4矿物质功能新食品学范方宇Word文档格式.docx
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食物中长期缺乏矿物质，会造成生长发育不良，身材矮小。
2．与蛋白质一起维持着细胞内、外液的渗透压的平衡。
缺乏矿物质，体液就失去平衡，发生脱水。
细胞外液的主要成分是氯化钠，静脉补液的生理盐水，就是100毫升蒸馏水加入0.9克氯化钠制成的溶液，与细胞外液的含钠量接近。
从静脉输入可以补充体内水分和钠的不足。
其实，对于健康的人来说，不需要在食物中加入盐分。
因为，食物中本来就含有盐分，人体又能很好的保存盐分。
但是，由于人们养成了食盐的习惯，在食物烹调时就要加盐，否则就会感到谈而无味。
当然适当的盐摄入量对人体并无大碍，但过高的摄人量就会有害人体了。
如高盐摄入地区的人群，心脏病发病率明显升高，大鼠试验证明，用高盐食物喂养能诱发高血压。
3．酸性、碱性无机离子的适当配合，加上重碳酸盐和蛋白质的缓冲作用是维持机体酸碱平衡的重要机制。
4．在组织液中的各种矿物元素，特别是保持一定比例的钾、钠、钙、镁离子是维持神经、肌肉兴奋性，细胞膜通透性以及所有细胞正常功能的必要条件。
5．是构成某些具有特殊生理功能的物质的重要成分。
如血红蛋白和细胞色素系统中的铁，甲状腺素中的碘和谷胱甘肽过氧化物酶中的硒。
缺乏某种矿物质，就会引起某种生理障碍。
血液凝固时，必须有钙的存在；
否则血液就凝固不起来。
由于铁的吸收率一般只有10%—20%，加之动植物食品中一般含铁量都较低，谷物中的植酸，蔬菜中的草酸，茶叶中的鞣酸，都会抑制铁的吸收。
人工喂养婴儿易出现缺铁，因为母乳中铁的吸收率为50%，而牛奶仅为10%。
持续缺铁会引起缺铁性贫血。
6是人体细胞各种生化反应的催化剂。
7改善食品感官性状与营养价值，氯化钙是豆腐凝固剂，还可防止果蔬制品软化。
此外，还可将铁盐、钙盐用于食品强化，借以提高食品营养价值。
机体的新陈代谢过程中需消耗部分矿物元素，因而有必要通过膳食给以补充。
无机盐在食物中的分布很广，一般都能满足机体需要。
在特殊地理环境或其他特殊条件下，适量补充某种元素也是必须的。
在正常状态下，人类的血液和体液都稍偏碱性，pH值保持在7.35～7.45之间，此时人体健康状态最佳。
而如何达到酸碱平衡呢，首先要从食物的酸碱性说起，食物的酸碱性是由食物经人体消化、吸收、代谢后的产物所决定的。
食品的成酸与成碱作用:
摄入的食物经机体代谢成为体液的酸性物质或碱性物质
体内碱性物质：
只来源于食物
体内酸性物质：
来源于食物及食物的代谢产物
成酸食物和成碱食物
1、“成酸食物”：
酸性食品是指含有人体内能形成酸的无机盐如磷、硫、氯等元素及其它元素，可使体液表现为酸性的食物。
一般来说含氟、氯、硫、磷等非金属元素较多的食物，称为“成酸食物”。
例如：
肉禽类、蛋类、鱼类、粮食、油脂、花生、白糖、啤酒等。
这些食品中的硫、磷含量高，在人体内代谢后形成硫酸、磷酸，使体液的酸度升高。
强酸性食品：
蛋黄、乳酪、白糖做的西点或柿子、乌鱼籽、柴鱼等。
中酸性食品：
火腿、培根、鸡肉、鲔鱼、猪肉、鳗鱼、牛肉、面包、小麦、奶油、马肉等。
弱酸性食品：
白米、花生、啤酒、酒、油炸豆腐、海苔、文蛤、章鱼、泥鳅。
2、“成碱食物”：
而在体内形成碱的无机盐如钙、钠、钾、铁、镁等元素占优势的食物，可使体液表现为碱性的食品。
