摘 要:綜述了抗氧化劑的作用原理、合成類(lèi)抗氧化劑和天然抗氧化劑分類(lèi)及簡(jiǎn)介、抗氧化劑的復(fù)配效果和抗氧化劑的增效配方設(shè)計(jì)。以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是食品工業(yè)的趨勢(shì),尋找高效、價(jià)廉的抗氧化劑,開(kāi)發(fā)復(fù)配型高抗氧化效果的抗氧化劑越來(lái)越被關(guān)注。
關(guān)鍵詞:食品 抗氧化 增效 發(fā)展趨勢(shì)
1.抗氧化劑的作用原理
抗氧化劑根據(jù)其種類(lèi)的不同可以在不同類(lèi)型的氧化反應(yīng)中發(fā)揮不同的作用。不同的抗氧化劑有以下作用機(jī)理。一是阻斷油脂自動(dòng)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),如含硫的DLTP、TDPA ,酚型的BHA、TBHQ、PG、BHT等;二是通過(guò)自身氧化消耗食品內(nèi)部和環(huán)境中的氧,如脫氧劑;三是抑制氧化酶的活性,包括亞硝酸鹽類(lèi)、抗壞血酸及其衍生物;四是螯合金屬離子來(lái)消除其催化活性,抗氧化劑包括檸檬酸、卵磷酸。
1.1阻斷油脂自動(dòng)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理
油脂的自動(dòng)氧化包括誘導(dǎo)階段、波及階段、終結(jié)階段,三個(gè)階段。誘導(dǎo)階段產(chǎn)生自由基,此時(shí)感官上無(wú)明顯變化。在波及階段中,自由基和氧反生成過(guò)氧化自由基,最后反應(yīng)生成過(guò)氧化物,同時(shí)還有自由基的生成,此時(shí)油脂的感官明顯變化,產(chǎn)生令人不愉快的氣味,例如哈喇味。終結(jié)階段主要是被分解的自由基之間的相互作用,最后產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的聚合物。
酚型抗氧化劑提供氫與自由基作用,,不再引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。含硫抗氧化劑可以分解自動(dòng)氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的氫過(guò)氧化物,從而使鏈鎖反應(yīng)減慢,這兩類(lèi)抗氧化劑經(jīng)常用于含油食品或油脂制品中來(lái)防止油脂的氧化變質(zhì)。
2.抗氧化劑
2.1合成類(lèi)抗氧化劑
目前,BHT和BHA是食品生產(chǎn)中常使用的合成類(lèi)抗氧化劑,他們的抗氧化效果雖然好但安全卻受到質(zhì)疑。1983年日本伊東報(bào)道稱(chēng)BHA有致癌性后,引起世界各國(guó)的重視,開(kāi)始對(duì)BHA、BHT限制使用甚至是暫停使用。一些國(guó)家對(duì)化學(xué)合成抗氧化劑的添加量進(jìn)行了嚴(yán)格限制,歐盟、美國(guó)等國(guó)家已禁止使用合成抗氧化劑。《FAO/WHO食品標(biāo)準(zhǔn)法典》明確規(guī)定了合成抗氧化劑的添加量。
2.2天然抗氧化劑
茴香、姜、蒜、迷迭香等屬于香辛料類(lèi)抗氧化劑。余世望等從藥食兩用的植物中發(fā)現(xiàn),丁香、白果、小茴香、昆布等抗氧化效果明顯。蔬菜中,茄子特別是茄皮以及番茄的抗氧化效果更好。茶多酚具有抗氧化、降血脂、抗癌的作用在食品鄰域應(yīng)用廣泛。蜂膠、卵磷脂屬于動(dòng)物類(lèi)抗氧化劑。谷胱甘肽、輔酶Q10、SOD、腺苷等是微生物類(lèi)抗氧化劑。黃酮類(lèi)抗氧化劑有大豆異黃酮、蕓香苷、懈皮素等。維生素類(lèi)的番茄紅素、蝦青素、β-胡蘿卜素等有抗氧化性。其他,如植酸、萜類(lèi)、烯酸、苯丙素、香豆素。天然抗氧化劑安全、高效某些還具有一定的營(yíng)養(yǎng)功效,其中的天然植物是很有潛力的抗氧化劑資源。
3.氧化劑的增效復(fù)配
