Giáo trình Hóa học - Hóa sinh thực phẩm - Chương 7: Các hợp chất vi lượng

Nội dung text: Giáo trình Hóa học - Hóa sinh thực phẩm - Chương 7: Các hợp chất vi lượng

1. VITAMIN KHAÙI NIEÄM CHUNG VITAMIN KHAÙI NIEÄM CHUNG Caùch goïi teân Tính chaát chung [1] Goïi teân theo beänh xuaát hieän khi thieáu vit [2] Goïi teân theo chöõ caùi in [3] Goïi teân theo baûn chaát hoùa hoïc Khoái löôïng phtöû nhoû, dao ñoäng khaù nhieàu M=122–300 Mvit PP =122; Mvit B2 = 1300 Teân chöõ Teân Teân Beänh caùi hoùa hoïc beänh lyù /trieäu chöùng Khoâng beàn trong ñk: O , a.ùs, hoùa chaát, To cao, kim loaïi, 2 A Retinol Antixerophtalmie Khoâ maét / muø Nguoàn cung caáp vit chuû yeáu laø thöïc vaät, haøm löôïng thaáp B1 Thiamin Antinevrit Beùribeùri / teâ phuø, lieät Haøng taán caùm thu ñöôïc 1g vit B1 B3 (PP) Acid nicotinic Antipellagric Pellagre / Roái loaïn da, thaàn kinh B Pyridoxin Antidermatic Beänh da / vieâm da, roái loaïn thkinh 50.000 quaû cam thu ñöôïc 10g vit C 6 B12 Cyancobalamin Antianemic Thieáu maùu / xanh xao, da vaøng Maàm luùa, giaù giaøu vit E, F C Acid ascorbic Antiscorbut Hoaïi huyeát / chaûy maùu raêng, döôùi da Gan caù thu giaøu A, D D Canciferol Antirachitic Coøi xöông / chaäm lôùn, coøi xöông E Tocoferol Antisterile Voâ sinh K Filoquinon Antihemoragic Chaûy maùu 5 6 VITAMIN ANTIVITAMIN VITAMIN Nguoàn cung caáp o Laøm maát taùc duïng cuûa vitamin o Taïo taùc duïng ngöôïc laïi taùc duïng cuûa vitamin Antivitamin coù caáu taïo gaàn gioáng vitamin Voâ hoaït E vì thay theá vitamin ôû vò trí CoE trong heä E Oxythiamin, pyrithiamin: antivitamin B1 Acid glucoascorbic: antivitamin C0 Antivitamin khoâng coù caáu taïo gaàn gioáng vitamin Keát hôïp vôùi vitamin laøm cho chuùng khoâng theå gaén vôùi E hay khoâng theå tieán haønh caùc phaûn öùng chöùc naêng RE: retinol equivalent (1RE = 1 µµµg retinol hay 6 µµµgβββ-carotene Avidin (protein cuûa tröùng): antivitamin H 7 ααα-TE: ααα tocopherol equivalent (1 mg ααα-TE = 1mg ααα tocopherol) 8 NE: niacin equivalent (1 mg NE = 1mg niacin hay 60 mg tryptophan)
2. VITAMIN TAN TRONG NÖÔÙC VITAMIN TAN TRONG NÖÔÙC Vitamin B12-Cobalamin- Antianemic Vitamin B12-Cobalamin- Antianemic Chöùc naêng sinh hoïc ° Sinh hoàng caàu, thieáu vit B12 seõ bò thieáu maùu, roái loaïn thaàn kinh. ° Phaân chia teá baøo, toång hôïp protein, chuyeån hoùa glucid, lipid ° Baûo veä cô theå khoûi nhieãm ñoäc, nhieãm khuaån ° Tham gia quaù trình chuyeån hoùa caroten thaønh vit A Nguoàn cung