食品抗氧化劑

1、食品抗氧化劑食品抗氧化劑 AntioxidantsAntioxidants一一. .抗氧化劑抗氧化劑二二. .抗氧化機(jī)理抗氧化機(jī)理三三. .脂溶性抗氧劑脂溶性抗氧劑四四. .水溶性抗氧劑水溶性抗氧劑五五. .食品抗氧化劑的發(fā)展趨勢(shì)食品抗氧化劑的發(fā)展趨勢(shì)六六. .我們的制作團(tuán)隊(duì)我們的制作團(tuán)隊(duì) 因?yàn)槭秤糜椭A存過程中極易受到光、熱、酶、金屬離子等作用因?yàn)槭秤糜椭A存過程中極易受到光、熱、酶、金屬離子等作用而發(fā)生氧化而發(fā)生氧化, ,形成各種氧化物形成各種氧化物, ,從而導(dǎo)致油脂酸敗變質(zhì)。從而導(dǎo)致油脂酸敗變質(zhì)。 那么食物變質(zhì)后，人食用了就會(huì)就會(huì)產(chǎn)生那么食物變質(zhì)后，人食用了就會(huì)就會(huì)產(chǎn)生酸敗油脂急性中毒的

2、現(xiàn)象，其毒性作用主要有酸敗油脂急性中毒的現(xiàn)象，其毒性作用主要有3 3個(gè)個(gè)方面方面: :對(duì)胃腸道的直接刺激作用；造成機(jī)體缺氧對(duì)胃腸道的直接刺激作用；造成機(jī)體缺氧, ,而出現(xiàn)黏膜、皮膚紫紺；患者出現(xiàn)急性呼吸、循而出現(xiàn)黏膜、皮膚紫紺；患者出現(xiàn)急性呼吸、循環(huán)功能衰竭現(xiàn)象。環(huán)功能衰竭現(xiàn)象。為什么要使用抗氧化劑？不使用抗氧化劑的后果呢 因此，食物的保存非常重要，為了防止或因此，食物的保存非常重要，為了防止或延緩食物變質(zhì)延緩食物變質(zhì), ,通?？刹扇〉蜏?、避光、密封貯藏通?？刹扇〉蜏?、避光、密封貯藏等措施等措施, ,但事實(shí)上這些方法效果并不理想。最行之但事實(shí)上這些方法效果并不理想。最行之有效、經(jīng)濟(jì)方便的做法還

3、是添加抗氧化劑。有效、經(jīng)濟(jì)方便的做法還是添加抗氧化劑。俗話說(shuō)：“民以食為天”?？寡趸瘎┑奶攸c(diǎn) 理想的抗氧化劑必須無(wú)毒或毒性小，不影理想的抗氧化劑必須無(wú)毒或毒性小，不影響食品的色香味，微量即有抗氧作用，性響食品的色香味，微量即有抗氧作用，性 質(zhì)穩(wěn)質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)熱安定，無(wú)揮發(fā)性，溶解度好，并容易定，對(duì)熱安定，無(wú)揮發(fā)性，溶解度好，并容易制得制得。使用意義 終止貯藏、加工過程中因自由基的導(dǎo)致的鏈終止貯藏、加工過程中因自由基的導(dǎo)致的鏈鎖反應(yīng)，延緩食品被氧化的過程。鎖反應(yīng)，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(shí)的感覺??？含有抗氧化劑的食品特丁基對(duì)苯二酚 天然抗氧化劑是指動(dòng)植物體及其代謝物中提取的

4、具有抗氧化能力的物質(zhì)，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(xiàn)代工業(yè)手段在化工廠中有機(jī)合成的抗氧化劑，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。 油溶性抗氧化劑可以均勻的分布在油脂中，對(duì)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(fēng)味和質(zhì)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。 二二. .抗氧化機(jī)理抗氧化機(jī)理mechanismmechanism1.1.氧化過程氧化過程 ( (自由基反應(yīng)自由基反應(yīng)) )自由基誘發(fā)：自由基誘發(fā)：R

