矿物质(新).ppt

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矿物质 (Minerals) 内 容  概述  食品中矿物质吸收利用的一些基本性质  常见的常量元素  常见的微量元素  矿物质在食品加工储藏过程中的变化 教学目的  了解食品中矿物质的分类及存在形式；矿物 质在生物体内的功能，食品中重要矿物质的 营养功能；矿物质对食品性状的影响；酸性 食品或碱性食品。  掌握几种重要的矿物质对食品性状的影响； 矿物质的生物有效性及影响生物有效性的因 素。 一、概述 1.定义——食品中除去C、H、O、N等四种构成水 和有机物质元素外，其他元素统称为矿物质， 又称灰分、无机质。 2.分类 常量元素：K Na Ca Mg F S P 7种 体内>% 必需元素：Fe Cu Zn I Se Mo Co Cr 微量元素：非营养非毒性元素：Al B Sn 非营养有毒性元素：Hg Pb As Cd Sb 特 点 数量：随年龄增长而增加，但元素间比 例变动不大 分布：极不均匀 代谢：不能在体内生成，必须通过膳食 补充，且除非被排出体外，不可能在体 内消失。 过量摄入常不仅无益而有害，特别要注 意用量不宜过大。 矿物质相互之间存在协同或拮抗作用 3. 矿物质在生物体内的功能 （1）机体的重要组成成分  骨骼 Ca Mg P  蛋白质组成 S 酶（Zn酶）  体液 Na K （2）维持细胞的渗透压及机体的酸碱平衡  体内渗透压主要由Na 、K等维持，体内pH 值为～ 。  有机缓冲体系(蛋白质、氨基酸)；  无机缓冲体系（碳酸盐、磷酸盐等）。 （3）保持神经、肌肉的兴奋性  Na 、K↑ Ca、Mg↓（一定比例） （4）对机体具有特殊的生理功能  如铁对血红蛋白、细胞色素酶系的重要性， 碘对甲状腺素合成的重要性等。  参与体内生物化学反应 （5）对食品感官质量的作用。  如磷酸盐对肉制品的保水性、结着性作用  钙离子对凝胶的形成和食品质地的作用等 3. 矿物质在生物体内的功能 1.溶解性  所有的生物系统都含有水，几乎所有的营养元 素也都是溶解于水中并在水中为生物所代谢利 用  所以矿物质的生物利用率和活性在很大程度上 取决于它们在水中的溶解性。  矿物质在食品中的存在形式很大程度上取决于 元素本身的性质 二、食品中矿物质吸收利用的基本性质 2.矿物质的存在形式 以游离态存在：  可溶性离子,如Na+ K+ Cl– 等存在; 络合或鳌合态  Ca2+ Mg2+ 等以胶体溶液与不溶性多价盐 形成动态平衡  氨基酸、叶绿素、血红素、VB12 等形成螯 合物 含氧阴离子  PO4 3–、SO4 2-、NO3- 盐类 矿物质的生物利用率  定义：也称生物有效性，是指食品中矿物质 被机体吸收、利用的比例。 影响因素：  1、可消化性(植酸、草酸等影响消化)  2、存在形态（可溶、粒细易被吸收）  3、相互作用（竞争、化合，协同、拮抗，Ca 与Zn拮抗）  4、螯合作用(有的有利于吸收，提高生物有 效性如：M—氨基酸、血红素、Zn—EDTA；有 的干扰、降低生物有效性如：M—植酸) 矿物质缺乏的原因  地球环境中各种元素的分布不平衡  食物中含有天然存在的矿物质拮抗物  食物加工过程中造成矿物质的损失  摄入量不足或不良饮食习惯  生理上有特殊营养需求的人群  植物性食品  水果：K含量高，大部分与有机物结合,或是有机 物的组成部分,常以磷酸盐、草酸盐的形式存在。  豆类：矿物质含量最丰富,K, P, Fe, Mg, Zn, Mn 等含量均较高，其中P主要以植酸盐形式 存在。  谷物:矿物质含量相对较少，主要存在于种子外 皮。 食品中的矿物质元素 动物性食品 肉类：Na,K,Fe,P,Mn 含量较高,Cu,Co,Zn,等也 有少量，以可溶性氯化物，磷酸盐，碳 酸盐形式存在或与蛋白质结合。 牛乳：主要含Ca,也含有少量K,Na,Mg,P,Cl,S等。 蛋类：含人体所需的各类矿物质。 食品中的矿物质元素 肉中矿物质因素  肉中矿物质含量一般为～％，Na、K、Fe、P、 Mn、因此肉类是饮食中磷和铁的重要来源。  肉中矿物质一部分以氯化物、磷酸盐、碳酸盐呈可溶 性状态存在，另一部分与蛋白质结合成非溶性状态存 在  瘦肉中要比脂肪组织中含有较多的矿物质。  