caáp Thòt, caù, tröùng, söõa, thaän, gan, Vi sinh vaät: Streptomyces aureofacies 1000 – 1300 µµµg% Baûn chaát hoùa hoïc ° Coâng thöùc phaân töû C H O N PCo (M = 1490) 63 90 14 14 Nhu caàu ° Daïng tinh theå maøu ñoû, khoâng muøi vò; beàn trong toái, pH acid, kieàm; Cô theå thöôøng : 10 – 20 µµµg / 100g deã phaân huûy ngoaøi aùnh saùng, nhieät ñoä Thieáu maùu, phaãu thuaät : 1000 µµµg / 100g 13 14 VITAMIN TAN TRONG NÖÔÙC VITAMIN TAN TRONG NÖÔÙC Vitamin C-Ascorbic a-Antiscorbut Vitamin C-Ascorbic a-Antiscorbut Baûn chaát hoùa hoïc Nhu caàu Nguyeân lieäu Vit C [mg/100g] ° Ascorbic, dehydroascorbic, ascorbigen 1 UI = 50 mg acid L-ascorbic Haït ñieàu 1 ° Tinh theå traéng, vò chua, khoâng muøi, Ngöôøi thöôøng: 50 – 100 mg/ngaøy Löïu 7 Ngöôøi lao ñoäng naëng: 120 mg/ngaøy ° Beàn trong moâi tröôøng acid, trung tính, Döùa 17 Phuï nöõ coù thai, treû em: 150 mg/ngaøy khoâng beàn trong moâi tröôøng kieàm Choâm choâm 31 Daân mieàn nuùi laïnh: 140 mg/ngaøy ° Deã bò oxy hoùa do kk, ascorbatoxydase, Chanh 46 Cu2+, Fe2+ Me 75 Vaûi 167 Nhaõn 8 Chöùc naêng sinh hoïc Nguoàn cung caáp Traùi bô 13 ° Tham gia vaän chuyeån H2 do coù nhoùm endiol Kheá 28 ÑV khoâng toång hôïp ñöôïc Vitamin C ° Tham gia ñieàu hoøa chu trình Krebs Cam 49 (tröø chuoät baïch, khæ, dôi) ° Tham gia toång hôïp collagen, mau lieàn seïo Xoaøi 53 Coù nhieàu trong caùc loaïi rau traùi töôi ° Choáng beänh hoaïi huyeát, chaûy maùu nöôùu raêng, xuaát huyeát döôùi da Oåi 160 ° Taïo söùc ñeà khaùng, choáng nhieãm truøng, nhieãm ñoäc, caûm cuùm, stress ÔÙt 250 15 16
3. VITAMIN TAN TRONG DAÀU VITAMIN TAN TRONG DAÀU Vitamin D-Calcipherol-Antirachitic Vitamin D-Calcipherol-Antirachitic Nguoàn cung caáp ° Caù bieån, daàu gan caù thu, caù bieån, bô, söõa, loøng ñoû tröùng, ° Naám, daàu döøa, ° Ñaëc bieät coù nhieàu trong naám men 12500 – 25000 γγγ / 100g Nhu caàu ° 1 UI = 0,025 γγγ vit D ; 1 mg vit = 40.000 UI ° Treû em : 400 UI / ngaøy ° Ngöôøi lôùn : 70 Ui / ngaøy ° Ngöôøi giaø, coù thai, cho con buù: 500 UI / ngaøy Nguyeân lieäu Vit D [ γγγ/100g] Nguyeân lieäu Vit D [ γγγ/100g] Söõa meï 0,15 Söõa boø 0,09 Chöùc naêng sinh hoïc Môõ gan caù 125 Daàu caù thu 75000 ° Tham gia quaù trình ñieàu hoøa trao ñoåi Ca, P Caù bieån 1,25 – 25 Bô 1,3 ° Choáng coøi xöông, suy nhöôïc, chaäm moïc raêng, xöông meàm Loøng ñoû tröùng 3,5 – 9,7 Daàu TV 25 – 50 ° Thöøa vit D xöông doøn, deã gaõy 21 22 Naám 1,2 – 3,1 VITAMIN TAN TRONG DAÀU VITAMIN TAN TRONG DAÀU Vitamin