现代食品添加剂-课件 第4章 食品抗氧化剂

第4章食品抗氧化剂目录01食品抗氧化剂概述及作用机理02油溶性抗氧化剂03水溶性抗氧化剂04天然抗氧化剂05抗氧化剂使用注意事项4.1食品抗氧化剂分类及作用机理4.1.1抗氧化剂概述防止或延缓食品氧化变质食品抗氧化剂是能防止或延缓油脂或食品其他成分氧化分解、变质，提高食品稳定性的食品添加剂。提高食品稳定性氧化是导致油脂酸败、色泽风味劣变的主要原因，食品抗氧化剂通过延缓或抑制氧化过程，有效保障食品的稳定性和安全性。（1）定义与作用4.1.1抗氧化剂概述按来源分类食品抗氧化剂按照来源分类，可分为天然抗氧化剂和人工合成抗氧化剂。按溶解性分类食品抗氧化剂按照溶解性分类，可分为油溶性抗氧化剂和水溶性抗氧化剂。（2）分类方式4.1.1抗氧化剂概述提供氢原子阻断链式反应一种类型的抗氧化剂靠提供氢原子来阻断食品油脂自动氧化的链式反应，从而防止食品氧化变质。消耗氧气另一种类型的抗氧化剂靠消耗食品内部和环境中的氧气，从而使食品不被氧化。抑制氧化酶活性还有一些抗氧化剂通过抑制氧化酶的活性来防止食品氧化变质。（3）作用机理4.1.2油脂酸败及氧化机理自动氧化酸败油脂暴露在空气中会自发发生氧化反应，生成低级脂肪酸、醛、酮等，产生恶劣酸臭气味，称为自动氧化酸败。酶或细菌介入氧化油脂的氧化过程可分为空气氧化和酶或细菌介入的氧化，其中空气氧化又分为光氧化和自动氧化。（1）油脂酸败的原因4.1.2油脂酸败及氧化机理诱导阶段少量脂肪被光、热或金属催化剂活化，其双键相邻的亚甲基碳原子脱去一个氢原子，形成不稳定的自由基。链增长阶段自由基不稳定，与氧气作用生成过氧化自由基，过氧化自由基可夺取其他不饱和脂肪酸的氢，生成过氧化物并形成新的自由基，构成链式反应。终结阶段主要是自由基相互作用，产生相对稳定的聚合物的过程，这大多是在油脂酸败过程中产生的。（2）氧化过程的三个阶段4.2油溶性抗氧化剂4.2.1丁基羟基茴香醚丁基羟基茴香醚为无色至微黄色的蜡样结晶粉末，具有酚类的特异臭和刺激性味道，不溶于水，可溶于油脂和有机溶剂。（1）性状与性能在油脂和含油脂食品中使用时，可将油脂加热到60~70℃加入BHA，充分搅拌使其溶解和分布均匀，其抗氧化效果以用量0.01%~0.02%为好。（2）使用方法4.2.2二丁基羟基甲苯二丁基羟基甲苯为无色晶体或白色结晶粉末，无臭无味，不溶于水与甘油，溶于乙醇和各种油脂，化学稳定性好，对热相当稳定。（1）性状与性能二丁基羟基甲苯的使用范围和最大使用量与BHA相同，经常与BHA混合使用，混合使用时二者的总量不得超过0.2g/kg。（2）使用方法4.2.3没食子酸丙酯没食子酸丙酯为白色至浅黄褐色晶体粉末，微有苦味，易溶于乙醇等有机溶剂，微溶于油脂和水，对热比较稳定，易与铜、铁离子发生显色反应。（1）性状与性能没食子酸丙酯在脂肪、油中最大使用量为0.1g/kg，因有与金属离子反应变色的特性，使用时应避免使用铜、铁等金属容器。（2）使用与注意事项4.2.4特丁基对苯二酚特丁基对苯二酚为白色结晶粉末，有极轻微的特异臭味，几乎不溶于水，具有良好的热稳定性，对大多数油脂均有防止氧化酸败作用。（1）性状与性能特丁基对苯二酚在脂肪、油和乳化脂肪制品中最大使用量为0.2g/kg，可与BHT、BHA及柠檬酸、维生素C配合使用，但不得与PG混合使用。（2）使用与注意事项4.2.5抗坏血酸棕榈酸酯抗坏血酸棕榈酸酯为白色至微黄色粉末，难溶于水，易溶于乙醇，可溶于油脂，与自由基反应能阻止油脂中过氧化物的形成，与维生素E配合使用具有增效作用。（1）性状与性能抗坏血酸棕榈酸酯是我国唯一可用于婴幼儿食品的抗氧化剂，在乳粉和奶油粉及其调制产品中最大使用量为0.2g/kg（以油脂中抗坏血酸计）。（2）使用与注意事项4.2.6其他油溶性抗氧化剂茶多酚棕榈酸酯是茶多酚的衍生物，呈淡黄色粉末状，无结块现象，急性毒性试验表明其最大耐受量为8000mg/kg，属无毒级。