食品抗氧化劑作用機理及天然抗氧化劑

1、食品抗氧化劑作用機理及天然抗氧化劑12高分子材料與工程2班羅XX目錄目錄2食品抗氧化劑的作用機理3食品抗氧化劑的分類及其特點4天然抗氧化劑的開發(fā)1食品抗氧化劑的發(fā)展趨勢食品抗氧化劑的作用機理由于抗氧化劑種類較多，抗氧化的作用機理也不盡相由于抗氧化劑種類較多，抗氧化的作用機理也不盡相同，歸納起來，主要有以下幾種：同，歸納起來，主要有以下幾種：一是通過抗氧化劑的還原作用，降低食品體系中的氧一是通過抗氧化劑的還原作用，降低食品體系中的氧含量；含量；二是中斷氧化過程中的鏈式反應(yīng)，阻止氧化過程進一二是中斷氧化過程中的鏈式反應(yīng)，阻止氧化過程進一步進行；步進行；三是破壞、減弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反

2、三是破壞、減弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反應(yīng)的進行；應(yīng)的進行；四是將能催化及引起氧化反應(yīng)的物質(zhì)封閉，如絡(luò)合能四是將能催化及引起氧化反應(yīng)的物質(zhì)封閉，如絡(luò)合能催化氧化反應(yīng)的金屬離子等。催化氧化反應(yīng)的金屬離子等。以油脂自動氧化酸敗和食品酶促氧化褐變?yōu)槔寡趸瘎τ椭趸囊种?油脂的自動氧化遵循自由基（也稱游離基）反應(yīng)機制，首先脂肪分子（以R H表示）被熱、光或金屬離子等自由基引發(fā)劑活化后，分解成不穩(wěn)定的自由基R和H。當(dāng)有分子氧存在時，自由基與O2反應(yīng)生成過氧化物自由基，此過氧化物自由基又和脂肪分子反應(yīng)，生成氫過氧化物和自由基R，通過自由基R的鏈式反應(yīng)又再傳遞下去，直到自由基和自由基或自由基和自

3、由基失活劑（以X表示）相結(jié)合，產(chǎn)生穩(wěn)定化合物時，反應(yīng)才結(jié)束。此過程中產(chǎn)生許多短鏈羰基化合物，如醛、酮、羧酸等，是產(chǎn)生酸敗和劣味的主要物質(zhì)，而大量過氧化物的存在，對人體也會產(chǎn)生不良結(jié)果。 抗氧化劑的作用機理最主要是終止鏈式反應(yīng)的傳遞，模式如下（以AH表示抗氧化劑）：AH+ROO ROOH+A+AH+R RH+AMszHq 抗氧化劑的自由基A沒有活性，它不能引起鏈式反應(yīng)，卻能參與一些終止反應(yīng)。如：A+A AA A+ROO ROOA油脂類抗氧化劑主要有丁基羥基茴香醚（B H A）、二丁基羥基甲苯（B H T）、沒食子酸丙酯（P G）、叔丁基對苯二酚（T B H Q）、生育酚（維生素E）等，它們皆屬于

4、酚類抗氧化劑，在形成自由基后比較穩(wěn)定，其原因可解釋為：氧原子上不成對單電子能與苯環(huán)上的電子云作用，發(fā)生共軛效應(yīng)。這種共軛的結(jié)果使成對電子并不固定在氧原子上，而是部分分布到苯環(huán)上。這樣，自由基的能量就有所降低，不再引發(fā)鏈式反應(yīng)，起到了抗氧化作用。食品酶促氧化褐變的抑制 酶促氧化褐變是食品中酚氧化酶催化酚類物質(zhì)發(fā)生氧化形成醌及其聚合物的一類反應(yīng)。由于反應(yīng)生成了黑色素類物質(zhì)，使食品的顏色加深，從而影響了食品的外觀質(zhì)量。 發(fā)生酶促氧化褐變需要3個條件：酚氧化酶、氧、適當(dāng)?shù)姆宇愇镔|(zhì)，這3個條件缺一不可。因此抑制食品酶促氧化褐變便可從這3個條件考慮。由于從食品中除去酚類物質(zhì)的可能性較小，可以采用的主要措施

