维生素类强化剂

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《焙烤工业实用手册》第213页(6263字)

维生素是一类具有调节人体各种代谢功能,维持机体生命活动和健康必不可少的营养素。它不能或几乎不能在人体内合成,必须从食物中摄取。维生素按其溶解性可分为脂溶性和水溶性两种。

脂溶性维生素类强化剂主要有维生素A、维生素D、维生素E等,它们可用于油脂、面条等食品中。水溶性维生素类强化剂主要有维生素C、维生素B1、维生素B2、烟酸或烟酰胺等,它们可用于面包、饼干等食品中。

(一)食品中维生素类强化剂的一般使用方法

在食品中强化维生素有很多方法,可以采用纯维生素或含维生素丰富的物质对食品进行强化。对油脂、乳粉等可按必要的量直接加入,如在人造奶油成品中添加维生素A、维生素D、维生素E等,一般在谷类食品中添加维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸、叶酸等,在婴儿食品中配用维生素A、维生素D、维生素E及维生素K,在调味品中强化维生素B1、维生素B2

用维生素强化面包,在工艺上通常是将干的预先混合的维生素连续、定量地加到和面的水中,溶解均匀后加入面粉中。在美国,每千克面包粉添加维生素D330.7IU,维生素B12.43mg,维生素B21.54mg,烟酸22.1mg。

食品工业还用豆粉、麦芽和其他富含维生素的原料制作食品。

维生素强化中主要注意的问题是它们的稳定性,如油炸和烘焙工艺对不耐热的维生素就危害很大,所以确定在哪一个工序添加是至关重要的。对不耐热的维生素应在食品加工的最后阶段用喷、涂、浸等方法来强化,而且在配方中加入糖等成分对维生素有一定的保护作用。

维生素对人体健康有重要作用,但对维生素强化的品种及剂量应慎重判定和选择,切不可在各类食品中随意强化和添加。在食品中强化维生素时的使用量一定要严格按照我国GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》和GB 2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》的有关规定,不得超过其使用范围和最大使用量标准。

(二)维生素A(Vitamin A)

维生素A又称视黄醇。在人体中也可由β-胡萝卜素(维生素A原)等转变。

1.生理功能

维生素A(包括胡萝卜素)最主要的生理功能有:保持暗淡光线中的正常视觉,维持上皮组织细胞的正常功能,促进骨骼、牙齿和机体的生长发育,增强生殖力。β-胡萝卜素还可清除自由基。

由于维生素A或维生素A原不足或缺乏时可引起一系列疾病,如夜盲症,干眼病,儿童生长发育、骨骼发育缓慢,牙齿不健全,全身性皮肤干燥症,喉痛,耳朵、口腔与涎腺脓肿,腹泻加剧,肾结石与膀胱结石,心血管疾病和肿瘤等。

但是,摄取过量的维生素A也会引起中毒,引起眩晕,头痛,呕吐和易激怒等症状。而大量摄入胡萝卜素并不会对健康带来危害。

2.性状

维生素A粉剂为微黄色平行四边块形结晶或晶体粉末,几乎无臭,熔点56~60℃。油剂为橙黄色液体,冷冻可固化,有异臭。

维生素A易溶于油脂、有机溶剂,不溶于水。对热、碱比较稳定,对酸不稳定,易受氧气、强光、紫外线破坏而失去活性。若维生素A与抗氧化剂同时存在时,其稳定性提高。油剂的稳定性较粉末为好。

3.用途

我国目前膳食中维生素A和胡萝卜素的摄入量仍然普遍偏低,对加工食品强化维生素A很有必要。维生素A营养强化剂有油剂、粉剂和脂肪酸酯,因其不稳定,一般使用其醋酸盐或棕榈酸盐。也可用β-胡萝卜素强化。

按我国GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,维生素A(视黄醇或醋酸视黄酯或棕榈酸视黄醇)的使用范围及最大使用量分别为:用于香油、色拉油、人造奶油的使用量为4000~8000μg/kg,用于婴幼儿食品、乳制品的使用量为3000~9000μg/kg。