E-Tocopherol-Antisterile Vitamin E-Tocopherol-Antisterile Nguoàn cung caáp Môõ boø, môõ heo, môõ caù, loøng ñoû tröùng, bô, Daàu TV, xaø laùch, rau caûi, maàm luùa mì, baép, Nguyeân lieäu Vit E [mg%] Nguyeân lieäu Vit E [mg%] Maàm luùa mì 200 – 300 Ñaäu phoäng 26 – 36 Baûn chaát hoùa hoïc Baép ngoâ 90 – 105 Ñaäu naønh 75 – 170 ° Laø daãn xuaát benzopiran, coù 7 ñoàng phaân Höôùng döông 50 – 75 Daàu boâng 83 – 92 ° Daïng ααα, βββ, γγγ, δδδ coù hoaït tính sinh hoïc (100:30:20:1) Gaïo 27 ° Laø chaát loûng khoâng maøu khaù beàn nhieät (170 0C), ° Bò phaù huûy nhanh bôûi tia töû ngoaïi Nhu caàu 1 UI = 1 mg acetat ααα-tocoferol Chöùc naêng sinh hoïc < 1 tuoåi : 5 – 8 UI / ngaøy ° Vaän chuyeån e cho pöù oxhkhöû, chuyeån hoùa lipid, glucid 1 – 10 tuoåi : 10 – 15 UI / ngaøy ° Choáng laõo hoùa, kích thích phaûn öùng mieãn dòch, khöõ ñoäc 20 – 30 tuoåi : 20 – 30 UI / ngaøy Bình thöôøng : 14 – 19 UI / ngaøy ° Thieáu vit E thoaùi hoùa cô quan sinh saûn, teo cô, thoaùi hoùa tuûy soáng 23 24
4. KHAÙI NIEÄM CHUNG KHAÙI NIEÄM CHUNG Chöùc naêng sinh hoïc Nguoàn goác Khoaùng ña löôïng ° Töø ñaát (thöïc vaät: rau, traùi, haït, ): haàu heát caùc loaïi khoaùng ° Laøm maïnh vaø vöõng chaéc cho khung xöông (Ca, P, Mg) ° Nöôùc (nöôùc khoaùng): moät löôïng ít hôn ° Laø nhöõng chaát ñieän ly, chaát daãn ñieän chuû yeáu (Na, K, Cl) ° Tham gia caáu truùc protein (S) ° Haáp thu qua phoåi töø khoâng khí (buïi, khoùi): moät löôïng ít hôn nöõa ° Giöõ moät soá chöùc naêng ñaëc bieät khaùc trong teá baøo Söï caàn thieát cuûa khoaùng Khoaùng vi löôïng ° Thieáu khoaùng: seõ daãn ñeán caùc trieäu chöùng beänh lyù ° Tham gia vaøo thaønh phaàn cuûa caùc loaïi E. (metalo enzyme), xuùc taùc phaûn öùng sinh hoùa trong cô theå (Fe, Cu) thieáu maùu do thieáu Fe, Cu; ° Laø taùc nhaân trao ñoåi chaát trong caùc phaûn öùng oxy hoùa khöû sinh coøi xöông, loaõng xöông do thieáu Ca, P hoïc vaø chuoãi hoâ haáp vôùi vai troø vaän chuyeån ñieän töû. böôùu coå do thieáu Iod ° Tham gia vaøo thaønh phaàn cuûa caùc loaïi protein vaø giöõ moät chöùc ° Vöôït giôùi haïn söû duïng: vöôït quaù khaû naêng töï giaûi ñoäc, naêng khoâng oxy hoùa khaùc vöôït quaù khaû naêng baøi tieát, seõ trôû thaønh ñoäc toá cho cô theå 29 haàu heát caùc loaïi khoaùng 30 KHAÙI NIEÄM CHUNG KHOAÙNG Thaønh phaàn khoaùng Thaønh phaàn khoaùng Nguyeân toá Haøm löôïng Ca (g/kg) 10 – 20 P 6 – 12 K 2 – 2,5 Na 1 – 1,5 Cl 1 – 1,2 Mg 0,4 – 0,5 Fe (mg/Kg) 70 – 100 Zn 20 – 30 Cu 1,5 – 2,5 Mn 0,15 – 0,3 I 0,1 – 0,2 Mo 0,1 31 32
