
中性和碱性条件不稳定·
氧气·
氧化酶·
金属离子促进氧化·
光照和射线
维生素C的氧化降解
维生素C的氧化降解与褐变
有利抗坏血酸保存的条件
酸性·
除去氧气·
螯合金属离子·
添加糖和淀粉等物质·
低温·
避光·
热烫灭酶·
亚硫酸盐·
其他还原剂
维生素B族
维生素在储藏加工中的损失分析
一、维生素B族
维生素B族均为水溶性维生素，在体内的主要作用是作为辅酶发挥生物活性
维生素B族有游离形式、辅酶形式和与酶蛋白结合的形式
维生素B族多为杂环小分子化合物，含氮或硫原子。
其中B12含有金属原子
维生素B1、B2、叶酸和维生素B12在膳食中发生缺乏的现象较为常见，其稳定性受到重视
1.维生素B1
名称：
硫胺素thiamin
结构：
取代的嘧啶环通过亚甲基和噻唑环相连，季铵碱可以与酸形成盐
活性形式：
焦磷酸硫胺素
生理作用：
羧化辅酶
稳定性：
是B族维生素中最不稳定者。
嘧啶环上的N1可以得到或失去质子，pK为4.8
维生素B1的结构
硫胺素稳定性的影响因素
（1）
pH：
酸性条件下质子化的硫胺素稳定性最高。
碱性下硫胺素的噻唑环开环形成硫醇，稳定性低
加热：
导致亚甲基桥断裂。
pH6以上降解速度上升，pH8以上噻唑环完全断裂。
油炸的高温可以使硫胺素完全破坏
氧化剂：
会使硫胺素断裂降解
硫胺素酶或某些蛋白质：
催化硫胺素分解
硫胺素稳定性的影响因素
（2）
SO2/SO32-：
亚硫酸离子取代了噻唑环而失活。
pH6时破坏力最大
单宁类物质：
生成加成物而失活
胆碱：
使硫胺素分子开裂而降解
水分活度：
水分活度0.4以下损失小。
0.5~0.65损失最大
溶水流失：
硫胺素极易溶于水损失
硫胺素的降解机理
硫胺素的保存率
pH3.5以下时，硫胺素可以耐受高温加热
产品
加工处理方法
保存率%
谷物
挤压烹调
48-90
土豆
浸泡后油炸
55-60
大豆
浸泡后
水中煮沸
23-52
蔬菜
热处理
80-85
冷冻油炸鱼
77-100
硫胺素的食物来源
动物内脏·
瘦猪肉·
鸡蛋·
豆类·
坚果·
全谷类
2.维生素B2
化学名：
核黄素riboflavin
带有核糖醇侧链的异咯嗪衍生物
FAD，FMN
氧化还原辅酶
烹调加工中较稳定，储藏中损失小
维生素B2的结构
核黄素稳定性影响因素
酸性下稳定，碱性下不稳定
光照：
光照下快速分解，特别是紫外光。
生成光黄素或光色素，为强氧化剂和自由基生成剂
酸性条件下稳定
氧气：
稳定
核黄素的降解
核黄素的食物来源
奶类·
蛋类·
内脏·
瘦肉·
全谷类·
绿叶菜
3.维生素B6
吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺
吡啶衍生物
磷酸吡哆醇/醛/胺
烹调加工中有一定损失
维生素B6的结构
维生素B6的稳定性影响因素
吡哆醇较稳定，醛和胺易破坏
碱性条件下对光和紫外线敏感，形成4-吡哆酸
吡哆醛在pH5损失最大，吡哆胺pH7损失最大
氨基酸：
形成Schiff'
sbase而部分失活
自由基：
形成无活性产物
维生素B6和氨基酸的反应
维生素B6的食物来源
牛奶：
吡哆醛
内脏：
吡哆醛和吡哆胺
瘦肉：
鸡蛋：
全谷类：
吡哆醇-5'
糖苷
蔬菜：
糖苷
4.尼克酸/烟酸
化学结构：
吡啶-3-羧酸及其酰胺
NAD，NADP
最稳定的一种维生素
存在形式：
游离型和结合型
主要损失途径：
溶水流失
尼克酸和尼克酰胺的结构
NAD的结构
5.泛酸
D-（+）-N-（2，4-二羟基-3，3-二甲基-丁酰）-β-丙氨酸
辅酶A
较稳定。
pH5-7之间稳定，酸性条件下加热降解。
