維生素是一群“嬌氣”的家伙，它們?cè)谑澄镏械姆€(wěn)定性不僅受到高溫、水分、氧氣、pH值(酸堿度)和光照等諸多因素的威脅，有時(shí)相互之間還會(huì)發(fā)生傾軋，其含量會(huì)在食物的儲(chǔ)存過程中顯著減少。有研究表明，蔬菜即使冷凍儲(chǔ)藏在零下23℃條件下，維生素C還是會(huì)發(fā)生損失。
而對(duì)于很多強(qiáng)化食品和營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑來說，維生素都是其食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽中主要標(biāo)注的內(nèi)容。這就給食品加工技術(shù)專家提出了一系列的問題。比如，強(qiáng)化食品和營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑中所含有的多種維生素不太可能以相同的速度損失，如果把這些維生素的含量都標(biāo)注于營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽上，那么這種食物的保質(zhì)期將取決于其中最不穩(wěn)定的一個(gè)維生素的保存期。為了使標(biāo)簽上聲稱的食品保質(zhì)期符合法規(guī)要求，技術(shù)專家需要對(duì)產(chǎn)品中每種維生素的穩(wěn)定性做出準(zhǔn)確合理的評(píng)估。這種評(píng)估要考慮食物體系(固體、液體等)，包裝，可能的儲(chǔ)存條件等。對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估是非常重要的，此前發(fā)生過某些產(chǎn)品由于在研發(fā)階段忽略了嚴(yán)重的穩(wěn)定性的問題而導(dǎo)致下市的情況。
值得注意的是，很多關(guān)于強(qiáng)化食品和營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑中維生素穩(wěn)定性的科學(xué)研究都是在20世紀(jì)70和80年代進(jìn)行的。當(dāng)時(shí)很多大企業(yè)對(duì)自家產(chǎn)品進(jìn)行了內(nèi)部的穩(wěn)定性研究，其中很多數(shù)據(jù)都是企業(yè)的商業(yè)機(jī)密。
應(yīng)該說，關(guān)于維生素的穩(wěn)定性，特別是在不同的加工食品介質(zhì)中的穩(wěn)定性，還有許多未解的問題。
葉酸(維生素M)/葉酸鹽
葉酸在自然界中不存在，但是可以商業(yè)化生產(chǎn)，天然存在的形式是一系列含有一個(gè)或多個(gè)谷氨酸的葉酸的衍生物。多聚谷氨酸葉酸鹽主要存在于新鮮食物中，但在儲(chǔ)存條件下很容易降解成單谷氨酸葉酸鹽，并氧化成生物活性更低的葉酸。食物強(qiáng)化中使用的合成葉酸只有一個(gè)谷氨酸基團(tuán)。
多年以來，葉酸是食物強(qiáng)化和營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑中使用的惟一形式。但在1999年，分離得到了另一種形式的葉酸，5-甲基四氫葉酸。到2005年，隨著官方在安全方面的審核和批準(zhǔn)，5-甲基四氫葉酸也可以在食品和補(bǔ)充劑中應(yīng)用。
很多穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明，商業(yè)用葉酸對(duì)氧和熱較穩(wěn)定，在中性溶液中穩(wěn)定，在酸或堿介質(zhì)中穩(wěn)定性下降，特別是pH值小于5時(shí)。葉酸可以被氧化和還原劑破壞。光，特別是紫外光線會(huì)對(duì)葉酸的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響;當(dāng)與核黃素同時(shí)存在時(shí)，葉酸被光線分解的速度會(huì)更快。在含有葉酸和核黃素的溶液中加入抗氧化劑BHT(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)，能夠減緩這種反應(yīng)。
