维生素变化或损失的常见原因

所有食品原料自收获开始，其中的维生素都不可避免地有所损失。因此，食品科学家仔细研究了食品加工、贮存及处理方法等造成维生素等营养素损失的原因，并力图改进加工工艺，以尽可能地减少维生素的损失。

果蔬中的维生素含量经常随作物的遗传特性、成熟期、生长地以及气候的不同而变化。在果蔬的成熟过程中，维生素的含量由其合成与降解速率决定。除了几种产品中的抗坏血酸和β-胡萝卜素外，大多数果蔬中维生素在有关生长过程中含量的变化情况尚不清楚。

农田耕作和环境条件无疑可以影响来自植物食品的维生素含量，但是在这方面有用的数据很少。Klein和Perry选取了全美6个不同地区的果蔬样品，并测定其中抗坏血酸和维生素A（来自类胡萝卜素）的活性。研究发现：不同产地的样品（可能由于地理/气候影响、品种差异以及当地农田耕作方式影响的结果），维生素含量差异很大。农田耕作方式（肥料的类型和用量、灌溉方式、环境和品种）的不同能影响植物来源食品的维生素含量，但是这些影响因素之间的关系很难用系统的模型去表示。在不久的将来，可能采用基因工程的方法对各种植物进行改造，以提高某种维生素（如叶酸）或维生素活性复合物的含量，从而达到生物强化的目的。

动物制品中维生素的含量受生物调控机制和动物饲料两方面的调节。以B族维生素为例，在肌肉中的浓度取决于某块肌肉从血液中汲取B族维生素的能力以及将其转化为辅酶形式的能力。若在饲料中补充脂溶性维生素，可使其在肌肉中的含量迅速增加，借此方式可以增加动物制品中维生素E的含量，提高制品的氧化稳定性和保持颜色的能力。

水果、蔬菜和动物肌肉中留存的酶会导致收获后维生素含量的变化。细胞受损后释放出的氧化酶和水解酶会改变维生素活性和不同化学构型之间的比例。例如，维生素B₆、硫胺素与核黄素辅酶的脱磷酸反应、维生素B₆葡萄糖苷的脱糖和聚谷氨酰叶酸的解聚，都会导致在植物采收和动物屠宰后上述维生素不同构型之间比例的改变。这种改变取决于下列过程中遭受到的物理损伤，如处理方式、可能存在的温度控制不当以及从收获到加工的时间跨度。以上变化对维生素的净含量影响并不大，但可能会影响其生物利用率。抗坏血酸氧化酶只能专一地降低抗坏血酸的含量，与此相反，由脂肪氧合酶作用而引起的氧化可降低许多维生素的含量。倘若采取合适的采收后的处理方法，如科学的包装、冷藏运输等措施，果蔬和动物制品中维生素的变化会很小。

水果和蔬菜的去皮和修整会造成浓集于茎皮的维生素损失。虽然相对于完整无缺的果蔬而言，这可能是一种较显著的损失，但在大多数情况下，不论其发生在工业化生产还是家庭制作过程中，这类损失均被视为不可避免。为增强去皮效果而采用的碱处理方法可造成一些处于产品表面的不稳定维生素如叶酸、抗坏血酸及硫胺素的额外损失，但与总量相比这种损失并不严重。

流水槽输送、清洗和在盐水中烧煮时，水溶性维生素容易从植物或动物产品的切口或损伤的组织流出。损失程度取决于影响维生素扩散和溶解度等的因素，包括pH（能影响溶解度以及组织内维生素从结合部位解离）、抽提液的离子强度、温度、食品与水溶液的体积比以及食品颗粒的比表面等。引起浸出后维生素破坏的因素包括抽提液中的溶解氧浓度、离子强度、具有催化活性的微量金属元素的浓度与种类以及其他破坏性（如氯）或保护性（如某些还原剂）溶质的存在。