有溶水流失问题。
食物存在：
各种食物中均含有泛酸
泛酸的结构
D-（+）-N-2，4-二羟基-3，3-二甲基丁酰-β-丙氨酸
辅酶A的结构
6.叶酸
谷氨酸与对氨基苯甲酸的羧基相连，后者与2-氨基-4-羟基喋呤相连
一碳单位取代的四氢叶酸
是最不稳定的维生素之一
叶酸和多谷氨酸叶酸的结构
叶酸的结构
蝶酰谷氨酸的结构
叶酸稳定性的影响因素
形式：
叶酸最稳定，四氢叶酸最不稳定。
N5N10取代物较稳定
四氢叶酸仅在pH7和3时稳定，pH4-6最易降解
氧化后发生裂解而失活
氧化还原剂：
C9-N10键断裂而失活
叶酸稳定性的影响因素（续）
Vc、亚铁离子、还原糖可提高其稳定性
次氯酸盐：
造成分子断裂
亚硫酸盐：
发生还原裂解
亚硝酸：
促进氧化降解
Cu2+和Fe3+催化其氧化
有机酸螯合剂减少氧化
维生素C和硫醇可防止其氧化
7.维生素B12
类咕啉化合物，含钴元素
5'
-脱氧腺苷酸钴胺素
较易降解
稳定性影响因素
pH4-7稳定
中性下长时间加热发生损失
酸、碱性条件下降解
维生素C、亚硫酸盐、硫胺素和烟酸促进降解
Fe2+促进降解
维生素B12的结构
维生素B12在食品中的存在
各种动物性食品·
微生物食品·
发酵食品·
植物性食品中不存在
8.d-生物素
脲和噻吩组成的五员骈环
N-生物素-L-赖氨酸，生物胞素
温和条件下稳定，强酸强碱条件下，特别是强酸加热时发生降解
食物来源：
各种食物中均含生物素，动物性食品和全谷类较多
生物素的结构
生物胞素的结构
维生素稳定性的主要影响因素
维生素
主要损失因素
烹调损失%
维生素C
热，碱，光，氧化剂，金属离子
100
胡萝卜素
氧化剂，光
30
碱性，加热，二氧化硫
光，碱性
75
光，加热，氨基酸
40
酸，碱，加热，氧化剂，金属
维生素B12
酸，碱，加热，氧化还原剂
10
二、食品中维生素损失的环节
前处理·
加热处理·
储藏条件·
添加各种化学物质
谷类精制中的维生素损失
热烫中的维生素C损失
蔬菜烹调后的维生素损失%
原料
烹调方式
辣椒
切丝，油炒1.5分钟
22
韭菜
切段，油炒5分钟
48
6
小白菜
切段，油炒12分钟
31
豇豆荚
切段，油炒25分钟
33
7
蔬菜热烫后的维生素损失%
青豆
26
9
5
豌豆
24
12
25
27
菠菜
39
23
19
11
芦笋
8
蔬菜罐头灭菌后的维生素损失%
食物
45
29
4
13
28
46
18
35
3
76
番茄
2
20
肉罐头灭菌后的维生素损失%
食物名称
牛肉丁
67
牛肉块
81
44
原汁猪肉
绞羊肉
84
三、食品中保护维生素稳定性的措施
低温、阴凉处储藏
控制加热温度和加热时间
加热后迅速降温
避光、避射线
隔氧、吸氧、加入抗氧化剂，避免脂肪氧化
控制酸碱性条件
加入金属螯合剂
减少溶水流失
控制加工精度，减少富含维生素部位的损失
注意其它添加剂，如亚硫酸盐和氧化剂的影响
类维生素
生理功能
膳食来源
类黄酮P
防止毛细血管出血，改善血管通透性，对高血压、心血管病人有益，并保护体内维生素C
蔬菜、柑橘类水果、山楂、枣、荞麦等
胆碱
磷脂的成分，神经递质乙酰胆碱的成分，并可预防脂肪在肝脏中的蓄积。
缺乏导致肝脏损害
大豆、蛋、肝、胚芽、花生等；
可由蛋氨酸合成
肉碱
将长链脂肪酸从细胞质转移到线粒体进行氧化
各种食物中存在
肌醇
生物膜中磷脂的成分，并可促进脂蛋白的合成，改善脂质代谢，预防脂肪肝
食物磷脂，谷类、豆类中的植酸
本章思考题
各维生素的化学名称和别名是什么？
维生素按溶解性如何分类？
各维生素的主要食物来源是什么？
哪些维生素最容易在加工烹调中受到破坏?