5、-CHR-CH3 3( (脂類脂類) R-CH) R-CH2 2 （慢）（慢）過氧化自由基產(chǎn)生：過氧化自由基產(chǎn)生：R-CHR-CH2 2 + O+ O2 2 R-CH R-CH2 2-O-O-O-O （活潑，快）（活潑，快）氧化物產(chǎn)生氧化物產(chǎn)生：R-CHR-CH3 3 + R-CH+ R-CH2 2-O-OR-CH-O-OR-CH2 2-O-OH + R-CH-O-OH + R-CH2 2 （快）（快）氧化鏈傳遞：氧化鏈傳遞：-CH=CH- + R-CH-CH=CH- + R-CH2 2-O-OH -O-OH （快）（快）形成氧化鏈鎖反應(yīng)；不斷產(chǎn)生低級(jí)形成氧化鏈鎖反應(yīng)；不斷產(chǎn)生低級(jí)酸酸、酮酮、

6、醛醛類物質(zhì)類物質(zhì) O /Me/h COOHCOHCOCH2CH3CHCHOO2 2、抗氧化過程、抗氧化過程抗氧化劑抗氧化劑: : AHAHRCHRCH2 2 + AH RCH + AH RCH3 3 + A + A ( (降低活性自由基濃度降低活性自由基濃度) )R-CHR-CH2 2-O-O + AH -O-O + AH R-CHR-CH2 2-O-OH-O-OH + A + A( (終止氧化反應(yīng)傳遞鏈終止氧化反應(yīng)傳遞鏈) ) R-CH R-CH2 2-O-O-O-O R-CH R-CH2 2 + O+ O2 2 RCHRCH3 3 + A + A M Mn+n+ AH M+ AH Mn+n

7、+A A- -n n （掩蔽金屬離子）（掩蔽金屬離子）(A + A - A-A ) (A + A - A-A ) （自身轉(zhuǎn)為惰性形式自身轉(zhuǎn)為惰性形式） AHAH抗氧劑與抗氧化劑的區(qū)別抗氧劑與抗氧化劑的區(qū)別 抗氧劑是一類化學(xué)抗氧劑是一類化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其在聚合物體系中物質(zhì)，當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時(shí)，就可延緩或僅少量存在時(shí)，就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進(jìn)行，抑制聚合物氧化過程的進(jìn)行，從而阻止聚合物的老化并延從而阻止聚合物的老化并延長(zhǎng)其使用壽命，又被稱為長(zhǎng)其使用壽命，又被稱為“防老劑防老劑”。 抗氧化劑是能阻止或延緩食抗氧化劑是能阻止或延緩食品氧化變質(zhì)、提高食品穩(wěn)定性和延品氧化變質(zhì)、提高食品穩(wěn)定

8、性和延長(zhǎng)貯存期的食品添加劑。長(zhǎng)貯存期的食品添加劑。其具有以下規(guī)律其具有以下規(guī)律: : 脂肪鏈越長(zhǎng)，脂溶性越好；富脂食品中易分散脂肪鏈越長(zhǎng)，脂溶性越好；富脂食品中易分散 還原性基團(tuán)比例還原性基團(tuán)比例大, 易被氧化，抗氧化活性強(qiáng)易被氧化，抗氧化活性強(qiáng) 分子量增加分子量增加，避免氧化后產(chǎn)生小分子物質(zhì)。避免氧化后產(chǎn)生小分子物質(zhì)。三、脂溶性抗氧化劑三、脂溶性抗氧化劑OHCH3C(CH3)3C(CH3)3OHOHOHCOOC3H7O HOHC( C H3)3BHTBHT3-BHA3-BHAPGPGTBHQTBHQ幾種幾種脂溶性抗氧化劑脂溶性抗氧化劑 OCH3OHC(CH3)31.丁基羥基茴香醚丁基羥基茴香

