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食品抗氧化剂 Antioxidants 一.抗氧化剂 二.抗氧化机理 三.脂溶性抗氧剂 四.水溶性抗氧剂 五.食品抗氧化剂的发展趋势 六.我们的制作团队,因为食用油脂贮存过程中极易受到光、热、酶、金属离子等作用而发生氧化,形成各种氧化物,从而导致油脂酸败变质。,那么食物变质后，人食用了就会就会产生酸败油脂急性中毒的现象，其毒性作用主要有3个方面:对胃肠道的直接刺激作用；造成机体缺氧,而出现黏膜、皮肤紫绀；患者出现急性呼吸、循环功能衰竭现象。,一、抗氧化剂,为什么要使用抗氧化剂？,不使用抗氧化剂的后果呢,因此，食物的保存非常重要，为了防止或延缓食物变质,通常可采取低温、避光、密封贮藏等措施,但事实上这些方法效果并不理想。最行之有效、经济方便的做法还是添加抗氧化剂。,俗话说：“民以食为天”。,抗氧化剂的特点,理想的抗氧化剂必须无毒或毒性小，不影响食品的色香味，微量即有抗氧作用，性 质稳定，对热安定，无挥发性，溶解度好，并容易制得。,使用意义,终止贮藏、加工过程中因自由基的导致的链锁反应，延缓食品被氧化的过程。,食品抗氧化剂,是不是有种似曾相识的感觉啊？,含有抗氧化剂的食品,特丁基对苯二酚,抗氧化剂的分类,按来源,按脂溶性,天然抗氧化剂,合成抗氧化剂,油溶性抗氧化剂,水溶性抗氧化剂,天然抗氧化剂是指动植物体及其代谢物中提取的具有抗氧化能力的物质，如生育酚、混合浓缩物、茶多酚、植酸等。,合成抗氧化剂是指利用现代工业手段在化工厂中有机合成的抗氧化剂，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。,区别,油溶性抗氧化剂可以均匀的分布在油脂中，对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。,水溶性抗氧化剂能溶于水，主要用于防止食品氧化变色以及因氧化而降低食品的风味和质量，还能防止罐头容器里的镀锡层的腐蚀，常用的品种有抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐等。,区别,二.抗氧化机理mechanism 1.氧化过程 (自由基反应) 自由基诱发：R-CH3(脂类) R-CH2 （慢） 过氧化自由基产生：R-CH2 + O2 R-CH2-O-O （活泼，快） 氧化物产生：R-CH3 + R-CH2-O-OR-CH2-O-OH + R-CH2 （快） 氧化链传递：-CH=CH- + R-CH2-O-OH （快） 形成氧化链锁反应；不断产生低级酸、酮、醛类物质,2、抗氧化过程 抗氧化剂: AH RCH2 + AH RCH3 + A (降低活性自由基浓度) R-CH2-O-O + AH R-CH2-O-OH + A(终止氧化反应传递链) R-CH2-O-O R-CH2 + O2 RCH3 + A Mn+ AH Mn+A-n （掩蔽金属离子） (A + A - A-A ) （自身转为惰性形式）,抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。,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。,抗氧剂与抗氧化剂的区别,其具有以下规律: 脂肪链越长，脂溶性越好；富脂食品中易分散 还原性基团比例大, 易被氧化，抗氧化活性强 分子量增加，避免氧化后产生小分子物质。,三、脂溶性抗氧化剂,BHT,3-BHA,PG,TBHQ,几种脂溶性抗氧化剂,1.丁基羟基茴香醚butylated hybroxyanisole 简称BHA 或称：叔丁基-4羟基茴香醚，丁基大茴香醚 化学式 C11H16O2 分子式量 180.25，有2种异构体,3-BHA(效果好,热稳定) 2-BHA （易氧化）,白色或微黄色结晶粉末，熔点4863，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇及油脂类。对热稳定，长时间日光照射颜色会变深。BHA以0.005%-0.02%，超过0.02%，效果反而下降。 