食品添加剂-抗氧化剂介绍

1、抗氧化剂抗氧化剂 Antioxidants 功能分类代码，功能分类代码，04；CNS： 04. 抗氧化剂应具备的条 件 3 按照作用方式：按照作用方式： 自由基吸收剂、金属离子螯合自由基吸收剂、金属离子螯合 剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、 酶抗氧化剂、紫外线吸收剂、单酶抗氧化剂、紫外线吸收剂、单 线态氧淬灭剂等。线态氧淬灭剂等。 一、一、作用机理 （一）、消耗食品内部和环境中的（一）、消耗食品内部和环境中的 氧氧 也叫也叫脱氧剂脱氧剂，在食品包装密封过程，在食品包装密封过程 中，同时封入能除去氧气的物质。中，同时封入能除去氧气的物质。 常用的有：次亚硫酸铁、氢氧化

2、钙、常用的有：次亚硫酸铁、氢氧化钙、 铁粉、酶解葡萄糖、铁粉、酶解葡萄糖、Vc等。等。 1 脱氧剂的组成 ：脱氧。如铸铁粉，粒度要小 。 ：辅助产CO2。如碳酸钠。 催化剂。如金属卤化物可提高脱 氧剂的反应速度。常用NaCl 基料。控制除氧速度，提高组成 物透气性。常用不溶不活泼的物质如 二氧化硅、活性碳等。 2. 脱氧剂 最常用的有铁系和连二亚硫酸钠脱氧剂： 铁系脱氧剂：1g铁氧化成氧化铁约需空气 1500mL，效果显著。 v Fe+2H2OFe(OH)2+H2 2Fe(OH)2 +12O2 +H2OFe2O33H2O v Fe +O2 +H2OFe(OH)3 连二亚硫酸钠 2Na2S2O4

3、+2NaHCO3+O2 Na2SO4+Na2SO3+H2O+CO2 另加水和活性碳作为辅料。 3、脱氧能力 根据其脱氧的快慢可分成速效根据其脱氧的快慢可分成速效(1d以内以内)、缓效、缓效(45d)等。等。 脱氧能力要求使密封容器含氧量最终降到脱氧能力要求使密封容器含氧量最终降到0.10.2%。一般。一般 400mL空气在空气在20下，用下，用1g脱氧剂脱氧剂2天后残余氧可降至天后残余氧可降至0.2 以下。以下。 常用于生鲜食品如肉制品、水果、油脂产品、水产品、糕常用于生鲜食品如肉制品、水果、油脂产品、水产品、糕 点、粮食等点、粮食等。 如比萨饼，如比萨饼，40%N2和和60%CO2包装，在包

4、装，在30 下保存下保存23天，天， 用脱氧剂用脱氧剂14天不发霉。天不发霉。 1 油脂的自动氧化反应：油脂的自动氧化反应： A. 链引发阶段：链引发阶段：油脂中的不饱和脂肪酸（RH）脱 去氢（ H）而产生自由基（R ），自由基与氧生成 过氧化自由基。 （二）、（二）、阻断油脂自动氧化的链式反应阻断油脂自动氧化的链式反应 B. 链增长阶段：链增长阶段：过氧化自由基使新的不饱和过氧化自由基使新的不饱和 脂肪酸（脂肪酸（RH）生成）生成氢过氧化物氢过氧化物，和新的自由基，和新的自由基， 如此循环，至不饱和脂肪酸氧化成氢过氧化物，如此循环，至不饱和脂肪酸氧化成氢过氧化物， 并进一步分解为其他产物为止

5、。并进一步分解为其他产物为止。 C.氢过氧化物的降解，聚合生成有味物质 R1CHR2 R1CH + R2 | | 醛 O O R1CH R2 | 醇 OH R1CR2 | 酮 O 2 2 自由基抑制剂自由基抑制剂 提供氢与提供氢与R R和和ROOROO作用，生成原来作用，生成原来 的油脂分子（的油脂分子（RHRH）和氢过氧化物（）和氢过氧化物（ ROOHROOH），本身则形成没有活性的氧化），本身则形成没有活性的氧化 剂自由基，从而中断自由基反应。剂自由基，从而中断自由基反应。 AH + RAH + R RH + A RH + A AH + ROOAH + ROO ROOH + A ROOH

