第3節抗氧化劑最主要的食品敗壞的原因物理的化學的酶微生物

氧化

抗氧化劑是重要的一類食品添加劑，它可防止食品成分氧化變質和腐敗，提高食品的穩定性和貯存期。抗氧化劑主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸敗，防止食品褪色、褐變、維生素被破壞。抗氧化劑（Antioxidants）是阻止氧氣不良影響的物質。它是一類能幫助捕獲并中和自由基，從而祛除自由基對人體損害的一類物質。因為食用油脂貯存過程中極易受到光、熱、酶、金屬離子等作用而發生氧化,形成各種氧化物,從而導致油脂酸敗變質。為什么要使用抗氧化劑？那么食物變質后，人食用了就會就會產生酸敗油脂急性中毒的現象，其毒性作用主要有3個方面:對胃腸道的直接刺激作用；造成機體缺氧,而出現黏膜、皮膚紫紺；患者出現急性呼吸、循環功能衰竭現象。不使用抗氧化劑的后果呢

因此，食物的保存非常重要，為了防止或延緩食物變質,通常可采取低溫、避光、密封貯藏等措施,但事實上這些方法效果并不理想。最行之有效、經濟方便的做法還是添加抗氧化劑。俗話說：“民以食為天”。抗氧化劑的特點理想的抗氧化劑必須無毒或毒性小，不影響食品的色香味，微量即有抗氧作用，性質穩定，對熱安定，無揮發性，溶解度好，并容易制得。使用意義終止貯藏、加工過程中因自由基的導致的鏈鎖反應，延緩食品被氧化的過程。食品抗氧化劑是不是有種似曾相識的感覺啊？含有抗氧化劑的食品特丁基對苯二酚一、抗氧化劑的分類按溶解性分類油溶性抗氧化劑水溶性抗氧化劑兼容性抗氧化劑按作用方式分類自由基吸附劑金屬離子螯合劑氧清除劑過氧化物分解劑酶抗氧化劑紫外線吸收劑或單線態氧猝滅劑按其來源可分為天然抗氧化劑合成抗氧化劑天然抗氧化劑是指動植物體及其代謝物中提取的具有抗氧化能力的物質，如生育酚、混合濃縮物、茶多酚、植酸等。

合成抗氧化劑是指利用現代工業手段在化工廠中有機合成的抗氧化劑，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。區別油溶性抗氧化劑可以均勻的分布在油脂中，對油脂和含油脂的食品具有很好的抗氧化作用，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。

水溶性抗氧化劑能溶于水，主要用于防止食品氧化變色以及因氧化而降低食品的風味和質量，還能防止罐頭容器里的鍍錫層的腐蝕，常用的品種有抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽等。

1.氧化過程(自由基反應)⑴自由基誘發：R-CH3(脂類)R-CH2·

（慢）⑵過氧化自由基產生：R-CH2·

+O2

→R-CH2-O-O·

（活潑，快）⑶氧化物產生：R-CH3

+R-CH2-O-O·→R-CH2-O-OH+R-CH2·（快）二、抗氧化劑的作用機理⑷氧化鏈傳遞：-CH==CH-+R-CH2-O-OH→（快）（5）形成氧化鏈鎖反應；不斷產生低級酸、酮、醛類物質抗氧化劑:AH⑴RCH2·+AH→RCH3+A·(降低活性自由基濃度)⑵R-CH2-O-O·+AH→R-CH2-O-OH+A·

(終止氧化反應傳遞鏈)

R-CH2-O-O·

R-CH2·+O2RCH3+A·⑶Mn++AH→Mn+[A-]n

（掩蔽金屬離子）⑷(A·+A·--→A-A)（自身轉為惰性形式）2、抗氧化過程1）吸收氧原子發生還原反應，從而抑制氧化反應;2）釋放氫離子將過氧化物破壞,吸收過氧化物或其游離基從而終止了鏈反應;3）有些氧化劑能抑制氧化酶類的活動。3.作用機理三、抗氧化劑使用中注意事項抗氧化劑必須使用在新鮮的食品中；增效劑的使用；

代表：檸檬酸、磷酸、酒石酸、抗壞血酸等酸性物質。3.抗氧化劑的分散；4.輔助手段并用。BHT3-BHATBHQ幾種脂溶性抗氧化劑四、常用抗氧化劑化學式C11H16O2

分子式量180.25，有2種異構體3-BHA(效果好,熱穩定)2-BHA（易氧化）1.

丁基羥基茴香醚(BHA)

白色或微黃色結晶粉末，熔點48

63℃，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇及油脂類。對熱穩定，長時間日光照射顏色會變深。

ADI為0.5mg/kg3-位比2-位抗氧能力高1.5~2倍理化性質：

BHA多用于魚、肉、罐頭、油脂、油炸食品及面制品的抗氧化，并有很強的抗微生物作用。因其所具有的酚羥基具有較強的抗菌能力，用量0.015%即可抑制金黃色葡萄球菌，用量0.028%時可阻止寄生曲霉孢子的生長和阻礙黃曲霉素的生成。應用BHA的制備法（1）以對羥基茴香醚與叔丁醇為原料，并以硫酸或磷酸為催化劑而制成。（2）以對苯酚和叔丁醇，以磷酸為催化劑，在101℃下反應產生中間體叔丁基對苯二酚，再與硫酸二甲酯進行半甲基化反應而制的。化學式C15H24O；分子式量220.36

