Bài giảng Hóa sinh thực phẩm - Chương 6: Vitamin và chất khoáng - Phạm Hồng Hiếu

1 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 1 Chương 6: Vitamin và chất khoáng I. Vitamin II. Chất khoáng ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 2 I. Vitamin Khái niệm chung: VITAMIN=VIT+ AMIN: Chất duy trì sự sống chứa AMIN Ngày nay có những chất có hoạt tính VIT nhưng không có nhóm AMIN  Vitamin là những hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử nhỏ, có cấu tạo hóa học rất khác nhau, cần cho hoạt động sống với nồng độ thấp ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 3 Tính chất chung của vitamin  Là những phân tử nhỏ (M=122-1300 đvc)  Không bền dưới tác dụng nhiệt độ cao, ánh sáng, oxy, hóa chất  Khi cơ thể bị thiếu vitamin sẽ xuất hiện các chứng bệnh đặc trưng: – Bệnh thiếu hoàn toàn một số vitamin nào đó (avitaminoz): do sự dinh dưỡng bị phá hủy, ít gặp – Bệnh thiếu một phần hoặc một số vitamin (hypovitaminoz): do sự cung cấp không đủ lượng vitamin, thường xảy ra  Nhu cầu về vitamin thay đổi tùy theo lứa tuổi, tính chất lao động, hoàn cảnh môi trường sống. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 4 Phân loại vitamin Có 2 loại vitamin: – Vitamin tan trong chất béo: A, D, E, K – Vitamin tan trong nước: B, C, H, PP ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 5 MỘT SỐ VITAMIN TAN TRONG BÉO ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 6 VITAMIN A  Cấu tạo: có 2 dạng chính – Dạng A1(Retinol): C20H30O – Dạng A2 (dehydro-retinol): C20H28O CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH2OH CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH2OH Vitamin A1 Vitamin A2 2 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 7 VITAMIN A  Pro-vitamin A (tiền vitamin A) là caroten  Caroten (C40H56) có nhiều loại α, β, γ, δ- caroten  Cấu tạo: – có 9 nối đôi cách đều nhau ở giữa – 2 đầu là 2 vòng α hoặc β-ionon • β-caroten có 2 đầu là 2 vòng β-ionon • α-caroten có 1 đầu là vòng β-ionon và 1 đầu là vòng α- ionon • γ-caroten có 1 đầu là vòng β-ionon đầu còn lại để hở  - caroten CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH3 H3C H3C CH3 CH3 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 8 VITAMIN A Tính chất: – Dùng enzyme carotenaza có thể phân cắt β-caroten  2 phân tử vitamin A1 – Vitamin A khá bền nhiệt tuy nhiên lại rất dễ bị oxy hóa nên nhiệt độ cao sẽ gián tiếp phá hủy vitamin A do nó thúc đẩy quá trình oxy hóa vitamin A – Vitamin A bền với axít, kiềm ở nhiệt độ không quá cao. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 9 VITAMIN A Vai trò và chức năng sinh học: – Tham gia trong quá trình cảm quang của mắt – Nếu thiếu vitamin A: • Khô mắt, khô giáp mạc, nhẹ hơn là bị quáng gà • Da, màng nhày, niêm mạc bị khô, bị sừng hóa, VK dễ xâm nhập  nhiễm trùng da – Giúp quá trình thụ phấn và thụ tinh ở thực vật thuận lợi. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 10 VITAMIN A Vai trò và chức năng sinh học: – Thừa vitamin A cơ thể sẽ chuyển sang trạng thái thường bị nôn, đau đầu, nhìn một thành hai, đau xương, khô da, rụng tóc, tổn thương gan (u xơ gan) – Trong những tháng đầu của phụ nữ có thai, sử dụng thừa vitamin A có thể dẫn đến sinh quái thai ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 11 VITAMIN A  Nhu cầu vitamin A ở người và động vật: Người trưởng thành 1 – 2,5 mg/ngày Trẻ em 2,5 – 5 mg/ngày Lợn 20 – 30 mg/ngày Gà 2 – 2,5 mg/ngày Vịt 3 – 3,5 mg/ngày Ngỗng 8 – 10 mg/ngày Bò sữa 20 – 30 mg/100kg thể trọng/ngày ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 