9、醚butylated hybroxyanisole 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱BHA 或稱：或稱：叔丁基叔丁基-4-4羥基茴香醚，丁基大茴香醚羥基茴香醚，丁基大茴香醚化學(xué)式化學(xué)式 C C1111H H1616O O2 2 分子式量分子式量 180.25180.25，有，有2 2種異構(gòu)體種異構(gòu)體 3-BHA( 3-BHA(效果好效果好, ,熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定) 2-BHA ) 2-BHA （易氧化）（易氧化）OCH3OHC(CH3)3O CH3O HC(CH3)3 白色或微黃色結(jié)晶粉末白色或微黃色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)4848 6363，不溶于水，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇及油脂類易溶于乙醇、丙二醇及油脂類。對(duì)熱穩(wěn)定，

10、長(zhǎng)時(shí)間日光照射。對(duì)熱穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間日光照射顏色會(huì)變深。顏色會(huì)變深。BHA以以0.005%-0.02%，超過，超過0.02%，效果反，效果反而下降。而下降。 ADI為為0.5mg/kg 2- BHA（主體是醚主體是醚），混合，混合物中物中2- BHA10% 3- BHA，混合物中，混合物中2- BHA占占90%90%， 3-位比位比2-位抗氧能力高位抗氧能力高1.5倍倍理化性質(zhì)： 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(qiáng)的抗微生物作用。因其所具有的酚羥基具有較強(qiáng)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(shí)可阻止寄生曲霉孢子的生長(zhǎng)和阻礙黃曲霉素的生

11、成。（1）以對(duì)羥基茴香醚與叔丁醇并以硫酸或磷酸為催化劑而制成。OCH3OHHO-C(CH3)3H3PO4OCH3OHC(CH3)380COCH3C(CH3)3OH（2）以對(duì)苯酚和叔丁醇，以磷酸為催化劑，在101下反應(yīng)產(chǎn)生中間體叔丁基對(duì)苯二酚，再與硫酸二甲酯進(jìn)行半甲基化反應(yīng)而制的。O HO HH O-C(CH3)3O HO HC (C H3)3O HO HC (C H3)3(C H3)2SO4O C H3O HC (C H3)3O C H3OHC (C H3)32.2.二丁基羥基甲苯二丁基羥基甲苯butylated hydroxytoluenebutylated hydroxytoluene，簡(jiǎn)

12、稱BHTBHT 或或2 2，6-6-二特丁基對(duì)甲酚二特丁基對(duì)甲酚化學(xué)式化學(xué)式 C C1515H H2424O O 分子式量分子式量220.36220.36 理化性質(zhì)：白色結(jié)晶性粉末，無(wú)臭無(wú)味；不溶于水及甘油，溶理化性質(zhì)：白色結(jié)晶性粉末，無(wú)臭無(wú)味；不溶于水及甘油，溶于乙醇、油脂及有機(jī)溶劑；對(duì)熱，光穩(wěn)定；遇到金屬離子不變色。于乙醇、油脂及有機(jī)溶劑；對(duì)熱，光穩(wěn)定；遇到金屬離子不變色。熔點(diǎn)熔點(diǎn)69.5-70.569.5-70.5。沸點(diǎn)265 ?？梢耘c可以與BHABHA配合使用。配合使用。ADIADI為為0-0.5mg/kg0-0.5mg/kg。OHCH3C(CH3)3C(CH3)3 BHTBHT以對(duì)甲

13、酚和異丁醇為原料，用硫以對(duì)甲酚和異丁醇為原料，用硫酸、磷酸為催化劑，在加壓下反應(yīng)而制酸、磷酸為催化劑，在加壓下反應(yīng)而制得。得。CH3OHH2SO4H3PO4OHC(CH3)3CH3(CH3)3C2 H2O2 HO-C(CH3)33.3.沒食子酸酯gallate,(丙、異戊、丁、辛酯)沒食子酸丙酯沒食子酸丙酯 propyl gallate propyl gallate 簡(jiǎn)稱 PGPG；五倍子（棓）酸OHOHOHCOOC3H7化學(xué)式化學(xué)式 C C1010H H1212O O5 5 分子量分子量 212.21212.21理化性質(zhì)：白色或淡褐黃色結(jié)晶粉末理化性質(zhì)：白色或淡褐黃色結(jié)晶粉末, ,無(wú)臭，稍有