最关键的影响因素是什么？
加热对哪些维生素的稳定性会有影响？
氧化对哪些维生素的稳定性会有影响？
碱性条件下，哪些维生素不稳定？
亚硫酸盐对哪些维生素的稳定性有影响？
加工过程中哪些环节会造成维生素C的损失？
加工过程中哪些环节会造成维生素B1的损失？
矿物质在食品中的存在
矿物质在食品中的功能性质
矿物元素
常量元素：
K，Na，Ca，Mg，Cl，S，P
微量元素
必需营养元素：
Fe，Cu，Zn，Mn，Co，I，Se
非必需元素:
B，Ni，Sn，Al，Si
有毒元素:
Hg，Pb，Cd，As
食品中矿物质的作用
营养作用：
必需的营养元素
卫生影响：
污染物质
功能作用：
对食品感官质量的影响
一、食品中矿物质的存在状态
溶解状态存在，如钾、钠
胶体状态存在，如牛奶和肉类当中的钙
螯合状态存在，如血红素中的铁，
复合形式存在，如果胶中的钙
金属离子的螯合状态
二、影响矿物质吸收利用的因素
矿物质的含量：
与其栽培饲养条件有关
溶解性和化学形式：
是否符合体内需要
螯合效应：
配位体增加溶解性则促进吸收
氧化还原状态和pH值：
与铁吸收有关
金属离子的相互作用：
拮抗作用和竞争作用
一些营养物质和抗营养物质的影响
人体生理状态
例：
钙吸收的食物影响因素
促进因素：
维生素D，乳糖，氨基酸
妨碍因素：
草酸盐，碳酸盐，磷酸盐，脂肪酸
不同形式铁的生物利用率
铁来源
Fe强化量g/kg
相对生理价值
人
小鼠
FeSO4·
7H2O
200
Fe（C3H5O3）2·
3H2O
190
106
--
FePO4·
xH2O
280
3-46
Fe4（P2O7）3·
9H2O
250
FeNaP2O3·
2H2O
150
15
14
Fe4NH4（C6H8O7）x
165-185
107
ElementalFe
960-980
13-90
8-76
三、矿物质在食品中的功能作用
矿物质不能构成食品的基质，但间接地参与质地的形成，在色泽、风味、保藏性等方面也具有重要影响。
钠和钾sodiumandpotassium
调节渗透压，与食品保藏期有关
钠具有呈味作用和防腐作用
钾和钠可帮助一些胶质凝胶
是很多食品添加剂的成分
钙calcium
在奶制品中稳定酪蛋白
在豆制品中作为凝固剂
在蔬菜中起保脆作用
在海藻胶、果胶等带羧基胶质当中帮助凝胶
低甲氧基果胶的钙凝胶机理
海藻酸盐凝胶的蛋箱结构
铁iron
催化食品中的脂肪氧化反应
催化维生素C和叶酸的氧化降解
是血红素的成分，决定肉制品的颜色
和植物性食品中的多酚类物质形成有色复合物
在罐头食品中造成黑斑
是脂氧合酶的成分
血红素当中的铁与肉类颜色
铁的营养强化
营养强化时常用EDTA铁添加于主食或调味品中
铜copper
催化脂质氧化反应
催化抗坏血酸氧化
催化非酶褐变反应
是多酚氧化酶的成分，催化酶促褐变反应
与罐头和腌肉的黑色有关
镁magnesium
是叶绿素的成分，与蔬菜的颜色变化有关
叶绿素当中的镁
锌zinc
氧化锌为罐头内壁涂膜，避免产生黑斑
在豆类罐藏中稳定色泽
用来为蔬菜制品增色
在肌肉中与持水性有关
铝aluminium
为食品膨发剂和质地改良剂明矾的成分。
在面制品、淀粉制品、膨化食品、大豆制品、海产品、水果制品、瓜子等多种食品中用于改善口感和质地
超标问题多见。
健康后果令人忧虑
思考题：
为什么使用铝可以改善食品的口感，特别是凝胶类和疏松类食品的质地
镍nickel
油脂催化加氢的催化剂
作为不锈钢的成分，广泛存在于食品加工容器当中
磷phosphor
缓冲剂、酸化剂、稳定剂、乳化剂、膨发剂、保水剂、抗氧化剂
