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食品抗氧化劑及其應用技術

   2017-11-09 食品研發與生產公眾號921
核心提示:食品抗氧化劑與防腐劑都用于食品的保質和貯存,但防腐劑是針對微生物繁殖與酶的活性的影響和抑制。而抗氧化劑的根本目的是延緩食
 食品抗氧化劑與防腐劑都用于食品的保質和貯存,但防腐劑是針對微生物繁殖與酶的活性的影響和抑制。而抗氧化劑的根本目的是延緩食品氧化所引起的變質,且使用效果的檢驗也不同于防腐劑,抗氧化劑的根本目的是延緩食品氧化所引起的變質,且使用效果的檢驗也不同于防腐劑,抗氧化效果是通過檢驗過氧化值、酸價、羰基變化等參數來確定的。此外,抗氧化劑也不同于藥劑或保健品,僅作為輔料添加在加工食品或原料中。

portant; word-wrap: break-word !important; color: rgb(217, 33, 66); font-size: 18px;">1、抗氧化劑的作用機理

抗氧化劑的作用機理比較復雜,存在多種可能性

1)消耗殘留氧

這類抗氧化劑借助還原反應,降低食品體系及周圍的氧含量,可以說是從源頭上制止。也就是說,抗氧化劑本身極易氧化,因此有食品氧化的因素存在時(如光照、氧氣、加熱等),抗氧化劑就先與空氣中的氧反應,避免了食品的氧化。例如抗壞血酸能清除食品中的氧,其本身被氧化成脫氫抗壞血酸。

2)螯合金屬離子

油脂中包含微量金屬離子,特別是二價態或高價態重金屬離子。它們具有合適的氧化還原勢,可縮短自由基連鎖反應引發期,加快酯類化合物的氧化速度。而這類抗氧化劑可通過對金屬離子的螯合作用,減少金屬離子的促進氧化作用。如 EDTA、檸檬酸等。

3)吸收自由基

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">阻斷脂質氧化最有效的手段是清除自由基。這類抗氧化劑可能與氧化過程中的氧化中間產物結合,將油脂氧化產生的自由基轉變為穩定的產物,從而阻止氧化反應的進行。如丁基羥基茴香醚、沒食子酸丙酯、維生素 E等。一般情況下,空氣中的氧先與脂肪分子結合產生 ROO·自由基,自由基吸收劑提供氫給予體 AH,即將 ROO·自由基吸收形成氫過氧化物。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">實踐證明,酚類抗氧化劑與脂類自由基反應生成的自由基比較穩定。抗氧化劑的自由基A•沒有活性,它不能引起鏈式反應,卻能參與一些終止反應。脂類氧化產生的另一個自由基 R·可以被自由基吸收劑的電子接受體消除。在生物組織中,維生素 K是電子接受體,可以直接消除 R·自由基。

4)中斷過氧化物

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">這類抗氧化劑能夠與油脂氧化過程中產生的過氧化物結合,并裂解為新的穩定化合物,如硫代二丙酸二月桂酯。

5)破壞氧化酶類的活動

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">抗氧化劑可以阻止或減弱氧化酶類的活動,這類抗氧化劑可以清除超氧化物自由基。在生物體中,各類自由基將酯類化合物氧化并產生過氧化物。酶抗氧化劑如黃質氧化酶可以與產生的過氧化物作用生成超氧化物自由基O2 ,O2·自由基又被超氧化物歧化酶作用,形成過氧化氫。過氧化氫又被過氧化氫酶作用轉變為氧和水。

portant; word-wrap: break-word !important; color: rgb(217, 33, 66); font-size: 18px;">2、抗氧化劑的分類

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">目前,對食品抗氧化劑的分類尚沒有一個統一的標準。由于分類依據不同,就會產生不同的分類結果。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">抗氧化劑按來源可分為人工合成抗氧化劑(如 BHA、 BHT、 PG等)和天然抗氧化劑(如茶多酚、植酸等)。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">抗氧化劑按溶解性可分為油溶性、水溶性和兼溶性3類。油溶性抗氧化劑有 BHA、 BHT等;水溶性抗氧化劑有維生素 c、茶多酚等;兼溶性抗氧化劑有硫辛酸等。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">抗氧化劑按照化學結構可分為類胡蘿卜素類抗氧化劑、維生素類抗氧化劑、多酚類抗氧化劑、黃酮類抗氧化劑、酶類抗氧化劑等。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">抗氧化劑按照作用方式可分為自由基吸收劑、金屬離子螯合劑、氧清除劑、過氧化物分解劑、酶抗氧化劑、紫外線吸收劑或單線態氧淬滅劑等。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">自由基吸收劑主要是指在油脂氧化中能夠阻斷自由基連鎖反應的物質,它們一般為酚類化合物,具有電子給予體的作用,如丁基羥基茴香醚、特丁基對苯二酚、生育酚等。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">酶抗氧化劑有葡萄糖氧化酶、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶、谷胱甘肽氧化酶等酶制劑,它們的作用是可以除去氧(如葡萄糖氧化酶)或消除來自于食物的過氧化物(如 SOD)等。目前我國未將這類酶抗氧化劑列入食品抗氧化劑范圍內,而是編入酶制劑部分。

portant; word-wrap: break-word !important; color: rgb(217, 33, 66); font-size: 18px;">3、抗氧化劑的選用原則

