食品抗氧化剂
摘要：食品在贮藏、运输过程中除受微生物的作用而发生福拜变质外，还和空气中的氧发生化学作用，引起食品特别是油脂或含油脂的食品变质。这不仅降低食品营养，使风味和颜色劣变，而且产生有害物质，危及人体健康。现在防止食品氧化变质的方法有物理法和化学法。物理法是指对食品原料、加工和贮运环节采取低温、避光、隔氧或充氮密封包装等方法；化学法则是在食品中添加抗氧化剂，这是一种简单、经济而又理想的方法。抗氧化剂是防止或延缓食品被氧化，能提高食品的稳定性和延长贮存期的物质。
食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。氧化不仅会使食品中的油脂变质，而且还会使食品退色、变色和破坏维生素等，从而降低食品的感官质量和营养价值，甚至产生有害物质，引起食物中毒.
2、食品抗氧化剂的分类
抗氧化剂按来源分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂两类。按溶解性也可分成两类：
2.1油溶性抗氧化剂
常用的有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)和没食子酸丙酯(PG)等人工合成的油溶性抗氧化剂；混合生育酚浓缩物及愈创树脂等天然的油溶性抗氧化剂。 2.2水溶性抗氧化剂
抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐等人工合成品，从米糠、麸皮中提制的天然品植酸即肌醇六磷酸。 2.3食品中常用的抗氧化剂
2，6一二叔丁基甲酚，主要用于食用油脂、干鱼制品；叔丁基对羟基茴香醚，主要用于食用油脂；没食子酸丙酯，主要用于油炸食品、方便面和罐头；vE，主要用于婴儿食品、奶粉；vc和异vc，主要用于鱼肉制品、冷冻食品等。
除上述产品外，美国FDA还批准使用抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钙、硫代二丙酸月桂酯、乙氧喹、卵磷脂、偏亚硫酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、偏亚硫酸钠、亚硫酸钠、氯化亚锡、没食子酸戊酯等作为抗氧化剂。
3、抗氧化剂的作用机理
在自由基链式反应的不同时期，可以采用具有不同作用机理的抗氧化剂来中断链式反应的进行。向失去氢自由基的油脂本体自由基供氢以中断反应，或将所生成的油脂过氧化物分解为稳定的物质，都可以达到延长富脂食品保存期的目的。对于氧化酶的酶促反应所引起食品的褐变，则通过添加还原性的抗氧化剂（如抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐、抗坏血酸硬脂酸钠盐以及若干天然物等）来抑制。此类抗氧化剂可以消耗食品物系中的氧和抑制酶的活性，达到延长食品保存期的目的。还原性抗氧化剂为水溶性物质，因而可用于肉、水产品加工、啤酒、果蔬罐头等生产中。此类物质不仅可以防止食品因氧化造成的色变及质量方面的下降，并能阻止罐头容器壁镀锡铁板的腐蚀等。由于不同抗氧化剂可以分别在不同阶段中止油脂氧化的连锁反应，所以两种或两种以上的抗氧化剂混合使用，往往比单一使用效果更为显著，这种现象称之为“协同效应”。
4、抗氧化剂的使用
4.1食品抗氧化剂的使用时机
抗氧化剂只能阻碍、延缓食品的氧化，一般应当在食品保持新鲜状态和未发生氧化变质之前使用；反之，在食品已经发生氧化变质后再使用，则不能改变已经变坏的后果。因此，必须注意掌握在食品发生氧化前使用，这一点对油脂尤其重要。
4.2抗氧化剂与增效剂复配使用