磷酸盐是食品中最重要的添加剂之一
磷脂是食品乳化剂
植酸妨碍矿物质吸收
硫sulphur
二氧化硫和亚硫酸盐是食品中常用的添加剂
褐变抑制剂
酒类防腐剂
二氧化硫和亚硫酸盐的安全性受到关注
超标造成的健康问题
对营养素保存性的影响
溴bromine
溴酸钾是面团改良剂，可增大面包体积
溴酸钾的安全性
四、食品中一些矿物质的存在
钙：
牛奶，豆制品
铁：
畜肉，水产品
锌：
内脏，肉类，坚果，谷胚
镁：
蔬菜，谷胚
钾：
蔬菜、水果、豆类
五、食品加工对矿物质的影响
矿物质不会被破坏，只会受到损失或被加入
加工精制：
如谷类精磨
淋洗、热烫、水冷却：
组分分离：
如乳清和豆清的损失
食品添加剂
器皿、设备、包装的污染
小麦和面粉中的矿物质损失率%
矿物质
全麦粉
白面粉
麦胚
麦麸
损失率
铁
43
10.5
47-78
锌
101
54-130
78
锰
6.5
137
64-119
86
铜
7-17
68
硒
0.6
0.5
1.1
0.5-0.8
16
资料：
Fennema,FoodChemistry,1996
热烫对矿物质损失的影响
元素
含量（g/100g）
损失率（%）
未热烫
热烫
钾
6.9
3.0
56
钠
0.3
钙
2.2
2.3
镁
0.2
36
磷
0.4
亚硝酸根
2.5
0.8
70
食品加工增加矿物质的情况
多数添加剂含有Na
品质改良剂磷酸盐增加了P
一些添加剂含有Ca
膨发剂和明矾的使用增加了Al
不锈钢管道、器皿增加了Ni和Cr
铁锅炒菜增加了Fe
食品设备包装污染可能增加Pb
漂白剂增加S
矿物质对营养状况的可能影响
竞争营养素的吸收位点：
二价金属
与营养素结合而降低其吸收率：
磷-钙
影响血压：
促进钙流失：
影响酸碱平衡：
硫、磷
矿物质部分思考题
矿物质的存在状态与其作用有何关系？
矿物质的生物利用率受到哪些因素的影响？
钙在食品中有什么功能作用，对食品的质地和口感有什么影响？
铁对食品的保藏性和感官性质有什么影响？
磷对食品的品质有什么影响？
举例说明矿物质在食品中的存在特点？
食品加工对矿物质的保存率有什么影响？
第六章 酶
酶是一种蛋白质，具有水溶性
酶具有专一性和高效性
酶发挥活性可能需要辅因子的参与，如维生素和某些金属离子
影响蛋白质结构的因素都会影响到酶的活性，如温度、pH、水分活度、离子强度等
酶催化反应为可逆反应，受到底物浓度的促进，同时受到产物浓度的抑制
酶抑制剂分为非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂
一、食品中的内生酶类
水解酶类：
淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、糖苷酶、果胶酶……
氧化还原酶类：
葡萄糖氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、脂氧合酶、过氧化氢酶、过氧化物酶……
对食品的品质具有重要的影响
测定其活性也是判定加工工艺适当程度的重要指标
食品中重要的内生酶类
酶的类别
酶的来源
在食品中的作用
果胶水解酶
水果蔬菜
与植物组织的硬度有关，从而影响产品的质地和口感
淀粉酶
谷类食品
影响淀粉食品加工的糊化和老化，影响发酵中酵母的生长和风味产生
蛋白酶
肉类食品
在畜禽宰杀之后催化肌肉蛋白水解，启动后熟作用，使肉的口感变嫩
脂肪酶
含脂肪食品
引起脂类物质的水解，促
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