抗氧化劑的增效作用又稱(chēng)為協(xié)同增效作用,即兩種物質(zhì)聯(lián)合作用所顯示的效應(yīng)明顯超過(guò)兩者之和,即1+1>2。增效復(fù)配可以是幾種效果有差異但具有同一種功能型的物質(zhì),通過(guò)復(fù)配效果疊加,也可以是只有一種功能,并以此為主,通過(guò)添加增效劑加以復(fù)配,起到增效作用。
3.1兩種以上抗氧化劑復(fù)配
將幾種天然抗氧化劑進(jìn)行復(fù)配,其效果不僅是單一抗氧化劑的數(shù)倍還有可能是數(shù)十倍。例如,以抗壞血酸、茶多酚、大豆磷脂和大蒜提取物按照一定比例混合,復(fù)配成天然抗氧化劑。在等量添加的情況下復(fù)合天然抗氧化劑對(duì)魚(yú)油的抗氧化作用明顯優(yōu)于單一抗氧化劑的效果。隨著復(fù)合天然抗氧化劑的添加,魚(yú)油中的過(guò)氧化值降低,抗氧化劑的抗氧化效果增強(qiáng)。
3.2抗氧化劑與增效劑復(fù)配
增效劑本身不具有抗氧化效果,但是它可以提供一個(gè)酸性的環(huán)境用來(lái)增進(jìn)油和脂肪以及抗氧化劑的穩(wěn)定;可以使抗氧化劑的活性再生;還能螯合金屬離子,消除其催化活性;還可以除去氧。正是由于這些原因增效劑才能起到提高抗氧化劑的功能。酸性增效劑常和抗氧化劑復(fù)配,以增進(jìn)抗氧化功能。檸檬酸及其酯類(lèi)、抗壞血酸及其酯類(lèi)(抗血酸棕櫚酯)就是比較重要的增效劑。對(duì)各種酚型抗氧化劑而言,磷酸、檸檬酸及它們的酯類(lèi)都是良好的增效劑。
4.抗氧化劑的增效配方設(shè)計(jì)
由于油脂種類(lèi)的不同,則不同的抗氧化劑對(duì)其產(chǎn)生的抗氧化效果也就不同。在增效配方設(shè)計(jì)中,要注意油脂中的物質(zhì)是否會(huì)與抗氧化劑產(chǎn)生拮抗作用,這種降低抗氧化劑效果的配方是應(yīng)該避免的。
脂溶性的番茄紅素是從自然界中發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的一種抗氧化劑,它消滅單線(xiàn)態(tài)氧自由基的能力是維生素E的百倍。微量的維生素E似乎不能起到抗氧化作用。實(shí)驗(yàn)中,我們將維生素E和維生素C溶液均勻混合,隨時(shí)測(cè)定其光密度,在某些地方二者自由基有變化,這說(shuō)明二者之間的自由基是有交換的,維生素E的抗氧化作用與維生素C存在一定的相互依存關(guān)系。維生素C可與油脂中微量的金屬離子螯合,從而鈍化金屬離子,維生素C本身還具有還原性,可以避免油脂的自動(dòng)氧化。
對(duì)于動(dòng)物性油脂我們以豬油來(lái)研究維生素E、維生素C、番茄紅素的復(fù)配增效作用。在室溫下,改變豬油中維生素E的含量,每隔五天測(cè)定一次POV值,共測(cè)五次;在豬油中POV值最低時(shí)加入維生素C,同樣每隔五天測(cè)定一次POV值,測(cè)五次;按照同樣的方法在POV值最低時(shí)加入番茄紅素,進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)中維生素C、維生素E、番茄紅素按照2:1:1配合具有提高抗氧化的效果。在植物油實(shí)驗(yàn)中,我們以營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高但易氧化酸敗的核桃油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將核桃油分成十組,其中一組設(shè)為對(duì)照組,將增效劑維生素C、合成抗氧化劑TBHQ、PG和天然抗氧化劑維生素E,按照不同比例分別加入到其余九組中,放在60℃的環(huán)境中,每隔一天測(cè)定一次POV值,20天后分析得出結(jié)論,TBHQ、PG、維生素C按照4:2:3的添加比例,得到的抗氧化效果最好。
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作者簡(jiǎn)介:
姓名:王婕 性別:女 出生年月:1997.02 籍貫:山東省青島市黃島區(qū)黃山鎮(zhèn) 學(xué)校:青島工學(xué)院 專(zhuān)業(yè)年級(jí):2015級(jí)食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)