第六章食品的化學保藏

第六章食品的化學保藏第一節(jié)食品化學保藏的定義和特點一、食品添加劑及其使用1.概念：為改善食品的色、香、味以及防腐變質(zhì)，適應食品加工工藝的需要而加入到食品中的化學合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。2.食品添加劑與食品配料的區(qū)別食品配料：是公認安全的物質(zhì)，無需進行毒理評價，用量比較大，一般在3%以上，如鹽、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。食品添加劑：需要經(jīng)過毒理學檢驗，并有一定的ADI值，一般用量較小。3、食品添加劑在食品中可能的作用l）增強食品的保藏性、防止腐敗變質(zhì)、保持或提高食品的營養(yǎng)價值。防腐劑和抗氧化劑可降低這種損失，延長食品的保存期，并可防止食物中毒。2）改善食品的感觀性狀。食品加工后，有的褪色，有的變色，風味和質(zhì)地也可能有所改變。如果適當使用著色劑、香料以及乳化劑、增稠劑等，可保持食品的色、香、味、形態(tài)和質(zhì)地。3）有利于食品加工操作，適應生產(chǎn)的機械化和連續(xù)化。澄清劑、助濾劑和消泡劑、凝固劑等可在此方面發(fā)揮較大作用。4）滿足其他特殊要求。如無營養(yǎng)的甜味劑即可滿足糖尿病患者的特殊要求。

4、食品添加劑的分類及應用狀況我國列入GB2760-1996《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》的品種已達1150多種，并逐年增加，98年，達到1524種，到2003年，達到1747種。依照GBI2493-90《食品添加劑分類和代碼》，我國將食品添加劑分為22類，按英文字母順序排序依次為：酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧劑、漂白劑、膨松劑、膠姆糖基礎劑、著色劑、護色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營養(yǎng)強化劑、防腐劑、穩(wěn)定劑和凝固劑、甜味劑、增稠劑、香料及其它。5、安全性作為食品添加劑使用的物質(zhì)，其最重要的條件是使用的安全性，然后是工藝效果。一般要求：食品添加劑本身應經(jīng)過充分的毒理學評價，有嚴格的質(zhì)量標準，證明在一定的使用范圍內(nèi)對人體無害。進入人體后，最好能參與人體正常的物質(zhì)代謝；或經(jīng)正常解毒過程解毒后排出體外；或因不吸收排出體外；不能在人體內(nèi)因分解或反應形成對人體有害的物質(zhì)。國際上有關食品添加劑的權威機構(gòu)是FAO／WHO（聯(lián)合國糧農(nóng)組織／世界衛(wèi)生組織）。該機構(gòu)內(nèi)設食品添加劑專家委員會和食品添加劑標準委員會等。但這兩個組織所通過的決議均為建議，能否使用尚取決于本國的衛(wèi)生部。二、食品化學保藏的定義和特點1.化學保藏的定義食品化學保藏就是在食品生產(chǎn)和儲運過程中使用食品添加劑來提高食品的耐藏性和盡可能保持原有品質(zhì)的一種方法。2.防腐劑和抗氧化劑有一些食品添加劑，它能抑制微生物生長，防止食品腐敗變質(zhì)，稱為防腐劑：如苯甲酸、山梨酸、丙酸、尼泊金酯、亞硝酸鹽。有一些食品添加劑它能阻止或延續(xù)食品中成分被氧化的反應，稱為抗氧化劑：如BHA、BHT、VE、亞硫酸鹽、抗壞血酸、β-胡蘿卜素。3.化學保藏的原理化學保藏就是在食品中添加防腐劑和抗氧化劑來抑制微生物的生長和推遲化學反應的發(fā)生，從而達到保藏的目的。4.特點優(yōu)點：簡單、有效、經(jīng)濟。缺點：它是在有限時間內(nèi)才能保持食品原來的品質(zhì)狀態(tài)，屬于暫時性保藏。由防腐劑只能延長細菌生長滯后期，因而只有未遭細菌嚴重污染的食品，利用化學防腐劑才有效。抗氧化劑也是如此，在化學反應尚未發(fā)生前。并不能改善低質(zhì)食品的品質(zhì)，即如果食品腐敗變質(zhì)和氧化反應已經(jīng)開始，則決不能利用防腐劑和抗氧化劑將已經(jīng)腐敗變質(zhì)的食品變成優(yōu)質(zhì)食品。三、化學保藏的衛(wèi)生與安全性1、添加到食品中的化學制品在用量上受到限制。2、化學保藏的方法并不是全能的，它只能在一定時期內(nèi)防止食品變質(zhì)。3、化學保藏劑添加的時機需要掌握，時機不當就起不到預期的作用。第二節(jié)食品防腐劑及其使用一、防腐劑的作用和特點防腐劑是指能抑制微生物引起的腐敗變質(zhì)、延長食品保存期的一類食品添加劑，有時也被稱為抗菌劑。它的主要作用是抑制食品中微生物的繁殖。