这些食物中的有机酸参与体内代谢，在人体内氧化后，（三羧酸循环）会产生氧气、二氧化碳和水排出体外，剩下的金属离子能使体液的碱度升高。
强碱性食品：
葡萄、茶叶、葡萄酒、海带、柑橘类、柿子、黄瓜、胡萝卜。
中碱性食品：
大豆、蕃茄、香蕉、草莓、蛋白、梅干、柠檬、菠菜等。
弱碱性食品：
红豆、苹果、甘蓝菜、豆腐、卷心菜、油菜、梨、马铃薯。
3、“中性食物”：
食物所含的金属元素与非金属元素基本均衡，进入人体后代谢产物的酸碱性基本平衡，称为“中性食物”。
牛奶、芦笋等
各种食物含有的元素不同，绝大多数蔬菜、水果、豆类中以钠、钾、钙、镁等金属元素为主，在体内氧化生成碱性氧化物，属于成碱食品；
大部分肉、鱼、禽、蛋等动物性食品含有丰富的硫，米、面及其制品含磷较多，属于成酸食品。
如各种食品搭配不当，则易引起酸碱不平衡。
成酸食品过多，可增加钙、镁等碱性元素的消耗，导致人体缺钙，需引起注意。
酸味食品和成酸食品
食物的酸碱性不是用简单的味觉来判定的。
所谓食物的酸碱性，是指食物中的无机盐属于酸性还是属于碱性。
食物的酸碱性取决于食物中所含矿物质的种类和含量多少的比率而定：
钾、钠、钙、镁、铁进入人体之后呈现的是碱性反应；
磷、氯、硫进入人体之后则呈现酸性。
食物中无机盐的含量比较丰富，一般都能满足机体的需要。
只有当膳食调配不当，偏食或患某些疾病时，才容易造成缺乏。
从实用营养学的观点出发，比较容易缺乏的元素是钙和铁，在特殊地理环境或其他特殊条件下也可能造成碘、锌、硒的缺乏。
一些元素也可因摄入过量而发生中毒。
不同食品中矿物质的含量变化很大。
这主要取决于生产食品的原料品种的遗传特性，农业生产的土壤、水分或动物饲料等。
其它因素也很重要。
据报告，影响食品中铜含量的环境因素就有：
●土壤中的铜含量、
●地理位置、
●季节、
●水源、
●化肥、
●农药、
●杀虫剂和杀真菌剂等。
经测定，我国不同食物100g食部的铜含量为：
大米0.30mg，小米0.54mg，马铃薯O.12mg，黄豆1.35mg，油菜0.06mg，菠菜0.10mg，桃0.05mg，猪肉（肥瘦）0.06mg，鸡0.07mg，带鱼0.08mg。
值得特别提出的是，不同食物受前述因素影响，其每l00g食部铜含量变化很大，如一般苹果的铜0.06mg，而红香蕉苹果为0.22mg，可是安徽砀山县香玉苹果的每l00g食部铜含量仅为0.01mg，彼此相差数倍乃至数十倍。
对于动物不同部位的铜含量亦不相同，如前述猪肉每100g食部的铜含量为0.06mg，而猪舌为0.18mg，猪心为0.37mg，猪肝则为0.65mg，彼此差别也很大。
食品加工时矿物质的变化，随食品中矿物质的化学组成、分布以及食品加工的不同而异。
其损失可能很大，也可能由于加工用水及所用设备不同等原因不但没有损失，反而可有增加。
1、烫漂对食品中矿物质含量的影响
食品在烫漂或蒸煮时，若与水接触，则食品中的矿物质损失可能很大，这主要是因烫漂后沥滤的结果。
至于矿物质损失程度的差别则与它们的溶解度有关。
菠菜在烫漂时矿物质的损失如表8—l所示。
值得指出的是在此过程中钙不但没有损失，似乎还稍有增加，至于硝酸盐的损失无论从防止罐头腐蚀和对人体健康来说都是有益的。
2、烹调对食品中矿物质含量的影响
烹调对不同食品的不同矿物质含量影响不同。
尤其是在烹调过程中，矿物质很容易从汤汁内流失。