ADI为0.5mg/kg 2- BHA（主体是醚），混合物中2- BHA10% 3- BHA，混合物中2- BHA占90%， 3-位比2-位抗氧能力高1.5倍,理化性质：,BHA多用于鱼、肉、罐头、油脂、油炸食品及面制品的抗氧化，并有很强的抗微生物作用。因其所具有的酚羟基具有较强的抗菌能力，用量0.015%即可抑制金黄色葡萄球菌，用量0.028%时可阻止寄生曲霉孢子的生长和阻碍黄曲霉素的生成。,应用,BHA的制备法,（1）以对羟基茴香醚与叔丁醇 并以硫酸或磷酸为催化剂而制成。,（2）以对苯酚和叔丁醇，以磷酸为催化剂， 在101下反应产生中间体叔丁基对苯二酚， 再与硫酸二甲酯进行半甲基化反应而制的。,2.二丁基羟基甲苯butylated hydroxytoluene，简称BHT 或2，6-二特丁基对甲酚,化学式 C15H24O 分子式量220.36 理化性质：白色结晶性粉末，无臭无味；不溶于水及甘油，溶于乙醇、油脂及有机溶剂；对热，光稳定；遇到金属离子不变色。熔点69.5-70.5。沸点265 。 可以与BHA配合使用。ADI为0-0.5mg/kg。,BHT的制备方法,BHT以对甲酚和异丁醇为原料，用硫酸、磷酸为催化剂，在加压下反应而制得。,3.没食子酸酯gallate,(丙、异戊、丁、辛酯) 没食子酸丙酯 propyl gallate 简称 PG；五倍子（棓）酸,化学式 C10H12O5 分子量 212.21 理化性质：白色或淡褐黄色结晶粉末,无臭，稍有苦味。熔 点146-150；易与金属离子形成有色络合物。难溶于水（0.35g/100ml）。 用于油炸食品时，可用PG0.01%，混入油中。ADI为0-0.2mg/kg。,用没食子酸与正丙醇，以硫酸为催化剂加热 120 ， 再酯化而制的。,PG的制备法,4.特丁基对苯二酚tertiary butyl hydroquinonoe 简称 TBHQ 化学式 C10H14O2 分子量166.22,理化性质：白色结晶粉末，熔点126.5 128.5，几乎不溶于水， 溶于乙醇、乙酯、植物油等有机溶剂。 TBHQ的结构与BHA和BHT相似，但因其苯环上的酚羟基多余BHA、BHT,其抗氧化效果优于它们。 ADI为0-0.2 g/kg，还可以用于干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、干果罐头、腌制肉制品等，一般建议使用量为油脂总量的0.01%-0.02%。,脂肪链越短,亲水基比例大,水溶性越好,水溶性抗氧化剂VC,L-抗坏血酸，即维生素C（Ascorbic Acid） 化学结构式为：,维生素C，白色或微黄色结晶，无臭，有酸味，受光会慢慢 变化，在干燥状态下比较稳定，在水中很快分解，溶于水，不溶 于有机溶剂。常以钠盐形式使用，添加量为0.003%-0.05%。ADI没有规定。 Vc在瓜果蔬菜中的含量是非常大的，像番茄、草莓、柑橘、西兰花等，因此多吃瓜果蔬菜可以驱除人体的自由基，具有防老的功效！,其制备常以葡萄糖为原料进行发酵生产。,维生素C及富含Vc的果蔬,L-抗坏血酸高级脂肪酸酯不仅保持了L-抗坏血酸抗氧化性能和生理活性，而且在动植物油等非水体系中溶解性和稳定性均有显著提高，是一种安全、高效、无毒和营养型脂溶性抗氧化剂。,L-抗坏血酸高级脂肪酸酯,L-抗坏血酸是水溶性抗氧化剂， 而 L-抗坏血酸高级脂肪酸酯却是脂溶性抗氧化剂。,为什么呢？,这是由于后者脂肪链较长,亲油基比例大,脂溶性较好。,茶多酚Tea polyphenol 几十种酚类化合物的总称，主体为儿茶素类及其衍生物。,儿茶素:,茶多酚具有很强的抗氧化活性，而且对热、酸稳定，水溶性好， 安全性佳，其主要清除体内氧自由基而产生抗氧化作用。对葡萄 球菌、大肠杆菌、枯草菌、金黄的链球菌等由抑制作用，可以防止 食品腐败变质，与多种抗氧化剂VE、磷脂、琥珀酸等合作使用具有 显著地协同作用。,茶多酚,茶多酚的特殊作用,茶多酚的抗氧化和抗诱变性还表现在它能抑制致癌物质 亚硝酸胺的形成，具有防癌作用。 因此，平时多喝点茶叶茶对于清除机体内的氧自由基和 预防癌症具有一定的功效。,此外，茶多酚还广泛应用于食用动植物油脂、油炸食品、 肉制品、乳制品、焙烧食品、糖果食品、饮料、功能性食品等 产品中，是油脂和含油食品的理想天然抗氧化剂。