1、防腐劑的抗菌譜與作用模式

一般來說，防腐劑的選擇首先是基于其抗菌譜或者其抗菌范圍。人們都希望采用具有廣譜抗菌能力的防腐劑，但是事實上只有少數(shù)一些防腐劑具有同時抑制幾類微生物的功能，絕大多數(shù)的防腐劑只能針對霉菌、細菌和酵母中的一類或者兩類有效，或者對其中的一些比較有效而對其它的效果比較弱，或者只是在一定pH條件下比如酸性條件下才起作用。

防腐劑的防腐原理大致有如下3種：（1）干擾微生物的酶系，破壞其正常的新陳代謝，抑制酶的活性。（2）破壞微生物的遺傳物質(zhì)，干擾其生存和繁殖；（3）與細胞膜作用，使細胞通透性上升，導致細胞內(nèi)物質(zhì)逸出而失活。

2.防腐劑的化學和物理性質(zhì)

在一些特定的體系下，抗菌劑需要象乳化劑一樣需要有一定的親水親油平衡能力。沸點也會直接影響防腐劑的活性，特別是其穿透能力。食品體系的pH會決定防腐劑的效果。與食品組分中的脂類、蛋白質(zhì)、碳水化合物和其它添加劑的反應，通常會使其抗菌效果下降。

3.食品性質(zhì)對防腐劑作用的影響前面已經(jīng)討論過，食品的組分與防腐劑起反應的話會使防腐劑的活性喪失。蛋白質(zhì)能與防腐劑結(jié)合使防腐劑失效。纖維也會與一些防腐劑結(jié)合而使其失效。脂類也能顯著影響一些防腐劑，一些親油性比較強的防腐劑可能會轉(zhuǎn)移到食品的脂相中，而遠離微生物生長繁殖的水相環(huán)境，因此導致防腐劑的活性下降。另外pH也會影響其活性。一些防腐劑還會水解和氧化。4.微生物種類和量對防腐劑作用的影響防腐劑添加之前食品體系中原始菌數(shù)對防腐劑的使用效果有顯著影響。很顯然，防腐劑不能取代食品加工操作過程的衛(wèi)生和安全控制，原始菌數(shù)必須很低，防腐劑才能有效果。如果原始菌數(shù)比較高的話，要想達到同樣的抗菌效果，必須添加大量的防腐劑，而這在安全角度是不允許的。另外，由于不同的防腐劑的抗菌譜不同，而食品中可能含有各類微生物，此時，選擇防腐劑就必須注意，一些防腐劑可能是一類微生物的有效抑制劑，卻有可能正好是另一類微生物的生長促進劑。比如，酚類物質(zhì)可以抑制革蘭氏陽性菌，但對革蘭氏陰性菌缺乏抑制能力，在特定的條件下甚至能成為后者的營養(yǎng)物。因此選擇防腐劑時不僅僅需要看防腐劑本身的抗菌譜，還需要綜合考慮。

