第四章 食品抗氧化剂

1、第四章第四章 食品抗氧化剂食品抗氧化剂 Antioxidants内容内容一一. .抗氧化剂抗氧化剂二二. .抗氧化机理抗氧化机理三三. .脂溶性抗氧剂脂溶性抗氧剂四四. .水溶性抗氧剂水溶性抗氧剂五五. .天然提取物天然提取物一、食品抗氧化剂一、食品抗氧化剂1、食品抗氧化剂、食品抗氧化剂广义抗氧化剂：具有清除、终止、限制自由广义抗氧化剂：具有清除、终止、限制自由基产生与引发氧化反应的物质。基产生与引发氧化反应的物质。 （属于药物或保健成分不列入食品抗氧化剂（属于药物或保健成分不列入食品抗氧化剂)食品抗氧化剂：食品抗氧化剂：为防止为防止食品或其成分食品或其成分因氧化而因氧化而导致变质所使用的食品

2、添加剂。导致变质所使用的食品添加剂。使用意义：使用意义： 终止贮藏、加工过程中因自由基的导致的终止贮藏、加工过程中因自由基的导致的链锁链锁反应，反应，延缓食品被氧化的过程。延缓食品被氧化的过程。自由基自由基free radical：由氧化反应或活性氧产生的带电粒子。：由氧化反应或活性氧产生的带电粒子。2、食品、食品抗氧化剂类型抗氧化剂类型 隔绝材料隔绝材料 吸附材料吸附材料 螯合剂螯合剂 Sequestrants （抗氧增效剂抗氧增效剂） 还原性物质还原性物质 Antioxidants 通过氧化反应，消耗残留活性氧或自由基成分通过氧化反应，消耗残留活性氧或自由基成分 以阻止或终止自由基的链锁反

3、应（以阻止或终止自由基的链锁反应（propagation）二二. .抗氧化机理抗氧化机理mechanism1.氧化过程氧化过程 (自由基反应自由基反应)自由基诱发：自由基诱发：R-CHR-CH3 3( (脂类脂类) R-CH) R-CH2 2 （慢）（慢）过氧化自由基产生：过氧化自由基产生：R-CHR-CH2 2 + O+ O2 2 R-CH R-CH2 2-O-O-O-O （活泼，快）（活泼，快）氧化物产生氧化物产生：r-CHr-CH3 3 + R-CH+ R-CH2 2-O-Or-CH-O-Or-CH2 2-O-OH + R-CH-O-OH + R-CH2 2 （快）（快）氧化链传递：氧化

4、链传递：-CH=CH- + r-CH-CH=CH- + r-CH2 2-O-OH -O-OH （快）（快）形成氧化链锁反应；不断产生低级酸、酮、醛类物质 COOHCOHCOCH2CH3CHCHOOO /Me/h 2、抗氧化过程、抗氧化过程抗氧化剂抗氧化剂: AH: AHRCHRCH2 2 + AH RCH + AH RCH3 3 + A + A ( (降低活性自由基浓度降低活性自由基浓度) )R-CHR-CH2 2-O-O + AH RC-O-OH + A-O-O + AH RC-O-OH + A ( (终止终止氧化反应传递链氧化反应传递链) ) R-CHR-CH2 2-O-O-O-O R-C

5、H R-CH2 2 + O+ O2 2 RCHRCH3 3 + A + A Mn+ AH Mn+A- -n （掩蔽金属离子）（掩蔽金属离子）(A + A - A-A )(A + A - A-A ) （自身转为（自身转为惰性形式惰性形式） 如如: :酚酚- - 醌：醌： OHOOO AH3. 抗氧剂的抗氧剂的结构与抗氧化效应结构与抗氧化效应还原型抗氧化剂的结构特征：还原型抗氧化剂的结构特征： 亲水亲脂结构及成分比例，适用范围亲水亲脂结构及成分比例，适用范围增加位阻效应增加位阻效应 R R基基=-H=-H，-CH-CH3 3， 抗氧剂活性与样品体系性质相宜：抗氧剂活性与样品体系性质相宜： CH3C