14、苦味。熔無(wú)臭，稍有苦味。熔 點(diǎn)點(diǎn)146-150146-150；易與金屬離子形成有色絡(luò)合物。難溶于水；易與金屬離子形成有色絡(luò)合物。難溶于水（0.35g/100ml0.35g/100ml）。）。用于油炸食品時(shí)，可用用于油炸食品時(shí)，可用PG0.01%PG0.01%，混入油中。，混入油中。ADIADI為為0-0-0.2mg/kg0.2mg/kg。 用沒食子酸與正丙醇，以硫酸為催化劑用沒食子酸與正丙醇，以硫酸為催化劑加熱加熱 120 ， 再酯化而制的。再酯化而制的。HOHOHOCOOHHOCH2CH2CH3H2SO4HOHOHOCOOCH2CH2CH3120C 4.4.特丁基對(duì)苯二酚特丁基對(duì)苯二酚ter

15、tiary butyl hydroquinonoe tertiary butyl hydroquinonoe 簡(jiǎn)稱 TBHQ 化學(xué)式化學(xué)式 C C1010H H1414O O2 2 分子量分子量166.22 166.22 OHOHC(CH3)3理化性質(zhì)：白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)理化性質(zhì)：白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)126.5 126.5 128.5128.5，幾乎不溶于水，幾乎不溶于水， 溶于乙醇、乙酯、植物油等有機(jī)溶劑。溶于乙醇、乙酯、植物油等有機(jī)溶劑。 TBHQTBHQ的結(jié)構(gòu)與的結(jié)構(gòu)與BHABHA和和BHTBHT相似，但因其苯環(huán)上的酚羥基多余相似，但因其苯環(huán)上的酚羥基多余BHABHA、BHT,BHT,其抗

16、氧化效果優(yōu)于它們。其抗氧化效果優(yōu)于它們。ADIADI為為0-0.2 g/kg0-0.2 g/kg，還可以用于干魚制品、餅干、方便面、速煮，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%0.01%-0.02%。脂肪鏈越短脂肪鏈越短, ,親水基比例大親水基比例大, ,水溶性越好水溶性越好L-抗壞血酸，即維生素C（Ascorbic Acid）化學(xué)結(jié)構(gòu)式為： 維生素C，白色或微黃色結(jié)晶，無(wú)臭，有酸味，受光會(huì)慢慢 變化，在干燥狀態(tài)下比較穩(wěn)定，在水中很快分解，溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。常

17、以鈉鹽形式使用，添加量為0.003%-0.05%。ADI沒有規(guī)定。Vc在瓜果蔬菜中的含量是非常大的，像番茄、草莓、柑橘、西蘭花等，因此多吃瓜果蔬菜可以驅(qū)除人體的自由基，具有防老的功效！其制備常以葡萄糖為原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。OHOOHOHOHOH L-抗壞血酸高級(jí)脂肪酸酯不僅保持了L-抗壞血酸抗氧化性能和生理活性，而且在動(dòng)植物油等非水體系中溶解性和穩(wěn)定性均有顯著提高，是一種安全、高效、無(wú)毒和營(yíng)養(yǎng)型脂溶性抗氧化劑。L-抗壞血酸高級(jí)脂肪酸酯 L-抗壞血酸是水溶性抗氧化劑，而 L-抗壞血酸高級(jí)脂肪酸酯卻是脂溶性抗氧化劑。為什么呢？這是由于后者脂肪鏈較長(zhǎng)這是由于后者脂肪鏈較長(zhǎng), ,親油基比例大親油基比例大