二、常用防腐劑及其性質(zhì)和應用（一）有機酸及酯類1.苯甲酸及其鈉鹽（苯甲酸又名安息香酸）苯甲酸為白色鱗片狀或針狀結(jié)晶，難溶于水，易溶于乙醇。苯甲酸鈉易溶于水。阻礙微生物細胞的呼吸系統(tǒng)，使三羧酸循環(huán)（TCA）中的乙酰輔酶A→乙酰醋酸及乙酰草酸→檸檬酸之間的循環(huán)過程難以進行，并阻礙細胞膜正常生理作用

未解離的分子才起抑菌作用，其防腐效果視介質(zhì)的pH值而異，pH值2.5－4.0時抑菌效果最好。例如當pH值由7降至3.5時，其防腐效力可提高5－10倍pH對苯甲酸的解離效果pH未解離的苯甲酸（%）393.5459.3512.861.4470.144pK4.19來源；Baird-Parker（1980）Organicacis.InMicrobialEcologyofFoods，Vol.1，

editedbyJ.H.Silliker，

AcademicPress，NewYork，

p.126使用該類抑菌劑時需要注意下列事項：苯甲酸加熱到100℃時會升華。在酸性環(huán)境中易隨水蒸汽一起蒸發(fā)，因此操作人員需要有防護措施如戴口罩、手套等；苯甲酸及其鈉鹽在酸性條件下防腐效果良好，但對產(chǎn)酸菌的抑制作用卻較弱，所以該類防腐劑最好在時食品pH值為2.5~4.0時使用，以便充分發(fā)揮防腐劑的作用；嚴格控制用量，以保證食品的衛(wèi)生安全性。FAO/WHO：ADI為0－5mg/kg。根據(jù)我國衛(wèi)生標準規(guī)定，苯甲酸和苯甲酸鈉可用于醬油、醋、果汁、果醬、果酒、汽水等食品中，其最大使用量為0.2－1g/kg，濃縮果汁最大使用量為2g/kg。用量均以苯甲酸汁，1g苯甲酸鈉相當于0.847g苯甲酸使用苯甲酸時，先用少量乙醇溶解，再添加到食品中。使用苯甲酸鈉時，一般先配制成20%－30%的水溶液，再加入到食品中，攪拌均勻即可。長期以來人們認為，苯甲酸在人體內(nèi)與甘氨酸或葡萄糖醛酸結(jié)合生成馬尿酸，從尿中排出而不在體內(nèi)蓄積。但近年來有報道稱苯甲酸及其鈉鹽可引起過敏性反應，對皮膚、眼睛和粘膜有一定的刺激性。苯甲酸鈉還可引起腸道不適，再加之味道不良，可嘗出味道的最低值為0.1%（辛辣味），故近年使用有逐步減少的趨勢。2023/1/11212.山梨酸及其鉀鹽（花秋酸）為無色針狀或白色粉末狀結(jié)晶，無臭或稍有刺激臭，對光、熱穩(wěn)定，但久置空氣中易氧化變色。難溶于水，微溶于乙醇。山梨酸鉀極易溶于水，也易溶于高濃度蔗糖和食鹽溶液，因而在生產(chǎn)上被廣泛使用。

山梨酸：

C6H8O2CH3—CH＝CH—CH＝CH—COOH

山梨酸鉀：

C6H7O2KCH3—CH＝CH—CH＝CH—COOK山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽的防腐效果同樣也和被保存食品的pH值有關，pH值升高，抑菌效果降低。試驗證明山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽的抗菌力在pH值低于5~6時最佳。pH<5.0～6.0，對霉菌、酵母和好氣性微生物抑菌強；而對有芽胞的厭氣性微生物和嗜酸乳酸桿菌弱。抑制微生物尤其是霉菌細胞內(nèi)脫氫酶系統(tǒng)的活性，并與酶系統(tǒng)中的巰基結(jié)合，使多種重要的酶系統(tǒng)被破壞，（使分子中的共軛雙鍵氧化，產(chǎn)生分解和重排）從而達到抑菌和防腐的要求山梨酸是一種不飽和脂肪酸，能在人體內(nèi)參與正常的代謝活動，最后被氧化成CO2和H2O，故國際上公認其為無害的食品防腐劑FAO/WHO：ADI每千克體重0～25mg我國可用于醬油、醋、果醬、人造奶油、瓊脂奶糖、魚干制品、豆乳飲料、豆制素食品、糕點餡，最大用量為1.0g/kg；低鹽醬菜、面醬類、蜜餞類、山楂糕、果味露，罐頭的最大用量為0.5g/kg；果汁類、果子露、葡萄酒、果酒類的最大用量為0.6g/kg；汽酒、汽水的最大用量為0.2g/kg；濃縮果汁的最大用量不得超過2g/kg。用量均以山梨酸計，1g山梨酸鉀相當于0.752g山梨酸。