此外，马铃薯在烹调时的铜含量随烹调类型的不同而有所差别，铜在马铃薯皮中的含量较高，煮熟后含量下降，而油炸后含量却明显增加。
豆子煮熟后矿物质的损失非常显著，其钙的损失与其它常量元素相同而与菠菜相反，至于其它微量元素的损失也与常量元素相同。
3、碾磨对食品中矿物质含量的影响
谷类中的矿物质主要分布在其糊粉层和胚组织中，所以碾磨可使其矿物质的含量减少，而且碾磨越精，其矿物质的损失越多。
矿物质不同，其损失率亦可有不同。
当小麦碾磨成粉后，其锰、铁、钴、铜、锌的损失严重。
钼虽然也集中在被除去的麦麸和胚芽中，但集中的程度比前述元素低，损失也较低。
铬在麦麸和胚芽中的浓度与钼相近。
硒的含量受碾磨的影响不大，仅损失15.9％。
至于镉在碾磨时所受的影响似乎很小。
4、大豆加工对食品中矿物质含量的影响
大豆可加工成脱脂大豆蛋白粉，并进一步制成大豆浓缩蛋白与大豆分离蛋白。
在上述加工过程中，大豆和大豆制品中的微量元素可有变化。
可从中看出某些趋势。
例如大豆加工与谷类碾磨不同，其微量元素除硅外无明显损失，而铁、锌、铝、锯等元素反而都浓缩了。
这可能是大豆深加工后提高了蛋白质的含量，上述元素与蛋白质组分相结合，因而受到浓缩。
此外，食品中的矿物质还可因加工用水、设备，以及与包装材料接触而有所增加。
尤其是食品加工时使用的食品添加剂更是食品中矿物质增加的重要原因。
通常用于食品强化的矿物质有钙、铁、锌、铜、碘等。
总之
食品加工对矿物质含量的影响与多种因素有关。
它不但包括加工因素，而巳还与食品加工前的状况有关。
例如食品中的碘含量，首先取决于其所处的地理位置。
海产品和近海的蔬菜等含有较多的碘，动物食用高碘饲料可使乳制品含碘量增高，食品加工可损失一定量的碘。
烫漂和沥滤也可使食品中的碘有所损失，鲜鱼中的碘在煮沸时损失可达80％，不需与水接触的加工则损失较小。
至于食品中不同形式碘的损失，目前尚未深入研究。
此外，在食品加工中由于加工用水、设备、包装条件，以及所用食品添加剂等尚可获得一定的矿物质，对缺碘地区供给碘化盐就是一个例子
第六节、食品中矿物质成分的生物有效性
考察一种食物的营养质量时，不仅要考虑其中营养素的含量，还要考虑这些成分被生物体利用的实际可能性，即生物有效性。
测定方法测定矿物质生物有效性的方法有化学平衡法，实验动物的生物检验法、离体试验及放射性同位素示踪法等。
影响矿物质营养生物有效性的因素
①
食物的可消化性，如果食物不易消化，即使营养成分丰富也得不到利用。
如：
麸皮、米糠中含很多Fe、Zn，但这些物质的可消化性很差，因而不能利用。
②
矿物质的化学与物理形态：
在消化道中呈溶解状态的矿物质才能被吸收，矿物质颗粒的大小会影响可消化性和溶解度，因而也是影响生物有效性的因素。
③
与其它营养物质的相互作用
饮食中一种矿物质过量往往会干扰对另一种必需矿物质的利用，如Ca2+、Mg2+。
此外，草酸、植酸等会与Ca2+形成不溶物而减少Ca2+的吸收，而Ca2+与乳酸成盐，铁与氨基酸成盐，都使这些矿物质形成可溶态，有利于吸收。
④
加工方法
如磨碎、增加细度可提高难溶元素的生物有效性，发酵后的面团中锌的有效性可提高不少。
几种主要矿物元素的生物有效性
1、
Ca与P
实验表明，Ca、P的利用是平行的，只要Ca、P比例平衡（Ca：
P=1：
1），并有丰富的VD，大部分饮食中的钙都可利用（30—70%）
2、
Fe