5. KHOAÙNG TRONG CHEÁ BIEÁN TP KHOAÙNG TRONG CHEÁ BIEÁN TP Söï coù maët cuûa caùc ion KL, coù saün trong nguyeân lieäu hay nhieãm vaøo trong quaù trình cheá bieán coù aûnh höôûng lôùn ñeán Th ất thoát khoaùng chaát löôïng vaø hình thöùc cuûa TP ° Laøm maát maøu saûn phaåm rau quaû (phaûn öùng oxy hoùa) ° Phaûn öùng xuùc taùc KL laøm maát ñi caùc TP dinh döôõng (oxy hoùa Vit. C) ° Taïo muøi vò laï cho saûn phaåm, muøi tanh cuûa thieát, muøi oâi do oxy hoùa chaát beùo, Phuï gia chöùa khoaùng ° Muoái coù ñoä hoøa tan toát (benzoate, sorbate) ° Taïo gel (Ca, Mg, ) ° Chænh pH (soda, phosphate) ° Boå sung khoaùng (lactat, acetat, ascorbat) 37 38 KHOAÙNG TRONG CHEÁ BIEÁN TP KHOAÙNG TRONG CHEÁ BIEÁN TP Th ất thoát khoaùng Th ất thoát khoaùng Nguyeân lieäu caù 39 40
6. NGUYEÂN TOÁ CHÍNH NGUYEÂN TOÁ CHÍNH Phaân boá – chöùc naêng – haáp thuï Phosphorous (P) Phosphorous (P) ° 30% toång löôïng khoaùng ° 80% P phaân boá trong thaønh phaàn caáu truùc cuûa xöông vaø raêng ôû daïng Nguoàn cung caáp khoaùng voâ cô, hydroxyapatite [3Ca 3(PO 4)2.Ca(OH) 2] Taát caû caùc loaïi thöïc phaåm ° 20% P phaân boá khaép nôi trong cô theå ôû caùc daïng voâ cô hoaëc höõu cô ñeàu chöùa P ôû caû 2 daïng voâ vaø giöõ nhöõng chöùc naêng quan troïng khaùc nhau (caáu truùc trong acid cô vaø höõu cô nucleic, CoE vaø phospholipid, vaän chuyeån naêng löôïng, taïo heä ñeäm (HOP 2- /H PO 4-), 4 2 Nhu caàu söû duïng ° Nam giôùi tuoåi töø 20 – 59: 1466 mg/ngaøy ° Phuï nöõ tuoåi töø 20 – 59: 1026 mg/ngaøy ° Thanh nieân 19 tuoåi: 700 mg/ngaøy Ñoäc tính Tröôøng hôïp thieáu P ñoái vôùi ngöôøi laø tröôøng hôïp hieám, Nhöõng daïng bình thöôøng cuûa P trong cô theå khoâng coù ñoäc tính 45 46 NGUYEÂN TOÁ CHÍNH NGUYEÂN TOÁ CHÍNH Phaân boá – chöùc naêng – haáp thuï Phosphorous (P) Magnesium (Mg) ° 1% toång löôïng khoaùng ° 60% löôïng Mg phaân boá trong xöông cuøng vôùi Ca vaø P ° 40% Mg coøn laïi thöôøng taïo phöùc vôùi P hay tham gia vaøo thaønh phaàn caùc loaïi E (ATPase, Adenylate cyclase, enolase, pyruvate kinase, fructokinase,creatine kinase, peptidase) ° Trong teá baøo, Mg tham gia quaù trình STH chlorophyll, taïo ribosome, oån ñònh caáu truùc DNA, 47 48
