维生素是调节人体各种新陈代谢过程必不可少的营养素,它几乎不能在人体内产生,必须从体外不断摄取。当膳食中长期缺乏某种维生素时会引起代谢失调,生长停滞,以致进入病理阶段,因此维生素强化剂在强化食品中占有重要地位。其中维生素C由于用途不断拓宽,增长较快。天然提取的维生素E生物活性优于合成维生素。
在食品中强化维生素有多种方法,一般是采用纯维生素或含维生素丰富的物质对食品进行强化。如奶粉、饮料等可直接添加,这样可避免维生素在加工过程中的损失。一般说来,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,在婴儿食品中配用维生素A、维生素D、维生素K及维生素E,在果蔬制品中维生素的强化主要是维生素C,可加入抗氧化剂作保护,还可同时强化B族维生素和维生素A,在调味品中强化维生素B1和维生素B2。
维生素的强化要注意其稳定性,影响维生素稳定性的主要因素是水、氧化、加热、酶作用、酸、碱、金属盐类、高压等。对不耐热的维生素应在加工的最后阶段用喷、涂、浸的方法来强化。表15—2列出了各种因素对维生素的影响情况。
维生素虽然重要,但对维生素强化的品种和剂量应慎重选择和判定。维生素按其效果可分为生理剂量、药理剂量和中毒剂量。生理剂量为满足绝大多数人生理需要且不缺乏的量,药理剂量为生理剂量的10倍,可用来治疗缺乏症,中毒剂量为生理剂量的100倍,可引起不适或中毒。
表15—2 维生素的影响因素
注:++敏感;+有些敏感;—稳定。
(一)维生素A
维生素A的化学名为视黄醇,包括维生素A1(反式视黄醇)和维生素A2(3—脱氢视黄醇)两种,维生素A1分子式C20H30O,相对分子质量为286。维生素A2分子式C20H28O,相对分子质量为284。A1主要存在于海产鱼类肝脏中,维生素A2主要存在淡水鱼肝脏中。维生素A的基本形式是维生素A1,维生素A2的生理活性仅为维生素A 1的40%。
(1)性状 维生素A为淡黄色片状结晶或粉末,不溶于水,易溶于油脂或有机溶剂,易受紫外线与空气中的氧所破坏而失去效力,对热比较稳定,在碱性条件下亦稳定,但在酸性条件下不稳定。
还有维生素A油(油性维生素A脂肪酸酯),为微黄色至微红橙色的液体,或微黄色结晶与油的混合物,有特异的鱼腥臭,不溶于水,微溶于乙醇,可与脂肪等任意混合,在空气中易氧化,遇光易变质。
(2)应用 依照GB 14880—2012《食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准》,维生素A的使用范围和使用量(μg/kg)为:调制乳、果冻600~1000;调制乳粉(儿童用乳粉和孕产妇用乳粉除外)3000~9000;调制乳粉(仅限儿童用乳粉)1200~7000;调制乳粉(仅限孕产妇用乳粉)2000~10000;植物油4000~8000;人造黄油及其类似制品4000~8000;冰淇淋类、雪糕类、大米、小麦粉600~1200;豆粉、豆浆粉3000~7000;豆浆600~1400;即食谷物,包括辗轧燕麦(片)2000~6000;西式糕点、饼干2330~4000;含乳饮料300~1000;固体饮料类4000~17000;膨化食品600~1500。
β—胡萝卜素:固体饮料类3~6mg/kg。
允许使用的营养强化剂维生素A的化合物来源是:醋酸视黄酯(醋酸维生素A)、棕榈酸视黄酯(棕榈酸维生素A)、全反式视黄醇;β—胡萝卜素。
维生素A添加量可以视黄醇当量计算,2.1μg视黄醇当量=1μg视黄醇=3.33I.U维生素A。如用β—胡萝卜素强化可折成维生素A来表示,4.1μg β—胡萝卜素=0.167μg视黄醇。如长期、大量、连续使用维生素A则可在体内蓄积引起过剩症。
(二)B族维生素
通常用于强化的B族维生素包括维生素B1、维生素B2、维生素B6和维生素B12。
1.盐酸硫胺素
盐酸硫胺素(维生素B1),分子式为C12H17ON4ClS·HCl,相对分子质量37.27。
(1)性状 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,极易溶于水,略溶于乙醇。在酸性条件下对热较稳定,而在中性及碱性溶液中则易分解。氧化或还原作用均可使其失去活性。
(2)应用 依照GB 14880—2012《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》,维生素B1的使用范围和使用量(mg/kg)为:调制乳粉(仅限儿童用乳粉)1.5~14;调制乳粉(仅限孕产妇用乳粉)3~17;豆粉、豆浆粉6~15;豆浆1~3;胶基糖果16~33;大米及其制品、小麦粉及其制品、杂粮粉及其制品、面包3~5;即食谷物,包括辗轧燕麦(片)7.5~17.5;西式糕点、饼干3~6;含乳饮料1~2;风味饮料2~3;固体饮料类9~22;果冻1~7。
制面包、饼干时可在和面时加入,使之分散均匀。使用于酱类时可在制曲米时添加,或混在盐中加入,也可溶于菌种水中加入。
允许使用的营养强化剂维生素B1的化合物来源是:盐酸硫胺素、硝酸硫胺素。