增效剂是配合抗氧化剂一起使用、能增强抗氧化剂作用效果的物质。例如，为防止油脂食品发生油脂氧化酸败，在使用抗氧化剂的同时，并用某些酸性物质，如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等，能显著地提高抗氧化剂的作用效果。所以，在使用抗氧化剂时往往是将两种以上的抗氧化剂加以复配，或与增效剂加以复配使用，其抗氧化效果较单独使用一种抗氧化剂要好很多。 4.3对影响抗氧化剂还原性因素的控制
要使抗氧化剂充分地发挥作用，对影响其还原性的各种因素必须加以控制。这些影响因素为光、热、氧、金属离子和抗氧化剂在食品中的分散状态等。紫外光、热能促进抗氧化剂分解而失效。例如，抗氧化剂BHT（二丁基羟基甲苯）、BHA（叔丁基对羟基茴香醚）经加热，特别是在油炸等高温下很容易分解，它们在大豆油中加热至170℃时，完全分解所需的时间分别为90min、60min。BHT 和BHA 迅速挥发的温度分别为70℃和100℃。
5、抗氧化剂的应用前景
抗氧化剂近几十年来在国外发展很快，这是因为抗氧化剂的用途越来越广，不但可以添加在动植物油等人类食品中，甚至添加到猫、狗等宠物吃的食物中，这是一个很大的市场。同时，近年来研究发现人类皮肤因氧化、紫外线的照射才会老化，所以越来越多的抗氧化剂也用到化妆品行业。
近年来，各国正在为开发新型抗氧化剂进行大量的研究工作。其中大分子量合成抗氧化剂和天然抗氧化剂的开发生产具有较好的发展前景。 5.1大分子量合成抗氧化剂
为了解决合成抗氧化剂的安全性问题，研制人体不能吸收的大分子量抗氧化剂已成为一个开发方向，并有一些专门报道。 5.2天然抗氧化剂
除茶多酚、植酸外，还有不少天然物质具有良好的抗氧化性能，并在食品工业中得到应用。因此天然抗氧化剂的研究已成为一个研究热点。国内外科技工作者一直在对香辛料、食用植物、中草药等十余类数百种天然物质的抗氧化能力进行研究，并取得了许多研究成果。
很早以前人们就开始对香辛料的抗氧化作用加以利用，但对香辛料抗氧化作用的系统研究，则是从20世纪初才开始的。相继发现了丁香、迷迭香、鼠尾草、花椒、茴香、姜、辣椒、桂皮等具有很强的抗氧化活性和抑菌防腐的作用。
直接使用丁香、生姜等可使猪油哈喇时间大为延缓，对大豆油、米糠油、芝麻油等也表现出相当的抗氧化能力。此类物质的使用具有一举数得的效果，而且使用安全、方便。但直接使用香辛料总是或多或少地影响食品本身的风味，因此，从中提取和应用高活性抗氧化成分，进而用化学方法合成等方面的研究工作十分活跃。
6、我国食品抗氧化剂应用现状
在食品生产和加工中，保鲜技术越来越受到重视。为达到食品防腐、保鲜、延长保质期和货架期的目的，常采用冷藏、辐射等技术，但最为经济有效的方法是使用抗氧化剂、脱氧剂、保鲜剂等。近年来，尤其以天然食品抗氧化剂的发展最为迅速，开发前景十分广阔。
抗氧化剂的主要功能是防止或减慢食品发生氧化作用，避免发生品质劣变。这些物质一般作为一种添加剂掺入食品，使其先于食品与氧气发生反应，从而有效防止食品中脂类物质的氧化。只有具备无毒、无异味、加入后检测方便等条件，才能作为食品的抗氧化剂。目前，食品中常用的抗氧化剂有：2，6—二叔丁基甲酚，主要用于食用油脂、干鱼制品；叔丁基对羟基茴香醚，主要用于食用油脂；没食子酸丙酯，主要用于油炸食品、方便面和罐头；VE，主要用于婴儿食品、奶粉；VC和异VC，主要用于鱼肉制品、冷冻食品等。除上述产品外，美国FDA还批准使用抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钙、硫代二丙酸月桂酯、乙氧喹、卵磷脂、偏亚硫酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、偏亚硫酸钠、亚硫酸钠、氯化亚锡、没食子酸戊酯等作为抗氧化剂。
