维生素

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第306页（3621字）

果蔬汁成为主要的饮料品种是因为其中含有重要的营养物质维生素，尤其是富含抗坏血酸即维生素C(Ascorbic acid)。此外，果蔬中还含有类胡萝卜素(Carotenoid)、硫胺素(Thiamine，维生素B1)、核黄素(Riboflavin、维生素B₂)、吡哆醇(Pyridoxine维生素B₆)、氰钴胺素(Cyanocobalamin，维生素B1₂)、尼克酸(Nicotinic acid，维生素PP)等。维生素C含量高的水果有猕猴桃、沙棘、山楂、刺梨、柚以及枣，每100g这类水果中维生素C含量均超过100mg。柑橘、菠萝等水果富含维生素B1，杏、桃中的维生素B₂较多。

除种类、品种外，果蔬中的维生素含量还会因成熟度、气候、肥料和种植方法等因素而变化。维生素C含量变化较大的是蔷薇科水果和番石榴，变化范围达5～10倍。

主要果蔬汁中的维生素含量见表2－1－24。

表2－1－24 果蔬汁的维生素含量 单位：mg／L

果蔬中的维生素不仅具有较高的营养价值，同时与加工工艺、产品的贮藏方法和产品质量关系极大，应予以重视。

(一)维生素的生理营养作用

果蔬是人体的维生素源，维生素是人体维持生理机能不可缺少的物质，同时还具有促进代谢的触媒作用。黄绿色蔬菜含有维生素A，有降低肿瘤发生率和抑制皮肤角质化的效果。维生素A缺乏会引起夜盲症和干眼病，同时引起皮肤干燥。维生素B群具有辅酶的作用，维生素B缺乏会产生不同的病症。维生素C有预防和治疗坏血病的作用。

与维生素C生理作用有关的类黄酮化合物是柑橘果汁中的主要营养素。类黄酮化合物有橙皮苷、柑苷、圣草苷。橙皮苷或橙皮素本身并没有有效作用，但正像维生素A的维生素原(Provitamin)作用一样，橙皮苷在人体内成为橙皮苷查耳酮时就能增强血管的抵抗性，防止血管简单破裂。

类胡萝卜素中具有营养意义的是β－胡萝卜素，具有维生素A的效果，作为维生素A源。近年来的研究表明，β－胡萝卜素具有抑制子宫颈癌变细胞增殖的效果，使癌变正常化。β－胡萝卜素也能降低胃癌前期病变的萎缩性胃炎的发病率。β－胡萝卜素还有抑制风湿性关节炎发病的效果。类胡萝卜素含量高的水果有沙棘、杏、柑橘、芒果等，沙棘中的类胡萝卜素特别多。类胡萝卜素含量高的蔬菜有胡萝卜、甜辣椒、南瓜等。

另一方面，必需脂肪酸有降低胆固醇的作用，但必需脂肪酸易氧化，生成过氧化物。过氧化物积蓄在人体组织内就会促进人的老化。研究表明维生素E(α－生育酚)具有防止脂肪酸氧化的作用。柑橘类水果，特别是温州蜜柑中的维生素E含量较高。每100g橘皮中维生素E含量高达25～35mg，主要含于橘油中。

(二)维生素C对果蔬汁质量的影响

维生素C不仅具有营养学方面的意义，还可改进果汁及果汁饮料的品质、色调、风味和组织。抗坏血酸既是食品营养强化剂，又作抗氧化剂使用。抗坏血酸可分为还原型和氧化型两种类型。柑橘中的抗坏血酸大部分是还原型的，但在贮藏过程中，氧化型抗坏血酸逐渐增加。而苹果等中氧化型抗坏血酸较多。抗坏血酸在结构上类似于糖，某些化学反应也像糖，具有酸和强还原剂的作用，与碱作用生成中性盐，在缺氧条件下对热相当稳定。维生素C遇光慢慢着色，在水溶液中会被氧化分解。氧化速率与pH有关，首先生成生理活性较低的脱氢抗坏血酸，继续氧化，就会变成无维生素活性的2，3－二酮基古罗糖酸，最后生成呋喃醛和CO₂。

