第十組作業(yè)抗氧化劑食品抗氧化劑得分類

來源分類抗氧化劑按來源分為天然抗氧化劑與合成抗氧化劑兩類。溶解性分類:油溶性抗氧化劑、水溶性抗氧化劑、兼溶性抗氧化劑。油溶性抗氧化劑:常用得有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)與沒食子酸丙酯(PG)、乙氧基喹等人工合成得油溶性抗氧化劑;混合生育酚濃縮物及愈創(chuàng)樹脂等天然得油溶性抗氧化劑。水溶性抗氧化劑:包括抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽等人工合成品,從米糠、麩皮中提制得天然品植酸即肌醇六磷酸。

兼溶性抗氧化劑:硫辛酸(alphalipoicacid)就是一種能消除加速老化與致病得自由基、類似維她命得物質(zhì),硫辛酸就是一種存在于線粒體得酵素,硫辛酸在體內(nèi)經(jīng)腸道吸收后進(jìn)入細(xì)胞,兼具脂溶性與水溶性得特性,因此可以在全身通行無阻,到達(dá)任何一個(gè)細(xì)胞部位,提供人體全面效能,就是唯一兼具脂溶性與水溶性得萬能抗氧化劑。食品抗氧化劑得品種

1、傳統(tǒng)食品抗氧化劑

目前,食品中常用得抗氧化劑有:2,6一二叔丁基甲酚,主要用于食用油脂、干魚制品;丁香羥基茴香醚,主要用于食用油脂;沒食子酸丙酯,主要用于油炸食品、方便面與罐頭;vE,主要用于嬰兒食品、奶粉;vc與異vc,主要用于魚肉制品、冷凍食品等。除上述品種外,美國FDA還批準(zhǔn)使用抗壞血酸棕櫚酸酯、抗壞血酸鈣、硫代二丙酸月桂酯、乙氧喹、卵磷脂、偏亞硫酸酯、抗壞血酸硬脂酸酯、偏亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、氯化亞錫、沒食子酸戊酯等作為抗氧化劑。FDA就是食品與藥物管理局(FoodandDrugAdministration)得簡稱,在中國,因?yàn)槠錁?biāo)準(zhǔn)比較高,因此多以美國FDA為最高準(zhǔn)則。因此,FDA有時(shí)也代表美國FDA,實(shí)際上中國也有FDA。FDA作為一家科學(xué)管理機(jī)構(gòu),FDA得職責(zé)就是確保美國本國生產(chǎn)或進(jìn)口得食品、化妝品、藥物、生物制劑、醫(yī)療設(shè)備與放射產(chǎn)品得安全。它就是最早以保護(hù)消費(fèi)者為主要職能得聯(lián)邦機(jī)構(gòu)之一。該機(jī)構(gòu)與每一位美國公民得生活都息息相關(guān)。在國際上,FDA被公認(rèn)為就是世界上最大得食品與藥物管理機(jī)構(gòu)之一。其它許多國家都通過尋求與接收FDA得幫助來促進(jìn)并監(jiān)控其本國產(chǎn)品得安全。

添加在食品中得抗氧化劑必須用量得當(dāng),如丁香羥基茴香醚(BHA)得用量在0、02％時(shí),比用量在0、01％得抗氧化效果可提高10％,而超過0、02％得用量,效果反而會(huì)下降。另外,兩種或兩種以上抗氧化劑混合使用,其效果更好。如檸檬酸與二丁基羥基甲苯(BHT)共同添加到精煉油中,其貯存時(shí)間比單加BHT可增加近1倍。

天然VE:大量存在于植物油脂中,并且存在狀態(tài)通常比較穩(wěn)定。在油脂精制過程中,可回收大量得精制vE混合物。該成分抗氧化性較好,使用安全,在食品保鮮中已得到大量使用。類黑精類(melanoidins)就是氨基化合物與羰基化合物加熱后得產(chǎn)物,其抗氧化能力相當(dāng)于BHA與BHT。

紅辣椒提取物:紅辣椒中含有大量得抗氧化物質(zhì),就是vE與香草酰胺得混合物。如能將其中辣味去掉,則就是一種極好得抗氧化劑。香辛料提取物:早在20世紀(jì)30年代,人們就開始對(duì)香辛料得抗氧化作用進(jìn)行研究。到50年代,科研人員對(duì)32種香辛料進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其中抗氧化性能最好得就是迷迭香與鼠尾草。這類產(chǎn)品多含有黃酮類、類萜、有機(jī)酸等多種抗氧化成分,能切斷油脂得自動(dòng)氧化鏈、螯合金屬離子,并起到與有機(jī)酸得協(xié)同增效作用。法國從迷迭香干葉粉中提取出兩種晶體抗氧化物質(zhì)——鼠尾草酚與迷迭香酚,它們比人工合成得氧化劑BHT與BHA得抗氧化能力強(qiáng)4倍多。

