而(er)對(dui)於(yu)很(hen)多(duo)強(qiang)化(hua)食(shi)品(pin)和(he)營(ying)養(yang)素(su)補(bu)充(chong)劑(ji)來(lai)說(shuo),維(wei)生(sheng)素(su)都(dou)是(shi)其(qi)食(shi)品(pin)營(ying)養(yang)標(biao)簽(qian)中(zhong)主(zhu)要(yao)標(biao)注(zhu)的(de)內(nei)容(rong)。這(zhe)就(jiu)給(gei)食(shi)品(pin)加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)專(zhuan)家(jia)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)問(wen)題(ti)。比(bi)如(ru),強(qiang)化(hua)食(shi)品(pin)和(he)營(ying)養(yang)素(su)補(bu)充(chong)劑(ji)中(zhong)所(suo)含(han)有(you)的(de)多(duo)種(zhong)維(wei)生(sheng)素(su)不(bu)太(tai)可(ke)能(neng)以(yi)相(xiang)同(tong)的(de)速(su)度(du)損(sun)失(shi),如(ru)果(guo)把(ba)這(zhe)些(xie)維(wei)生(sheng)素(su)的(de)含(han)量(liang)都(dou)標(biao)注(zhu)於(yu)營(ying)養(yang)標(biao)簽(qian)上(shang),那(na)麼(me)這(zhe)種(zhong)食(shi)物(wu)的(de)保(bao)質(zhi)期(qi)將(jiang)取(qu)決(jue)於(yu)其(qi)中(zhong)最(zui)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)一(yi)個(ge)維(wei)生(sheng)素(su)的(de)保(bao)存(cun)期(qi)。為(wei)了(le)使(shi)標(biao)簽(qian)上(shang)聲(sheng)稱(cheng)的(de)食(shi)品(pin)保(bao)質(zhi)期(qi)符(fu)合(he)法(fa)規(gui)要(yao)求(qiu),技(ji)術(shu)專(zhuan)家(jia)需(xu)要(yao)對(dui)產(chan)品(pin)中(zhong)每(mei)種(zhong)維(wei)生(sheng)素(su)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)做(zuo)出(chu)準(zhun)確(que)合(he)理(li)的(de)評(ping)估(gu)。這(zhe)種(zhong)評(ping)估(gu)要(yao)考(kao)慮(lv)食(shi)物(wu)體(ti)係(xi)(固體、液體等),包bao裝zhuang,可ke能neng的de儲chu存cun條tiao件jian等deng。對dui產chan品pin的de穩wen定ding性xing進jin行xing評ping估gu是shi非fei常chang重zhong要yao的de,此ci前qian發fa生sheng過guo某mou些xie產chan品pin由you於yu在zai研yan發fa階jie段duan忽hu略lve了le嚴yan重zhong的de穩wen定ding性xing的de問wen題ti而er導dao致zhi下xia市shi的de情qing況kuang。
值得注意的是,很多關於強化食品和營養素補充劑中維生素穩定性的科學研究都是在20世紀70和80年代進行的。當時很多大企業對自家產品進行了內部的穩定性研究,其中很多數據都是企業的商業機密。
應該說,關於維生素的穩定性,特別是在不同的加工食品介質中的穩定性,還有許多未解的問題。
葉酸(維生素M)/葉酸鹽
葉(ye)酸(suan)在(zai)自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)不(bu)存(cun)在(zai),但(dan)是(shi)可(ke)以(yi)商(shang)業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan),天(tian)然(ran)存(cun)在(zai)的(de)形(xing)式(shi)是(shi)一(yi)係(xi)列(lie)含(han)有(you)一(yi)個(ge)或(huo)多(duo)個(ge)穀(gu)氨(an)酸(suan)的(de)葉(ye)酸(suan)的(de)衍(yan)生(sheng)物(wu)。多(duo)聚(ju)穀(gu)氨(an)酸(suan)葉(ye)酸(suan)鹽(yan)主(zhu)要(yao)存(cun)在(zai)於(yu)新(xin)鮮(xian)食(shi)物(wu)中(zhong),但(dan)在(zai)儲(chu)存(cun)條(tiao)件(jian)下(xia)很(hen)容(rong)易(yi)降(jiang)解(jie)成(cheng)單(dan)穀(gu)氨(an)酸(suan)葉(ye)酸(suan)鹽(yan),並(bing)氧(yang)化(hua)成(cheng)生(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)更(geng)低(di)的(de)葉(ye)酸(suan)。食(shi)物(wu)強(qiang)化(hua)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)合(he)成(cheng)葉(ye)酸(suan)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)穀(gu)氨(an)酸(suan)基(ji)團(tuan)。