,茶多酚制备方法,溶剂萃取法,沉淀法,树脂法,萃取法一般工艺路线如下：,浓缩液,水或有机 溶剂萃取,残渣,浸取液,减压,蒸馏,粗提取物,溶于水,溶剂萃取,溶剂层,水层,乙酸乙酯,萃取,水层,乙酸乙酯层,浓缩,干燥,粗茶多酚,茶叶,沉淀法提取工艺路线如下：,沸水 浸取,残渣,浸取液,金属盐,沉淀,酸溶解,残渣,酸化液,乙酸乙酯,萃取,水层,乙酸乙酯层,浓缩,干燥,粗茶多酚,茶叶,浓缩液,回收,水层,沉淀,树脂法提取茶多酚的研究2019年以后才有文献报道，其分离原理是用吸附树脂对多酚类有机物有选择性吸附的特性。该工艺流程如下：,树脂法制备工艺流程如下,浸取,浸取液,大孔树脂,吸附,解吸附,茶叶,残渣,负载树脂,再生树脂,洗脱剂,减压蒸馏,回收溶剂,浓缩液,干燥,粗茶多酚,理化性质：黄酮类化合物多为结晶性固体，少数为无定型粉末，因其分子中多有酚羟基而呈酸性，故可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。多数黄酮类化合物可与铝盐、镁盐、铅盐或锆盐生成有色的络合物。,黄酮类化合物广泛存在于植物的各个部位,尤其是花、叶部位,主要存在于芸香科、唇形科、豆科、伞形科、银杏科与菊科中。在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以 游离态（苷元）的形式存在。,典型黄酮类化合物的结构,山楂黄酮,高粱黄酮,一般的提取方法：,充分研磨样品 加入碳酸钠，加热浸取 过滤并用热水反复洗涤滤渣 滤液减压蒸馏成糊状，乙醚萃取除去脂质 以稀盐酸调PH=45，乙酸乙酯萃取 萃取液合并 ，蒸馏除去大部分溶剂 自然干燥的黄酮抗氧化剂。,许多研究已表明黄酮类化合物具有多种生物活性,除抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外；在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果。对治疗冠心病、心绞痛、高血压等有显著效果;对降低舒张血压,防治白律失常、心血管病和活血化疲也起重要作用。,黄酮类化合物的应用,此外，以大豆异黄酮作为食品添加剂的食品和本身含有大豆异黄酮的保健食品，目前在日本市场非常普遍，而我国及欧美国家这几年的发展也相当的迅速。,类胡萝卜素,概念：类胡萝卜素（carotenoid）：一类重要的天然色素的总称，属于化合物。普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素，主要是-胡萝卜素 和-胡萝卜素，因此而得名,-胡萝卜素,-胡萝卜素,性质,类胡萝卜素多数不溶于水，溶于脂肪和脂溶剂，不稳定，易氧化，亦称脂色素。,类胡萝卜素,含氧胡萝卜素,不含氧胡萝卜素,又被称为叶黄素(Xanthophyll) 如：类胡萝卜素酯和 类胡萝卜素酸,又被称为胡萝卜素（Carotene） 或类胡萝卜素碳氢化合物,在一些水果和绿色蔬菜中含有丰富的胡萝卜素以及维生素，它们与人体健康息息相关，因此，我们要合理膳食，照顾好自己的身体。,提醒爱挑食的同学：多吃些以下果蔬对身体十分有益的哦！,概念：植酸即维生素B族的一种肌醇六磷脂酸。是以米糠、玉米等高等植物为原料，用现代科技手段提纯、浓缩而成。主要用于食品工业抗氧化剂、防腐剂、发酵促进剂和整合剂等，是一种性能优越的绿色品添加剂。 分子式:C16H18O24P6 相对分子质量 660.04 结构式：,植酸,为淡黄色或淡褐色粘稠液体易溶于水、含水乙醇、丙酮，水溶液呈强酸性；难溶于无水乙醇、甲醇；不溶于无水醚类、苯、己烷、氯苯等。无致毒性，安全可靠。植酸的水溶液在高温下受热会分解，但在120 以下，短时间内大致稳定，须低温、避光条件下贮存。,植酸的理化性质,植酸的应用,可用在酒类及发酵品中、油脂的抗氧化、水产品保鲜（防腐）、果蔬保鲜、豆腐及豆制品保质中。,延长你们的生命,以天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品工业的发展趋势，开发实用、高效、成本低廉的天然抗氧化剂将是抗氧化剂研究的重点。,五、抗氧化剂的发展趋势,对于抗氧化活性成分及其效果的研究仍有许多问题，单一活性