亚铁血红素中的铁可被直接吸收，其它形式的铁必须溶解后才能进入全身循环。
补充铁时，以FeSO4，抗坏血酸亚铁，柠檬酸亚铁等有机酸铁的生物有效性较高。
1、钙，骨骼和牙齿的钢筋水泥
（一）生理功能
是人体内含量较高的元素之一，仅次于C,H,O,N，居体内元素第五位，但却是以元素起作用的第一位。
成年人体内约含钙1200g，约占体重的2%，其中99%集中在骨骼与牙齿中，是构成骨骼与牙齿的主要成分。
羟基磷灰石Ca5（PO4）3（OH）无定形Ca2HPO4
体液中的钙有三种形式：
离子钙Ca2+，占47.4%，是生理上的活性形式；
与有机酸或无机酸复合的扩散性钙复合物，占6.5%，如枸掾酸钙和CaSO4；
第三种形式是Ca的蛋白结合钙，占46.2%，其含量相当稳定。
1.骨骼和牙齿的形成
2.调节心脏和神经的正常活动，维持肌肉一定的紧张力。
3.是血液凝固的必需因子，血纤维的形成必需，参与凝血过程。
4.是多种酶的激活剂。
5.是多种生物膜的成分，是维持细胞内胶质完整性所必需的。
（二）钙缺乏症
钙缺乏主要影响骨骼与牙齿的发育，可导致婴幼儿佝偻病、成人骨软化症与骨质疏松症的发生；
血清钙含量不足，可使神经肌肉的兴奋性提高，引起抽搐；
血清钙含量过高，则可抑制神经、肌肉的兴奋性。
2002年全国城乡钙摄入量仅为391毫克，相当于推荐摄入量的41%。
Leftnormalbone,rightosteoporoticbone
钙过量摄入
⑴肾结石
⑵骨硬化（大量钙摄入使降钙素分泌增加）
吸收与排泄
人体对钙的吸收为主动吸收，但吸收很不完全，通常有70～80％不被吸收而随粪便排出，主要原因是这些钙已与食物中的植酸、草酸、脂肪酸等形成了不溶性的盐。
植物含植酸、草酸较多，故植物性食品中钙的吸收率较低。
脂肪摄入过多时，可因大量脂肪酸与钙生成不溶性皂化物随粪便排出，该过程尚可引起脂溶性维生素（例如维生素D）的流失。
此外，食物纤维也可影响钙的吸收，这可能是食物纤维结构中的糖醛酸残基与钙结合所致。
钙的吸收还与年龄、个体机能状态有关。
年龄大，钙吸收率低；
胃酸缺乏、腹泻等降低钙的吸收；
若机体缺钙，则吸收率提高。
此外，尚有多种因素可促进钙的吸收。
已知维生素D可促进钙的吸收，从而使血钙升高，并促进骨骼中钙的沉积。
乳糖提高钙吸收的程度与其在食物中的含量成正比，据认为是钙与乳糖螯合，形成了低分子量可溶性络合物所致。
蛋白质也促进钙的吸收，可能是蛋白质消化后释出的氨基酸，与钙形成可溶性络合物或螯合物的结果。
⑴膳食成分对钙吸收的影响
①抑制钙吸收的因素
植酸和草酸、膳食纤维、脂肪酸、某些碱性药物（苏打、黄连素、四环素等）
②促进钙吸收的因素
VitD、乳糖、某些氨基酸、磷肽、某些抗生素（青霉素、氯霉素、新霉素等）
⑵机体生理状态对钙吸收的影响
①婴儿、孕妇、乳母的钙吸收率增高
②年龄增长钙吸收率明显降低
钙的排泄大部分经由粪便，已如上述，但粪中的钙并非全部来源于食物中末被吸收利用的部分，相当数量来自肠粘膜脱落的上皮细胞及其分泌的消化液。
排入肠道的这部分钙每日约400mg，其中的一部分可被重新吸收；
另一部分则由粪排出，每日约100～350mg。
在高温环境工作的人，从汗排出的钙每日可达100mg。
乳母泌乳排出的钙，每日可达100～300mg。
供给量与食物来源
通过测定各种年龄幼小动物和死亡婴儿体内的含钙总量，可估计不同年龄段人体每日的平均钙贮留量，再考虑钙的内源性消耗，可估计出人体钙的需要量。