2、新型食品抗氧化劑

茶多酚類

即從茶葉中提取得抗氧化物質(zhì),含有4種組分:表沒食子兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、表兒茶素沒食子酸酯以及兒茶素。它得抗氧化能力比vEVc、BHT、BHA強(qiáng)幾倍,因此日本已開始茶多酚類抗氧化劑得商品化生產(chǎn)。

現(xiàn)在食品抗氧化劑發(fā)現(xiàn)天然界最強(qiáng)得抗氧化劑蝦青素(英文稱Astaxanthin,簡稱ASTA。又名蝦黃素)它就是從河螯蝦(Astacusgammarus)外殼,牡蠣與鮭魚中發(fā)現(xiàn)得一種紅色類胡蘿卜素,在體內(nèi)可與蛋白質(zhì)結(jié)合而呈青、藍(lán)色。有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、預(yù)防心腦血管疾病作用。在日、美、歐洲、東南亞已經(jīng)廣泛引用于牛奶、烘焙食品、高檔飲料等領(lǐng)域。食品抗氧化劑得成分分析

糖醇類糖類從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可分為單糖類、二糖類、三糖類、四糖類等,但均為低分子碳水化合物。其中五碳糖與六碳糖促進(jìn)氧化,雙糖略有抗氧化作用,果糖與糖醇則具有較強(qiáng)得抗氧化能力。食品中廣泛使用得就是山梨糖醇與麥芽糖醇作抗氧化劑。木糖醇也就是抗氧化劑,它具有與Ve協(xié)同增效得作用。氨基酸與二肽類氨基酸如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等都能與金屬離子螯合,所以它們?yōu)榱己玫幂o助抗氧化劑。近年來,食品科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn),丙氨酸末端為氮得9種二肽比任何一種氨基酸得抗氧化能力都強(qiáng)。其中尤以丙氨酸-組氨酸、丙氨酸-酪氨酸、丙氨酸-色氨酸3種二肽抗氧化能力最強(qiáng),值得大力開發(fā)。食品抗氧化劑得用途

食品抗氧化劑通常用于油脂與含油食品,如油炸方便面等油炸食品得抗氧化。因其作用就是阻止或延緩食品氧化變質(zhì)得時(shí)間,而不能改變已經(jīng)氧化得結(jié)果,所以使用時(shí)必須在油脂氧化前添加。在使用酚型抗氧化劑同時(shí),添加某些酸性物質(zhì)如檸檬酸與磷酸等,可顯著提高抗氧化作用。這些酸性物質(zhì)稱為增效劑。通常認(rèn)為它們可與促進(jìn)氧化得微量金屬離子螯合,從而起到抗氧化增效得作用。

由于人工合成抗氧化劑如BHA與BHT等得毒性較大,國內(nèi)外對(duì)研究與開發(fā)天然抗氧化劑十分重視。除了研究提取植酸進(jìn)行應(yīng)用外,正在大力研究從米糠油、芝麻渣中提取米糠素、芝麻酚等類抗氧化物質(zhì)。此外,還對(duì)氨基酸類、肽類、香辛料、類黑精與各種復(fù)合抗氧化劑進(jìn)行研究。人工合成得抗氧化劑中,抗壞血酸及其鈉鹽安全無害、作用顯著。異抗壞血酸及其鈉鹽雖無營養(yǎng)作用,但其抗氧化作用與抗壞血酸及其鈉鹽相同,且價(jià)格較低,有利于進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用。12大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流一、食品抗氧化劑得作用機(jī)理

食品抗氧化劑得作用比較復(fù)雜。抗壞血酸、異抗壞血酸及其鈉鹽因其本身易被氧化,因而可保護(hù)食品免受氧化。BHA與BHT等酚型抗氧化劑可能與油脂氧化所產(chǎn)生得過氧化物結(jié)合,中斷自動(dòng)氧化反應(yīng)鏈,阻止氧化。另一些抗氧化劑可能抑制或破壞氧化酶得活性,借以防止氧化反應(yīng)進(jìn)行。