维生素A添加量均以视黄醇当量计算:

1μg视黄醇当量=1μg视黄醇=3.33I.U维生素A。

1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇

(三)维生素D(Vitamin D)

维生素D是类固醇的衍生物,具有维生素D活性的物质约10余种,其中最必需的是维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙化醇)。

1.生理功能

维生素D可促进钙、磷的吸收,维持正常血钙水平和磷酸盐水平,促进骨骼和牙齿生长发育,维持血液中正常氨基酸浓度,调节柠檬酸代谢。

长期缺乏维生素D时体内钙、磷代谢发生阻碍,儿童易患佝偻病,成人尤其是孕妇和乳母易发生软骨病,中老年人发生骨质疏松症。

若摄入大剂量的维生素D时,会发生中毒症状。

2.性状

维生素D2为白色柱状无臭结晶,无味。熔点115~118℃,吸光度E 445~485,比旋光度为+102°~+107°。耐氧性和耐光性较差,耐热性好。溶于乙醇、丙酮、氯仿和油脂,不溶于水。在植物油中保存相当稳定,有无机盐存在时加速分解。

维生素D3为白色针状结晶,无臭,无味。熔点84~88℃,吸光度为450~490,比旋光度为+105°~+112°。耐氧性、耐光性较维生素D2好,耐热性亦高。易溶于乙醇、氯仿、丙酮和油脂,不溶于水。

3.用途

按照我国GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,维生素D[D2(麦角钙化醇)、D3(胆钙化醇)]的使用范围及最大使用量分别为:用于人造奶油的使用量为125~156μg/kg,用于婴幼儿食品的使用量为50~100μg/kg。

1μg维生素D=40I.U维生素D。

(四)维生素E(Vitamin E)

维生素E有8种生育酚和生育三烯酚。其中以d-α生育酚活性最强。根据来源不同,维生素E可分为天然维生素E和合成维生素E。

1.生理功能

维生素E是生命有机体的一种重要的自由基清除剂,能与硒协同清除自由基。维生素E可提高机体免疫能力;保持血红细胞的完整性,调节体内化合物的合成;促进细胞呼吸,保护肺组织免遭空气污染;可保护维生素A、维生素C。生育三烯酚还可有效地降低机体胆固醇水平。

维生素E在抗衰老、防治肿瘤方面的研究正不断深入,在防治心血管疾病方面则已进入临床应用阶段。

2.性状

本品为淡黄色至黄褐色的黏稠液体,基本无味。不溶于水,溶于乙醇和油脂中。对酸、热较稳定,加热至200℃也不分解。暴露在氧、紫外线、碱或铁盐等环境中,极易被氧化而破坏。因其有吸收氧的能力而作为重要的抗氧化剂。

合成维生素E的相对密度较大,没有同分异构现象,也无旋光性,为dl-型。作为营养强化剂的天然品生理活性是合成品的1.49倍。

3.用途

按我国GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,维生素E(d-α生育酚)作为营养强化剂的使用范围及最大使用量分别为:用于香油、色拉油、人造奶油的使用量为100~180mg/kg,用于婴幼儿食品的使用量为40~70mg/kg;作为食品抗氧化剂用于食用油脂的最大使用量为200mg/kg。

维生素E在奶油或人造奶油中可添加0.005%~0.05%,在动物脂肪中可添加0.001%~0.5%,在植物油中可添加0.03%~0.07%;在方便食品中用量一般为食品油脂含量的0.01%~0.2%左右。

维生素E的添加量以d-α-生育酚计算。如用dl-α-生育酚、d-α-醋酸生育酚或dl-α-醋酸生育酚强化,需经折算。

1μg维生素E=1 I.U维生素E。

(五)维生素B1(Vitamin B1)