6、+ A 属于这类作用机理的抗氧化剂有：属于这类作用机理的抗氧化剂有： 属于这类作用机理的抗氧化剂有： 丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基 甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）、 叔丁基对苯二酚（TBHQ）； 茶多酚（TP）、维生素E等。 这类又叫自由基吸附剂。 天然抗氧化剂 （三）抑制氧化酶的活性（三）抑制氧化酶的活性 如L-抗坏血酸、亚硫酸盐。 如植酸（如植酸（肌醇六磷酸）、卵磷脂（、卵磷脂（磷脂酰胆 碱，简称PC。）。） 这类抗氧化剂又叫金属离子螯合剂。这类抗氧化剂又叫金属离子螯合剂。 （五）. 抗氧化剂的增效剂 v一般为具有金属离子螯合作用的酸性物一般为具有金属离子螯合作用的酸性物 质

7、，如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等。质，如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等。 v增效原理：对促进氧化的金属离子起钝增效原理：对促进氧化的金属离子起钝 化作用。也可能是使抗氧化剂再生。化作用。也可能是使抗氧化剂再生。 二 抗氧化剂举例 合成天然 水溶性油溶性水溶性油溶性 Vc、异VcNa Vc棕榈酸酯、 VcCa BHA、BHT、 PG、TBHQ、 DLTP 茶多酚、 植酸（PA） 甘草抗氧化 物、磷脂、 迷迭香提取 物 我国允许使用的抗氧化剂共有我国允许使用的抗氧化剂共有1515种。种。 例一、丁基羟基茴香醚（Butyl Hydroxy Anisol） 特丁基特丁基4羟基茴香醚（羟基茴香醚（苯甲醚）苯甲醚）

8、、简称、简称BHA。 分子式分子式C11H16O2，相对分子质量，相对分子质量180.25， BHA带有特异的酚类的臭气和有刺激性的味。带有特异的酚类的臭气和有刺激性的味。 3BHA和和2BHA的混合物，一般的混合物，一般3BHA的含量为的含量为90以上，以以上，以 块状或薄片状出售。块状或薄片状出售。 熔点熔点5765，随混合体不同而不同，随混合体不同而不同， 不溶于水，在几种溶剂和油脂中的溶解度（不溶于水，在几种溶剂和油脂中的溶解度（25）为：丙二醇）为：丙二醇50； 丙酮丙酮60；乙醇；乙醇25；花生油；花生油40；棉籽油；棉籽油42；猪脂；猪脂30。 对热相当稳定，在弱碱性的条件下不容

9、易破坏，这可能是它在焙烤食对热相当稳定，在弱碱性的条件下不容易破坏，这可能是它在焙烤食 品中有效的原因之一。品中有效的原因之一。 LD50 2.25g/kg（bw） 大鼠，（经口）。大鼠，（经口）。 ADI 00.5mg/kg （bw） （FAO/WHO，2001） 使用使用 1使用范围使用范围 （1）在油脂中的应用）在油脂中的应用 BHA对动物脂肪的抗氧化作用较强：对动物脂肪的抗氧化作用较强： 单独使用单独使用BHA可将猪油的氧化稳定性从可将猪油的氧化稳定性从4h提高到提高到16h。 与增效剂枸橼酸一起使用，可提高到与增效剂枸橼酸一起使用，可提高到36h。 如果在如果在BHA与与PG或或BH

10、T的混合物中再加一种螯合剂如枸橼酸，则的混合物中再加一种螯合剂如枸橼酸，则 将更有效。将更有效。 BHA对植物油的作用比动物油小。对植物油的作用比动物油小。 （2）在肉制品、乳制品中的应用 对于肉制品，对于肉制品，0.01的的BHA可稳定生牛肉的色泽和抑制脂类物质的氧化，并能可稳定生牛肉的色泽和抑制脂类物质的氧化，并能 防止各种干香肠的退色和变质。防止各种干香肠的退色和变质。 用于奶制品，用于奶制品，0.01的的BHA可延长奶粉和奶酪的保质期。可延长奶粉和奶酪的保质期。 能稳定辣椒粉的颜色，防止核桃、花生等氧化。能稳定辣椒粉的颜色，防止核桃、花生等氧化。 加入焙烤用油和盐中，可以保持焙烤食品和