维生素C的抗氧化作用可以防止水果褐变。很多水果切开并暴露于空气中时，由于其中天然存在的抗坏血酸含量低而活性酚酶含量较高，在这种情况下多酚氧化酶与单宁等酚类物质反应产生原奎宁酮类化合物，而使果肉变色，发生褐变。抗坏血酸能还原原奎宁酮，因此某些水果在破碎时常在其中加入维生素C以防止桃、李、梨、香蕉、苹果以及山楂等果汁发生褐变。维生素C还可以抑制冷冻和罐藏水果及蔬菜制品产生褐变。另外维生素C与其他抗氧剂，例如α－生育酚具有协同作用，可有效防止脂肪酸的氧化酸败。

另一方面，维生素C裂解成呋喃醛和CO₂的非氧化性裂解反应会使产品营养成分受到损失，并影响风味和色泽等品质指标。维生素C裂解与温度、盐和糖的浓度、pH、氧、酶、金属催化剂以及维生素C最初浓度和抗坏血酸／脱氢抗坏血酸的比值有关。当pH=4时，维生素C裂解速率最快，而pH＜2时，裂解反应变得不明显。金属离子对维生素C裂解的作用有不同情况，铁和铜等氧化力强的金属离子对维生素C裂解有催化作用，而一些还原性金属离子例如锌离子对维生素C有保护作用。

维生素C裂解的最后产物如糠醛，3－脱氧戊糖、木糖都可以与氨基酸作用，进一步发生非酶褐变，生成褐色素。在此情况下，柠檬酸、苹果酸、酒石酸等都会增强这一褐变反应。研究表明，亚硫酸盐和含硫氨基酸能保护维生素C抑制非酶褐变。例如半胱氨酸(Cysteine)可以抑制浓缩梨汁的褐变和香味产生的变化，也能抑制番石榴浑汁的褐变反应。

(三)减少维生素C损失的方法

维生素是果蔬汁相当重要的成分，果蔬汁是维生素C的良好供给源，无论天然果蔬汁还是强化果蔬汁，其中的维生素C稳定性是一个重要问题。

果蔬汁制造过程中，维生素C的损失首先与酚酶的活力有关。例如，用酚酶活力强的水果制取的果汁几乎不含或完全不含维生素C。其他，例如过氧化物酶和抗坏血酸氧化酶也会造成维生素C的损失。

其次，在各种加工过程中，维生素也容易受到破坏，其中维生素C最为敏感，损失最严重。研究表明，果蔬在制汁过程中，清洗、去皮、破碎、热烫、打浆、加热以及搅拌、均质等操作都会造成维生素C的破坏。维生素C总损失率高达75%～90%。因此，如何选用合理和先进的生产工艺尽可能减少维生素的损失是很重要的。可以说，维生素C在加工中的保存率标志着加工工艺的先进程度。

果蔬汁在贮藏过程中，维生素C含量也有降低的现象，主要是维生素C的氧化裂解。贮藏容器顶隙中的溶解氧可以促进氧化裂解。

另一方面，微量铜离子的存在也容易使果蔬汁中的维生素C发生氧化，在这种场合如果存在铁离子，更会加速氧化。

新鲜果汁中的维生素C有时比杀菌处理过的果汁更为稳定，这是因为加热容易使天然果汁中的抗坏血酸发生分解，使天然果汁中的抗氧化物质失去活性。

在果汁加工过程中减少维生素C损失的方法，除上述亚硫酸盐(或SO₂)和含硫氨基酸能保护维生素C外，在果蔬加工中还应注意以下事项：

①及时灭酶有利于维生素C的保存。热烫、硫处理以及低温速冻都有灭酶或抑制酶活力的作用。

②使用不锈钢、铝或塑料的设备与器具，避免果蔬汁与铁、铜离子接触。

③在可能条件下，尽可能对果蔬汁采用脱气处理或用惰性气体进行保护。

④采用瞬时杀菌方法，并快速冷却。

⑤贮存或灌装时应以均匀速度装入容器，并达到合理的最大容量。

⑥在加工后期尽可能减少维生素C破坏和分解损失。

除了减少加工中维生素C的损失外，对天然果蔬汁强化维生素C，不仅有强化营养的作用，还可以提高果蔬汁的色调和风味。因为抗坏血酸与果蔬汁的残存氧反应，有脱氧剂的作用，可阻止酶的作用，延缓失香的发生，提高产品贮藏寿命。当然，由于抗坏血酸二次变化产生的褐变反应也应注意。