食品中葉酸在加工和存儲(chǔ)中的穩(wěn)定性是有差異的。在巴氏殺菌牛奶中小于5%;UHT(超高溫瞬時(shí)消毒)奶損失率大約20%;在高溫殺菌后損失率達(dá)到30%;UHT殺菌奶經(jīng)存儲(chǔ)3個(gè)月后，葉酸的損失率超過50%。對(duì)巴氏殺菌奶繼續(xù)進(jìn)行煮沸熱處理，會(huì)使葉酸的損失率增加到20%。
葉酸的熱穩(wěn)定性在pH值為7時(shí)增加。研究發(fā)現(xiàn)，在不同溫度/壓力條件下，果汁和蔬菜汁中葉酸耐高壓加工。在一定壓力下，葉酸在溫度低于40℃時(shí)相對(duì)穩(wěn)定，與抗壞血酸同時(shí)存在時(shí)，其壓力穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性都會(huì)增加。
維生素B6
具有維生素B6生物活性的有吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺3種化合物，統(tǒng)稱為維生素B6。維生素B6存在于紅肉、肝臟、鱈魚卵、鱈魚肝臟、牛奶和綠色蔬菜等食品中。用于商業(yè)上食物強(qiáng)化的形式為氫氯吡哆醇。
維生素B6在空氣和加熱條件下穩(wěn)定，金屬離子會(huì)催化其降解;在中性和堿性溶液中易被光照破壞，光照是牛奶中維生素B6損失的重要原因，光照8小時(shí)會(huì)損失21%。
維生素B6在巴氏殺菌牛奶中穩(wěn)定，在高溫殺菌中則損失率達(dá)到20%，UHT奶加工過程中的損失率大約27%，再存儲(chǔ)3個(gè)月的話，損失率會(huì)達(dá)到35%?？救獾钠骄鶕p失率為20%，在燉肉和煮肉中的損失率更高(為30%—60%)。烹飪或罐藏蔬菜的損失率為20%—40%。
維生素B12
氰鈷胺素是具有維生素B12活性的最重要的化合物，它具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)，來源于動(dòng)物器官和某些微生物的代謝產(chǎn)物。其天然存在形式是與肽或蛋白質(zhì)結(jié)合的。
人體對(duì)維生素B12的需要量很低(大約1—2微克/日)，人們常以標(biāo)準(zhǔn)稀釋液的形式作為維生素B12的載體。
氰鈷胺素可以被氧化劑和還原劑分解。它在中性和弱酸性溶液中，對(duì)含氧氣氛和加熱相對(duì)穩(wěn)定;在堿性和強(qiáng)酸溶液中不穩(wěn)定;對(duì)光和紫外線比較敏感。
維生素B12通常在巴氏殺菌牛奶中是穩(wěn)定的，但在UHT殺菌奶中則損失率達(dá)到20%，在噴霧干燥的奶粉中則損失率為20%—35%。
其他維生素的存在會(huì)明顯影響到維生素B12的穩(wěn)定性。
生物素
生物素有8種可能的異構(gòu)體，惟D-生物素具有維生素活性。D-生物素廣泛分布在動(dòng)植物組織中，但含量較低。它能以游離形式存在(牛奶、水果和一些蔬菜)，也能以同蛋白質(zhì)結(jié)合的形式存在(動(dòng)物組織和酵母)，其商業(yè)形式為白色晶體粉末。
一般認(rèn)為生物素具有較高的穩(wěn)定性，在空氣、加熱和光照條件下相當(dāng)穩(wěn)定。但在紫外線照射下，它能逐漸降解。
生物素在弱酸和弱堿水溶液中相對(duì)穩(wěn)定。在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中，加熱能夠破壞其活性。
在生雞蛋清中，抗生物素蛋白和生物素結(jié)合，可以使生物素失去活性。但由于加熱能使抗生物素蛋白變性，所以在烹飪雞蛋和蛋制品中，生物素并不會(huì)失去活性。
維生素C