在食品中使用時應注意下列事項：山梨酸容易在加熱時隨水蒸汽蒸發(fā)，所以在使用時，應該將食品加熱冷卻后再按規(guī)定用量添加山梨酸類抑菌劑，以減少損失；山梨酸及其鉀鹽和鈣鹽對人體皮膚和粘膜有刺激性，要求操作人員佩戴防護眼鏡；山梨酸對微生物污染嚴重的食品防腐效果不明顯，因為微生物也可以利用山梨酸作為碳源。在微生物嚴重污染的食品中添加山梨酸不會起到防腐作用，只會加速微生物的生長繁殖。3.對羥基苯甲酸酯（尼泊金酯，甲、乙、丙、丁、庚）對羥基苯甲酸酯，多呈白色晶體，稍有澀味，幾乎無嗅，無吸濕性，對光和熱穩(wěn)定，微溶于水，而易溶于乙醇和丙二醇。對羥基苯甲酸酯的抑菌作用受pH值影響較小，適用的pH值范圍為4~8。該防腐劑屬于廣譜抑菌劑，對霉菌和酵母作用較強，對細菌中的革蘭氏陰性桿菌及乳酸菌作用較弱。其結(jié)構(gòu)式中R的碳鏈越長則抑菌效果越強，但溶解度下降。毒性與烷基鏈的長短有關，烷基鏈短者毒性大。另外動物毒理試驗的結(jié)果表明對羥基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸，但高于山梨酸，是較為安全的抑菌劑。主要使微生物細胞呼吸系統(tǒng)酶和電子傳遞系統(tǒng)酶的活性受抑制，并能破壞微生物細胞膜的結(jié)構(gòu)，從而起到防腐作用。對羥基苯甲酸酯也是由未解離分子發(fā)揮抑菌作用，其效力強于苯甲酸和山梨酸，而且使用范圍更廣。FAO/WHO：ADI每千克體重0～10mg（除丁酯外）我國規(guī)定可用于醬油和醋，最大用量分別為0.25g/kg和0.10g/kg；對羥基苯甲酸丙酯用于清涼飲料為0.10g/kg，果汁、果醬為0.20g/kg，水果蔬菜表皮為0.012g/kg。式中R分別為：─CH3

甲基(甲酯)─CH2CH3

乙基(乙酯)

─(CH2)2CH3

丙基(丙酯)

─CH(CH3)CH3

異丙基(異丙酯)

─(CH2)3CH3

丁基(丁酯)─CH2CH(CH3)CH3

異丁基(異丁酯)─(CH2)6CH3

庚基(庚酯)4.丙酸、丙酸鹽丙酸為無色透明油狀液體，丙酸鹽為白色的結(jié)晶顆粒或結(jié)晶性粉末，無臭或略有異臭，易溶于水。丙酸、丙酸鈣：對霉菌，需氧芽孢桿菌或革蘭氏陰性桿菌有較強的抑制作用，對引起食品發(fā)粘的菌類如枯草桿菌抑菌效果好，對防止黃曲霉毒素的產(chǎn)生有特效，但是對酵母菌幾乎無效，因此，特別適用于面包等焙烤食品的防腐。丙酸鹽作為一種霉菌抑制劑，必須在酸性環(huán)境中才能產(chǎn)生作用，即它實際上是通過丙酸分子來起到抑菌作用的，其最小抑菌濃度在pH5.0時為0.01%，pH6.5時為0.5%。丙酸的電離常數(shù)較低，這對于pH較高的面制品是非常有意義的，可用于面包、糕點等是食品中。