11、咸味花生的香味。加入焙烤用油和盐中，可以保持焙烤食品和咸味花生的香味。 BHA可以在油煎或烘烤的温度下使用，并在此过程中随油进入食品中，可以在油煎或烘烤的温度下使用，并在此过程中随油进入食品中， 从而对食品起到抗氧化作用。从而对食品起到抗氧化作用。 广泛应用于低脂食品，如谷物食品特别是早餐谷物、面包、速煮饼等。广泛应用于低脂食品，如谷物食品特别是早餐谷物、面包、速煮饼等。 用于压缩饼干和油脂含量高的饼干，可有效防止氧化。用于压缩饼干和油脂含量高的饼干，可有效防止氧化。 （5）在食品包装材料中的应用 BHA具有一定的熏蒸性，因此可在食品包装材料中应用而对食品起具有一定的熏蒸性，因此可在食品包装材

12、料中应用而对食品起 抗氧化作用。抗氧化作用。 可涂抹在包装材料内面，也可在包装袋内充入抗氧化剂的蒸气，或可涂抹在包装材料内面，也可在包装袋内充入抗氧化剂的蒸气，或 用喷雾法将抗氧化剂喷洒在包装纸上。用喷雾法将抗氧化剂喷洒在包装纸上。 用量为用量为0.020.1。 3BHA和和2BHA之间无增效作用。之间无增效作用。 商品商品BHA中含中含3BHA较多，其抗氧化作用随其浓度的增高而较多，其抗氧化作用随其浓度的增高而 增强，但浓度提高到增强，但浓度提高到0.02以后，抗氧化作用不再增强。以后，抗氧化作用不再增强。 例二 、二丁基羟基甲苯 BHT 概概 述述 2，6二叔丁基对甲酚、二叔丁基对甲酚、3

13、，5二叔丁基二叔丁基4羟基甲苯，简称羟基甲苯，简称BHT。 分子式分子式C15H24O，相对分子质量，相对分子质量220.36。 性性 状状 熔点熔点69.570.5（纯品为（纯品为69.7），沸点），沸点265。 对热相当稳定，加热时与水蒸气一起挥发。对热相当稳定，加热时与水蒸气一起挥发。 接触金属离子，特别是铁离子，不显色，抗氧化效果良好。接触金属离子，特别是铁离子，不显色，抗氧化效果良好。 不溶于水、甘油和丙二醇，能溶于许多溶剂中，不溶于水、甘油和丙二醇，能溶于许多溶剂中， 其溶解度为：乙醇其溶解度为：乙醇25（20）、豆油）、豆油30（25）、棉籽油）、棉籽油20 （25）、猪油）、猪

14、油40（40）。）。 毒毒 性性 LD50 890mg/kg （bw） （大鼠，经口）。（大鼠，经口）。 ADI 00.3mg/kg （bw） 相对相对BHA来说，毒性稍高一些。来说，毒性稍高一些。 使用 食用油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、果食用油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、果 仁、罐头、腌制肉制品及早餐谷类食品仁、罐头、腌制肉制品及早餐谷类食品 最大使用量为最大使用量为0.2g/kg。 BHA与与BHT、PG混合使用时，其中混合使用时，其中BHA与与BHT总量不超过总量不超过 0.10g/kg，PG不得超过不得超过0.05g/kg。 BHA与与BHT混合使

15、用时，总量不得超过混合使用时，总量不得超过0.2g/kg（使用量均以（使用量均以 脂肪计）。脂肪计）。 此外，也可用于胶姆糖配料。此外，也可用于胶姆糖配料。 （1）在油脂中的应用 在植物油中，可使用在植物油中，可使用BHT、BHA和枸橼酸，组成比为和枸橼酸，组成比为2:2:1的混合物。的混合物。 对于动物油，对于动物油，BHT比比BHA有效，使用浓度在有效，使用浓度在0.0050.02。 对于肉制品，对于肉制品，BHT可有效延缓猪肉中高铁血红素的催化氧化。可有效延缓猪肉中高铁血红素的催化氧化。 对于奶制品，对于奶制品，0.008BHT可用于稳定牛奶。奶粉中加入可用于稳定牛奶。奶粉中加入BHT后

16、，在冲制时后，在冲制时 可散发出一些酚的气味。可散发出一些酚的气味。 用用BHT和和PG的混合物比单独使用的混合物比单独使用BHT更有效。更有效。 有效防止饼干中油脂的氧化酸败，延长保存期。有效防止饼干中油脂的氧化酸败，延长保存期。 添加量为添加量为0.1g/kg，用时溶于油中加入。，用时溶于油中加入。 （4）在坚果和蜜饯中的应用 对于坚果和蜜饯，对于坚果和蜜饯，BHA和和BHT的混合物可有效地稳定核桃、花生等带壳的食的混合物可有效地稳定核桃、花生等带壳的食 物。物。 BHT也可加入包装焙烤食品、速冻食品及其他食品的纸或塑料薄膜等材料中，也可加入包装焙烤食品、速冻食品及其他食品的纸或塑料薄膜等