（1）茶多酚棕榈酸酯4-己基间苯二酚主要用于虾、蟹类水产品的加工中，防止产品因多酚氧化酶催化而发生氧化褐变，在鲜水产品（仅限虾类）中残留量≤1mg/kg。（2）己基间苯二酚4.2.6其他油溶性抗氧化剂羟基硬脂精为棕黄色至浅棕色脂状或蜡状物质，口味醇和，可作为色拉油和烹饪用油的结晶抑制剂，在基本不含水的脂肪和油中最大使用量为0.5g/kg。（3）羟基硬脂精硫代二丙酸二月桂酯是一种过氧化物分解剂，能有效分解油脂自动氧化链式反应中的氢过氧化物，具有极好的热稳定性，更适合于焙烤及油炸食品。（4）硫代二丙酸二月桂酯4.3水溶性抗氧化剂4.3.1抗坏血酸及其盐类L-抗坏血酸为白色或略带淡黄色的结晶或粉末，味酸，易溶于水，其水溶液易被热、光等破坏，在碱性条件及金属存在时更会促进其分解。（1）抗坏血酸L-抗坏血酸钠为白色或略带黄白色的结晶或结晶性粉末，稍咸，较L-抗坏血酸易溶于水，其抗氧化作用与L-抗坏血酸相同，1g相当于0.9gL-抗坏血酸。（2）抗坏血酸钠L-抗坏血酸钙自身不易被氧化，比维生素C稳定，抗氧化作用优于维生素C，由于钙的引入增强了其营养强化作用，10%水溶液的pH值为6.8~7.4。（3）抗坏血酸钙4.3.1抗坏血酸及其盐类D-异抗坏血酸是维生素C的一种立体异构体，属于水溶性抗氧化剂，几乎无抗坏血酸的生理功效，但抗氧化性能优于抗坏血酸，且价格便宜。（4）异抗坏血酸D-异抗坏血酸钠为白色至黄白色的结晶颗粒或粉末，微有咸味，其水溶液遇空气、金属、热、光时则易氧化，抗氧化性能与D-异抗坏血酸相当。（5）异抗坏血酸钠4.3.2螯合型抗氧化剂乙二胺四乙酸二钠是一种重要的螯合剂，能螯合溶液中的金属离子，生产中常利用其螯合作用保持食品的色、香、味，防止食品氧化变质。（1）乙二胺四乙酸二钠乙二胺四乙酸二钠钙能与多种金属结合成为稳定而可溶的络合物，由尿中排泄，用于一些金属中毒，尤其对无机铅中毒效果好，但对锶无效。（2）乙二胺四乙酸二钠钙4.4天然抗氧化剂4.4.1生育酚生育酚混合浓缩物为黄色至褐色透明黏稠状液体，不溶于水，溶于乙醇，对热稳定，在无氧条件下加热至200℃也不被破坏，对氧气十分敏感。（1）性状与性能生育酚在基本不含水的脂肪和油中按生产需要适量使用，它适宜用作婴儿食品、疗效食品及乳制品的抗氧化剂和营养强化剂。（2）使用方法4.4.2植酸与植酸钠植酸为浅黄色或褐色黏稠状液体，易溶于水、95%乙醇、丙二醇和甘油，对热较稳定，其分子有12个羟基，能与金属螯合生成白色不溶性金属化合物。（1）性状与性能植酸与植酸钠在基本不含水的脂肪和油中最大使用量为0.2g/kg（以植酸计），在鲜水产（仅限虾类）中按生产需要适量使用，残留量≤20mg/kg。（2）使用方法4.4.3茶多酚茶多酚为浅黄色或浅绿色的粉末，有茶叶气味，易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，在酸性和中性条件下稳定，最适pH值为4~8，具有很强的供氢能力。（1）性状与性能茶多酚在基本不含水的脂肪和油中最大使用量为0.4g/kg（以油脂中儿茶素计），使用方法是先将茶多酚溶于乙醇，加入一定量的柠檬酸配制成溶液。（2）使用方法4.4.4茶黄素茶黄素纯品呈橙黄色针状结晶，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇和乙酸乙酯，水溶液呈弱酸性，pH值约5.7，其抗氧化性可与维生素C、BHA、BHT相比。（1）性状与性能茶黄素作为抗氧化剂可用于多种食品类别，在脂肪、油和乳化脂肪制品中最大使用量为0.4g/kg，以减缓食品中油脂的氧化，保持产品风味。（2）使用方法4.4.5甘草抗氧化物甘草抗氧化物为一种粉末状脂溶性物质，熔点范围为70~90℃，不溶于水，对油脂有良好的抗氧化作用，具有较强的清除自由基及抗脑组织脂质过氧化作用。