多年以來,葉酸是食物強化和營養素補充劑中使用的惟一形式。但在1999年,分離得到了另一種形式的葉酸,5-甲基四氫葉酸。到2005年,隨著官方在安全方麵的審核和批準,5-甲基四氫葉酸也可以在食品和補充劑中應用。
很多穩定性實驗表明,商業用葉酸對氧和熱較穩定,在中性溶液中穩定,在酸或堿介質中穩定性下降,特別是pH值小於5時。葉酸可以被氧化和還原劑破壞。光,特別是紫外光線會對葉酸的穩定性產生嚴重影響;當與核黃素同時存在時,葉酸被光線分解的速度會更快。在含有葉酸和核黃素的溶液中加入抗氧化劑BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚),能夠減緩這種反應。
食品中葉酸在加工和存儲中的穩定性是有差異的。在巴氏殺菌牛奶中小於5%;UHT(超高溫瞬時消毒)奶損失率大約20%;在高溫殺菌後損失率達到30%;UHT殺菌奶經存儲3個月後,葉酸的損失率超過50%。對巴氏殺菌奶繼續進行煮沸熱處理,會使葉酸的損失率增加到20%。
葉酸的熱穩定性在pH值為7時增加。研究發現,在不同溫度/壓力條件下,果汁和蔬菜汁中葉酸耐高壓加工。在一定壓力下,葉酸在溫度低於40℃時相對穩定,與抗壞血酸同時存在時,其壓力穩定性和溫度穩定性都會增加。
維生素B6
具有維生素B6生物活性的有吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺3種化合物,統稱為維生素B6。維生素B6存在於紅肉、肝髒、鱈魚卵、鱈魚肝髒、牛奶和綠色蔬菜等食品中。用於商業上食物強化的形式為氫氯吡哆醇。
維生素B6在空氣和加熱條件下穩定,金屬離子會催化其降解;在中性和堿性溶液中易被光照破壞,光照是牛奶中維生素B6損失的重要原因,光照8小時會損失21%。
維生素B6在巴氏殺菌牛奶中穩定,在高溫殺菌中則損失率達到20%,UHT奶加工過程中的損失率大約27%,再存儲3個月的話,損失率會達到35%。烤肉的平均損失率為20%,在燉肉和煮肉中的損失率更高(為30%—60%)。烹飪或罐藏蔬菜的損失率為20%—40%。
維生素B12
氰鈷胺素是具有維生素B12活性的最重要的化合物,它具有複雜的化學結構,來源於動物器官和某些微生物的代謝產物。其天然存在形式是與肽或蛋白質結合的。
人體對維生素B12的需要量很低(大約1—2微克/日),人們常以標準稀釋液的形式作為維生素B12的載體。
氰鈷胺素可以被氧化劑和還原劑分解。它在中性和弱酸性溶液中,對含氧氣氛和加熱相對穩定;在堿性和強酸溶液中不穩定;對光和紫外線比較敏感。
維生素B12通常在巴氏殺菌牛奶中是穩定的,但在UHT殺菌奶中則損失率達到20%,在噴霧幹燥的奶粉中則損失率為20%—35%。
其他維生素的存在會明顯影響到維生素B12的穩定性。
生物素
生物素有8種可能的異構體,惟D-生物素具有維生素活性。D-生物素廣泛分布在動植物組織中,但含量較低。它能以遊離形式存在(牛奶、水果和一些蔬菜),也能以同蛋白質結合的形式存在(動物組織和酵母),其商業形式為白色晶體粉末。
一般認為生物素具有較高的穩定性,在空氣、加熱和光照條件下相當穩定。但在紫外線照射下,它能逐漸降解。
生物素在弱酸和弱堿水溶液中相對穩定。在強酸和強堿溶液中,加熱能夠破壞其活性。
在zai生sheng雞ji蛋dan清qing中zhong,抗kang生sheng物wu素su蛋dan白bai和he生sheng物wu素su結jie合he,可ke以yi使shi生sheng物wu素su失shi去qu活huo性xing。但dan由you於yu加jia熱re能neng使shi抗kang生sheng物wu素su蛋dan白bai變bian性xing,所suo以yi在zai烹peng飪ren雞ji蛋dan和he蛋dan製zhi品pin中zhong,生sheng物wu素su並bing不bu會hui失shi去qu活huo性xing。
維生素C
多種物質都具有維生素C活性,其中最重要的是L-抗壞血酸。維生素C在自然界中分布很廣,某些水果和蔬菜中含量相對較高,在動物肝髒和腎也發現了它的存在。
抗壞血酸是烯醇式的3-酮基-1己糖酸內酯。C-2和C-3位上的烯二醇基容易被氧化成二酮,從而生成仍具有生物活性的脫氫-L-抗壞血酸。但D-抗壞血酸異構體則沒有生物活性。