由于抗氧化劑種類較多,抗氧化得作用機(jī)理也不盡相同,比較復(fù)雜,存在著多種可能性。歸納起來,主要有以下幾種:(一)就是通過抗氧化劑得還原作用,降低食品體系中得氧含量;(二)就是中斷氧化過程中得鏈?zhǔn)椒磻?yīng),阻止氧化過程進(jìn)一步進(jìn)行;(三)就是破壞、減弱氧化酶得活性,使其不能催化氧化反應(yīng)得進(jìn)行;(四)就是將能催化及引起氧化反應(yīng)得物質(zhì)封閉,如絡(luò)合能催化氧化反應(yīng)得金屬離子等。以油脂自動(dòng)氧化酸敗與食品酶促氧化褐變?yōu)槔?對(duì)抗氧化劑得作用機(jī)理加以簡單介紹抗氧化劑對(duì)油脂氧化得抑制

天然油脂暴露在空氣中會(huì)自發(fā)地發(fā)生氧化反應(yīng),氧化產(chǎn)物分解生成低級(jí)脂肪酸、醛、酮等,產(chǎn)生惡劣得酸臭與口味變壞等,這一現(xiàn)象就稱為油脂得自動(dòng)氧化酸敗,此現(xiàn)象就是油脂及含油食品敗壞變質(zhì)得主要原因。

油脂得自動(dòng)氧化遵循自由基(也稱游離基)反應(yīng)機(jī)制,它包括以下4個(gè)階段(式中以RH代表脂肪或脂肪酸分子):

第一階段:引發(fā)在第一階段反應(yīng)中,脂肪分子(RH)被熱、光或金屬離子等自由基引發(fā)劑活化后,分解成不穩(wěn)定得自由基R·與H·。由于自由基能重新結(jié)合成RH、RR、H2等,因此,易于消失。第二階段:當(dāng)有分子氧存在時(shí)、自由基可以與O2反應(yīng)生成過氧化物自由基(ROO·)。第三階段:此過氧化物自由基又與脂肪分子反應(yīng),生成氫過氧化物與自由基R·,通過自由基R·得鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、又再傳遞下去。此時(shí)就就是沒有活化劑得引發(fā),自由基也能不斷產(chǎn)生。隨著反應(yīng)得進(jìn)行,更多得脂肪分子轉(zhuǎn)變成氫過氧化物,氫過氧化物進(jìn)一步變化,產(chǎn)生更多得自由基。第四階段:當(dāng)自由基與自由基或自由基與自由基失活劑(以X表示)相結(jié)合,產(chǎn)生穩(wěn)定化合物時(shí),反應(yīng)便告結(jié)束。

反應(yīng)過程中產(chǎn)生許多短鏈羰基化合物,如醛、酮、羧酸等、就是產(chǎn)生酸敗與劣味得主要物質(zhì),而經(jīng)過氧化物得存在,對(duì)人體也會(huì)產(chǎn)生不良結(jié)果。

抗氧化劑得作用機(jī)理最主要就是終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得傳遞用模式如下(以AH代表抗氧化劑):

AH十R00·→R00H十A·AH十R·→RH十A·MszHq

抗氧化劑得自由基A·沒有活性,它不能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng),卻能參與一些終止反應(yīng)。如:

A·十A·→AA

A·十Roo·→ROOA_

油脂類抗氧化劑主要有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)、特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、生育酚(維生素E)等,它們皆屬于酚類抗氧化劑,在形成自由基后比較穩(wěn)定,其原因可解釋為:氧原子上不成對(duì)單電子能與苯環(huán)上得π電子云作用,發(fā)生共軛效應(yīng)。這種共軛得結(jié)果使個(gè)成對(duì)電子并不固定在氧原子上,而就是部分分布到苯環(huán)上。這樣,自由基得能量就有所降低,因此比較穩(wěn)定,不再引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),起到了抗氧化作用。(2)食品酶促氧化褐變得抑制

酶促氧化褐變就是食品中酚氧化酶催化酚類物質(zhì)發(fā)生氧化形成醌及其聚合物得一類反應(yīng)。由于反應(yīng)生成了黑色素類物質(zhì)、使食品得顏色加深,從而影響了食品得外觀質(zhì)量。

發(fā)生酶促氧化褐變需要3個(gè)條件:①酚氧化酶,②氧,②適當(dāng)?shù)梅宇愇镔|(zhì),這3個(gè)條件缺一不可。因此抑制食品酶促氧化褐變便可從這3個(gè)條件考慮。由于從食品中除去酚類物質(zhì)得可能性較小,可以采用得主要措施就就是破壞與抑制酚氧化酶得活性及消除氧。若在食品中添加適量得抗氧化劑,通過還原作用,消耗掉食品體系中得氧,就可起到防止食品得酶促氧化褐變。食品抗氧化劑得使用原則1、正確掌握食品抗氧化劑得使用時(shí)機(jī)

