식품학 6 강 . 비타민 및 무기질
01 비타민과 무기질의 이해
02 지용성 비타민
03 수용성 비타민 04 무기질
비타민
▪ 생명에 필수적인 (vital) 아민 (amine)
▪ 발견되는 대로 알파벳순으로 명명하거나 영양생리적 기능을
표현하는 말의 첫 자를 따서 명명
지용성 비타민
•지방과 지용성 용매에 용해
•필요 이상 섭취 시 체내 저장
•서서히 결핍 증세 발현
•반드시 매일 섭취 안해도 됨
•전구체 있음
•구성원소 : C, H, O
수용성 비타민
•물에 용해
•필요량만 체내 보유 , 여분 배설
•신속히 결핍증세 발현
•매일 섭취해야 함 .
•전구체 없음
• C, H, O 외에 N, Co, S 함유
지용성 비타민
비타민 A
비타민 D
비타민 E
비타민 K
비타민 F
수용성 비타민
비타민 B 군
비타민 C
비타민 L
비타민 P
무기질
▪ 생물체 내 원소 중 유기화합물을 구성하는 C, H, O, N 을 제외한 원소
▪ 생물체의 구성성분 , 효소의 성분 , 효소활성에 영향
▪ 세포활동조절 , 체액의 산 · 염기 평형유지 , 삼투압 유지 관여
▪ 식품 내에서 무기화합물 또는 이온형태로 존재
회분 (ash)
▪ 식품을 550~600℃에서 태워 완전히 연소시켜서 재로 남는 부분
하루 필요량 기준
▪ 다량무기질 : 하루 100mg 이상
▪ 미량무기질 : 하루 10mg 이하
지용성 비타민
비타민 A
▪ 레티놀이라고도 함 .
▪ 눈건강에 도움 , 상피세포 보호 , 신경계 및 생식계 기능 유지
▪ 결핍시 야맹증 , 안구건조증 , 피부이상 , 면역기능약화
비타민 A의 종류
비타민 A1 바다동물의 간유 , 육상동물의 간에 함유
비타민 A2 분자의 고리에 이 중 결 합 2 개 가짐
비타민 A 의 약 40% 효력 , 담수어의 간유에 함유
비타민 A 로의 전환
▪ β - 아이오논핵 을 가진 카로티노이드는 체내에서 비타민 A 로 전환, 프로비타민 A 라 함
▪ α - 카로틴, β - 카로틴, γ - 카로틴, 크립토잔틴 등
비타민 A 손실
▪ 중성 , 알칼리성 에서 안정
▪ 공기 중 산소 나 광선 , 가열 에 의해 쉽게 산화 촉진
• 유지 자동산화 에 의한 과산화물은 비타민 A 산화 분해 촉진
• 식품 중 비타민 A 는 식품 건조시 50~80% 파괴 , 가열조리시 약 10% 손실
▪ 비타민 E, 비타민 C, SH 화합물 등은 비타민 산화 억제
비타민 A 급원
▪ 동물성 식품 : 동물의 간 , 장어 , 난황 등에 풍부
▪ 식물성 식품 : 녹엽채소 , 당근 , 호박 , 고구마 등 카로티노이드 형태로 존재
2 비타민 D
▪ 에르고칼시페롤 (D 2 ) 과 콜레칼시페롤 (D 3 ) 의 형태로 존재 , 뼈 석회화
▪ 산소 , 열 , 알칼리에 안정 , 산성에 비교적 불안정
▪ 가공 · 조리조건에서 손실 적음
▪ 급원식품 : 대구간유 , 참다랑어 , 고등어 , 난황 , 장어 등
효모 , 곰팡이 , 버섯 등 에르고스테롤 약간 함유
3 비타민 E
비타민E( 토코페롤 )
▪ 동물의 생식능력과 관련 , 항불임성 인자라 함 . 토콜 (tocol) 의 유도체
▪ 크로만핵에 결합한 메틸기의 수 와 위치 에 따라 α , β , γ , δ 형이 있음 .