6、H3CH3ROHrH3CCH3CH3CH3CH3CH3H3CH3CCH34、提高抗氧化剂使用效率、提高抗氧化剂使用效率 1）排气脱氧 2）降低环境温度 3）减少光照 4）结合增效剂，增效剂，降低或络合金属离子降低或络合金属离子 5.5.抗氧化试验测定抗氧化试验测定 活性氧方法活性氧方法 （ AOM ） 脂类物质脂类物质氧化参照域值：氧化参照域值：植物脂肪：植物脂肪：70mmol/kg；动物脂肪：动物脂肪：20mmol/kg 三三.脂溶性抗氧剂脂溶性抗氧剂 还原性抗氧剂应用最多规律规律:脂肪链越长，脂溶性越好；富脂食品中易分散脂肪链越长，脂溶性越好；富脂食品中易分散还原性基团比例还原性基团比例大

7、, 易被氧化，抗氧化活性强分子量增加分子量增加，避免氧化后产生小分子物质1.丁基羟基茴香醚丁基羟基茴香醚butylated hydroxyanisole 简称简称BHA 或称：或称：特丁基特丁基-4-4羟基茴香醚，丁基大茴香醚羟基茴香醚，丁基大茴香醚 化学式化学式 C C1111H H1616O O2 2 分子式量分子式量 180.25180.25，有，有2 2种异构体种异构体2- BHA（主体是醚主体是醚），混合物中，混合物中2- BHA占占10%3- BHA，混合物中，混合物中2- BHA占占90%90%，3-位比位比2-位抗氧能力高位抗氧能力高1.5倍倍 理化性质：白色固体，熔点48 6

8、3 毒性：毒性：LDLD50 50 2900mg/kg2900mg/kg（大白鼠口服）（大白鼠口服） 最大用量，最大用量，0.2 g/kg0.2 g/kg，( (以脂肪含量计以脂肪含量计) )O HO M eC ( C H3)3 3-BHA( 3-BHA(效果好效果好, ,热稳定热稳定) 2-BHA ) 2-BHA （易氧化）（易氧化）3O HO M eC ( C H3)32.2.二丁基羟基甲苯二丁基羟基甲苯butylated hydroxytoluenebutylated hydroxytoluene，简称BHTBHT 或或2 2，6-6-二特丁基对甲酚二特丁基对甲酚 化学式化学式 C C1

9、515H H2424O O 分子式量分子式量220.36220.36 理化性质：白色结晶性粉末熔点理化性质：白色结晶性粉末熔点69.5-70.569.5-70.5。毒性：毒性：LDLD50 50 890mg/kg890mg/kg（大白鼠口服）（大白鼠口服）最大用量，最大用量，0.2 g/kg 0.2 g/kg ( (以脂肪含量计以脂肪含量计) )OHCH3C(CH3)3C(CH3)33.3.没食子酸酯gallate,(丙、异戊、丁、辛酯)没食子酸丙酯没食子酸丙酯 propyl gallate propyl gallate 简称 PGPG；五倍子（棓）酸化学式化学式 C C1010H H1212

10、O O5 5 分子量分子量 212.21212.21理化性质：白色结晶粉末理化性质：白色结晶粉末, ,无味。无味。B.p146B.p146；易与金属离子；易与金属离子形成有色络合物形成有色络合物. .水水0.35g/100ml0.35g/100ml， 毒性：毒性：LDLD50 50 3800mg/kg3800mg/kg最大用量，最大用量，0.1g/kg, 0.1g/kg, ( (以脂肪含量计以脂肪含量计) )不宜反复加热不宜反复加热OHOHOHC O O C3H74.4.特丁基对苯二酚特丁基对苯二酚tertiary butyl hydroquinonoe tertiary butyl hydr