磨粉时去除麸皮和胚芽，会造成谷物中烟酸、视黄醇、硫胺素等维生素以及铁和钙的损失（图7-1），由此引起维生素缺乏症。

图7-1 小麦面粉生产中精度对所选营养素保留率影响

提取率是指在制粉过程中以全谷粒为原料得到的面粉回收百分数

热烫作为一种温和的热处理手段是果蔬加工的必要步骤。它的主要目的是使可能带来不利影响的酶失活、降低微生物附着以及减少后处理前空隙间的气体。酶失活常常对随后贮藏过程中许多维生素的稳定性产生有利的影响。热处理的方法有热水、蒸汽、热空气或微波。热水的烫洗会造成水溶性维生素的大量损失（图7-2），高温短时间处理（HTST）能有效保留热敏性维生素。

食品在热处理过程中维生素含量的变化是一个热点问题。热处理时的高温加速了在常温时速度较慢的反应。由热引起的维生素损失取决于食品的化学性质、化学环境（pH、相对湿度、过渡金属、其他反应活性物质、溶解氧浓度等因素）、维生素各种形式的稳定性以及进行沥滤的时机。蔬菜在罐装过程中维生素损失情况见表7-2。(www.xing528.com)

图7-2 不同温度下用热水热烫10min对豌豆中抗坏血酸保留率的影响

表7-2 蔬菜罐装后主要维生素的损失^* 单位：%

注：*包括热烫。

与热加工相比，贮存方式对于维生素含量的影响要小得多，其主要原因：①常温和低温时反应速率相当慢；②溶解氧基本耗尽；③因热或浓缩（干燥或冷冻）导致的pH下降有利于硫胺素与抗坏血酸等维生素的稳定。

在无氧化脂质存在时，低水分食品中水分活度是影响维生素稳定的首要因素。食品中水分活度若低于0.2～0.3（相当于单分子水合状态），水溶性维生素一般只有轻微分解，脂溶性维生素分解达到极小值。水分活度上升则维生素分解增加，这是因为维生素、反应物和催化剂的溶解度增加。在相当于单分子层水分的水分活度时，脂溶性维生素的降解速度达到最低，而在此之外，无论水分活度升高或降低，维生素的降解速度都会增加。食品的过分干燥会造成对氧化敏感的维生素有明显的损失。

食品中的化学成分会强烈地影响一些维生素的稳定性。氧化剂可直接使抗坏血酸、维生素A、类胡萝卜素和维生素E分解，同时也间接影响其他维生素。与此相反，具有还原性的抗坏血酸、异抗坏血酸和硫醇可增加易氧化的维生素如四氢叶酸的稳定性。

某些食品添加剂的作用更不容忽略，亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐可抑制酶促褐变。亚硫酸盐在葡萄酒中起到抗微生物、保护抗坏血酸的作用，同时也可使硫胺素失活。亚硫酸盐能与羰基反应，也能使维生素B₆的醛基转化为无活性的磺化产物。

腌肉时亚硝酸盐被作为防腐剂和护色剂使用，而抗坏血酸或异抗坏血酸被加入至含亚硝酸盐的肉中以防止N-亚硝胺的形成，它们之间可能发生如下反应：

随后，生成的一氧化氮与肌红蛋白结合生成腌肉的红色，半脱氢抗坏血酸残基仍有部分的维生素C活性，也可以防止有害的亚硝酐生成。

作为杀虫剂的环氧乙烷或环氧丙烷可使害虫的蛋白质与核酸烷基化从而达到杀灭作用。它们同样也导致了一些维生素的失效，不过该因素尚未造成食品中总体维生素的严重损失。

对食品pH有影响的化学试剂与各种食品配料会直接影响维生素如硫胺素和抗坏血酸的稳定性，尤其是在中性至弱酸性pH范围。酸化提高了抗坏血酸和硫胺素的稳定性，而碱性化合物则会降低抗坏血酸、硫胺素、泛酸和叶酸盐的稳定性。