丙酸鈣：

C6H10O4Ca(CH3CH2COO)2Ca丙酸鈉：

C3H5O2NaCH3CH2COONa丙酸及其鹽是谷物、飼料儲藏中最有效的有機酸類防腐劑，在美國，被認為是安全的食品防腐劑，廣泛用于面包和加工干酪，在我國，廣泛用于糕點、餅干、面包等。日本規(guī)定：最大用量為5g·L-15.雙乙酸鈉乙酸鈉和乙酸的復合化合物,由短氫鍵締合。雙乙酸鈉對霉菌和細菌具有很強的抑制作用，被廣泛用于谷物制品、調(diào)味品、豆制品、醬菜等加工食品之中。雙乙酸鈉是乙酸鈉和乙酸的復合化合物,由短氫鍵締合。雙乙酸鈉為白色吸濕性結(jié)晶狀粉末，分子式為CH3COONa·CH3COOH·xH2O，熔點為96～97℃，加熱至150℃以上分解，易吸濕，易溶于水（1g/mL）和乙醇，具有乙酸的揮發(fā)性氣味，水溶液pH值為4.5～5.0（10%水溶液）。安全，無ADI限制（美國）。6.脫氫醋酸及其鈉鹽

脫氫醋酸為無色至白色針狀或片狀結(jié)晶，或白色結(jié)晶性粉末。幾乎無臭，極難溶于水，溶于乙醇(28.6g·L-1)和苯(166.7g·L-1)。無吸濕性。脫氫醋酸鈉為白色或近白色結(jié)晶性粉末。無臭，略有特殊味道。易溶于水(333.3g·L-1)、丙二醇(500g·L-1)及甘油(142.9g·L-1)。微溶于乙醇(1%)和丙酮(0.2%)。耐光、熱。水溶液于120℃加熱2h仍保持穩(wěn)定。由于脫氫醋酸水溶性較差，故常用脫氫醋酸鈉。該類防腐劑可用于果蔬保鮮防霉及醬菜防腐。脫氫醋酸脫氫醋酸鈉以上防腐劑適用注意點食品pH，pH下降，防腐作用上升；抑菌譜不同；不同的防腐劑之間有協(xié)同作用；一般比較難溶于水，應先溶解后再添加。（二）無機類常用防腐劑1.臭氧（O3）臭氧常溫下為不穩(wěn)定的無色氣體，有刺激腥味，具強氧化性。對細菌、霉菌、病毒均有強殺滅能力，能使水中微生物有機質(zhì)進行分解。臭氧可用于瓶裝飲用水、自來水等的殺菌。臭氧氣體難溶于水，40℃的溶解度為494mL·L-1。水溫越低，溶解度越大。含臭氧的水一般濃度控制在5mg·kg-1以下。2.過氧化氫過氧化氫又稱為雙氧水，分子式為H2O2。易分解成水和新生態(tài)氧。新生態(tài)氧具有殺菌作用。有機物存在時會降低其殺菌效果。過氧化氫是低毒的殺菌消毒劑，可適用于大量器皿和某些食品的消毒。不過，過氧化氫的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，容易失效。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)未規(guī)定其ADI值。

3.鹵素（氯）食品工廠設備清洗及加工用水等廣泛采用次氯酸鈣（鈉）或直接加氯進行消毒。消毒原理——次氯酸加氯處理時，水中存在能和氯反應并使它失去殺菌效力的物質(zhì)，例如H2S和有機雜質(zhì)等，只有這些物質(zhì)全部和氯結(jié)合，即滿足了水本身需氯量而有殘余游離氯出現(xiàn)后，才具有有效的殺菌能力或抑制微生物生長活動的能力，此時水的加氯處理達到了轉(zhuǎn)折點——氯轉(zhuǎn)效點。各種水因其有機質(zhì)和干擾物質(zhì)含量不同，它們的轉(zhuǎn)折點也不同。PH較低時，氯的殺菌效力可提高。4.CO2高濃度的CO2能阻止微生物的生長，高壓下，C02溶解度比常壓下高，因而高壓下，防腐能力也大——碳酸飲料的防腐。CO2也常和冷藏結(jié)合在儀器用于水果保鮮、氣調(diào)保鮮——減緩呼吸作用。

