第二章 食品中的矿物质

主要内容 (Contents)

• 一 矿物质的分类 • 二 矿物质的功能• 三 矿物质生物有效性的影响因素• 四 食品中矿物质的分析

• 概念： 除去 C 、 H 、 O 、 N 四种构成水分 和有机物质的元素以外，其它元素统 称为矿物质元素，简称矿物质。• 在人和动物体内，矿物质总量不超过 体重的 4% ～ 5% ，但却是不可缺少的 成分。

• 分类

常量： Na,K, Ca,S,P, Cl 等 必需元素 微量： Fe,Cu,Zn,I 等

有害元素： Pb,Cd,Hg 等

食品中的矿物质 肉： K 、 Na 、 Fe 、 P 含量较高， Cu 、

Zn 等也有少量，以可溶性氯 化物、磷酸盐、碳酸盐形式

Animal Food 存在或与蛋白质结合。 奶：主要含 Ca 、也含有少量 K 、

Na 、 Mg 、 P 等。 蛋：含人体所需的各类矿物质

水果： K 含量高，大部分与有机物结 合 , 或是有机物的组成部分，常

以磷酸盐，草酸盐的形式存在。 Plant Food 大豆：矿物质含量最丰富， K 、 P 、 Fe 、

Mg 、 Zn 、 Mn 等含量均较高，其

中 P 主要以植酸盐形式存在。 水稻：矿物质含量相对较少，主要存

在于种子外皮。

矿物质的存在形式

• 大多数以无机盐形式存在 • 少量参与有机物的组成（如 S 、 P 、 F

e ）• 金属离子多以螯合物形式存在于食品中

矿物质的生理功能• 是构成机体组织的重要材料 • 维持人体的酸碱平衡• 维持组织、细胞的渗透压 • 维持原生质的生机状态 • 参与体内的生物化学反应

两个概念• 酸性食品 （ Acid Food ）：含有非金属元

素磷、硫、氯较多的食物，在体内氧化后生成带阴离子的酸根如 PO4

3- 、 Cl- 、 SO42- 等，

需要碱性物质去中和，故在生理上称为 ~ ，如肉、鱼、禽、蛋以及粮谷类。

• 碱性食品（ Alkaline Food ）：含有金属元素钾、钠、钙、镁较多的食物，在体内氧化成带阳离子的碱性氧化物，故在生理上称为 ~ ，如果蔬，豆类等。

重要矿物质的功能（一）钙• 钙是组成人体骨胳和牙齿的主要成分• 儿童、青少年缺钙会引起骨骼、牙齿发育不

正常，引起佝偻病；成年人缺钙会引起骨质软化病及骨质疏松症。

• 如何补钙： 食物中钙最好的来源 是牛奶及其它乳制品

• 多进行一些户外活动

（二）镁• 镁是许多酶的激活剂，对维持心肌正常生理

功能有重要作用 • 人体缺镁会导致心肌坏死，出现抑郁、肌肉

软弱无力和晕眩等症状 • 食物中镁最好的来源是绿色蔬菜及水果

（三）铁• 铁是人体中最丰富的一种微量元素，是血红

素和一些酶的成分• 人体缺铁时会引起贫血• 食物来源：动物性食品中的铁比植物性食品

中的铁易于吸收

（四）其它矿物质• Na+ 、 K+ 、 Cl- 是维持体液 pH 及渗透压最

重要的离子• 保持一定比例 Ca2+ 、 Mg2+ 、 K+ 、 Na+ 是维

持神经、肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条件

• 铜可促进血红蛋白的合成和红血球的发育，也是一些氧化酶的成分

• 碘是甲状腺素的成分，缺碘会引起甲状腺肿大

人体对矿物质的吸收与代谢• 人体营养所需的矿物质成分，一部分来自作

为食物的动、植物组织，一部分来自食盐和饮水。

• 无机盐类与水分一起在肠内被吸收：胃肠道对无机盐的吸收多在小肠内进行，而且一般需在胃内酸性条件下与食糜中的配体形成复合物后才易吸收。

• 水分和盐分由肠液进入血液与淋巴，或由血液与淋巴进入肠液。

• 肠对盐的吸收没有限制，因为盐的吸收而产生的体内渗透压和离子成分的变化是通过加速排尿（经肾排盐）和大量饮水来消除的。

• 代谢：与水一起经肠吸收后的盐类，一部分贮存于器官、组织内，一部分进入血液的组分内，剩余的盐类则以不同方式排出体外，一部分通过尿及粪便，一部分通过汗腺经皮肤排出。

影响矿物质生物有效性的因素• 矿物质与其它营养素的相互作用：如 Fe 、

Mn 对 Co 的吸收有抑制作用；乳酸促进钙的吸收

• 螯合作用：多酚可与 Fe 、 Cu 等螯合，利于其吸收，肽、糖、核酸等也可以与矿物质形成配合物而利于其吸收

• 矿物质的物理化学形态 ：如 Fe3+难溶，不利吸收，而 Fe2+ 易于吸收；在消化道中呈溶解状态的矿物质才能被吸收

• 加工方法：如食品磨得细可提高其中难溶元素的生物有效性；面粉发酵后生物有效性提高 30 % ～ 35% 。

• 食物的可消化性：如麸皮、米糠中含很多 Fe 、Zn ，但这些物质的可消化性很差，因而不能利用。

• 生理状态• 年龄

食品加工方法对矿物元素的影响 矿物元素不会因酸碱处理，接触空气、 氧气或光线等情况而损失，但加工方法会影响到食物矿物质的含量和可利用性。

一、磨粉对矿物元素的影响 • 小麦磨成粉时由于去除了胚芽和外面的麦麸层而导致矿物质的损失。

二、加工对大米和蔗糖中矿物元素的影响 加工精度愈高，大米和蔗糖中的矿物元素损失愈多：

• 精碾大米损失 75% 的铬和锌；锰、铜和钴损失 26% ～ 45% ；

• 同白砂糖相比，粗糖和废糖蜜是矿物元素更好的来源。

三、加工对大豆矿物元素的影响• 大豆在加工过程中不会损失大量的矿物元素，而且某些微量元素如铁、锌、硒等可

得到浓缩：

• 因为大豆蛋白质经过深度加工后提高了蛋白质的含量，这些矿物成分可能结合在蛋白质分子上。

食品中矿物质的分析总灰分的测定

物料→ 500-600℃ →灰化→灼烧后残留物 →总灰分

水溶性灰分：氧化物及可溶性盐类总灰分 水不溶性灰分：泥沙， Fe， Al氧化物， 碱土金属，碱性磷酸盐 酸不溶性灰分：泥沙及 SiO2