18、, ,脂溶性較好。脂溶性較好。茶多酚茶多酚Tea polyphenolTea polyphenol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:OHOHOHOOOROHOHR 茶多酚具有很強(qiáng)的抗氧化活性，而且對(duì)熱、酸穩(wěn)定，水溶性好，安全性佳，其主要清除體內(nèi)氧自由基而產(chǎn)生抗氧化作用。對(duì)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(zhì)，與多種抗氧化劑VE、磷脂、琥珀酸等合作使用具有顯著地協(xié)同作用。茶多酚 茶多酚的抗氧化和抗誘變性還表現(xiàn)在它能抑制致癌物質(zhì)亞硝酸胺的形成，具有防癌作用。 因此，平時(shí)多喝點(diǎn)茶葉茶對(duì)于清除機(jī)體內(nèi)的氧自由基和預(yù)防癌癥具有一定的功效。 此外

19、，茶多酚還廣泛應(yīng)用于食用動(dòng)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(chǎn)品中，是油脂和含油食品的理想天然抗氧化劑。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(jī)溶劑萃取殘?jiān)∫簻p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粗茶多酚茶葉沉淀法提取工藝路線如下：沸水浸取殘?jiān)∫航饘冫}沉淀酸溶解殘?jiān)峄阂宜嵋阴ポ腿∷畬右宜嵋阴訚饪s干燥粗茶多酚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(xiàn)報(bào)道，其分離原理是用吸附樹脂對(duì)多酚類有機(jī)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

20、脂吸附解吸附茶葉殘?jiān)?fù)載樹脂再生樹脂洗脫劑減壓蒸餾回收溶劑濃縮液干燥粗茶多酚理化性質(zhì)：黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)為無(wú)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(shù)黃酮類化合物可與鋁鹽、鎂鹽、鉛鹽或鋯鹽生成有色的絡(luò)合物。黃酮類化合物廣泛存在于植物的各個(gè)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(jié)合成苷類，小部分以游離態(tài)（苷元）的形式存在。典型黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)山楂黃酮高粱黃酮HOHOCH3OOOHOHOOHHOOOHOH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(fù)洗滌

21、濾渣濾液減壓蒸餾成糊狀，乙醚萃取除去脂質(zhì)以稀鹽酸調(diào)PH=45，乙酸乙酯萃取萃取液合并 ，蒸餾除去大部分溶劑自然干燥的黃酮抗氧化劑。許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(zhèn)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(duì)治療冠心病、心絞痛、高血壓等有顯著效果;對(duì)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。 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(chǎng)非常普遍，而我國(guó)及歐美國(guó)家這幾年的發(fā)展也相當(dāng)?shù)难杆佟ｎ惡}卜素概念：類胡蘿卜素（carotenoid）：一類重要的天然色素的總

22、稱，屬于化合物。普遍存在于動(dòng)物、高等植物、真菌、藻類和細(xì)菌中的黃色、橙紅色或紅色的色素，主要是-胡蘿卜素 和-胡蘿卜素，因此而得名HCHCC H3CHCHCHCC H3CHCHCHCHCCHCHCHCCHCHC H3H3CC H3C H3C H3C H3H3CH3CHCHCCH3CHCHCHCCH3CHCHCHCHCCHCHCHCCHCHCH3H3CCH3CH3CH3CH3H3CH3CHOOH-胡蘿卜素-胡蘿卜素性質(zhì) 類胡蘿卜素多數(shù)不溶于水，溶于脂肪和脂溶劑，不穩(wěn)定，易氧化，亦稱脂色素。 類胡蘿卜素含氧胡蘿卜素不含氧胡蘿卜素又被稱為葉黃素(Xanthophyll)如：類胡蘿卜素酯和類胡蘿卜素酸又被稱為胡蘿卜素（Carotene）或類胡蘿卜素碳?xì)浠衔?在一些水果和綠色蔬菜中含有豐富的胡蘿卜素以及維生素，它們與人體健康息息相關(guān)，因此，我們要合理膳食，