5、就是破壞和抑制酚氧化酶的活性及消除氧。在食品中添加適量的抗氧化劑，通過還原作用，消耗掉食品體系中的氧，就可起到防止食品的酶促氧化褐變。食品抗氧化劑的分類及其特點已知的食品抗氧化劑種類很多，按來源分為天然抗氧化劑和化學(xué)合成抗氧化劑兩類。食品工業(yè)中常用的化學(xué)合成抗氧化劑主要包括：用于食用油脂、干魚制品的BHT，用于食用油脂的BHA，用于油炸食品、方便面和罐頭的PG，TBHQ 和用于嬰兒食品、奶粉的維生素E（生育酚，VE）等。不同的物質(zhì)其抗氧化性能不同，而實際應(yīng)用時經(jīng)常是兩種或兩種以上的抗氧化劑復(fù)配，以提高其抗氧化效果。天然抗氧化劑相對比較安全，主要有茶多酚、VE、迷迭香、甘草抗氧化物、竹葉抗氧化劑

6、、植酸等。食品抗氧化劑按溶解性可分為兩類：油溶性抗氧化劑，多用于含油脂食品類，常用的有BHT，BHA，PG，TBHQ 等人工合成的抗氧化劑，以及混合生育酚濃縮物及愈創(chuàng)樹脂等天然抗氧化劑；水溶性抗氧化劑，大多用于食品護色，包括用于魚肉制品和冷凍食品的抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽等人工合成品，以及茶多酚、植酸等天然抗氧化劑?？寡趸瘎┌雌渥饔脵C理還可分為4 種：自由基終止劑。為了抑制油脂氧化的進行，除了利用包裝隔絕空氣和光線以外，最有效的方法就是添加自由基終止劑以干擾或延滯連鎖反應(yīng)中的增殖步驟，主要包括大多數(shù)酚類化合物如BHT，BHA，PG，TBHQ 以及天然存在的VE 等；還原劑或耗氧劑。

7、主要是由試劑本身氧化還原反應(yīng)來抑制氧化，包括抗壞血酸及其鹽類、亞硫酸及其鹽類等；金屬離子螯合劑。如茶多酚、植酸、檸檬酸等可與金屬離子螯合，減少金屬離子對油脂氧化作用的催化活性，起到抗氧化作用；單旋態(tài)氧抑制劑。這類物質(zhì)能破壞單旋態(tài)氧（O2）而抑制光氧化的進行，常見的有胡蘿卜素、三乙基胺等。天然抗氧化劑的開發(fā)香辛料香辛料植物主要有迷迭香、鼠尾草、百里香、牛至草、丁香、薄荷、胡椒、生姜、芝麻、大蒜等1951年Chipult等報道迷迭香和鼠尾草具有優(yōu)異的抗氧化能力1982 年至1984 年Inatani和N akatani等從迷迭香干葉的正已烷提取物中分離得到三種酚系二萜化合物迷迭香酚表迷迭香酚和異迷

8、迭香酚。從迷迭香中得到的迷迭香酚和鼠尾草酚等物質(zhì)同樣可以從鼠尾草中分離得到鼠尾草中有比B H A、B H T 和V都強的抗氧化成分Y ayo N akatani等人從百里香的丙酮提取物中分離得到六種黃酮類物質(zhì)及五種聯(lián)苯化合物發(fā)現(xiàn)3 種黃酮類化合物和2種聯(lián)苯化合物的抗氧化能力與BH T 相當(dāng)唇形科牛至的正已烷或乙醚提取物的抗氧化能力相當(dāng)于BHA大蒜中含有多種烯丙基化合物有一定的抗氧化活性。果蔬類植物許申鴻等研究表明，葡萄籽和葡萄皮水提取物對O -2、 OH及DDPH自由基均有較強的清除作用。且抗自由基活性好于鮮葡萄籽、葡萄皮，更好于干葡萄籽。國外對葡萄提取物的抗氧化性研究及應(yīng)用亦十分活躍，法國等