食物中L-抗壞血酸容易被氧化成脫氫-L-抗壞血酸,在新鮮食品中主要以還原形式存在,但加工、儲存和烹飪會增加脫氫抗壞血酸的比例。商業上應用的維生素C一般是L-抗壞血酸或它的鈣鹽、鈉鹽、鎂mei鹽yan等deng形xing式shi。抗kang壞huai血xue酸suan棕zong櫚lv酸suan酯zhi也ye可ke以yi作zuo為wei抗kang氧yang化hua劑ji應ying用yong在zai加jia工gong食shi品pin中zhong。抗kang壞huai血xue酸suan和he抗kang壞huai血xue酸suan鹽yan在zai幹gan燥zao空kong氣qi中zhong的de穩wen定ding性xing相xiang對dui較jiao高gao,有you水shui分fen存cun在zai時shi不bu穩wen定ding。
抗壞血酸在水溶液中容易被氧化,首先轉換成脫氫-L-抗壞血酸,該反應是可逆的;脫氫抗壞血酸在溶液中可以進一步被快速氧化,該步驟及以後的反應是不可逆的。
抗(kang)壞(huai)血(xue)酸(suan)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)軟(ruan)飲(yin)料(liao)中(zhong),也(ye)用(yong)來(lai)恢(hui)複(fu)果(guo)汁(zhi)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)營(ying)養(yang)素(su)的(de)損(sun)失(shi),特(te)別(bie)是(shi)柑(gan)橘(ju)汁(zhi)。研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),抗(kang)壞(huai)血(xue)酸(suan)在(zai)這(zhe)類(lei)產(chan)品(pin)中(zhong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)隨(sui)著(zhe)溶(rong)液(ye)組(zu)成(cheng)和(he)氧(yang)含(han)量(liang)不(bu)同(tong)而(er)變(bian)化(hua)。抗(kang)壞(huai)血(xue)酸(suan)在(zai)蘋(ping)果(guo)汁(zhi)中(zhong)穩(wen)定(ding)性(xing)較(jiao)差(cha),而(er)在(zai)黑(hei)加(jia)侖(lun)汁(zhi)中(zhong)則(ze)較(jiao)好(hao),這(zhe)可(ke)能(neng)與(yu)具(ju)有(you)抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)的(de)酚(fen)類(lei)物(wu)質(zhi)的(de)保(bao)護(hu)有(you)關(guan)。
溶(rong)解(jie)氧(yang)對(dui)抗(kang)壞(huai)血(xue)酸(suan)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)有(you)著(zhe)很(hen)明(ming)顯(xian)的(de)影(ying)響(xiang),真(zhen)空(kong)脫(tuo)氣(qi)可(ke)以(yi)除(chu)去(qu)空(kong)氣(qi)而(er)減(jian)少(shao)氧(yang)化(hua)問(wen)題(ti),減(jian)少(shao)含(han)抗(kang)壞(huai)血(xue)酸(suan)液(ye)體(ti)的(de)容(rong)器(qi)的(de)頂(ding)部(bu)氣(qi)體(ti)也(ye)很(hen)重(zhong)要(yao)。不(bu)同(tong)生(sheng)產(chan)和(he)灌(guan)裝(zhuang)工(gong)藝(yi)對(dui)飲(yin)料(liao)中(zhong)抗(kang)壞(huai)血(xue)酸(suan)的(de)保(bao)存(cun)率(lv)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)影(ying)響(xiang)。例(li)如(ru),使(shi)用(yong)部(bu)分(fen)脫(tuo)氣(qi)的(de)水(shui)生(sheng)產(chan)的(de)0.7升玻璃瓶裝的真空排氣後灌裝的飲料,抗壞血酸損失率是沒有任何排氣措施的相同產品的16%。
微wei量liang重zhong金jin屬shu離li子zi在zai抗kang壞huai血xue酸suan降jiang解jie過guo程cheng中zhong充chong當dang了le催cui化hua劑ji的de作zuo用yong。有you關guan藥yao物wu溶rong液ye中zhong抗kang壞huai血xue酸suan穩wen定ding性xing的de研yan究jiu表biao明ming,重zhong金jin屬shu離li子zi的de催cui化hua效xiao率lv順shun序xu為weiCu+2大於Fe+2大於Zn+2。銅和鐵離子在抗壞血酸的金屬催化氧化中起著很重要的作用。生產設備的選擇會對食品和飲料中維生素C的穩定性有明顯的影響,所以,與產品接觸的生產設備或設備表麵應該避免選擇青銅、黃銅、冷軋鋼或黑鐵等材料,應該使用不鏽鋼、鋁或塑料。
研究表明,金屬螯合劑EDTA對降低抗壞血酸氧化有顯著影響。此外,半胱氨酸也能有效抑製維生素C的氧化。