11、oquinonoe 简称 TBHQ 化学式化学式 C C1010H H1414O O2 2 MW166.22 MW166.22 理化性质：理化性质：白色结晶粉末，白色结晶粉末，B.p126.5 B.p126.5 128.5128.5，溶于有机溶剂，溶于有机溶剂使用广泛，用于植物油防蚝败使用广泛，用于植物油防蚝败毒性，毒性，LDLD5050 1g/kg 1g/kg最大用量，最大用量，0.2 g/kg0.2 g/kg不宜反复加热不宜反复加热 OHOHC(CH3)3几种几种脂溶性抗氧剂脂溶性抗氧剂比较比较 O HC H3C ( C H3)3C ( C H3)33O HO M eC ( C H3)3B

12、HTBHT3-BHA3-BHAOHOHOHCOOC3H7O HOHC( C H3)3TBHQTBHQPGPG四四.水溶性抗氧剂（水溶性抗氧剂（以螯合为主以螯合为主）脂肪链越短脂肪链越短, ,亲水基比例大亲水基比例大, ,水溶性越好水溶性越好; ; 1.植酸植酸phytic acid （螯合性抗氧剂）（螯合性抗氧剂） 肌醇六磷酸肌醇六磷酸Inositol hexaphosphoric acid 化学式化学式 C6H18O24P6 分子式量分子式量 660.08 - -毒性毒性: :小白鼠经口小白鼠经口LD50，4g/Kg - -理化性质：淡黄色粘性水溶液理化性质：淡黄色粘性水溶液 - -米糠米糠

13、/ /麦麸中提取麦麸中提取, ,经酸化而得经酸化而得- -用途：络合用途：络合水产品防褐变水产品防褐变 果汁加工中的护色，果汁加工中的护色，OOP(O H)2POOOOPP(O H)2OOOP(O H)2OOOP(O H)2(O H)2(O H)22. 抗坏血酸抗坏血酸ascorbic acid (Vc) (多功能多功能 酸味、强化、络合、酸味、强化、络合、护色、抗氧护色、抗氧) 异抗坏血酸钠异抗坏血酸钠sodium erythorbate (异Vc)无生物活性化学式化学式 C6H8O6,MW176.14，白色结晶性粉末 溶解度，水20g/100ml，乙醇3.5g/100ml(25) 最大用量

14、，0.5 g/Kg(合成) ; 1 g/Kg(异Vc)-多异构多异构 - -酸性水解酸性水解 OOOHOHCH2OHOHHOOOH-OCH2OHOHH-氧化氧化- -酯化酯化 OOOHOHOHHOHOOOOOHHOHOOOHOHOHHOHROOOOHOHOHHO五五.天然提取物天然提取物天然抗氧剂：成本高、效果差、选择性小、安全性好天然抗氧剂：成本高、效果差、选择性小、安全性好1 1生育酚生育酚TocopherolTocopherol维生素维生素E E 或或V VE E()()8 8种同系异构体，分种同系异构体，分、等构形。其中等构形。其中型的生物活性最高；而型的生物活性最高；而型的型的抗氧能

15、力最强。抗氧能力最强。天然物广泛存在于动植物体内，黄褐色粘稠液体天然物广泛存在于动植物体内，黄褐色粘稠液体溶于乙醇，不溶于水溶于乙醇，不溶于水OHOOOOH2 2、茶多酚、茶多酚Tea polyphenolTea polyphenol（维多酚）（维多酚）几十种酚类化合物的总称，主体为儿茶素， 儿茶素:R=白色粉末，溶于热水溶于热水、醇酯类毒性，大白鼠经口LD50，3.7g/Kg最大用量，0.4 g/Kg用于脂类、富脂类食品OOROHOHROHOHOHO3、黄酮类化合物、黄酮类化合物（Flavonoids）衍生物衍生物 黄酮与异黄酮黄酮与异黄酮，在植物中多与不同单糖成苷形式 如黄酮醇、花色素等含酚物质均具有抗氧化作用如黄酮醇、花色素等含酚物质均具有抗氧化作用OO黄酮OO异黄酮OOHOOOHOHHOHOR1R2思考题思考题1 1、抗氧化活性的大小与其分子什么结构有关？抗氧化活性的大小与其分子什么结构