12 VITAMIN A  Nguồn cung cấp: – Vitamin A có nhiều trong gan cá (A1: cá nước mặn, A2: cá nước ngọt), dầu cá, động vật biển, mỡ bò, trứng, sữa – Ở thực vật, caroten có nhiều trong các loại rau quả sẫm màu như ớt, cà rốt, hành lá, bí đỏ, gấc, cà chua 3 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 13 VITAMIN A  Ảnh hưởng trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm : – Trong quá trình chế biến thực phẩm cũng sẽ làm giảm lượng vitamin A có trong đó – Lượng vitamin A bị giảm này phụ thuộc vào oxy, ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ, pH của quá trình chế biến – Trong môi trường trung tính và môi trường kiềm chỉ cần gia tăng nhiệt độ là vitamin A bị phá hủy ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 14 – Trong môi trường acid mặc dầu vitamin A vẫn bị biến đổi, nhưng vẫn bảo toàn phần lớn lượng vitamin A ở bên trong sản phẩm. – Trong môi trường có oxy, vitamin A dễ dàng bị oxy hóa – Bảo quản vitamin A bằng cách cho thêm chất chống oxy hóa vào sản phẩm như: vitamin C, vitamin E VITAMIN A ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 15 VITAMIN D  Cấu tạo: – Trong các loại vitamin D, vitamin D2 và D3 là phổ biến và có ý nghĩa hơn cả – Về mặt cấu tạo: • D2 là dẫn xuất của ergosterol  ergocanxipherol • D3 là dẫn xuất của colesterol  colecanxipherol.  Khi chế biến, vitamin D có thể chịu được các nhiệt độ thông thường  trứng đun sôi 20 phút vẫn giữ được nguyên vẹn vitamin D ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 16 VITAMIN D  Vai trò và chức năng sinh học: – Vitamin D (canxipherol) là hoocmon D tham gia vào việc điều hòa trao đổi canxi và photpho, chuyển photpho hữu cơ thành vô cơ, tăng lượng photpho ở huyết thanh máu – Hoocmon D được hoạt hóa ở gan và thận, sau đó được vận chuyển đến niêm mạc ruột, tại đây sẽ tổng hợp ra một loại protein vận chuyển canxi, đưa canxi tới xương qua máu – Thiếu vitamin D, quá trình trao đổi canxi và photpho sẽ rối loạn. Trẻ em bị còi xương, mọc răng chậm, xương mềm và cong. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 17 VITAMIN D  Nguồn cung cấp: – Vitamin D(D2, D3, D4, D5, D6) có nhiều trong bơ, trứng, sữa, gan động vật, nhất là gan cá biển. Dạng tiền thân của vitamin D2 là ecgosterol có trong lá, rễ, quả của nhiều loài thực vật, ngoài ra hàm lượng ecgosterol khá cao trong nấm mốc, nấm men. Trên da người có 7 loại dehydrocolesterol, dạng tiền thân trực tiếp của vitamin D3 – Nói chung các dạng tiền vitamin D dễ dàng chuyển hóa thành vitamin D dưới tác động của tia tử ngoại. Do đó, người ta có phương pháp chũa bệnh cho trẻ em bị còi xương do thiếu vitamin D bằng cách cho tắm nắng. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 18 VITAMIN D Nhu cầu: – Vitamin D được xác định theo đơn vị quốc tế UI (1 UI = 0,025 mg canxipherol) – Nhu cầu vitamin D: • Trẻ em: 300 – 400 UI/ngày • Phụ nữ có thai: 500 UI/ngày. 4 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 19 VITAMIN E  Cấu tạo: – Nhóm vitamin E bao gồm 3 dẫn xuất của benzopiran là  – tocopherol,  – tocopherol,  – tocopherol. – Các tocopherol là chất dầu lỏng không màu, hòa tan tốt trong dầu thực vật, trong rượu etylic, ete etylic và ete dầu hỏa. Tocopherol khá bền nhiệt, nó có thể chịu được tới 1700C khi đun nóng trong không khí. Tuy nhiên, tocopherol lại dễ dàng bị phá hủy bởi tia tử ngoại. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 20 VITAMIN E Vai trò và chức năng sinh học: – Vitamin E là chất chống oxy hóa, có tác dụng ngăn ngừa sự oxy hóa các axit béo không no, hợp chất cần thiết cho sự bền vững và ổn định của màng tế bào. Thiếu vitamin E, khả năng sinh sản của người và động vật bị ảnh hưởng, cơ và hệ thần kinh phát triển không bình thường – Ở thực vật, vitamin E giữ vai trò như là chất vận chuyển điện tử trong quá trình photphoryl hóa oxy hóa. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 21 VITAMIN E Nguồn cung cấp: Có nhiều trong dầu thực vật, các loại rau cải, xà lách, mầm hạt đậu đỗ, ngũ cốc, mỡ bò, mỡ cá. Nhu cầu: Người bình thường cần khoảng 10 – 30 mg/ngày. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 22 VITAMIN E  Ảnh hưởng trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm: – Vitamin E bền với nhiệt độ, có thể chịu được mọi quá trình chế biến mà không bị hao hụt đáng kể – Trong kỹ nghệ sản xuất dầu thực vật vitamin E được sử dụng làm chất chống oxy hóa ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 23 VITAMIN K  Cấu tạo: – Vitamin K là dẫn xuất của naphtaquinon bao gồm 2 loại là K1 (philoquinon) và K2 (menaquinon). – Các vitamin K dễ bị phân hủy bởi tia tử ngoại. Vitamin K cũng có tính oxy hóa khử: chúng bị khử thành các dẫn xuất hydroquinon và khi oxy hóa trở lại sẽ chuyển thành dạng quinon. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 24 VITAMIN K  Vai trò và chức năng sinh học: – Cần cho quá trình đông máu: tham gia vào nhóm hoạt động của enzim xúc tác cho quá trình tổng hợp chất protrombin: protrombin  trombin  fibrinigen  fibrin (giúp cho quá trình đông máu) – Thiếu vitamin K: chảy máu tự phát (chảy máu cam, chảy máu bên trong), vết thương khó cầm máu – Trẻ sơ sinh, người mắc bệnh gan, bệnh đường ruột, rối loạn sự tiết mật thường bị thiếu vitamin K  bổ sung vitamin K cho cơ thể – Ở thực vật, vitamin K tham gia vào quá trình vận chuyển điện tử trong quang hợp. 5 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 25 VITAMIN K  Nguồn cung cấp: – Có trong các loại rau xanh như bắp cải, rau dền, ngoài ra còn tìm thấy trong gan, thận, thịt đỏ của động vật.  Nhu cầu: – Hệ vi khuẩn đường ruột ở người có khả năng tổng hợp được vitamin K  Nhu cầu vitamin K không lớn – Ở trẻ sơ sinh, do hệ vi khuẩn đường ruột chưa phát triển nên cần khoảng 10 – 15 mg/ngày. – Người lớn cần < 1mg/ngày. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 26 VITAMIN Q (ubiquinon) Cấu tạo: – Về mặt cấu tạo vitamin Q khá giống với vitamin E và vitamin K, do đó có thể thấy một phần chức năng của vitamin Q gần giống với vitamin E và vitamin K. – Trong cấu tạo của vitamin cũng có mặt vòng quinon, dễ dàng bị oxy hóa thành dạng hydroquinon tương ứng. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 27 VITAMIN Q Vai trò và chức năng sinh học: – Vitamin Q (ubiquinon) tham gia chủ yếu vào các quá trình oxy hóa khử ở cơ thể bằng cách vận chuyển H và e-, khi đó nó chuyển từ trạng thái oxy hóa sang khử và ngược lại: – Quá trình này xảy ra ở trung tâm năng lượng của tế bào như ty thể, vì thế nồng độ ubiquinon trong ty thể khá cao. 2 QH Vitamin 2H 2H Q Vitamin       ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 28 VITAMIN Q Nguồn cung cấp: – Vitamin Q có phổ biến ở mọi cơ thể sinh vật. Đặc biệt trong cơ tim động vật có rất nhiều vitamin Q ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 29 MỘT SỐ VITAMIN TAN TRONG NƯỚC VÀ COENZYME CỦA CHÚNG ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 30 VITAMIN B1  Cấu tạo: – Gồm 1 vòng pyrimidin và nhóm thiazol nối với nhau qua cầu nối metylen. Thông thường nó tồn tại ở dạng Chlohydrat-thiamin 6 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 31 VITAMIN B1 Tính chất: – Bền trong môi trường axit ,không bền trong môi trường kiềm,ở pH cao B1 bị phá hủy nhanh chóng khi đun nóng – B1 ở dạng tinh thể và hòa tan tốt trong H2O,chịu được quá trình gia nhiệt thông thường. – Khi oxy hóa B1 chuyển thành hợp chất Thiocrom phát huỳnh quang, tính chất này được ứng dụng để định lượng vitamin B. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 32 VITAMIN B1 Vai trò và chức năng sinh học: – Vitamin B1 (tiamin) có thể nhận năng lượng từ ATP để chuyển hóa thành tiaminpirophophat (TPP). TPP là nhóm ngoại của enzim piruvat- decacboxylaza xúc tác quá trình chuyển hóa axit piruvic trong trao đổi gluxit – Thiếu vitamin B1, axit piruvic bị tích tụ sẽ gây độc cho tế bào thần kinh, phát bệnh tê phù (beri – beri). ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 33 VITAMIN B1  Nguồn cung cấp: – Vitamin B1 có nhiều trong cám gạo, nấm men, đậu đỗ, rau quả và nhiều thực phẩm khác như gan, tim, thận  Nhu cầu: – Nhu cầu vitamin B1 thay đổi phụ thuộc vào lứa tuổi, loại hình, cường độ lao động – Người trưởng thành: 1,2 – 1,8 mg/ngày – Trẻ em: 0,4 – 1,8 mg/ngày – Phụ nữ có thai, cho con bú, người ốm, gà vịt trong thời kỳ đẻ trứng cần nhiều vitamin B1 hơn. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 34 VITAMIN B1  Ảnh hưởng của quá trình chế biến: – Trong khẩu phần thức ăn hàng ngày, lương thực chiếm một lượng khá lớn và đây là nguồn cung cấp vitamin B1 chủ yếu. Vì vậy khi chế biến lương thực cần phải có biện pháp để giảm thấp sự tổn thất vitamin quan trọng này. Cần chú ý hơn là yếu tố hoà tan và pH của môi trường. – Vo gạo: gạo gẫy nhiều hay ít cũng ảnh hưởng tới hàm lượng vitamin B1 – Nấu cơm cũng làm tổn thất vitamin B1 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 35 VITAMIN B1 Loại gạo Vo gạo Nấu cơm Gạo còn nguyên hạt Gạo 25% gẫy Gạo 50% gẫy 94% 83% 79% 81% 59% 57% ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 36 VITAMIN B1  Cách nấu: – Nếu cho vào nước lạnh, còn 56% – Nếu cho vào nước sôi, còn 68% – Nếu cho vào hơi nước, còn 80%  Khi nấu cơm có chắt nước hay không chắt nước, lượng vitamin B1 còn lại cũng khác nhau  Muốn làm cho sợi mì dai dòn, thường cho thêm các chất kiềm như: Natri carbonat, nước tro K2CO3, KOH), hàn the (natriborat) làm cho tỉ lệ vitamin B1 bị phá huỷ rất mạnh: – pH của sản phẩm là 7-7,5 thì vitamin B1 còn lại là 60- 70% sau khi luộc; 30-49% sau khi rửa – pH của sản phẩm là 8,5-9 thì vitamin còn lại là 4-7% sau khi luộc; 1 sau khi rửa 7 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 37 VITAMIN B2  Cấu tạo: Gồm nhân Dimetyl-Izoallozazin kết hợp đường Riboza qua nguyên tử N tạo nên B2 ở dạng oxy hóa có màu vàng và dạng khử không màu. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 38 VITAMIN B2 Tính chất: – Là tinh thể màu vàng, có vị đắng, tan trong nước, trong rượu, không tan trong dung môi hữu cơ, axit béo – B2 tương đối bền với nhiệt độ và axit – B2 nhạy cảm với ánh sáng, dưới tác dụng của tia cực tím và môi trường axit, B2 biến thành lumicrom là chất có huỳnh quang màu lam. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 39 VITAMIN B2 Vai trò và chức năng sinh học: Vitamin B2 (riboflavin) có mặt trong FMN (Flavin mononucleotit) và FAD (Flavin adenin dinucleotit), là nhóm ngoại của enzim dehydrogenaza hiếu khí, xúc tác cho quá trình vận chuyển H và e- trong các phản ứng photphoryl hóa oxy hóa của cơ thể. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 40 VITAMIN B2  Nguồn cung cấp: Vitamin B2 có nhiều trong nấm men bánh mì và bia, đậu, thịt, gan, sữa, trứng, sản phẩm cá, rau xanh  Nhu cầu: – Người: 2 – 4 mg/ngày – Các loại gia cầm: 2,5 – 3,5 mg/ngày. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 41 VITAMIN B6 Cấu tạo: Có 3 dạng thường gặp là Pyridoxal, Pyridoxin và Pyridoxamin ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 42 VITAMIN B6 Tính chất: – Tinh thể không màu vị hơi đắng, tan tốt trong rượu và nước – Bền khi đun sôi trong axit - bazơ – Không bền với chất oxy hóa – Chúng phân hủy nhanh khi chiếu ánh sáng trực tiếp. Dạng trong tự nhiên thường gặp là Pyridoxal photphate. 8 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 43 VITAMIN B6  Vai trò và chức năng sinh học: – Vitamin B6 có thể tồn tại ở các dạng như piridoxin, piridoxal hay piridoxamin. Khi piridoxal được hoạt hóa bởi ATP để tạo thành photphopiridoxal, nó sẽ tham gia vào nhóm ngoại của enzim aminotransferaza, xúc tác cho sự chuyển nhóm NH2 từ axit amin đến xetoaxit. Nhờ đó các xetoaxit và axit amin mới được tạo thành. – Thiếu vitamin B6, quá trình trao đổi axit amin và protein bị phá huỷ, gây rối loạn hệ tuần hoàn, viêm da ở người, còn ở động vật thì rối loạn thần kinh, co giật, ngừng sinh trưởng. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 44 VITAMIN B6 Nguồn cung cấp: Vitamin B6 có trong mọi thức ăn có nguồn gốc động thực vật. Đặc biệt có nhiều trong men bia, lúa mì, ngô, đậu, thịt bò, gan, thận, sản phẩm cá Nhu cầu: Người bình thường cần khoảng 1,5 – 2 mg vitamin B6/ngày. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 45  Cấu tạo: Vitamin C có hai đồng phân . Trong thực phẩm thường tồn tại dạng acid L-ascorbic . Công thức chứa 6 nguyên tử carbon , gắn với đường đơn monosaccharide. Vitamin C (axit ascorbic) ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 46 VITAMIN C  Trong tự nhiên , vitamin C tồn tại ở ba dạng: – Dạng oxy hoá ( dehydroascorbic acid) – Dạng khử (acid ascorbic) – Dạng liên kết với peptide (ascorbigen) chiếm 70% vitamin C có ở thực vật. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 47 Vitamin C  Vai trò và chức năng sinh học: – Tham gia các phản ứng oxy hóa khử của quá trình trao đổi chất – Tham gia quá trình trao đổi axit nucleic, quá trình oxy hóa các axit amin có nhân thơm như Tyr, Phe – Liên quan với quá trình tổng hợp các hoocmon tuyến giáp trạng, tuyến trên thận, đảm bảo cho quá trình procolagen thành colagen. – Vitamin C là coenzim của enzim xúc tác phản ứng thủy phân thioglucozit, hoạt hóa hàng loạt các enzim như amilaza, acginaza, proteinaza – Thiếu vitamin C sẽ mắc bệnh hoại huyết (scorbut): chảy máu ở lợi, lỗ chân lông và ở các nội quan ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 48 Vitamin C  Nguồn cung cấp: nhiều trong các loại rau quả tươi như cà chua, khoai tây, hành lá, xúp lơ, táo, chanh, ớt, cóc, ổi  Nhu cầu: Nhu cầu trung bình khoảng 50 – 100 mg/ngày. 9 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 49 Vitamin C Ảnh hưởng của quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm đến hàm lượng vitamin C: – Vitamin có tính khử mạnh, dễ bị oxy hoá do sự hiện diện của nhóm dienol trong phân tử của nó • Ở môi trường acid, hàm lượng vitamin khá ổn định • Tính kháng O2 của vitamin C: đối với một số dịch quả có chứa polyphenol (chất chát ở sung, mơ, thị), sự có mặt của vitamin C làm giảm sự xẫm màu, do sự khử oxy của vitamin C ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 50 Vitamin C – Trong chế biến sơ bộ, vitamin C bị tổn thất ít nhiều • Rau của quả gọt vỏ bị mất