▪ 열 , 산에 안정 , 알칼리에 쉽게 산화 , 자외선 조사에 쉽게 파괴
▪ 급원식품 : 곡물의 배아 , 견과류 , 식물의 종자 , 식물성 기름
4 비타민 K
▪ 어원이 혈액응고 (Koaguation, 독일어 ) 기능에서 유래
비타민K
▪ 2- 메틸 -1,4- 나프토퀴논의 유도체
▪ 비타민 K 1 ( 필로퀴논 ): 녹색 식물계에서 합성
▪ 비타민 K 2 ( 메나퀴논 ): 세균에 의해 합성
▪ 비타민 K 3 ( 메나다이온 ): 합성하여 약제로 이용 , 수용성으로 천연의 비타민 K 보다 활성이 큼
4 비타민 K
비타민 K 손실
▪ 산소 , 열에 비교적 안정
▪ 빛이나 알칼리에 의해 분해 , 조리시 대체적으로 안정
비타민 K 급원
▪ 장내세균에 의해 합성 , 거의 결핍증 나타나지 않음
▪ 녹엽채소 ( 시금치 , 상치 등 ), 토마토 , 돼지 간에 함유
5 비타민 F
비타민F
▪ 리놀레산 (linoleic acid), 리놀렌산 (linolenic acid), 아라키돈산
(arachidonic acid) 등 필수지방산을 비타민 F 라 함 .
▪ 비타민보다는 지방 으로 분류하는 편임 .
▪ 모세혈관의 저항성 증진 , 콜레스테롤 용해시켜 혈압 저하 효과
▪ 결핍시 습진 , 기관지염 등의 증상
수용성 비타민
1 비타민 B 1
비타민B 1
▪ 황 을 함유한 아민 , 티아민 이라 함 . 항각기성 비타민 , 항신경염성 비타민
▪ 탄수화물대사의 조효소 작용 , 신경과 뇌 기능에 영향
▪ 피리미딘핵 + 티아졸핵 , 인산 결합형은 탄수화물대사에 조효소로 기능
비타민 B 1 손실
▪ 알칼리 , 산소 , 열에 불안정하여 조리 , 가공시 손실 큼
▪ 산성 , 빛 에는 안정 , 형광물질 있으면 분해
▪ 일반 가열조리시 20~30% 파괴
비타민 B 1 급원
▪ 동물성 : 동물 간 , 어류 , 난황 , 돼지고기 , 효모 등
▪ 식물성 : 해바라기씨 , 곡류 배아 , 현미 , 대두 , 보리쌀 등
곡류는 도정률에 따라 함량 차 이
비타민 B 2
▪ 리보플라빈 (riboflavin) , 탄수화물과 단백질 대사의 조효소
▪ D- 리비톨이 아이소알록사진 고리에 결합한 구조
▪ 산성과 산소에 안정 , 알칼리성 , 빛 , 열에 불안정
▪ 급원 : 동물의 간 , 신장 , 우유 , 달걀 , 녹엽채소
3 나이아신 (niacin)
▪ 니코틴산 과 니코틴아마이드 를 포함한 비타민의 총칭
▪ 비타민 중 가장 간단한 구조 , 식품 중 NAD, NADP 형태로 존재
▪ 비타민 중 가장 안정 : 열 , 산 , 알칼리 , 광선 , 산소에 안정
▪ 체내에서 트립토판 60mg 로부터 1mg 의 나이아신 생성
▪ 급원식품 : 육류 , 어류 , 닭고기 , 간 , 신장 , 효모 , 곡류 , 콩류 , 녹엽채소 등
4 비타민 B 6
▪ 항피부병인자 , 아미노산대사 , 조혈작용 , 신경전달물질 합성에 관여
▪ 피리독신 , 피리독살 , 피리독사민 존재 , 체내 효력 동일 , 상호전환
▪ 활성형 : 피리독살 -5- 포스페이트 (pyridoxal-5-phosphate, PLP)
▪ 산성·알칼리성·산소 에 안정 , 광선·열 에 불안정