当肉汁流失后，常量元素损失的主要是钠、钾，而钙、 磷损失较少，因为钠、钾几乎全部存在软组织及体液 中，在动物活体中钾主要分布与细胞内液，而钠在细 胞外液，当动物死后，均匀地分布在细胞内外。  肉中还含有锰、铜、钴、锌、聂等微量元素，其中锌 对肉的持水性起着较大的作用。 乳品中的矿物元素 1. 存在形式  乳品中矿物质含量一般为～％，乳中钾 的含量较钙高三倍。  钾、钠大部分以氯化物、磷酸盐及柠檬酸盐， 呈可溶性状态存在。  钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一部分 呈胶体状态，一部分呈溶解状态存在。 （1）乳中总钙量与离子比例，能影响酪蛋白在乳品中的 稳定性 （2）乳品在加工过程中，如热处理和蒸发能改变盐的平 衡，因而改变蛋白质的稳定性。如乳品热后，钙、 磷由可溶性变为胶体状态。 （3）pH值变化也可使盐的平衡遭到破坏  例如，pH降低时，钙、磷由胶体状态变为可溶性状 态；当时，乳品中所有钙、磷都变成可溶性状 态。乳在加热和搅拌过程中，可是二氧化碳损失， 因而使pH增加。  这些因素都可导致牛乳中酪蛋白的不稳定。 2. 乳品中矿物元素的作用  植物性食品中的矿物质元素，除极少数以无机 盐形式存在外，大部分与植物中的有机物相结 合而存在，或者本身就是有机物的组成成分。  如粮食中含量较高的矿物质元素磷，就是磷 糖、磷脂、核蛋白、辅酶、核苷酸、植酸盐 等有机物的组成成分。  植酸盐中的磷，不易被动植物利用，人体内60 ％被排除体外。 植物性食物中矿物元素  植酸盐在植酸酶作用下，水解成磷酸和肌醇， 把磷酸从植物中分解出来，成为无机磷，所以 植酸盐是粮食中磷的作用来源。  在小麦、稻谷及其他谷物类粮的糠麸中含有 丰富的植酸酶；许多微生物如酵母也含有较 多的植酸酶。  所以经过发酵的面团，有利于人体对磷的吸 收，粮食在贮藏期间，由于植酸酶的作用， 无机磷含量增加。 植物性食物中矿物元素 植物性食物中矿物元素  粮食中的矿物质元素有30多种，其中含量较多的 有P、K、Mg、Ca、Fe、Si、Cl。  矿物质在粮食中分布不均匀，例如谷物类粮食， 其壳、皮、糊粉层及胚部含量较多，而胚乳含量 较少，因此粮食加工制品中，精度越高，灰分越 少。  大豆中的P、K含量很高，其中70-80%的P以植酸 （肌醇磷酸）状态存在。植酸会影响蛋白质的溶 解度，并能干扰人对膳食中Ca和Zn的吸收。  水果中的矿物质含量不如蔬菜的丰富，一般含量 都比较低。而且与地产有很大关系。 1、判断方法  采取灰化的方法，再用酸或碱中和来确定。  100g食品的灰分→水，用酸或碱滴定， 所消耗的ml数即为食品灰分的酸、碱度。  “+”表示碱度“-”表示酸度 酸性食品与碱性食品 2、酸性食品 —含有阴离子（P、S、Cl）酸根的非金属元素较 多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸性， 故在生理上称为酸性食品。 • 大部分的肉、鱼、禽、蛋因为含丰富的含硫蛋 白质，米、面粉制品含磷多，所以属酸性食品。 • 猪肉，稻米，牛，面粉， 鸡面包，鸡蛋黄，花生， 虾 酸性食品与碱性食品 3、碱性食品  —金属元素在人体内氧化生成 Na2O K2O CaO MgO，含金属阳离子较多的食品生理上 称为碱性食品  大部分果、蔬、豆类属碱性食品。  大豆+，西瓜+，豆腐+，海带+ ，菜豆+，香蕉+，马铃薯+，梨 +， 菠菜+，苹果+，胡萝卜+ ，柿子+黄瓜+，牛乳+ 酸性食品与碱性食品 4、生理酸、碱平衡  血液pH=～，适当量酸性食品与碱性 食品在生理上可以达到酸、碱平衡。  一般情况下，易引起酸中毒（主食为酸性食品） 。  血液颜色加深、粘度增加，胃酸过多，胃溃疡， 动脉硬化，疲劳等。 酸性食品与碱性食品 三、常见的大（宏）量元素  钙  磷  镁  钾  钠  氯 钙在人体内的分布 成人体内含钙总量约为 1200g，相当于体重的2% 99% 骨骼、牙齿 （羟磷灰石、 未定形钙） “钙库” %结合状态 （与蛋白质、 柠檬酸结合） %离子状态 血液、细胞外 液和软组织 （混溶钙池） 钙(calcium)的生理功能  构成骨骼和牙齿的成分  促进体内酶的活动  维持神经和肌肉的活动  其他功能 参与血液凝固 激素分泌 维持体液体酸碱平衡 调节细胞正常生理功能