食品抗氧化剂的应用.pdf

食品抗氧化剂的应用 口 于红 李佰秋 食品在贮藏、 运输过程中除受微生物的作用而发生腐 败变质外 ， 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 。 1 、食品的氧化及其危害 食品在加工和贮存过程 中， 将会发生一系列化学、生 物变化 ， 其中氧化反应尤为突出， 它将造成油脂及富脂食 品色、香、昧与营养价值等方面的劣化 。因此 ，防止油脂 及富脂食品的氧化一直是食品工业 中一个关键性的问题 ( 1 )食品的氧化过程 食品的氧化是一个复杂的化 学变化过程 。 食品中所含的油脂的主要成分都是各种脂肪 酸甘油酯的混合物， 脂肪酸分饱和与不饱和两类 。 含有不 饱和脂肪酸甘油酯的油脂 ，由于其结构上不饱和键 的存 在 ， 很容易和空气中的氧发生 自动氧化反应， 生成过氧化 物 ， 进而又不断裂解 ， 产生具有臭味的醛或碳链较短 的羧 酸。 ( 2 ) 食品氧化的危害氧化反应不仅将造成油脂及富 脂食品品质的劣化， 氧化反应的某些生成物还会有碍人体 的健康。 食用含有过氧化物脂肪 的食品， 会进一步促使人体的 脂肪氧化。 过氧化的脂肪可破坏生物膜 ， 引起细胞功能衰 退乃至组织死亡 ， 诱发各种生理异常而引起疾病。 最近研 究表明，癌症的发生或人体的老化也与过氧化脂肪有关。 所以油脂及食品中油脂过氧化是关系到人体健康的十分重 要的 问题 。 但从 自由基链式反应机理可知， 油脂的结构特征使得 氧化反应无法通过外界条件的改变来避免 ， 但可以通过外 部条件的控制来延缓或抑制这一过程。 避光 、 低温、真空 保存等措施都可 以在一定程度上达到此 目的。 但在油脂的 制造和富脂食品的加工和销售过程 中， 却无法完全避免各 种因素的影响 ，因此使用化学抗氧化剂就成为行之有效、 简单方便 、成本低廉的方法。 2 、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 添口 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 维普资讯 豳困豳圜 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” 。 3 、抗氧化剂的分类 抗氧化剂的种类繁多， 依其溶解性大致可分为以下两 类 ： ( 1 ) 水溶性抗氧化剂此类抗氧化剂大多用于食品护 色 ，主要有抗坏血酸及其盐类、异抗坏血酸及其盐类、二 氧化硫及其盐类等。 ( 2 ) 油溶性抗氧化剂此类抗氧化剂 多用于含油脂食 品类 ， 主要有丁基羟基苯 甲醚 、 二丁基羟基甲苯 、没食子 酸丙酯、维生素 E等 。 口4 、 抗 氧 化 剂的 使 用 ( 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。 ( 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。 ( 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B H T ( 二丁基羟基甲苯) 、 B H A ( 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 1 7 0 “ 12 时，完全分解所需的时间分别为 9 0 rai n 、 6 0 mi n 。 B H T和 B HA迅速挥发的温度分别为7 0 “12 和 1 0 0 。 氧能导致抗氧化剂失效 ， 例如食品内部和它的周围氧 的浓度大 ，便会使抗氧化剂迅速氧化而失去作用 。因此 ， 在食品中添加抗氧化剂的同时应采取充氮或真空密封包 装，以降低氧的浓度或隔断空气中的氧 ， 使抗氧化剂更好 地发挥作用。 铜 、 铁等重金属离子是促进氧化的催化剂 ， 它们的存 在会使抗氧化剂迅速发生氧化而失去作用。因此， 在添加 抗氧化剂时， 应尽量避免这些金属离子混入食品，同时还 可使用增效剂 以螯合它们 。 抗氧化剂在食品中用量很少，为使其充分发挥作用 ， 必须将其均匀地分散在食品中。 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 。 ( 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 。 ( 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2 O 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