▪ 조리·가공시 상당량 손실
▪ 급원 : 육류 내장 , 쇠간 , 참치·고등어 등 어육 , 효모 , 현미 , 땅콩 , 시금치 등
5 엽산 ( 폴산 , folic acid/ 폴라신 , folacin)
엽산
▪ THF(tetrahydrofolic acid) 형태로 단백질대사의 조효소로 작용
▪ 핵산 , 적혈구 합성 관여 , 항악성빈혈인자로 작용
▪ 프테리딘 , 파라 - 아미노벤조산 , 글루탐산 으로 구성된 프테로글루탐산구조 ,
글루탐산 3~7 분자가 결합된 엽산 존재
▪ 산성 , 알칼리성 , 산소 , 빛 , 열 등에 의해 분해 , 조리 , 가공 , 저장시 손실됨
▪ 급원 : 쇠간 , 난황 , 효모 , 브로콜리 , 해바라기씨 , 녹엽채소
6 비타민 B 12 ( 코발아민 , cobalamin)
▪ 적혈구 생성 , 지방과 당질대사 , 단백질합성 , DNA 합성 등 , 항악성빈혈인자
▪ 비타민 중 가장 복잡한 구조로 중앙에 Co( 코발트 ) 를 가짐
▪ 열에 안정 , 광선 , 강한 산 , 알칼리 용액에서 파괴 , 장내 세균에 의해 합성
▪ 급원 : 동물성 단백질 식품에 풍부 : 쇠간 , 닭의 간 , 육류 , 어류 , 난황
7 판토텐산 (pantothenic acid)
▪ 모든 곳 ( 그리스어 , panthos) 의미 , 자연계에 널리 분포
▪ 조효소 CoA 구성 , 에너지대사 , 헤모글로빈 , 지방산 , 호르몬 합성 및 분해 관여
▪ 판토산과 β - 알라닌이 결합한 구조
▪ 산 소 , 광선에 안정 , 일반 조리 및 저장시 안정
▪ 산·알칼리성에서 열에 의해 가수분해 , pH 4~7 에서는 열에 안정
▪ 급원 : 간 , 심장 , 신장 , 난황 , 콩류 ( 땅콩 , 대두 ), 효모
8 바이오틴 (biotin)
▪ 카복실레이스 (carboxylase) 의 조효소 , 항피부염 인자
▪ 지방산 합성 , 탄수화물 및 아미노산 대 사 관여
▪ 유레아 (urea)+ 싸이오펜 + 발레르산 결합한 구조
▪ 열 , 산 , 광선에 안정 , 알칼리에서 불안정 , 조리 과정에서 손실 적음
▪ 난백 중의 아비딘과 결합 , 흡수 방해 , 아비딘은 가열에 의해 쉽게 변성됨
▪ 장내 세균에 의해 합성
▪ 급원 : 쇠간 , 우유 , 쇠고기 , 시금치 , 상추 , 양송이 , 귤 , 토마토 등
9 비타민 C( 아스코르브산 , ascorbic acid)
▪ 비타민 E, A, 필수지방산 등 산화 방지
▪ 철과 칼슘의 흡수 촉진 , 엽산 활성화 관여 , 항괴혈인자
비타민 C
▪ 조리 , 가공 , 저장시 쉽게 손실
▪ 산성에서 안정 , 중성 , 알칼리 , 동 , 철 존재 하에 산화 촉진
▪ 급원 : 채소 및 과일 , 비타민 C 산화효소함유하므로 데치기나 산소 차단으로 불활성화
10 그 외 수용성 비타민
비타민 P
▪ 모세혈관의 삼투성 (permeability) 조절 , 출혈방지
▪ 플라보노이드에 루티노스가 결합한 배당체
▪ 헤스페리딘 ( 감귤류 껍질 ), 루틴 ( 메밀 ) 등
비타민 L
▪ 유즙 분비 (lactation) 촉진 , 프로락틴 생성 촉진
▪ 비타민 L 1 과 비타민 L 2 가 함께 있어야 효과 있음 .