对成人的测定常用一般的平衡法，应使达适当的正钙平衡。
当然，此法也可应用于婴幼儿、青少年、孕妇及乳母。
在此基础上再考虑到食物中钙的吸收率（20～30％），则可估算出人体钙的日供给量。
单位（mgCa/100g）
1.奶及奶制品：
牛奶120，全脂奶粉1030
2.小虾皮：
2000
3.海带：
1177
4.大豆：
367
5.油菜：
140
6.芝麻酱：
870（2239陕西）
中国居民膳食钙摄入量（DRIs）单位：
mg/d
年龄/岁
AI
UL
0～
300
－
0.5～
400
1～
600
4～
800
7～
11～
1000
14～
18～
50～
孕妇中期
晚期
1200
乳母
2、磷
1、人体含量：
正常人体含磷1%，成人体内骨中含600-900gP，约占机体总P的80%。
2、吸收和代谢：
其吸收、代谢过程与钙相似（吸收率约为45%）。
Ca/P适当，约70%可被小肠吸收。
食物中大部分是磷酸酯的形式，吸收前必需裂解为游离磷再以无机磷酸盐形式被吸收。
排泄主要经肾脏，不能吸收者随粪便排出。
3、生理功能：
1）是体内软组织结构的重要成分，如很多结构Pro都含磷（DNA、RNA、胞膜的类脂）。
磷作为核酸、磷脂及辅酶的组成分参与非常重要的代谢过程。
2）碳水物和脂肪的吸收代谢都需要通过含磷的中间产物。
3）参与ATP、C-P等供能贮能物质，在能量产生、传递过程中起非常重要的作用。
4）VB族（B1、B2、Vpp等）只有经过磷酸化才具活性，发挥辅酶作用。
5）磷酸盐组成缓冲系统，参与维持体液渗透压和酸碱平衡。
磷在体内所起的作用没有一种矿物元素能超过它，全身每一个细胞都含磷。
磷在食物中分布很广，含量较多。
肉、鱼、蛋、奶等含量较丰富，豆类和谷类含磷的较多。
磷化合物（磷酸盐）是所有植物和动物细胞组织的主要组成部分。
磷和钙一样，有80%存在于骨骼和牙中，磷对吸收和传送营养素非常重要。
它也调节蛋白质的活动。
磷的摄入 磷的摄入对体内钙的平衡有重要影响，摄入过多磷，身体对钙的吸收就会减少。
从而增加患骨质疏松症的危险。
因此，保持磷和钙在体内的平衡非常重要，而且也并不困难，因为富含钙的食物往往也富含磷。
不过，若大量食用含钙少而含磷多的精制食物或高脂肪食物，体内的钙和磷便会失去平衡。
摄入过多磷也可能阻碍人体吸收镁。
高磷的危害：
40岁以上的人，肾脏排泄磷的能力减低，会引起缺钙。
存在与功能
磷在成人体内的总量约600g，约占体重的1％。
大约85％的磷与钙一起构成骨骼和牙齿的主要部分，钙与磷的比值约为2：
1。
磷也是软组织结构的重要组分，很多结构蛋白含磷，细胞膜的脂质含磷，DNA和RNA皆含磷。
磷在机体的能量代谢中（如形成高能磷酸键等）具有重要作用。
磷还参与酶的组成，是很多酶系统之辅酶或辅基的组成成分（如硫胺素焦磷酸酯、黄素腺嘌呤二核苷酸等）。
磷还参与物质的活化，以利机体代谢反应的进行。
在体液缓冲系统中，多种形式的磷酸盐发挥着重要作用，参与体液酸碱平衡的调节。
磷的吸收与排泄，情况大致与钙相同。
通常磷的吸收率比钙高，约为食物中磷的43～46％。
婴儿对牛奶中磷的吸收可高达65～75％。
母乳中磷的吸吸率更高，可达85％。
食物中的磷大多以有机物（如磷蛋白、磷脂等）的形式存在，在肠道磷酸酶的作用下，游离出磷酸盐，磷以无机盐的形式被吸收，但已结合成植酸形式的磷不能被机体充分吸收。