7. NGUYEÂN TOÁ VEÁT NGUYEÂN TOÁ VEÁT Iron (Fe) Iron (Fe) Nguoàn cung caáp ° Caùc cô quan noäi taïng nhö gan, soø heán, maät ræ ° Thòt, loøng ñoû tröùng, rau vaø moät vaøi loaïi quaû ° Acid ascorbic seõ taêng cöôøng söï haáp thuï Fe ° Ca carbonate, phytate, oxalate vaø polyphenol ngaên chaën söï haáp thu Fe Nhu caàu söû duïng ° Nam tuoåi töø 20 – 59 15,8 mg/ngaøy ° Phuï nöõ tuoåi töø 20 – 59 10,9 mg/ngaøy ° Phuï nöõ ôû giai ñoaïn tieàn maõn kinh 15,0 mg/ngaøy Ñoäc tính ° Fe laø loaïi khoaùng veát ít ñoäc nhaát ° Neáu löôïng Fe dö quaù nhieàu có th ể daãn ñeán töû vong 53 54 NGUYEÂN TOÁ VEÁT NGUYEÂN TOÁ VEÁT Iodine (I) Iodine (I) Phaân boá – chöùc naêng – haáp thuï ° 80% Iod taäp trung taïi tuyeán giaùp, taïo lieân keát ñoøng hoùa trò vôùi Nguoàn cung caáp glycoprotein, thyroglobulin (TG), taïi goác tyrosine cuûa protein Caùc loaïi caûi baép, haûi saûn, muoái Iod Nhu caàu söû duïng ° Traùnh böôùu coå 80 µµµg/ngaøy ° Treû em 11 tuoåi 150 µµµg/ngaøy Ñoäc tính Ñoäc tính cuûa Iod ôû möùc ñoä vöøa phaûi, laøm giaûm hoaït ñoäng cuûa tuyeán giaùp 55 56
8. ÑOÄC TOÁ TÖØ VSV ÑOÄC TOÁ TÖØ VSV 60 – 90% caùc tröôøng hôïp ngoä ñoäc TP laø do ñoäc toá VSV lostridium botulinum, Staphilococcus aureus, Shigella, Ñoäc toá cuûa naám moác Yersina, Samonella sp., Escherichia coli, Pseudomonas sp., Aflatoxin: Aspergillus flavus, Asp. Parasiticus vaø Arp. Moninus Ngoaïi ñoäc toá (NgÑT) Coù nhieàu loaïi aflatoxin Aflatoxin B1 coù ñoäc tính maïnh nhaát ° Nhöõng chaát ñöôïc VSV toång hôïp trong teá baøo vaø thaûi ra ngoaøi moâi gaây cheát vaø gaây ung thö cho ngöôøi tröôøng, coù baûn chaát protein ° Deã maát hoaït tính vaø deã bò phaù huûy bôûi nhieät ° Ñoäc tính maïnh Ochratoxin: Asp. Ochraceus, Penicillium verrucosum coù trong haït tieåu maïch, haït nguõ coác, trong thòt Noäi ñoäc toá (NÑT) Ñoäc tính cao nhaát laø Ochratoxin A ° Nhöõng chaát hoùa hoïc ñöôïc VSV toång hôïp trong teá baøo nhöng khoâng Ñoäc toá cuûa fusarium gaây ñoäc ñuôøng tieâu hoùa tieát ra ngoaøi moâi tröôøng khi chuùng coøn soáng ° Chæ thaûi ra ngoaøi vaø gaây ngoä ñoäc khi teá baøo bò phaân huûy ° Caáu taïo raát phöùc taïp, thöôøng coù baûn chaát laø phospholipid hoaëc lipopolysacchride, beàn nhieät ° Ñoäc tính yeáu 61 62 ÑOÄC TOÁ TÖØ VSV ÑOÄC TOÁ DO NGUYEÂN LIEÄU Ñoäc toá cuûa taûo Khoai taây naûy maàm ° Maàm khoai taây tích tuï Solanin Dinoflagella toxin: 2 loaøi taûo thuoäc gioáng Gonyaulax ° Solani laø ñoäc toá thuoäc loaïi alcaloide, ñoäc tính raát cao 2 loaïi ñoäc toá Saxitoxin vaø Gomyotoxin ñoäc tính raát maïnh ° Trieäu chöùng:ñau buïng tieâu chaûy, taùo boùn, lieät hai chaân, heä thaàn kinh aûnh höôûng tôùi heä thaàn kinh khoâng hoaït ñoäng, teâ lieät, cô tim khoâng hoaït ñoäng daãn ñeán töû