目前我國食品防腐劑標準只允許乳酸鏈球菌素和納他霉素

1、乳酸鏈球菌素（Nisin）是某些乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)，由34個氨基酸組成，活性分子常為二聚體、四聚體等。Nisin

的單體，其分子式為：C143H228N42O37S7。抗菌譜比較窄，只能殺死革蘭氏陽性菌，特別是孢子，對陰性菌、酵母和霉菌均無作用，一般10mg/kg卻有效。目前用于干酪等乳制品、罐頭制品、乙醇飲料。FAO/WHO：ADI為33000IU·kg-1體重。與山梨酸配合可擴大其抗菌譜。（三）微生物代謝產(chǎn)物乳酸鏈球菌素結(jié)構(gòu)式式中：Abu—α-氨基丁酸，Dha—脫氫丙氨酸，

Dhb—3-甲基-脫氫丙氨酸2.納它鏈霉素（Natamycin）產(chǎn)生菌是納塔爾鏈霉菌,它能夠?qū)Ｐ缘匾种平湍妇兔咕?，被廣泛應用于食品防腐和真菌引起的疾病的治療。（對細菌無效。）

1955年納他霉素在南非首次被分離得到，1982年6月，美國食品與藥品管理局（FDA）正式批準納他霉素可用作食品防腐劑，可用于奶酪的保存，并且未限制其使用方式，可以用浸潤，噴霧，以及和安全合適的消結(jié)塊劑混合使用，但最終成品中納他霉素的濃度必須低于20mg/kgFAO/WHO：ADI為0～0.3mg·kg-1體重1997年3月，我國衛(wèi)生部正式批準納他霉素作為食品防腐劑，其商品名稱為霉克(NatamycinTM)。納他霉素是經(jīng)深層發(fā)酵和多步提取工藝精制而成，其制劑通常是50%納他霉素和50%乳糖的混合物。商品納他霉素呈白色或奶油黃色結(jié)晶性粉末。幾乎無臭無味。（四）其他天然防腐劑

1、溶菌酶

（lysozyme）溶菌酶是一種化學性質(zhì)非常穩(wěn)定的蛋白質(zhì)。溶菌酶的溶菌作用對革蘭氏陽性菌有效，對部分革蘭氏陰性菌、和乳酸菌也有效果，但抗菌范圍不是很寬。2、蛋白質(zhì)類具有抗菌性的蛋白質(zhì)大多為堿性蛋白質(zhì)，主要包括精蛋白(protamine)和組蛋白(histon)。作為防腐劑使用的該類蛋白質(zhì)產(chǎn)品呈白色至淡黃色粉末，有特殊味道。耐熱，在210℃下90min仍具有抑菌作用，適宜配合熱處理，達到延長食品保藏期的作用。在堿性條件下，最小抑菌濃度為70~400mg·L-1。在中性和堿性條件下，對耐熱芽孢菌、乳酸菌、金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性菌均有抑制作用，pH7~9時最強，并且對熱穩(wěn)定(120℃，30min)。與甘氨酸、醋酸、鹽、釀造醋等合用，再配合堿性鹽類，可使抑菌作用增強。對魚糜類制品有增強彈性的效果。如與調(diào)味料合用，有增鮮作用。但能與某些蛋白質(zhì)和鹽、酸性多糖等相結(jié)合而呈不溶性，抑菌效率下降。3、植物提取物

植物中具有抗菌活性的代謝產(chǎn)物大致可以分為四類：植物抗毒素類酚類有機酸類精油類植物抗毒素類這類化合物是植物受到微生物的侵襲誘導產(chǎn)生的遠前體合成的，或植物被天然或人造化合物誘導出的遠前體合成。現(xiàn)在采用植物細胞培養(yǎng)技術生產(chǎn)。植物抗毒素的殺菌作用具有高度專一性。異黃酮類化合物是最重要的植物抗毒素中的一種。酚類植物中的酚類化合物分為三類：簡單酚類和酚酸類羥基肉桂酸衍生物類類黃酮類天然植物中的分類化合物具有廣譜抗菌能力有機酸類在水果和蔬菜中普遍存在檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸和酒石酸等有機酸。這些有機酸除了作為酸味劑、抗氧化劑增效劑外，還具有抗菌能力。許多有機酸及其衍生物已作為食品防腐劑。精油類從香辛料、中草藥或是水果、蔬菜中分離出精油，具有抗菌作用。