维生素B1又称硫胺素。因其盐酸盐性质稳定,故市售的合成品为盐酸硫胺素。

1.生理功能

维生素B1参与糖代谢,促进能量代谢,有维护神经与消化系统的正常功能,可促进生长发育。

长期缺乏硫胺素会引起脚气病,会引起心脏方面的疾病。还可导致食欲下降、消化不良等肠胃系统症状,导致中枢神经组织能量供应不足而引发神经系统症状。

2.性状

本品为白色针状结晶或结晶性粉末,有微弱的米糠似特异臭,味苦。干燥品在空气中易吸湿。本品极易溶解于水(20℃时,1mL水中能溶解1g),略溶于乙醇,几乎不溶于乙醚或苯。在248~250℃时熔化并分解。在酸性条件下,对热比较稳定。在pH3时,即使高压蒸煮至140℃经1h,其破坏亦很少,而在中性及碱性溶液中则易分解。如在pH5.5以上时常温也不稳定。氧化或还原作用均可使其失去活性。

3.用途

按我国GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,维生素B1(盐酸硫胺素)作为营养强化剂的使用范围及最大使用量分别为:用于谷类及其制品的使用量为3~5mg/kg,用于婴幼儿食品的使用量为4~8mg/kg。

(六)维生素B2(Vitamin B2)

维生素B2又名核黄素。

1.生理功能

维生素B2在机体的生物氧化过程中起递氢作用。是多种酶的辅酶,对机体完整与能量代谢的意义十分重大,为碳水化合物、氨基酸和脂肪酸的代谢所必不可少的。

缺乏维生素B2时易发生口角炎、唇炎、舌炎、阴囊炎、脂溢性皮炎,眼睛对光的敏感度下降,贫血等症状。肿瘤与维生素B2缺乏也有密切相关。

2.性状

为黄色至橙黄色晶体粉末,微有臭气味,味苦。在240℃色变暗。熔点275~282℃,并发生分解。易溶于稀碱溶液,微溶于水和乙醇,不溶于乙醚和氯仿。饱和水溶液呈中性。在强酸性溶液中稳定,在碱性溶液中不稳定。在光照和紫外线照射下,发生不可逆分解。对氧化剂较稳定。在pH为3.5~7.5时,发生强荧光,遇还原剂失去荧光和黄色。

3.用途

我国居民膳食结构中,维生素B2尚不能满足营养需要,需在谷物及其制品中进行强化。

按我国GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,维生素B2(核黄素)作为营养强化剂的使用范围及最大使用量分别为:用于谷类及其制品的使用量为3~5mg/kg,用于婴幼儿食品的使用量为4~8mg/kg。

(七)维生素C(Vitamin C)

维生素C又名L-抗坏血酸,抗坏血酸。

1.生理功能

维生素C能促进胶原的生物合成,有利于组织创伤口的愈合;促进骨骼和牙齿生长,增强毛细血管壁强度,避免骨骼和牙齿周围出现渗血现象;促进酪氨酸和色氨酸的代谢,加速蛋白或肽类的脱氨基代谢作用;影响脂肪和类脂的代谢;改善铁、钙和叶酸的利用;作为一种自由基清除剂;增加机体对外界环境的应激能力。

缺乏维生素C时会引起坏血酸病。维生素C具有抗癌作用,对防治普通和流行性感冒有一定效果。

2.性状

维生素C为白色至浅黄色晶体或结晶性粉末,无臭、有酸味。熔点187~192℃。溶于水和乙醇,不溶于乙醚、氯仿和苯。5%水溶液pH2.2~2.5。在干燥空气中或pH在3.4~4.5时稳定,受光照可变褐。在空气中加热时大部分会被破坏,遇铜、铁等离子可加速氧化。本品还原性强,亦可作氧化剂。

3.用途

按我国GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,维生素C(抗坏血酸)作为营养强化剂的使用范围及最大使用量分别为:用于婴幼儿食品的使用量为300~500mg/kg,用于高铁谷类及其制品(每天限食这类食品50g)的使用量为800~1000mg/kg。

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