多種物質(zhì)都具有維生素C活性，其中最重要的是L-抗壞血酸。維生素C在自然界中分布很廣，某些水果和蔬菜中含量相對(duì)較高，在動(dòng)物肝臟和腎也發(fā)現(xiàn)了它的存在。
抗壞血酸是烯醇式的3-酮基-1己糖酸內(nèi)酯。C-2和C-3位上的烯二醇基容易被氧化成二酮，從而生成仍具有生物活性的脫氫-L-抗壞血酸。但D-抗壞血酸異構(gòu)體則沒有生物活性。
食物中L-抗壞血酸容易被氧化成脫氫-L-抗壞血酸，在新鮮食品中主要以還原形式存在，但加工、儲(chǔ)存和烹飪會(huì)增加脫氫抗壞血酸的比例。商業(yè)上應(yīng)用的維生素C一般是L-抗壞血酸或它的鈣鹽、鈉鹽、鎂鹽等形式?？箟难嶙貦八狨ヒ部梢宰鳛榭寡趸瘎?yīng)用在加工食品中?？箟难岷涂箟难猁}在干燥空氣中的穩(wěn)定性相對(duì)較高，有水分存在時(shí)不穩(wěn)定。
抗壞血酸在水溶液中容易被氧化，首先轉(zhuǎn)換成脫氫-L-抗壞血酸，該反應(yīng)是可逆的;脫氫抗壞血酸在溶液中可以進(jìn)一步被快速氧化，該步驟及以后的反應(yīng)是不可逆的。
抗壞血酸廣泛應(yīng)用于軟飲料中，也用來恢復(fù)果汁生產(chǎn)過程中營(yíng)養(yǎng)素的損失，特別是柑橘汁。研究表明，抗壞血酸在這類產(chǎn)品中的穩(wěn)定性隨著溶液組成和氧含量不同而變化?？箟难嵩谔O果汁中穩(wěn)定性較差，而在黑加侖汁中則較好，這可能與具有抗氧化性的酚類物質(zhì)的保護(hù)有關(guān)。
溶解氧對(duì)抗壞血酸的穩(wěn)定性有著很明顯的影響，真空脫氣可以除去空氣而減少氧化問題，減少含抗壞血酸液體的容器的頂部氣體也很重要。不同生產(chǎn)和灌裝工藝對(duì)飲料中抗壞血酸的保存率有明顯的影響。例如，使用部分脫氣的水生產(chǎn)的0.7升玻璃瓶裝的真空排氣后灌裝的飲料，抗壞血酸損失率是沒有任何排氣措施的相同產(chǎn)品的16%。
微量重金屬離子在抗壞血酸降解過程中充當(dāng)了催化劑的作用。有關(guān)藥物溶液中抗壞血酸穩(wěn)定性的研究表明，重金屬離子的催化效率順序?yàn)镃u+2大于Fe+2大于Zn+2。銅和鐵離子在抗壞血酸的金屬催化氧化中起著很重要的作用。生產(chǎn)設(shè)備的選擇會(huì)對(duì)食品和飲料中維生素C的穩(wěn)定性有明顯的影響，所以，與產(chǎn)品接觸的生產(chǎn)設(shè)備或設(shè)備表面應(yīng)該避免選擇青銅、黃銅、冷軋鋼或黑鐵等材料，應(yīng)該使用不銹鋼、鋁或塑料。
研究表明，金屬螯合劑EDTA對(duì)降低抗壞血酸氧化有顯著影響。此外，半胱氨酸也能有效抑制維生素C的氧化。
抗壞血酸在水溶液中的降解速率與pH值有關(guān)，當(dāng)pH值大約為4時(shí)，會(huì)達(dá)到最大速率。在冷凍存儲(chǔ)的食品中，維生素C也會(huì)發(fā)生損失，有研究表明，抗壞血酸在冰中的氧化比在水溶液中快。冷凍濃縮桔汁在零下23℃件下存儲(chǔ)12月，維生素C損失大約10%。
不管是陽光還是白色熒光燈，都對(duì)牛奶中維生素C穩(wěn)定性有影響。維生素C損失程度與包裝的透光性、透氣率、大小和存儲(chǔ)條件有關(guān)。瓶裝橘飲料在有光的條件下存儲(chǔ)3個(gè)月，維生素C損失率達(dá)到35%。
必須仔細(xì)考慮食品加工或烹飪過程中維生素C的損失，巴氏殺菌法損失大約25%，高溫滅菌損失大約60%，存儲(chǔ)3個(gè)月的UHT牛奶損失接近100%。巴氏殺菌牛奶在煮沸后損失在30%—70%之間。
維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B12之間的相互作用會(huì)產(chǎn)生壞的結(jié)果已被確認(rèn)
維生素之間的相互作用對(duì)于其穩(wěn)定性的破壞，是人們?cè)诒３质澄镏芯S生素穩(wěn)定性方面了解較少、也是最不希望發(fā)生的情況之一。這會(huì)導(dǎo)
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