第三節(jié)抗氧化劑含脂類物質(zhì)的食品在光、熱、氧氣等作用和長時間貯藏條件下會發(fā)生變質(zhì)。變質(zhì)主要的原因是氧化反應和氧化產(chǎn)物的降解導致的營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)的下降?？刂剖称分械难趸磻鞘称繁２氐囊粋€很重要的方面。控制氧化反應方法控制自動氧化進程控制催化氧化的酶控制物理因素（比如采用更低的溫度和隔絕氧氣等以及采用合適的包裝）使用具有抗氧化的添加劑一、食品的氧化問題含有甘油三酯和磷脂的食品，幾乎都會發(fā)生氧化問題。食品加工中幾乎所有的食品配方中都含有油脂。甘油三酯的氧化時風味惡化的主要原因。1.脂類氧化的途徑自動氧化通常是導致食品氧化問題的最常見的原因。如果有光線以及光敏劑如葉綠素存在的話，單線態(tài)氧將會扮演引發(fā)脂氧化的角色。金屬離子如銅離子和鐵離子，脂肪氧合酶類2.脂類氧化的產(chǎn)物3.抗氧化劑的作用食品中的抗氧化劑可以定義為能夠推遲、延緩或者預防由于氧化引起的食品敗壞或風味劣化的物質(zhì)。這種推遲作用是由于油脂氧化誘導期的延長。如果在油脂氧化誘導期的末期加入抗氧化劑可能不能起到有效抑制氧化的效果?？寡趸瘎┮种苹蛘哐泳徰趸绞剑阂皇谴銣缱杂苫ǔ跫壙寡趸瘎┤绶宇愇镔|(zhì)；另一類并不直接淬滅自由基，這類抗氧化物質(zhì)被稱為次級抗氧化劑。初級抗氧化劑在氧化誘導期期間被消耗完畢，而次級抗氧化劑則通過各種途徑如螯合金屬離子、清除氧氣、將氫過氧化物轉(zhuǎn)變成非自由基成分、紫外光線吸收或者單線態(tài)氧淬滅的方式進行抗氧化。通常，次級抗氧化劑抗氧化作用的發(fā)揮需要在上述氧化引發(fā)條件存在的條件下才能起作用。比如，檸檬酸只有在存在金屬離子的條件下才發(fā)揮作用，而還原劑維生素C在維生素E或者其他初級抗氧化劑存在的條件下才有效作用。4.影響氧化速率的因素在食品中脂肪酸及其酯的氧化程度取決于該脂肪酸的化學結(jié)構(gòu)以及在氧化體系中是否存在一些促進氧化的微量成分。

氧氣分壓、與氧氣接觸面積、溫度以及一些物理因素的引發(fā)也影響氧化速率。

二、氧化的抑制1.降低物理因素的影響提高食品的氧化穩(wěn)定性可以通過減少脂類或者含脂食品暴露在空氣、光線和高溫下的時間來提高。理論上講，最可靠的防止多脂食品氧化的手段是去除食品生產(chǎn)過程中的氧和包裝中的氧氣含量。現(xiàn)代包裝技術可以達到真空包裝或者充氣包裝，但是殘余氧氣含量要達到1%以下很困難。2.抑制自動氧化中斷鏈反應抑制游離基多酚類化合物是自由基淬滅劑，醌類化合物自動氧化過程鏈反應終止劑。3.抑制光敏性氧化將能量從原始激發(fā)態(tài)分子以光和熱形式淬滅，防止原始激發(fā)態(tài)分子的單電子轉(zhuǎn)移。生育酚和類胡蘿卜素是色素分子的激發(fā)態(tài)及單線氧的淬滅劑。4.抑制酶活性或者使酶失活