một phần vitamin C trong vỏ thái bỏ • Ngâm trong nước thì vitamin tan trong nước; do đó rau cần rửa sạch rồi mới thái, không nên để lâu ngoài không khí. Vd: Lá bắp cải rửa sạch rồi thái, tỉ lệ vitamin C hao hụt là 1% – Trong chế biến nhiệt: khi nấu ăn, thường sử dụng nước máy, trong đó bao gồm một số vi lượng (Cu, Fe, Pb, Mn) các kim loại này sẽ xúc tác quá trình oxyhoá làm cho vitamin C bị phá huỷ ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 51 Vitamin C  Các biện pháp hạn chế sự tổn thất vitamin C: – Khi chế biến cần sử dụng các loại rau tươi tốt, tránh dự trữ quá nhiều và lâu ngày. Trường hợp cần dự trữ nên tiến hành đúng yêu cầu kỹ thuật của chế độ bảo quản. – Rau nhặt sạch rồi mới rửa, xong mới thái sau đó không nên ngâm rửa nước, cần chế biến ngay (ngoại trừ trường hợp ngâm để tránh sự thâm đen của rau quả) – Những thiết bị đun nấu không nên dùng loại bằng đồng, gang, sắt ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 52 Vitamin C  Các biện pháp hạn chế sự tổn thất vitamin C: – Cần tiến hành nhanh quá trình gia nhiệt: đun to lửa, không kéo dài thời gian làm chín, không nấu đi nấu lại nhiều lần – Khi nấu hay luộc rau, chỉ cho rau vào nước khi nước đã sôi, tránh khuấy trộn nhiều hay đun sôi quá mạnh – Lượng nước luộc rau cần lấy vừa để có thể tận dụng được hết – Nên chế biến những món ăn hỗn hợp bằng cách nấu rau với các thực phẩm khác có tác dụng ổn định vitamin C – Tổ chức chế biến cần bảo đảm để những món ăn có rau được sử dụng nhanh chóng, không phải để lâu ngoài không khí ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 53 Vitamin B12 (corinoit, xiancobalamin)  Cấu tạo: – Có cấu tạo phức tạp nhất trong các vitamin • Hệ vòng trung tâm :4 Vòng pyrol xung quanh, 1 nguyên tử Co ở giữa • Nucleotide :gồm 1 base (5,6 dimetyl- benzimidiol)và một đường ribose 5 carbon • Nhóm CN gắn trực tiếp với Co và dễ dàng tách ra để thay thế bằng gốc R khác – Công thức tổng quát: C63H88O14N14PCo ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 54 VITAMIN B12 Vai trò và chức năng sinh học: – Có ý nghĩa quan trọng trong quá trình tạo máu ở cơ thể người và động vật. – Thiếu vitamin B12, quá trình trao đổi protein và trao đổi axit nucleic bị phá hủy. Khả năng đồng hóa thức ăn giảm, cơ thể bị thiếu máu. 10 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 55 VITAMIN B12  Nguồn cung cấp: – Có nhiều trong gan, thịt, cá, trứng, sữa. – Ở người, vitamin B12 được dự trữ ở trong gan (vài mg) được tổng hợp nhờ hệ vi khuẩn đường ruột.  Nhu cầu: – Nhu cầu thông thường khoảng 3-5 /ngày (1 = 1 g = 0,001 mg). – Đối với bệnh nhân thiếu máu ác tính > 50g/ngày. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 56 Vitamin PP (axit nicotinic, nicotinamit, niaxin, vitamin B3)  Cấu tạo: – Là dẫn xuất của pyridine, gồm 2 dạng :axit nicotic tự do (lượng ít) và dạng amit của nó với lượng lớn. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 57 VITAMIN PP (B3)  Tính chất: – Ở dạng axit nicotic, vitamin B3 là tinh thể hình kim trắng, có vị axit hòa tan trong nứơc, trong rượu, bền với nhiệt, với axit, và kiềm. – Dạng amit cũng là tinh thể hình kim trắng, có vị đắng, tan tốt trong nước, nhưng kém bền với axit và kiềm hơn so với dạng axit nicotic. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 58 Vai trò và chức năng sinh học: Có trong thành phần của NAD+ (nicotinamit adenin dinucleotit) và NADP+ (nicotinamit adenin dinucleotit photphat). NAD+ và NADP+ là nhóm ngoại của enzim dehydrogenaza kỵ khí, làm nhiệm vụ vận chuyển H và e- trong các quá trình oxy hóa khử của quá trình hô hấp. VITAMIN PP (B3) ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 59  Nguồn cung cấp: – Có nhiều trong thịt bò, gan, thận, tim, bánh mì, khoai tây – Ở người và động vật, vitamin PP được tổng hợp từ axit amin triptophan.  