17、材料中， 其用量为每千克包装材料加其用量为每千克包装材料加0.21gBHT。 BHT对于油炸食品所用油脂的保护作用较小，对人造黄油贮存期间没有足够对于油炸食品所用油脂的保护作用较小，对人造黄油贮存期间没有足够 的稳定的作用。的稳定的作用。 一般很少单独使用。一般很少单独使用。 BHT与与BHA或或TBHQ混合使用，但其对混合使用，但其对PG无增效作用。无增效作用。 例三、VE（生育酚） CNS：04.016 简称简称VE 。功能类别，归属营养强化剂。功能类别，归属营养强化剂。 无臭澄清粘稠的液体。无臭澄清粘稠的液体。 耐光照，紫外线、放射线性性耐性也较强耐光照，紫外线、放射线性性耐性也较强 相

18、对相对BHA 、BHT。这。这 对用透明材质包装的食物对用透明材质包装的食物 尤其是食油有重要意义。尤其是食油有重要意义。 热稳定性高热稳定性高 相对相对BHA； 不溶于水，易溶于乙醇。不溶于水，易溶于乙醇。 可与油脂自由混合。可与油脂自由混合。 LD50 3000mg/kg （bw）（大鼠，经口）。）（大鼠，经口）。 ADI 02mg/kg （bw）（）（FAO/WHO，2001）。）。 例四、L抗坏血酸 CNS：04.014 有酸味，熔点约有酸味，熔点约190，受光照后逐渐变成褐色。，受光照后逐渐变成褐色。 在水溶液中则其含量迅速降低，在水溶液中则其含量迅速降低，pH值值3.54.5时较稳

19、定。时较稳定。 lg约溶于约溶于3mL水、水、30mL乙醇，不溶于氯仿、乙醚等有机溶剂。乙醇，不溶于氯仿、乙醚等有机溶剂。 有还原性，易被氧化成脱氢抗坏血酸。有还原性，易被氧化成脱氢抗坏血酸。 维生素维生素C作为抗氧化剂可用于啤酒，最大使用量为作为抗氧化剂可用于啤酒，最大使用量为0.04g/kg； 用于发酵面制品，用于发酵面制品，0.2g/kg。 （1）肉制品中的应用 有效地防止新鲜的或加工过的肉制品退色，防止烹调过的肉制品腐败。有效地防止新鲜的或加工过的肉制品退色，防止烹调过的肉制品腐败。 用维生素用维生素C溶液对猪肉表面进行喷淋或浸沾处理可延缓其表面退色。将约溶液对猪肉表面进行喷淋或浸沾处

20、理可延缓其表面退色。将约 200mg/kg抗坏血酸的用量加入到碎肉或末熟制的香肠中去，可将高铁肌抗坏血酸的用量加入到碎肉或末熟制的香肠中去，可将高铁肌 红蛋白的生成时间延长红蛋白的生成时间延长12年。年。 然而，在新鲜的肉中使用维生素然而，在新鲜的肉中使用维生素C在许多国家是被禁止的。在许多国家是被禁止的。 在喷雾干燥之前，每升牛奶中加入在喷雾干燥之前，每升牛奶中加入200250mg的抗坏血酸和的抗坏血酸和100mg 的柠檬酸钠，便可保护其脂类化合物、维生素的柠檬酸钠，便可保护其脂类化合物、维生素A和维生素和维生素D，甚至在延长，甚至在延长 其储藏期之后仍有保护作用。其储藏期之后仍有保护作用。

21、 维生素维生素C可将充氮包装的鲜奶油的储藏期提高可将充氮包装的鲜奶油的储藏期提高3个月，其味道稳定不变，个月，其味道稳定不变， 在牛脂中维生素在牛脂中维生素C作为抗氧化剂和抗水解剂是非常有效的。作为抗氧化剂和抗水解剂是非常有效的。 （3）碳酸饮料、啤酒和酒中的应用 在瓶装的和罐装的碳酸饮料中，维生素在瓶装的和罐装的碳酸饮料中，维生素C被用做氧清除剂，以防止饮被用做氧清除剂，以防止饮 料变味和变色。料变味和变色。 它可保护饮料中的胡萝卜素在暴露于阳光下时不退色。它可保护饮料中的胡萝卜素在暴露于阳光下时不退色。 它可防止啤酒氧化变浑、变味、颜色变暗和退色。它可防止啤酒氧化变浑、变味、颜色变暗和退色