抗氧化劑只能起到阻礙氧化反應(yīng)、延緩食品開始敗壞得作用,但不能改變已經(jīng)變壞得后果。因此,在使用抗氧化劑時(shí),必須正確掌握在早期階段使用,以發(fā)揮其抗氧化作用。如油脂得氧化酸敗就是自發(fā)得鏈?zhǔn)椒磻?yīng),在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得引發(fā)期之前加入抗氧化劑,即能阻斷過氧化物得產(chǎn)生,切斷反應(yīng)鏈,從而發(fā)揮其抗氧化作用,達(dá)到防止氧化得目得。反之,抗氧化劑加入過遲,即使加入較多量得抗氧化劑,也已無法阻止氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及過氧化物得分解反應(yīng),往往還會(huì)發(fā)生相反得作用。這就是因?yàn)榭寡趸瘎┍旧砭褪且妆谎趸眠€原性物質(zhì),被氧化了得抗氧化劑反而可能促進(jìn)油脂氧化。食品酶促氧化褐變反應(yīng)開始階段必須有酚氧化酶與氧得參加,但一旦將酚氧化成醌后,進(jìn)一步聚合成黑色素得反應(yīng)則就是自發(fā)得。因此,使用抗氧化劑除去氧必須在開始階段,才能起到防止食品發(fā)生酶促氧化褐變得作用。2、復(fù)配抗氧化劑得使用由于食品得成分非常復(fù)雜,有時(shí)使用單一得抗氧化劑很難起到最佳抗氧化作用。這時(shí),可以采用多種抗氧化劑復(fù)合起來使用,也可以與防腐劑、乳化劑等其她食品添加劑聯(lián)合使用。同時(shí)還可以使用抗氧化增效劑,使抗氧化作用明顯增加。抗氧化增效劑就是指本身沒有抗氧化作用,但與抗氧化劑并用時(shí),卻能增加抗氧化劑得抗氧化效果得一類物質(zhì)。常用得增效劑有檸檬酸、磷酸、乙二胺四乙酸(EDTA)等。一般認(rèn)為,這些物質(zhì)能與促進(jìn)氧化得微量金屬離子生成絡(luò)合物,使金屬離子失去促進(jìn)氧化得作用。也有人認(rèn)為,抗氧化增效劑(指酸性物質(zhì),用SH表示)可與抗氧化劑生成得產(chǎn)物基團(tuán)(A?)作用,使抗氧化型(AH)獲得再生:

A?十SH→AH十S?一般酚型抗氧化劑,可添加其使用量得25％~50%得檸檬酸等作為增效劑。凡兩種以上得抗氧化劑混合使用,或與增效劑并用,往往比單獨(dú)使用效果顯著,這種現(xiàn)象稱為增效作用或協(xié)同作用。3、對(duì)影響抗氧化劑還原性得因素加以控制為更有效發(fā)揮抗氧化劑得作用,對(duì)影響其還原性得各種因素必須加以控制。這些影響因素有光、熱、氧、金屬離子與抗氧化劑在食品中得分散狀態(tài)等。食品抗氧化劑紫外光、熱都能起到自由基引發(fā)劑得作用,可引起并促進(jìn)氧化反應(yīng)得進(jìn)行。有些抗氧化劑,經(jīng)過加熱,特別就是高溫如油炸后,也容易分解或揮發(fā)而失去抗氧化作用。例如幾種抗氧化劑在大豆油中經(jīng)加熱至170℃,其完全分解失效得時(shí)間分別就是:BHT90min,BHA60min,PG30min。此外,BHT在70℃以上,BHA在100℃以上加熱,則會(huì)迅速升華揮發(fā)。

食品得氧化反應(yīng)必須有氧得存在才能進(jìn)行,如果任由食品與大量氧宜接接觸,即使大量添加抗氧化劑,也很難達(dá)到預(yù)期得抗氧化效果。因此,在食品中添加抗氧化劑得同時(shí),應(yīng)采取真空密封或充氮包裝,以降低氧得濃度或隔絕空氣中得氧,使抗氧化劑更好地發(fā)揮作用。

/view/36056.htm鐵等重金屬離子就是促進(jìn)氧化得催化劑,它們能縮短誘導(dǎo)期,提高過氧化物得分解速度,從而提高了自由基產(chǎn)生得速度。它們得存在會(huì)使抗氧化劑迅速發(fā)生氧化而失去作用。因此,在添加抗氧化劑時(shí),應(yīng)盡量避免這些金屬離子混入食品,同時(shí)還可使用增效劑,以絡(luò)合金屬離子。另外,抗氧化劑在食品中用量較少,為使其充分發(fā)揮作用,必須將其均勻分散在食品中。我國食品抗氧化劑得發(fā)展?fàn)顩r