9、不少國家已將葡萄籽作為原料制備葡萄籽提取物，并將其加入紅葡萄酒中，以提高其抗氧化活性物質(zhì)含量。張立新等對21 種蔬菜抗氧化能力的比較研究中發(fā)現(xiàn)：苔菜、尖椒、西紅柿等對D D PH 的抑制率較高，具有較高的抗氧化活性。錢明賽在測試的11 種水果中，發(fā)現(xiàn)草莓的抗氧化性最高，其次是李果、柳橙等。郭長江對堅果類食物清除ROO的作用的研究發(fā)現(xiàn)，葵花子具有較強的清除ROO的作用，花生、核桃次之。程霜等研究表明綠豆皮乙酸乙酯萃取物具有較強的抗氧化性能，質(zhì)量分數(shù)0.03%的乙酸乙酯萃取物抗氧化性優(yōu)于相同質(zhì)量分數(shù)的VE,略低于化學(xué)合成的抗氧化劑TBHQ。中草藥我國臺灣學(xué)者發(fā)現(xiàn)，金錦香、 三七草、芡實、鉤藤的乙酸

10、乙酯提取物的抗氧化能力均強于B H A 。 H atam o 等的研究發(fā)現(xiàn)，甘草乙醇提取物抗氧化能力強于B H A，對生育酚和多種有機酸有協(xié)同作用。1995 年，安靜等研究發(fā)現(xiàn)甘草提取物的抗氧化性強于生育酚，而單一黃酮化合物的抗氧化性遠小于生育酚，他的抗氧化性是多種抗氧化物質(zhì)協(xié)同作用的結(jié)果。1992年，蘇正德對100多種果實種子類中藥溶劑提取物進行抗氧化性試驗后，指出補骨脂等14 種中藥的溶劑提取物抗氧化性能與BH A 相當(dāng)。茶葉我國農(nóng)科院茶葉研究所于1984 年開始研究茶葉天然氧化劑，分離出了茶葉抗氧化成分；在豬油、大豆油、菜油、花生油等食用油脂中添加質(zhì)量分數(shù)0.02 %-0.08 % 的茶

11、葉天然抗氧化劑，證明具有優(yōu)異的抗氧化活性，過氧化值和酸價的抑制率在90 % 以上，抗氧化的效價比V E 高5 倍，與V C 和V E并用具有協(xié)同增效作用。1988 年7 月被批準作為我國食品添加劑之一。美拉德反應(yīng)物具有抗氧化性。氨基酸和單糖的美拉德反應(yīng)揮發(fā)性產(chǎn)物具有和復(fù)雜美拉德反應(yīng)產(chǎn)物一樣的抗氧化能力。石軼松曾對永川豆豉中通過美拉德反應(yīng)得到的類黑精的抗氧化性進行研究，發(fā)現(xiàn)在不同的添加量水平、豆豉類黑精均有抗氧化作用，其中質(zhì)量分數(shù)0.5%和質(zhì)量分數(shù)1.0 % 添加量抗氧化效果較明顯，質(zhì)量分數(shù)1 %的添加量與0.02 %的BHT作用相當(dāng)。食品抗氧化劑的發(fā)展趨勢以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是今后食品工業(yè)的發(fā)展趨勢，開發(fā)實用、高效、成本低廉的天然抗氧化劑將是抗氧化劑研究的重點。對于抗氧化活性成分及其效果的研究仍有許多問題，單一活性成分的抗氧化效果往往弱于混合物，且某一成分的抗氧化效果的評價因?qū)嶒灧椒ǖ牟煌町愝^大，應(yīng)重視對抗氧化活性成分之間抗氧化協(xié)同作用的研究，注意到天然抗氧化成分在生物體中和食品抗