（1）性状与性能甘草抗氧化物可以用于基本不含水的脂肪和油，最大使用量为0.2g/kg（以甘草酸计），其抗氧化效果比PG更好，且为无毒性物质，安全性高。（2）使用方法4.4.6迷迭香提取物迷迭香提取物通常为深绿色至棕绿色的黏稠液体或膏体，含有多种有效抗氧化成分，其性状受萃取工艺影响，常带有明显的草本气味及轻微的溶剂残留。（1）性状与性能迷迭香提取物在植物油脂中最大使用量为0.7g/kg，在动物油脂中最大使用量为0.3g/kg，因其成分复杂、色泽深，在高端或浅色产品中的应用受到一定限制。（2）使用方法4.4.7迷迭香提取物采用超临界二氧化碳萃取法生产的迷迭香提取物，通常为淡黄色至琥珀色的油状液体，感官特性纯净，气味温和，能有效避免叶绿素等杂质溶出。（1）性状与性能超临界二氧化碳萃取法生产的迷迭香提取物使用范围同迷迭香提取物，在食品领域主要作为高效天然抗氧化剂，用于延缓富含油脂食品的氧化酸败进程。（2）使用方法4.4.8竹叶抗氧化物竹叶抗氧化物为黄色或棕黄色的粉末或颗粒，可溶于水和一定浓度的乙醇，略有吸湿性，能有效抵御酸解、热解和酶解，并具有阻断脂肪自动氧化的作用。（1）性状与性能竹叶抗氧化物在基本不含水的脂肪和油中最大使用量为0.5g/kg，其抗氧化作用可替代银杏提取物、茶叶提取物和葡萄籽提取物。（2）使用方法4.4.9槲皮素和愈创树脂槲皮素是一种含有2分子结晶水的黄色晶体，其分子中2、3位间有双键，3、4位处有2个羟基，能作为金属螯合剂，可作为油脂、抗坏血酸的抗氧化剂。愈创树脂为绿褐色至红褐色玻璃样块状物，有香脂的气味，稍有辛辣味，是最早使用的天然抗氧化剂之一，也是公认安全性高的抗氧化剂，具有防腐作用。（1）槲皮素（2）愈创树脂4.4.10乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸二钠钙乙二胺四乙酸二钠是一种重要的螯合剂，能螯合溶液中的金属离子，生产中常利用其螯合作用保持食品的色、香、味，防止食品氧化变质。乙二胺四乙酸二钠钙能与多种金属结合成为稳定而可溶的络合物，由尿中排泄，用于一些金属中毒，尤其对无机铅中毒效果好，但对锶无效。（1）乙二胺四乙酸二钠（2）乙二胺四乙酸二钙4.5抗氧化剂使用注意事项4.5抗氧化剂使用注意事项

（1）性能与品种选择

由于不同的抗氧化剂对食品的抗氧化效果不同，生产者应在充分了解抗氧化剂性能的基础上，选择适宜的品种，最好通过实验来确定。（2）添加时机在氧化前添加，抗氧化剂只能阻碍氧化作用，延缓食品开始氧化变质的时间，应在食品处于新鲜状态和未发生氧化变质之前使用，以充分发挥作用。（3）复配使用使用酚类抗氧化剂时复配使用某些酸性物质，能显著提高抗氧化剂的作用效果，因为这些酸性物质对金属离子有螯合作用，能钝化促进油脂氧化的金属离子。4.5抗氧化剂使用注意事项

（4）添加量控制使用抗氧化剂的浓度要适当，油溶性抗氧化剂的使用浓度一般不超过0.02%，水溶性抗氧化剂的使用浓度相对较高，一般不超过0.1%。（5）影响因素控制光热氧气光（紫外线）、热能促进抗氧化剂分解和挥发而使其失效，氧气是导致食品氧化变质和抗氧化剂失效的主要因素，应采取充氮或真空密封包装。金属离子铜、铁等重金属离子是促进氧化的催化剂，会促进抗氧化剂迅速被氧化而失去作用，在食品加工中应尽量避免这些金属离子混入食品。分散均匀性4.6抗氧化剂研究动态4.6.1天然功能性抗氧化作用类胡萝卜素通过猝灭O2来减少光敏氧化物的生成，番茄红素在菜籽油中的抗氧化能力优于BHA、BHT，在猪油中的抗氧化能力与茶多酚相当。（1）类胡萝卜素生物类黄酮对猪油及其他油脂具有抗氧化作用，主要是由于类黄酮能够螯合催化油脂自动氧化的微量金属离子，并在油脂中有清除自由基的作用。（2）生物类黄酮4.6.2其他抗氧化剂原花色素化合物在油脂或水相体系中都显示出较强的抗氧化性