添加在食品中的抗氧化剂必须用量得当，如叔丁基对羟基茴香醚（BHA）的用量在0．02％时，比用量在0．01％的抗氧化效果可提高10％，而超过0．02％的用量，效果反而会下降。另外，两种或两种以上抗氧化剂混合使用，其效果更好。如柠檬酸和2，6—二叔丁基甲酚（BHT）共同添加到精炼油中，其贮存时间比单加BHT可增加近1倍。
据有关资料证实，在人们长期食用的食品中，天然抗氧化剂成分的毒性远远低于人工合成的抗氧化剂。因此，近年来从自然界寻求天然抗氧化剂的研究已引起各国科学家的高度重视。目前，世界各国开发的大量天然抗氧化剂产品，受到人们的普遍欢迎。其主要产品有天然VE、类黑精类、红辣椒提取物、香辛料提取物、糖醇类抗氧化剂等等。天然VE大量存在于植物油脂中，并且存在状态通常比较稳定。在油脂精制过程中，可回收大量的精制VE混合物。该成分抗氧化性较好，使用安全，在食品保鲜中已得到大量使用。类黑精类（melanoidins）是氨基化合物和羰基化合物加热后的产物，其抗氧化能力相当于BHA和BHT。 红辣椒提取物红辣椒中含有大量的抗氧化物质，是VE和香草酰胺的混合物。如能将其中辣味去掉，则是一种极好的抗氧化剂。香辛料提取物早在20世纪30年代，人们就开始对香辛料的抗氧化作用进行研究。到50年代，科研人员对32种香辛料进行分析，发现其中抗氧化性能最好的是迷迭香和鼠尾草。这类产品多含有黄酮类、类萜、有机酸等多种抗氧化成分，能切断油脂的自动氧化链、螯合金属离子，并起到与有机酸的协同增效作用。法国从迷迭香干叶粉中提取出两种晶体抗氧化物质一鼠尾草酚和迷迭香酚，它们比人工合成的氧化剂BHT和BHA的抗氧化能力强4倍多。
茶多酚类即从茶叶中提取的抗氧化物质，含有4种组分：表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯以及儿茶素。它的抗氧化能力比VE、Vc、BHT、BHA强几倍，因此JPN已开始茶多酚类抗氧化剂的商品化生产。
糖醇类糖类从化学结构上可分为单糖类、二糖类、三糖类、四糖类等，但均为低分子碳水化合物。其中五碳糖和六碳糖促进氧化，双糖略有抗氧化作用，果糖和糖醇则具有较强的抗氧化能力。食品中广泛使用的是山梨糖醇和麦芽糖醇作抗氧化剂。木糖醇也是抗氧化剂，它具有和VC协同增效的作用。氨基酸和二肽类氨基酸如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等都能与金属离子螯合，所以它们为良好的辅助抗氧化剂。近年来，食品科学工作者发现，丙氨酸末端为氮的9种二肽比任何一种氨基酸的抗氧化能力都强。其中尤以丙氨酸一组氨酸、丙氨酸一酪氨酸、丙氨酸一色氨酸3种二肽抗氧化能力最强，值得大力开发。
我国将茶多酚用于食品添加剂中，用来替代化学合成类抗氧化剂，市场销售量可达到1000吨／年以上。我国南方茶叶资源比较丰富，每个区乡基本上都建有茶场，而生产茶多酚的主要原料是粗老茶叶、茶叶末或修剪后的茶树枝。年产5吨茶多酚需原料170吨（干）。从各个地区的茶场情况看，粗老茶叶、茶叶末修剪后的茶树枝可以充分保证原料供应。在生产过程中仅有少量废水（3—4吨／天）排放，废水中不含有任何有毒物质，有部分茶叶渣排放，排放量为580公斤／天（干基），茶叶渣可充分发酵用作农用优质有机肥。5吨／年茶多酚生产厂，副产1吨咖啡因，总投资为87万元，年生产总成本为155万元，茶多酚目前国内售价约500元／公斤，第一期茶多酚（不计咖啡因）年利税近100万元，一年之内即可收回全部投资，经济效益十分明显。我国南方茶叶资源丰富，特别是利用粗老茶叶与茶叶下脚料属废物利用，可以受到国家产业政策的支持，享受优惠税收，经济效益将更加可观，市场前景十分广阔。 返回搜狐，查看更多
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