Витамины водорастворимые и жирорастворимые

Витамины представляют собой низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для нормального протекания обмена веществ, роста и развития организма. В химии пищевых продуктов витамины рассматриваются как биологически активные компоненты пищи, чувствительные к условиям переработки, хранения и кулинарной обработки. По растворимости витамины подразделяются на водорастворимые и жирорастворимые, что определяет их физико-химические свойства, пути усвоения, метаболизм и устойчивость в пищевых системах.

Водорастворимые витамины характеризуются высокой полярностью молекул, наличием гидроксильных, аминных, карбоксильных или амидных групп. Они легко растворяются в водной фазе пищевых продуктов, слабо накапливаются в организме и относительно быстро выводятся, что обусловливает необходимость их регулярного поступления с пищей.

Витамин C (аскорбиновая кислота)

Аскорбиновая кислота — лактон 2-кето-L-гулоновой кислоты, обладающий выраженными восстановительными свойствами. В пищевых продуктах присутствует в восстановленной форме (аскорбиновая кислота) и окисленной форме (дегидроаскорбиновая кислота), обладающих витаминной активностью.

Химические свойства и устойчивость:

  • легко окисляется кислородом воздуха;
  • разрушается при нагревании, особенно в щелочной среде;
  • катализируемое ионами меди и железа окисление резко ускоряет потери.

Роль в пищевых системах:

  • антиоксидант, ингибирует окисление липидов;
  • стабилизирует окраску фруктов и овощей;
  • используется как пищевая добавка (E300).

Витамины группы B

Объединяют структурно разнородные соединения, выполняющие функции коферментов в ключевых метаболических реакциях.

Витамин B₁ (тиамин)

Тиамин содержит тиазоловое и пиримидиновое кольца. В фосфорилированной форме (тиаминпирофосфат) участвует в декарбоксилировании α-кетокислот.

  • чувствителен к щелочной среде;
  • относительно устойчив к нагреванию в кислой среде;
  • разрушается сульфитами.

Витамин B₂ (рибофлавин)

Рибофлавин — изоаллоксазиновое производное с рибитольной цепью.

  • устойчив к нагреванию;
  • фотолабилен, разрушается под действием света;
  • придаёт желтую окраску молочным продуктам.

Витамин B₆ (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин)

Производные пиридина, участвующие в реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот.

  • устойчивы к нагреванию;
  • чувствительны к свету и щелочной среде.

Витамин B₉ (фолиевая кислота)

Сложное соединение, включающее птеридиновое кольцо, парааминобензойную кислоту и глутаминовую кислоту.

  • плохо устойчив к нагреванию;
  • разрушается при длительном хранении;
  • в пищевых продуктах присутствует в виде полиглутаматов.

Витамин B₁₂ (кобаламин)

Содержит корриновое кольцо с атомом кобальта в центре.

  • устойчив к нагреванию;
  • разрушается под действием света и сильных окислителей;
  • присутствует исключительно в продуктах животного происхождения.

Витамин PP (ниацин)

Никотиновая кислота и никотинамид — термостойкие соединения, устойчивые к свету и окислению.

  • участвуют в образовании коферментов NAD⁺ и NADP⁺;
  • сохраняются при тепловой обработке лучше большинства витаминов группы B.

Жирорастворимые витамины

Жирорастворимые витамины обладают выраженной липофильностью, растворяются в жирах и органических растворителях, способны накапливаться в организме. Их усвоение тесно связано с наличием липидов в пище и нормальным функционированием желчевыделительной системы.

Витамин A (ретиноиды)

К витамину A относятся ретинол, ретиналь и ретиноевая кислота. В растительных продуктах присутствуют провитамины — каротиноиды (β-каротин).

Химические особенности:

  • полиеновая цепь обусловливает высокую чувствительность к окислению;
  • разрушается под действием света и кислорода;
  • относительно устойчив в отсутствие воздуха и при наличии антиоксидантов.

Пищевая химия:

  • каротиноиды устойчивее ретинола;
  • потери увеличиваются при измельчении и длительном хранении.

Витамин D (кальциферолы)

Включает эргокальциферол (D₂) и холекальциферол (D₃), являющиеся производными стероидов.

  • устойчив к нагреванию;
  • относительно устойчив к окислению;
  • растворяется в жирах, концентрируется в жирных продуктах.

Витамин E (токоферолы и токотриенолы)

Представляет собой группу фенольных соединений с изопреноидной боковой цепью.

  • основной природный антиоксидант липидной фазы;
  • ингибирует перекисное окисление жирных кислот;
  • устойчив к нагреванию в отсутствии кислорода.

В пищевых системах витамин E играет двойную роль: как нутриент и как стабилизатор жиров.

Витамин K (филлохинон и менахиноны)

Производные нафтохинона, участвующие в реакциях карбоксилирования белков свертывающей системы крови.

  • устойчив к нагреванию;
  • разрушается под действием света;
  • относительно стабилен в нейтральной среде.

Сравнительная характеристика водо- и жирорастворимых витаминов

Растворимость и распределение:

  • водорастворимые витамины локализуются в водной фазе;
  • жирорастворимые — в липидной фракции пищевых продуктов.

Устойчивость при переработке:

  • водорастворимые витамины более чувствительны к вымыванию и термической обработке;
  • жирорастворимые устойчивее к нагреванию, но подвержены окислению.

Пищевые потери:

  • варка и бланширование приводят к значительным потерям витаминов группы B и C;
  • окислительная порча жиров сопровождается разрушением витаминов A и E.

Витамины как объект химического контроля качества

В химии пищевых продуктов витамины рассматриваются как показатели биологической ценности. Для их определения применяются:

  • титриметрические методы (витамин C);
  • спектрофотометрия и флуориметрия (витамины A, E, B₂);
  • хроматографические методы (ВЭЖХ, ГХ).

Сохранность витаминного состава является важным критерием при разработке технологий, выборе условий хранения и оценке пищевой ценности продуктов.

Оглавление