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">可用于食品的抗氧化劑應具備以下條件。

①有優良的抗氧化效果。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">食品抗氧化劑的活性突出、抗氧化容量大,其抗氧化能力就高,可實現在低濃度下發揮高效抗氧化作用。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">②portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">本身及分解產物都無毒無害。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">食品抗氧化劑的安全性是需要考慮的重要指標,毒理學要求低、對人體無害、不被消化吸收是選擇食品添加劑的首要原則。

③穩定性好,與食品可以共存portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">,對食品的感官性質(包括色、香、味等)沒有影響。

④使用方便,價格便宜。

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">根據不同檔次的食品和類型及抗氧化效果,選擇價廉、有效的抗氧化劑,有利于降低加工食品的成本。

portant; word-wrap: break-word !important; color: rgb(217, 33, 66); font-size: 18px;">4、抗氧化劑使用中的注意事項

1)選擇合適的添加時機

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">從抗氧化劑的作用機理可以看出,抗氧化劑只能阻礙脂質氧化,延緩食品開始變壞的時間,而不能改變已經變壞的后果,因此抗氧化劑要盡早加入,以發揮抗氧化作用。

2)選擇適當的使用量

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">和防腐劑不同,添加抗氧化劑的量和抗氧化效果并不總是呈正相關,當超過一定濃度后,不但不再增強抗氧化作用,反而具有促進抗氧化的效果。抗氧化劑的添加量在符合國家食品添加劑使用標準要求的前提下,油溶性抗氧化劑的使用濃度一般不超過0.02%,水溶性抗氧化劑的使用濃度一般不超過0.1%。

3)復配抗氧劑的使用

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">由于食品的成分非常復雜,有時使用單一的抗氧化劑很難起到最佳抗氧化作用。這時,可以采用多種抗氧化劑復合起來使用。凡兩種或兩種以上抗氧化劑混合使用,其抗氧化效果往往大于單一使用之和,這種現象稱為抗氧化劑的協同作用。一般認為,這是由于不同的抗氧化劑可以分別在不同的階段終止油脂氧化的鏈式反應。

4)分布均勻

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">抗氧化劑一般在食品中用量較少,只有充分分散在食品中,才能有效發揮其作用。

5)正確使用抗氧化增效劑

portant; word-wrap: break-word !important; line-height: inherit;">使用抗氧化增效劑,可使抗氧化作用明顯增加。增效劑本身并沒有抗氧化效果,或者抗氧化效果比較弱,但與抗氧化劑混合使用時,其抗氧化效果要比單獨使用一種抗氧化劑好,常用的增效劑有檸檬酸、磷酸、抗壞血酸、乙二胺四乙酸等。

6)原料的處理

過渡元素金屬,特別是那些具有合適的氧化還原電位的三價或多價的過渡金屬(Co、Cu、Fe、Mn、Ni)具有很強的促進脂肪氧化的作用,被稱為促氧化劑。所以必須盡量避免這些離子混入食品原料,然而由于土壤中存在或加工容器的污染等原因,食品中常含有這些離子。在食品加工中,要除去這些內源氧化促進劑,避免或減少痕量的金屬、植物色素或過氧化物,盡可能選用優質原料,減少外源的氧化促進劑進入食品。

7)控制光、熱、氧等因素的影響

使用抗氧化劑的同時還要注意存在的一些促進脂肪氧化的因素,比如光,尤其是紫外線,極易引起脂肪的氧化,可采用避光的包裝材料,如鋁復合塑料袋來保存含脂食品。

加工和貯藏中的高溫一方面促進脂肪的氧化,另一方面加大抗氧化劑的揮發,有些抗氧化劑經過加熱,特別是高溫如油炸后,也容易分解或揮發而失去抗氧化作用。

大量氧氣的存在會加速氧化的進行,實際上只要暴露于空氣中,油脂就會自動氧化。避免與氧氣接觸極為重要,如果任由食品和大量氧接觸,即使大量添加抗氧化劑,也很難達到預期的抗氧化效果。



 
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