谷类种子中的磷主要为植酸形式，利用率很低；
若经酵母发面或预先将谷粒浸泡于热水中，可大大降低植酸盐含量，提高谷物中磷的利用率。
维生素D不仅可促进磷的吸收，还可提高肾小管对磷的重吸收，减少尿磷的排泄。
关于磷的供给量，一般国家都无明确规定，我国也无规定。
这是由于磷的摄入通常大于钙，只要食物中钙和蛋白质含量充足，则磷也能满足需要。
但美国订有标准，其原则是，婴儿钙磷比Ca/P按1.5：
1，一岁以上按1：
磷普遍存在于各种动植物食品中，但谷类种子中的磷，因植酸的缘故难以利用，蔬菜和水果含磷较少，而肉、鱼、禽、蛋、乳及其制品含磷丰富，是磷的良好食物来源。
含磷高的食物：
奶制品、牛肉、家禽、花生、核桃、鱼、鸡蛋、黑麦面包。
提醒：
适当服用维生素D，即使吃的磷多于钙，身体也能承受。
美国磷供给量规定成年人钙/磷比值为1：
3、镁
成年人体内含镁约20—25克，其主要作用是组成骨骼。
此外，镁还能帮助传送神经脉冲，参加对肌肉的收缩。
镁还是约90种酶的重要辅助因子，是机体内许多代谢酶的致活剂，这些酶只有在镁存在的情况下才能发挥正常作用。
⑴葡萄糖丙酮酸的糖酵解中，有7个酶需要单独的镁离子或者是与ATP或AMP结合的镁离子。
⑵由依赖镁离子的酶形成的焦磷酸硫胺素（TPP），在转酮酶反应中的－酮酸的氧化脱羧作用和在丙酮酸脱氢酶转化为乙酰CoA的酶反应步骤中起作用。
⑶在柠檬酸循环中将琥珀酰CoA转化为琥珀酸的酶需要GMP和Mg2+。
⑷在脂肪酸的－氧化过程中涉及酰基CoA合成酶的第一步需要ATP和Mg2+。
高镁的危害：
对神经系统损害很大。
出汗可减轻镁过量。
镁的摄取 通常，一天的镁摄取若超过2克，多余的便会被排泄掉。
许多食物含有镁，富含镁的食物包括全谷类、无花果干、坚果、豆类和绿色多叶蔬菜。
日需求量：
325mg
含镁高的食物：
青菜、四季豆、豌豆、花生、腰果。
提醒：
绿色蔬菜含量高，因为镁是叶绿素的主要成分
缺乏镁对人体的影响 缺乏镁的情况很罕见，但是糖尿病患者、吸收不良症候群患者、乳糜泻患者和某些肾脏疾病患者体内储存的镁较少。
严重腹泻，在短期内体内的镁也会减少。
镁缺乏可能会引起肌肉抽搐症，惊厥和心律不齐。
中国居民膳食镁参考摄入量（DRIs）单位：
30
70
100
200
150
250
500
350
700
孕妇
+100
4、铁
铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。
铁是人体必需微量元素，是人体必需微量元素中含量最多的一种。
成人体内含铁3～5g，含量虽少，但却有重要的生理功能：
铁总量-I分布：
-60～75%在Hb，运输O2。
3～5g-3%在Mb，储存O2。
-II分布：
1%在含铁酶类，（细胞色素，细胞色素氧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶）参与组织呼吸过程。
-III分布：
30%为储存铁（铁蛋白，含铁血黄素）在肝、脾、骨髓中。
以上I、II为功能铁（必需铁）
III为储存铁（非必需铁）
功能
1.组成血红蛋白与肌红蛋白，参与氧的运输。
2.是细胞色素酶，过氧化氢酶与过氧化物等酶的重要成分，参与
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