22、。 它也可以提高酒香和透明度，保持氧化还原电势的稳定性。它也可以提高酒香和透明度，保持氧化还原电势的稳定性。 在延缓油脂氧化的过程中，维生素在延缓油脂氧化的过程中，维生素C是是BHA、PG和维生素和维生素E的增效剂。的增效剂。 在含有天然维生素在含有天然维生素E的植物油中，维生素的植物油中，维生素C可对抗氧化剂起作用。可对抗氧化剂起作用。 组氨酸和维生素组氨酸和维生素C的组合物对于玉米油是非常有效的的组合物对于玉米油是非常有效的 （5）水果、蔬菜中的应用 维生素维生素C对于抑制加工过程的水果和蔬菜的褐变非常有效。对于抑制加工过程的水果和蔬菜的褐变非常有效。 在罐装的苹果、梨、无花果和葡萄等果汁

23、中，维生素在罐装的苹果、梨、无花果和葡萄等果汁中，维生素C是有效是有效 的抗氧化剂。的抗氧化剂。 各种水果汁在加工和储藏期间都使用维生素各种水果汁在加工和储藏期间都使用维生素C。 在果汁加工过程中，将维生素在果汁加工过程中，将维生素C加到苹果、梨、葡萄等的果肉加到苹果、梨、葡萄等的果肉 中，可以稳定它们的颜色和味道。中，可以稳定它们的颜色和味道。 维生素维生素C可用于抑制各种加工蔬菜退色，如剥皮土豆、盐水泡可用于抑制各种加工蔬菜退色，如剥皮土豆、盐水泡 菜、蘑菇罐头、胡萝卜、甜菜和花椰菜。在罐装的蘑菇中，维生素菜、蘑菇罐头、胡萝卜、甜菜和花椰菜。在罐装的蘑菇中，维生素 C与螯合剂如与螯合剂如E

24、DTA或枸橼酸一起加入是有益的。没食子酸丙酯与维或枸橼酸一起加入是有益的。没食子酸丙酯与维 生素生素C配合使用可有效地保护辣根粉的刺激性气味。配合使用可有效地保护辣根粉的刺激性气味。 例五、植酸（Phytic Acid） 概述概述 CNS：04.006 环己六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，简称环己六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，简称PA，分子式，分子式 C6H18O24P6，相对分子质量为，相对分子质量为660.08。 性状性状 浅黄色至黄色黏稠状液，易溶于浅黄色至黄色黏稠状液，易溶于95乙醇、甘油以及丙酮，乙醇、甘油以及丙酮， 微溶于水、乙醇和甲醇，不溶于苯、氯仿和乙醚等。微溶于水、乙醇和甲醇，不溶于苯

25、、氯仿和乙醚等。 水溶液为强酸性，其水溶液的水溶液为强酸性，其水溶液的pH值：浓度值：浓度1.3时为时为0.40， 0.13时为时为2.26。 遇高温易分解遇高温易分解 使用 用于对虾保鲜，可按生产需要适量使用，允许残留量为用于对虾保鲜，可按生产需要适量使用，允许残留量为 20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、饮料和肉制品，最大使；用于食用油脂、果蔬制品、饮料和肉制品，最大使 用量为用量为0.2g/kg。 1在油脂中的应用在油脂中的应用 植物油的抗氧化剂，如对大豆油等植物油添加植物油的抗氧化剂，如对大豆油等植物油添加0.01就非就非 常有效。常有效。 2水产制品中应用水产制品中应用 用于鲑、蟹、虾等水产罐头，可防止产生鸟粪石结晶。其用于鲑、蟹、虾等水产罐头，可防止产生鸟粪石结晶。其 最少添加量为最少添加量为0.050.13。 使用 3在果蔬、饮料中的应用在果蔬、饮料中的应用 用于水果、蔬菜的保鲜，可将果蔬在用于水果、蔬菜的保鲜，可将果蔬在1植酸溶液内浸渍