抗壞血酸在水溶液中的降解速率與pH值有關,當pH值大約為4時,會達到最大速率。在冷凍存儲的食品中,維生素C也會發生損失,有研究表明,抗壞血酸在冰中的氧化比在水溶液中快。冷凍濃縮桔汁在零下23℃件下存儲12月,維生素C損失大約10%。
不管是陽光還是白色熒光燈,都對牛奶中維生素C穩定性有影響。維生素C損失程度與包裝的透光性、透氣率、大小和存儲條件有關。瓶裝橘飲料在有光的條件下存儲3個月,維生素C損失率達到35%。
必須仔細考慮食品加工或烹飪過程中維生素C的損失,巴氏殺菌法損失大約25%,高溫滅菌損失大約60%,存儲3個月的UHT牛奶損失接近100%。巴氏殺菌牛奶在煮沸後損失在30%—70%之間。
維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B12之間的相互作用會產生壞的結果已被確認
維生素之間的相互作用對於其穩定性的破壞,是人們在保持食物中維生素穩定性方麵了解較少、也ye是shi最zui不bu希xi望wang發fa生sheng的de情qing況kuang之zhi一yi。這zhe會hui導dao致zhi食shi物wu和he飲yin料liao中zhong一yi種zhong或huo多duo種zhong維wei生sheng素su更geng快kuai地di降jiang解jie。當dang維wei生sheng素su用yong於yu恢hui複fu或huo強qiang化hua液ye態tai的de食shi品pin時shi,比bi如ru軟ruan飲yin料liao或huo果guo汁zhi,應ying該gai考kao慮lv這zhe些xie維wei生sheng素su之zhi間jian的de相xiang互hu作zuo用yong。對dui於yu維wei生sheng素su之zhi間jian相xiang互hu作zuo用yong的de大da部bu分fen研yan究jiu工gong作zuo是shi由you一yi些xie製zhi藥yao公gong司si開kai展zhan,因yin為wei他ta們men要yao生sheng產chan液ye態tai的de多duo種zhong維wei生sheng素su混hun合he製zhi劑ji。
維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B12這4種維生素之間的相互作用已經被確認會產生壞的結果。
不(bu)過(guo),有(you)些(xie)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)是(shi)有(you)利(li)的(de),尤(you)其(qi)是(shi)能(neng)夠(gou)增(zeng)加(jia)微(wei)溶(rong)性(xing)維(wei)生(sheng)素(su)在(zai)水(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)溶(rong)解(jie)度(du),比(bi)如(ru)煙(yan)酰(xian)胺(an)可(ke)作(zuo)為(wei)核(he)黃(huang)素(su)和(he)葉(ye)酸(suan)的(de)增(zeng)溶(rong)劑(ji)。
脂溶性的維生素A、E、K和水溶性的維生素B1對輻照最敏感
輻fu照zhao作zuo為wei一yi種zhong對dui特te定ding的de食shi品pin和he成cheng分fen殺sha菌jun技ji術shu,在zai包bao括kuo歐ou盟meng在zai內nei的de許xu多duo國guo家jia是shi被bei允yun許xu使shi用yong的de。當dang然ran,各ge國guo的de法fa律lv對dui食shi品pin和he成cheng分fen的de輻fu照zhao有you嚴yan格ge的de限xian製zhi,通tong常chang隻zhi是shi在zai食shi品pin麵mian臨lin高gao水shui平ping微wei生sheng物wu汙wu染ran風feng險xian的de情qing況kuang下xia才cai能neng進jin行xing輻fu照zhao。
有證據表明,食品中維生素的水平會受到輻照的影響,損失的情況一般與輻照劑量有關。在低劑量下(≤1千格雷),大多數維生素的損失並不明顯;在稍高劑量下(3—10千格雷),在zai輻fu照zhao過guo程cheng中zhong暴bao露lu在zai空kong氣qi中zhong的de食shi品pin,在zai輻fu照zhao後hou儲chu存cun,會hui發fa生sheng維wei生sheng素su的de損sun失shi。在zai輻fu照zhao允yun許xu的de最zui高gao劑ji量liang下xia,必bi須xu注zhu意yi通tong過guo包bao裝zhuang隔ge絕jue空kong氣qi和he在zai低di溫wen下xia進jin行xing輻fu照zhao來lai保bao護hu食shi品pin。
有證據表明,脂溶性維生素A、E、K和水溶性維生素B1對輻照最敏感,而煙酸、核黃素和維生素D則相對穩定。也有相矛盾的證據表明,輻照時維生素在有些食品中損失顯著,而有的則幾乎沒有損失。
如果要對輻照食品進行營養宣稱,需要對經過輻照處理的食品進行維生素含量和穩定性的研究。
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