Nhu cầu: Nhu cầu thông thường là khoảng 12 – 18 mg/ngày. VITAMIN PP (B3) ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 60 Vitamin B5 (axit patotenic) Cấu tạo: Gồm axit pantonic và alanin. 11 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 61 VITAMIN B5  Vai trò và chức năng sinh học: – Có trong thành phần của coenzim A. Coenzim A giữ vai trò quan trọng trong trao đổi axit béo, trao đổi gluxit và axit amin – Vì thế nếu thiếu vitamin B5, coenzim A không được tạo thành, các quá trình trao đổi chất bị ngưng trệ, gây nên các biểu hiện bệnh lý ở người và động vật như viêm da, rụng tóc, lông. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 62 VITAMIN B5  Nguồn cung cấp: Có hầu hết trong các loại thực phẩm, đặc biệt là nấm men, gan, lòng đỏ trứng, các loại rau.  Nhu cầu: Nhu cầu trung bình là 10 mg/ngày ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 63 VITAMIN H  Cấu tạo: Là một monocacboxylic-dị vòng (gồm vòng imidazol (A) và thiophen (B) mạch nhánh là axit valeric. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 64 VITAMIN H  Vai trò và chức năng sinh học: Vitamin H (biotin) là coenzim của nhiều enzim xúc tác cho quá trình cố định CO2 trong các phản ứng cacboxyl hóa, chuyển cacboxyl hóa, là những phản ứng rất quá trình trong sinh tổng hợp axit béo, protein, các bazơ purin và hàng loạt các hợp chất khác.  Nguồn cung cấp: Có nhiều trong gan động vật, lòng đỏ trứng, hạt đậu đỗ.  Nhu cầu: khoảng 0,01 mg/ngày. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 65 II. Các chất khoáng  Tạo nên các tổ chức: canxi, photpho tham gia tạo xương, flo tham gia thành phần men răng  Cân bằng kiềm toan của tế bào và các dịch sinh học  ổn định pH của cơ thể  Tạo áp suất thẩm thấu của dịch bào và dịch sinh học  giữ hình thể của tế bào, quyết định chiều và vận tốc chuyển nước và nhiều chất khác.  Tạo nên tính chất đặc trưng cho hệ keo của tế bào nhờ đó tạo môi trường cân bằng sinh lý cần thiết.  Tham gia xác định cấu trúc không gian có ảnh hưởng tới hoạt tính sinh học của nhiều chất như : protein, enzim, axit nucleic, hoocmon,  Tham gia trong thành phần của các dịch tiêu hóa với tác dụng hoạt hóa các enzim tiêu hóa và tạo môi trường thích hợp cho sự hoạt động của chúng ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 66 Canxi  Canxi dưới dạng muối photphat và cacbonat  Thành phần quan trọng của xương  Duy trì sự kích động của hệ thần kinh  canxi trong máu thấp sẽ xuất hiện chứng co giật  Kích thích hoạt động của tim  Tham gia quá trình đông máu  Hoạt hóa hoặc kìm hãm đối với một số enzim.  Có nhiều trong: trứng, sữa, hải sản, sữa đậu nành; rau có lá màu xanh đậm (bông cải xanh, cải soong); hạt vừng, lạc, quả hạnh, trám, chà là, sung 12 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 67 Photpho Tồn tại dưới dạng muối vô cơ của axit photphoric và thành phần của axit nucleic, nucleoprotein, photphoprotein, photphatit, este photphoric của gluxit Đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong sự trao đổi chất Nguồn cung cấp: như Ca ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 68 Natri và kali  Tồn tại dưới dạng muối tan trong nước ở mọi tế bào, (chủ yếu là clorua, photphat, cacbonnat)  NaCl xác định áp suất thẩm thấu của huyết thanh máu, điều hòa quá