vong Dinophysi toxin: loaøi taûo Dinophysis fortii Ñoäc toá raát maïnh Khoai mì gaây roái loaïn thaàn kinh hoâ haáp, tuaàn hoaøn ° Ñoääc toá laø moät loaïi glucoside, khi gaëp nöôùc hoaëc acid seõ giaûi phoùng coù theå keùo daøi vaøi ngaøy acid cyanhydric daïng töï do gaây ngoä ñoäc caáp tính ° Lieàu löôïng gaây cheát laø 1 mg/kg theå troïng Cyanoginosin: loaøi taûo M. aeruginosa , ° Trieäu chöùng: nhöùc ñaàu, choùng maët, buoàn noân, coå hoïng khoâ raùt M. viridis ° Muoán loaïi ñoäc toá naøy, tröôùc khi aên phaûi ngaâm nöôùc vaø luoäc kyõ ñoäc toá gaây cheát ñoäng vaät gaây ñau gan raát naëng 63 64
9. ÑOÄC TOÁ DO NGUYEÂN LIEÄU ÑOÄC TOÁ DO NGUYEÂN LIEÄU Gossypol Caùc chaát gaây böôùu coå Trong daàu haït boâng Trong baép caûi, boâng caûi AÛnh höôûng ñeán quaù trình thuûy phaân trong heä tieâu hoùa Thioglucoside ngaên caûn söï haáp thu Iod vaøo tuyeán giaùp, Ovomucoide Thiocyanate caïnh tranh Iod, laøm cho TG khoâng nhaän ñöôïc Iod Trong loøng traéng tröùng, laø chaát khaùng dinh döôõng Chaát kìm haõm taêng tröôûng Laøm phình laù laùch, haïn cheá söï tieát dòch Hemaglutin, phytoaglutinine (ñaäu naønh), ricine (haït thaàu daàu) Glucoside sinh ra cyanhydric acid Trong caùc hoï ñaäu, gaén vaøo ruoät non Linamarin, gaây beänh böôùu coå Haïn cheá söï haáp thuï chaát dinh döôõng Caùc loaïi amin coù hoaït tính sinh lyù Chaát kìm haõm Enzyme Trong chuoái, döùa, caø chua vaø caùc loaïi phomai Antitrypsine (trong nguõ coác, haït, loøng traéng tröùng gaø, söõa, .) Amin voøng: histamin, tyramin, tryptamin, serotonin, epinephrin Anticholinesterase (khoai taây, caø daùi deâ, caø chua, ) 69 AÛnh höôûng xaáu ñeán heä tuaàn hoaøn 70 ÑOÄC TOÁ DO NGUYEÂN LIEÄU ÑOÄC TOÁ HÌNH THAØNH TRONG QUAÙ TRÌNH CB Daàu môõ bò oxy hoùa Antivitamin Aldehyd, ceton, peroxide, acrolein khi cheá bieán ôû nhieät ñoä cao Laøm chaäm söï phaùt trieån cöûa ÑV, laø nguyeân nhaân gaây ung thö Antivit K: dicumaron, caáu taïo gaàn gioáng vit K, laøm giaûm khaû naêng ñoâng maùu Histamine Antivit. E: taùch töø caây linh laêng Trong caùc loaïi caù (thu, ngöø, trích, nuïc, heo, ), khi caù cheát Antivit B: E. thiaminase, phaù huûy vit B1 Moät soá loaøi VSV ( Enterobacteriaceae, Vibrio, Lactobacillus , ) Antivit C: E. ascorbatoxydase Beàn nhieät, hình thaønh do quaù trình loaïi CO 2 cuûa histidin Trieäu chöùng: ñaàu tieân ôû da, maët ñoû; sau ñoù laø heä tieâu hoùa, buoàn noân, tieâu chaûy vaø heä thaàn kinh, ñau ñaàu, ngöùa, noùng toaøn thaân 71 72