▪ 비타민 L 1 : 안트라닐산 , 간에 풍부
▪ 비타민 L 2 : 아데닌 싸이오메틸 펜토스 , 효모에 풍부
무기질
▪ 효소의 성분 , 효소의 활성에 중요한 역할
▪ 삼투압조절 , 투과성 조절 , 체액의 완충작용 , 근육과 신경전달 조절 등
다량무기질
▪ 하루에 100mg 이상 필요
▪ 칼슘 (Ca), 인 (P), 마그네슘 (Mg),
나트륨 (Na), 염소 (Cl), 칼륨 (K), 황 (S) 등
▪ 신체구성성분
▪ 체액의 산 염기 평형유지
▪ 삼투압 유지 등
소량무기질
▪ 하루에 10mg 이하 필요
▪ 철 (Fe), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 요오드 (I), 망간 (Mn), 셀레늄 (Se),
코발트 (Co), 불소 (F), 몰리브덴 (Mo) 등
▪ 효소 , 색소 , 비타민 , 혈색소 , 근육색소 , 단백질의 구성성분
마그네슘
▪ 골격과 치아 형성 , 효소 구성성분 , 신경흥분 억제
▪ 쇠고기 , 녹엽채소 , 바나나 , 오렌지 등
나트륨 칼륨
▪ 삼투압 조절 , 신경전달
▪ 나트륨급원 : 소금 많은 식품 , 나트륨함유 첨가물 등
▪ 칼륨급원 : 시금치 , 양배추 , 감자 , 바나나 , 포도 등
칼슘
▪ 골격과 치아형성 , 근수축 및 이완 , 신경전달 , 삼투압 유지 등
▪ 다른 성분 또는 칼 슘 의 형태에 따라 흡수율 차이
▪ 흡수촉진 : 비타민 D, 유당 , 펩타이드 , 단백질 등
▪ 흡수방해 : 인산 , 파이트산 ( 곡류 , 콩류 ), 수산 ( 녹엽채소 ), 식이섬유 , 지방 등
▪ 식품 중 Ca 과 P 의 비율이 1:1 또는 1:1.5 일 때 칼슘 흡수율 가장 높음
▪ 급원 : 우유 및 유제품 , 뼈째 먹는 생선 , 멸 치 등
인
▪ 골격과 치아 형성 , 세포 구성성분 , 산 염 기 평형 등
▪ 인산의 형태로 곡류 , 어패류 , 육류 등에 풍부 , 칼슘 · 인의 섭취 비율은 1:1 바람직
▪ 흡수촉진 : 비타민 D, 흡수방해 : Mg, Fe, Ca
철
▪ 동식물계에 널리 분포 , 헴색소의 구성성분으로 존재
▪ Fe 3+ 보다 Fe 2+ 일 때 잘 흡수 , 비타민 C 는 Fe 3+ 를 Fe 2+ 로 전환하여 흡수 촉진
▪ 동물성 식품은 흡수가 잘 되는 형태의 철을 다량 함유 , 간 , 달걀노른자 , 육류 등
▪ 흡수방해 : 파이트산 , 인산 ( 곡류 , 콩류 ) 등 철과 불용성염 형성
구리
▪ 식품 가공시 녹색색소 고정 , 변색 방지 , 황산구리용액 이용 , 철과 기능 유사
▪ 동물의 간 , 조개 , 굴 , 콩류 , 감자 , 포도 , 토마토 , 바나나 , 버섯 등에 함유
아연
▪ 조개 , 굴 , 간 , 육류 등 주요 급원 , 곡류와 콩류의 피트산은 아연 흡수 저해
요오드
▪ 갑상선 호르몬 성분 , 성장속도와 세포 산화 조절
▪ 해조류 , 해산물 , 해변지역 농작물
망간
▪ 뼈와 연골 조직 형성 , 단백질대사 관 여
▪ 굴 , 밀배아 , 콩류 , 녹엽채소 , 견과류 등
셀레늄
▪ 글루타싸이온 과산화효소 성분 , 항산화작용
▪ 육 류 , 곡 류 , 견 과 류 , 해 산 물 , 우 유 및 유 제 품 등
코발트
▪ 비타민 B 12 구성성분 , 적혈구 생성 관여
▪ 간 , 신장 등
불소
▪ 충치예방 , 골다공증 방지
▪ 해조류 , 어류 , 차 등
4 산성 식품과 알칼리성식품
산성식품
▪ 음이온생성원소 (PO 3- , SO 42- , Cl - , I - 등 ) 를 산생성원소 라 하며 이 원소가 많은 식품
▪ 곡류 , 육류 , 어패류 등 탄수화물 , 단백질 , 지방이 많이 함유된 식 품
▪ 식품 100g 을 완전 연소시켜서 얻은 회분의 수용액을 중화하는데 소요되는 수산화나트륨
(NaCl) 의 농도로 측정
염기성식품
▪ 양이온생성원소 (Ca 2+ , Na + , Mg 2+ , K + , Fe 2+ , Cu 2+ 등 ) 를 알칼리생성원소 라 하며 ,
이 원소가 많은 식품
▪ 해조류 , 채소류 , 과일류 , 서류 등
▪ 식품 100g 을 완전 연소시켜 얻은 회분의 수용액을 중화하는데 소요되는 염산 (HCl)
의 농도로 측정
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