中國將茶多酚用于食品添加劑中,用來替代化學(xué)合成類抗氧化劑,市場(chǎng)銷售量可達(dá)到1000噸／年以上。我國南方茶葉資源比較豐富,每個(gè)區(qū)鄉(xiāng)基本上都建有茶場(chǎng),而生產(chǎn)茶多酚得主要原料就是粗老茶葉、茶葉末或修剪后得茶樹枝。年產(chǎn)5噸茶多酚需原料170噸(干)。從各個(gè)地區(qū)得茶場(chǎng)情況瞧,粗老茶葉、茶葉末修剪后得茶樹枝可以充分保證原料供應(yīng)。在生產(chǎn)過程中僅有少量廢水(3—4噸／天)排放,廢水中不含有任何有毒物質(zhì),有部分茶葉渣排放,排放量為580公斤／天(干基),茶葉渣可充分發(fā)酵用作農(nóng)用優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。5噸／年茶多酚生產(chǎn)廠,副產(chǎn)1噸咖啡因,總投資為87萬元,年生產(chǎn)總成本為155萬元,茶多酚目前國內(nèi)售價(jià)約500元／公斤,第一期茶多酚(不計(jì)咖啡因)年利稅近100萬元,一年之內(nèi)即可收回全部投資,經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。中國南方茶葉資源豐富,特別就是利用粗老茶葉與茶葉下腳料屬廢物利用,可以受到國家產(chǎn)業(yè)政策得支持,享受優(yōu)惠稅收,經(jīng)濟(jì)效益將更加可觀,市場(chǎng)前景十分廣闊。

二、油溶性抗氧化劑

(一)常見得幾種油溶性合成抗氧化劑

1、丁基羥基茴香醚(叔丁基對(duì)羥基茴香醚;丁基大茴醚BHA)丁基羥基茴香醚,白色或微黃色結(jié)晶狀物,熔點(diǎn)48~63℃,沸點(diǎn)264~270℃(98KPa),高濃度就是略有酚味,易溶于乙醇(25g/100mL,25℃)、丙二醇與油脂,不溶于水。BHA對(duì)熱穩(wěn)定,在弱堿條件下不易被破壞,與金屬離子作用不著色。分子式:C11H16O2分子量:180、25結(jié)構(gòu)式:

來源與制法①由對(duì)苯二苯與叔丁醇反應(yīng),生成2-叔丁基對(duì)苯二酚,再在鋅粉存在下與硫酸二甲酯反應(yīng)而制得。②以磷酸或硫酸為催化劑,對(duì)羥基茴香醚與叔丁醇反應(yīng)制得。毒理學(xué)依據(jù)

①LD50:小鼠口服1100mg/kg(bw)(雄性),小鼠口服1300mg/kg(bw)(雌性);大鼠口服2000mg/kg(bw),大鼠腹腔注射200mg/kg(bw);兔口服2100mg/kg(bw)。

②ADI:0~0、5mg/kg(FAO/WHO,1994)。抗氧化性能:就是由它放出得氫離子阻斷油脂自動(dòng)氧化而實(shí)現(xiàn)得。BHA除抗氧化性能外,還具有相當(dāng)強(qiáng)得殺菌力,可阻止曲霉孢子得生長與黃曲霉毒素得生成。其抗霉效力比對(duì)羥基苯甲酸丙脂還大。用途與注意事項(xiàng)丁基羥基茴香醚就是一種很好得抗氧劑,在有效濃度時(shí)沒有毒性。作食品抗氧劑,能阻礙油脂食品得氧化作用,延緩食品開始敗壞得時(shí)間。其在食品中得最大用量以脂肪計(jì)不得超過0、2g/kg。其用量為0、02%時(shí)比0、01%得抗氧效果提高10%,當(dāng)用量超過0、02%就是抗氧化效果反而下降。作化妝品得抗氧化劑時(shí),能對(duì)酸類、氫醌、甲硫氨基酸、卵磷脂及硫化二丙酸等起抗氧化作用。亦可作飼料得抗氧劑。

我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760―1996)中規(guī)定:丁基羥基茴香醚可用于食用油脂、油炸食品、干魚制品、餅干、方便面、速煮米、果仁罐頭、腌臘肉制品、早餐谷類食品,其最大使用量為0、2g/kg