盐酸硫胺素稳定性较差,损失亦较大且可被亚硫酸盐与硫胺分解酶所破坏。而硝酸硫胺素的稳定性比盐酸硫胺素高,添加于面包等食品中效果比盐酸硫胺素好。而丙酸硫胺素效果持久,排泄慢,口服吸收良好,作用比盐酸硫胺素强1倍,且不会受到硫胺分解酶的破坏,不足是风味稍差。因此在对食品进行强化时应按食品的形态选用适宜的维生素B1衍生物。
2.核黄素
核黄素(维生素B2),分子式C17H20O6N4,相对分子质量376.37。(www.xing528.com)
(1)性状 核黄素为黄至黄橙色的结晶性粉末,微臭,味微苦,仅微溶于水,略溶于乙醇。对酸和热比较稳定但在碱性溶液中则易被破坏,特别是易受紫外线所破坏,对还原剂也不稳定。
(2)应用 依照GB 14880—2012《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》,维生素B2的使用范围和使用量(mg/kg)为:调制乳粉(仅限儿童用乳粉)8~14;调制乳粉(仅限孕产妇用乳粉)4~22;豆粉、豆浆粉6~15;豆浆1~3;胶基糖果16~33;大米及其制品、小麦粉及其制品、杂粮粉及其制品、面包3~5;即食谷物,包括辗轧燕麦(片)7.5~17.5;西式糕点、饼干3.3~7.0;含乳饮料1~2;固体饮料类9~22;果冻1~7。
允许使用的营养强化剂维生素B2的化合物来源是:核黄素、核黄素—5′—磷酸钠。
烟酸,分子式C6H5O2N,相对分子质量为123.11;烟酰胺(尼克酰胺、维生素PP)分子式C6H5N2O,相对分子质量为122.13;
(1)性状 烟酸为白色或淡黄色的结晶或结晶性粉末,无臭或稍有微臭,味微酸,易溶于热水、热乙醇及碱水中,有升华性,无吸湿性,对酸、碱及热稳定。
烟酰胺为白色结晶粉末,无臭或几乎无臭,味苦,易溶于水和乙醇,溶解于甘油,对热、光及空气极稳定,在碱性溶液中加热则成烟酸。
(2)应用依照GB 14880—2012《食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准》,维生素B2的使用范围和使用量(mg/kg)为:调制乳粉(仅限儿童用乳粉)23~47;调制乳粉(仅限孕产妇用乳粉)42~100;豆粉、豆浆粉60~120;豆浆10~30;大米及其制品、小麦粉及其制品、杂粮粉及其制品、面包40~50;即食谷物,包括辗轧燕麦(片)75~218;饼干30~60;饮料类3~18,但是固体饮料类110~330;
成人一日摄入烟酸超过75mg则有颜面潮红、发汗、头晕等暂发性副作用。
允许使用的营养强化剂烟酸的化合物来源是:烟酸、烟酰胺。
(四)维生素C类
维生素C其性状等,参见模块三抗氧化剂项目三、水溶性抗氧化剂。
依据GB 14880—2012《食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准》,维生素C的使用范围和使用量(mg/kg)为:风味发酵乳120~240;调制乳粉(儿童用乳粉和孕产妇用乳粉除外)300~1000;调制乳粉(仅限儿童用乳粉)140~800;调制乳粉(仅限孕产妇用乳粉)1000~1600;水果罐头200~400;果泥50~100豆粉、豆浆粉400~700;胶基糖果630~13000;除胶基糖果以外的其他糖果1000~6000;即食谷物,包括辗轧燕麦(片)300~750;果蔬汁(肉)饮料(包括发酵型产品等)250~500;含乳饮料120~240;水基调味饮料类250~500;固体饮料类1000~2250;果冻120~240。
允许使用的营养强化剂维生素C的化合物来源是:L—抗坏血酸、L—抗坏血酸钙、维生素C磷酸酯镁、L—抗坏血酸钠、L—抗坏血酸钾、L—抗坏血酸—6—棕榈酸盐(抗坏血酸棕榈酸酯)。
(五)维生素D类
维生素D中以维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙化醇)较重要。用于强化的主要也是这两种。人体内的7—脱氢胆固醇经紫外线照射即可转变为维生素D3,但因接触阳光不足,合成不够,则必须予以补充。
维生素D2,又名麦角钙化醇,分子式C28H44O,相对分子质量为396.66。
维生素D3,又名胆钙化醇,分子式C27H44O,相对分子质量为384.65。
(1)性状 维生素D2为白色针状结晶或白色结晶性粉末,无臭,无味,不溶于水,略溶于植物油但易溶于乙醇。在空气中易氧化,对光不稳定,对热稳定,溶于植物油时相当稳定,但有无机盐存在时迅速分解。
维生素D3,为无色针状结晶或白色结晶性粉末,无臭,无味,在空气或日光下均发生变化,在乙醇中极易溶解,在植物油中略溶,在水中不溶。
(2)应用 依照GB 14880—2012《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》,维生素D的使用范围和使用量(μg/kg)为:果蔬汁(肉)饮料(包括发酵型产品等)2~10;含乳饮料、果冻10~40;风味饮料2~10;固体饮料类10~20;膨化食品10~60。
允许使用的营养强化剂维生素D的化合物来源是:麦角钙化醇(维生素D2)、胆钙化醇(维生素D3)。
若大量连续摄取维生素D则可造成过剩症,可引起食欲不振、呕吐、腹泻以及高血钙等症状。在食品中常与维生素A并用。
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