理化性質：白色結晶性粉末，無臭無味；不溶于水及甘油，溶于乙醇、油脂及有機溶劑；對熱，光穩定；遇到金屬離子不變色。熔點69.5-70.5℃。沸點265℃。可以與BHA配合使用。ADI為0-0.5mg/kg。2.1,3-二叔丁基羥基甲苯（BHT）BHT的制備方法

BHT以對甲酚和異丁醇為原料，用硫酸、磷酸為催化劑，在加壓下反應而制得。化學式C10H12O5；分子量212.21理化性質：白色或淡褐黃色結晶粉末,無臭，稍有苦味。熔點146-150℃；易與金屬離子形成有色絡合物。難溶于水（0.35g/100ml）。用于油炸食品時，可用PG0.01%，混入油中。ADI為0-0.2mg/kg。3.沒食子酸丙酯（PG）用沒食子酸與正丙醇，以硫酸為催化劑加熱120℃，再酯化而制的。PG的制備法化學式C10H14O2；分子量166.224.特丁基對苯二酚（TBHQ）理化性質：白色結晶粉末，熔點126.5

128.5℃，幾乎不溶于水，溶于乙醇、乙酯、植物油等有機溶劑。

TBHQ的結構與BHA和BHT相似，但因其苯環上的酚羥基多于BHA、BHT,其抗氧化效果優于它們。ADI為0-0.2g/kg，還可以用于干魚制品、餅干、方便面、速煮米、干果罐頭、腌制肉制品等，一般建議使用量為油脂總量的0.01%-0.02%。幾十種酚類化合物的總稱，主體為兒茶素類及其衍生物。兒茶素:茶多酚5.茶多酚Teapolyphenol茶多酚具有很強的抗氧化活性，而且對熱、酸穩定，水溶性好，安全性佳，其主要清除體內氧自由基而產生抗氧化作用。

對葡萄球菌、大腸桿菌、枯草菌、金黃的鏈球菌等由抑制作用，可以防止食品腐敗變質，與多種抗氧化劑VE、磷脂、琥珀酸等合作使用具有顯著地協同作用。茶多酚的特殊作用茶多酚的抗氧化和抗誘變性還表現在它能抑制致癌物質亞硝酸胺的形成，具有防癌作用。因此，平時多喝點茶葉茶對于清除機體內的氧自由基和預防癌癥具有一定的功效。此外，茶多酚還廣泛應用于食用動植物油脂、油炸食品、肉制品、乳制品、焙燒食品、糖果食品、飲料、功能性食品等產品中，是油脂和含油食品的理想天然抗氧化劑。茶多酚制備方法溶劑萃取法沉淀法樹脂法萃取法一般工藝路線如下：濃縮液水或有機溶劑萃取殘渣浸取液減壓蒸餾粗提取物溶于水溶劑萃取溶劑層水層乙酸乙酯萃取水層乙酸乙酯層濃縮干燥茶葉沉淀法提取工藝路線如下：沸水浸取殘渣浸取液金屬鹽沉淀酸溶解殘渣酸化液乙酸乙酯萃取水層乙酸乙酯層濃縮干燥茶葉濃縮液回收水層沉淀樹脂法提取茶多酚的研究1998年以后才有文獻報道，其分離原理是用吸附樹脂對多酚類有機物有選擇性吸附的特性。該工藝流程如下：樹脂法制備工藝流程如下浸取浸取液大孔樹脂吸附解吸附茶葉殘渣負載樹脂再生樹脂洗脫劑減壓蒸餾濃縮液干燥粗茶多酚理化性質：黃酮類化合物多為結晶性固體，少數為無定型粉末，因其分子中多有酚羥基而呈酸性，故可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。多數黃酮類化合物可與鋁鹽、鎂鹽、鉛鹽或鋯鹽生成有色的絡合物。6.黃酮類

黃酮類化合物廣泛存在于植物的各個部位,尤其是花、葉部位,主要存在于蕓香科、唇形科、豆科、傘形科、銀杏科與菊科中。在植物體中通常與糖結合成苷類，小部分以游離態（苷元）的形式存在。典型黃酮類化合物的結構山楂黃酮高粱黃酮一般的提取方法：充分研磨樣品加入碳酸鈉，加熱浸取過濾并用熱水反復洗滌濾渣

濾液減壓蒸餾成糊狀，

乙醚萃取除去脂質,

以稀鹽酸調PH=4~5，

乙酸乙酯萃取,萃取液合并，蒸餾除去大部分溶劑，

自然干燥得到黃酮抗氧化劑。多研究已表明黃酮類化合物具有多種生物活性,除抗菌、消炎、抗突變、降壓、清熱解毒、鎮靜、利尿等作用外；在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有顯著效果。對治療冠心病、心絞痛、高血壓等有顯著效果;對降低舒張血壓,防治白律失常、心血管病和活血化疲也起重要作用。黃酮類化合物的應用

此外，以大豆異黃酮作為食品添加劑的食品和本身含有大豆異黃酮的保健食品，目前在日本市場非常普遍，而我國及歐美國家這幾年的發展也相當的迅速。

以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是今后食品工業的發展趨勢，開發實用、高效、成本低廉的天然抗氧化劑將是抗氧化劑研究的重點。五、抗氧化劑的發展趨勢

對于抗氧化活性成分及其效果的研究仍有許多問題，單一活性成分的抗氧化效果往往弱于混合物，且某一成