trình vận chuyển và trao đổi Na+, tham gia hệ thống đệm vô cơ của cơ thể, giữ cho pH của máu và các dịch sinh học được ổn định  Na+ và K+ ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thần kinh, trạng thái của cơ, chức năng của tim, thận, hoạt hóa hoặc kìm hãm đối với một số enzim  Nguồn cung cấp K: bột đậu nành, trái cây khô, hạt có dầu, rau tươi, cá hồi, gan, chuối, gạo toàn phần  Nguồn cung cấp Na: muối, sò, thực phẩm tươi sống, trứng, cá, thịt, sữa, phomat tươi ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 69 Magie Thành phần chủ yếu tạo nên mô xương (photphat) Trong máu, bạch cầu và tế bào khác, magie tồn tại chủ yếu dưới dạng ion hóa, một phần kết hợp với protein Magie giữ vai trò quan trọng trong sự co cơ và có tác dụng hoạt hóa đối với nhiều enzim Nguồn cung cấp: hoa quả khô, ngũ cốc, bánh mì, socola ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 70 Clo Trong cấu tử của các muối clorua: natri, canxi, magie HCl là TP quan trọng của dịch vị Cùng với Na+ và K+, Cl– đảm bảo giữ cho áp suất thẩm thấu của dịch bào và các dịch sinh học  Ion clo cũng có tác dụng đảm bảo chức năng bình thường của hệ thần kinh ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 71 Lưu huỳnh Lưu huỳnh có trong thành phần hầu hết các protein do có mặt của axit amin chứa lưu huỳnh như : cystein, methionin Ngoài ra, lưu huỳnh còn tham gia trong thành phần của glutation, một số vitamin và hoocmon nữa ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 72 Iot  Iot là chất khoáng vi lượng quan trọng có trong nhiều mô bào, đặt biệt chứa nhiều trong thành phần của hoocmon tuyến giáp (triodotiorin tiroxin)  Thiếu iot sẽ gây nên sự rối loạn trao đổi chất iot, phát sinh bệnh bứu cổ. Khi cơ thể bị thiếu iot một cách có hệ thống thì quá trình trao đổi chất bị vi phạm dẫn đến hạn chế khả năng sinh sản và phát triển của cơ thể. 13 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 73 Coban  Coban là chất khoáng vi lượng tích tụ chủ yếu trong các tuyến nội tiết  Trong cơ thể, coban có tác dụng kích thích quá trình phân giải gluxit  Coban cũng gây ảnh hưởng đến quá trình tạo máu, trao đổi protein cần thiết cho sự tổng hợp B12 nhờ hệ vi sinh vật đường ruột  Coban có tác dụng hoạt hóa một số enzim như : argininase, photpho glucomutase. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 74 Kẽm  Có trong hầu hết các mô  Làm tăng hoạt tính của hoocmon tuyến yên và tuyến sinh dục, hoạt tính các enzim amilase và dipeptidase  ảnh hưởng đến sự trao đổi gluxit và protein  Kẽm cũng tham gia thành phần của enzim cacbonhydrase và hoocmon insulin  Thiếu kẽm  cơ thể kém pt, chậm lớn, ảnh hưởng xấu tới hoạt động của tuyến sinh dục  Kẽm có nhiều trong trai, sò; khá nhiều trong thịt nạc đỏ (heo, bò), ngũ cốc thô và các loại đậu ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 75 Mangan Mangan có trong thành phần của cơ thể với lượng rất nhỏ Mangan tham gia thành phần và có tác dụng hoạt hóa nhiều enzim Mangan giúp cho sự tích tụ muối photpho canxi vào mô xương. ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 76 Sắt  Sắt có mặt trong thành phần nhiều chất hữu cơ có chức năng sinh học quan trọng của cơ thể như : hemoglobin, mioglobin, catalaza, xitocrom  Sắt giữ nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể như tham gia thành phần máu  Nguồn cung cấp: thịt, cá (nhất là thịt đỏ), rau lá xanh như cải xoong, rau bina, cải xoăn, ngũ cốc (đặc biệt là lúa mạch, yến mạch) ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 6: Vitamin và chất khoáng 77