類黃酮、酚酸和沒食子酸具有抑制脂肪氧合酶的效果。三、常見抗氧化劑的抗氧化機理抗氧化類別抗氧化機制抗氧化劑自由基吸收劑使脂游離基滅活酚類化合物氫過氧化物穩(wěn)定劑防止氫過氧化物降解轉(zhuǎn)變成自由基酚類化合物增效劑增強自由基吸收劑的活性檸檬酸、維生素C單線態(tài)氧淬滅劑將單線態(tài)氧轉(zhuǎn)變成三線態(tài)胡蘿卜素金屬離子螯合劑將金屬離子螯合轉(zhuǎn)變成不活潑的物質(zhì)磷酸鹽、美拉德化合物、檸檬酸還原氫過氧化物將氫過氧化物還原成不活潑狀態(tài)蛋白質(zhì)、氨基酸1.自由基吸收劑自由基淬滅劑AH能淬滅自由基（ROO·，RO·），從而中斷鏈反應并形成活性比較低的抗氧化劑自由基（A·），這種自由基不與脂類進一步反應。

（1）

（2）作為自由基吸收劑的物質(zhì)必須具備兩個條件一是它本身給出氧自由基的均裂能較低，即極容易給出氫自由基；二是它自身轉(zhuǎn)變成的自由基較油脂氧化鏈式反應生成的自由基更能穩(wěn)定存在。

自由基吸收劑包括多羥基酚和有空間位阻的酚類化合物，包括目前常用的BHA（丁基羥基茴香醚）、BHT（二丁基羥基對甲酚）、PG（沒食子酸甲酯），TBHQ（叔丁基對苯二酚）等。生育酚等酚類抗氧化劑、黃酮類物質(zhì)、以及一些香辛料提取物等都是有效的自由基吸收劑，它們主要作為電子或者氫的給予體，與脂類的自由基反應，將自由基轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬Ψ€(wěn)定的化合物，從而中止自動氧化反應。2.激發(fā)態(tài)氧湮滅劑單質(zhì)氧有兩種存在能量狀態(tài),一是單線態(tài),即激發(fā)態(tài)(1O2);另一是三線態(tài)(3O2),即基態(tài)。單線態(tài)即激發(fā)態(tài)氧能將脂類化合物氧化成氫過氧化物，是油脂氧化的原因之一。胡蘿卜素在低氧壓力下能將單線態(tài)氧(激發(fā)態(tài))轉(zhuǎn)變?yōu)槿€態(tài)(基態(tài))氧，消除了單線態(tài)氧的存在，從而起到抗氧化作用。3.金屬離子螯合劑它們之間有合適的氧化還原電勢(例如鈷、銅、鐵、鎂等)的金屬，可縮短鏈反應引發(fā)期的時間，加快脂類化合物氧化的速度。一些含氧配位原子的絡合劑可與金屬離子絡合后可降低氧化還原電勢，穩(wěn)定金屬離子的氧化態(tài)，有效地抑制金屬離子的促氧化效應。如檸檬酸、EDTA、多磷酸鹽、植酸、卵磷脂等。4.氧氣清除劑（脫氧劑）氧氣清除劑通過除去食品中的氧而延緩氧化反應的發(fā)生?？勺鳛檠鯕馇宄齽┑幕衔镏饕锌箟难?、抗壞血酸酯、異抗壞血酸或異抗壞血酸鈉等?？箟难嵬ㄟ^清除某些食品中的氧氣而起抗氧化作用，與自由基吸收劑（如生育酚）結(jié)合使用更加有效。

四、各種抗氧化劑（一）合成抗氧化劑BHA（丁基羥基茴香醚）BHT（二丁基羥基對甲酚）PG（沒食子酸甲酯）TBHQ（叔丁基對苯二酚）1、丁基羥基茴香醚

丁基羥基茴香醚又稱為特丁基-4-羥基茴香醚，簡稱BHA，由3-BHA和2-BHA兩種異構(gòu)體混合組成，分子式為C11H16O2，結(jié)構(gòu)式分別為：

3-BHA