第3章抗氧化剂

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1、第三章 抗氧化剂,食品添加剂,本章内容,第一节 概述 第二节 油溶性抗氧化剂 第三节 水溶性抗氧化剂 第四节 天然抗氧化剂,第一节 概述,防止食品氧化有物理和化学两类方法： 物理方法是指对食品原料、加工环节及成品采用低温、避光、隔氧或充氮包装等方法 化学方法是指在食品中添加抗氧化剂,抗氧化剂是指能防止或延缓食品氧化，提高食品的 稳定性和延长贮存期的食品添加剂。,抗氧化剂应具有的特点,具有优良的抗氧化效果 本身及分解产物都无毒无害 稳定性好，与食品可以共存，对食品的感官性质没有影响 使用方便，价格便宜,一、抗氧化剂的分类,按照来源分：人工合成抗氧化剂、天然抗氧化剂。 按照溶解性分：油溶性、水溶性

2、、兼容性抗氧化剂。 按照作用方式分：自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂和单线态氧淬灭剂等。,二、抗氧化剂的作用方式,1、抗氧化剂可以提供氢质子，阻断自由基的链式反应从而防止食品氧化变质； 2、抗氧化剂自身被氧化，消耗食品内部和环境中的氧气从而使食品不被氧化； 3、抗氧化剂通过抑制氧化酶的活性来防止食品氧化变质； 4、络和变价金属离子 （FeCuMnSn）等，阻断其氧化自由基的产生。,三、抗氧化剂的使用注意事项,1、正确掌握抗氧化剂的使用时机 2、复合抗氧化剂的使用 3、对影响抗氧化剂还原性的因素加以控制,抗氧化增效剂：是指本身没有抗氧化作用，但与抗

3、氧化剂 并用时，却能增加抗氧化剂的抗氧化效果的一类物质。,增效作用：凡两种以上的抗氧化剂混合使用，或与增效剂并用， 往往比单独使用效果显著，这种现象称为增效作用或协同作用。,控制影响抗氧化剂作用效果的因素,避光、低温保存：光(紫外光)、热能促进抗氧化剂分解挥发而失效。 隔氧：氧气是导致食品氧化变质的最主要因素。 在食品加工中应尽量避免铜、铁等重金属离子混入食品，或同时使用螯合金属离子的增效剂消除的其影响。 抗氧化剂必须均匀地分散在食品中，才能充分发挥其抗氧化作用。,第二节 油溶性抗氧化剂,丁基羟基茴香醚 二丁基羟基甲苯 特丁基对苯二酚 没食子酸丙酯,一、丁基羟基茴香醚 （Butyl Hydro

4、xy Anisol）,也称特丁基-4-羟基茴香醚、叔丁基-4-羟基茴香醚、叔丁基对羟基茴香醚、丁基达茴香醚。简称BHA。分子式C11H16O2。,BHA为白色或微黄色蜡样结晶性粉末，带有特异的酚类臭气，有刺激性的味。通常是3-BHA 和2-BHA的混合物。不溶于水，溶于非极性溶剂。 对热相当稳定，在碱性条件下不容易被破坏，因而可以在焙制食品中有效。 毒性：LD50 2.2-5g/kg(bw)（大鼠，经口）； ADI 0-0.5mg/kg(bw) (FAO/WHO,2001)； GRAS FDA-2CFR 182.3169 172.110,BHA的使用范围,在油脂中使用 在肉制品、乳制品中使用

5、在香辛料、坚果中的应用 在糖果、焙制、面食制品中的应用 在食品包装材料中的应用,BHA的使用注意事项,1、BHA可单独使用，但与其他抗氧化剂及增效剂合用效果更好。 2、BHA遇铁离子等会变色。 3、BHA亦可与其它抗氧化剂合用。单独使用时，效果不如BHT、TBHQ，但在乳剂中效果比BHT好。 4、3-BHA的抗氧化效果比2-BHA强1.5-2倍。两种异构体之间无增效作用。,二、二丁基羟基甲苯 （Butyl Hydroxy Toluene）,二丁基羟基甲苯，简称BHT，分子式C15H24O，化学分子式如下： 为白色结晶或结晶粉末，无臭无味。对热稳定。遇金属离子不显色，抗氧化性良好。不溶于水、甘油

6、和丙二醇，可溶于乙醇、豆油、棉籽油、猪油中。,毒性：LD50 890mg/kg(bw)（大鼠，经口）；ADI 0-0.3mg/kg(bw)；GRAS FDA-2CFR 182.3173,BHT的使用,使用范围 在油脂中的使用 在肉制品、奶制品中的应用 在焙制制品中的应用 在坚果和蜜饯中的应用 在包装中的应用,使用注意事项 BHT对油炸食品所用的油脂保护作用较小，对人造黄油贮存期间没有足够的稳定作用。 BHT一般很少单独使用，实际使用时，BHT与BHA、TBHQ混合使用，其效果超过单独使用，但其对PG无增幅效果。,三、叔（特）丁基对苯二酚(TBHQ）,亦称为特丁基对苯二酚，属于多羟基酚类；,1、

7、TBHQ 的性质及特点,抗氧化作用强。 TBHQ 对油脂的抗氧化能力是 BHA 、 BHT 、 PG 等抗氧化剂的 2-5 倍。 热稳定性高。 TBHQ 的熔点高达 126-128 ，远远高于常用的 BHA （ 48-63 ）和 BHT （ 69.7 ）的熔点，可用于高温食品或油脂中。,遇金属离子不变色。 PG 等抗氧化剂遇到金属离子时会产生络合反应而变色，从而使油脂或食品发生变色。而 TBHQ 在遇到铁、铜等金属离子时均不变色。 有抑菌作用。 TBHQ 有较强的抑菌能力，能有效抑制食品或油脂中细菌、霉菌的滋生。,TBHQ 的抗氧化机理,TBHQ 是酚类抗氧化剂，它能够 阻止或延迟自由基的形成

8、。 TBHQ 能够结合油脂在氧化酸败的起始期所产生的自由基，形成自由基共振体。,这种自由基共振体能量低而且较稳定， 它不再参与进一步的链式反应， 使油脂的氧化酸败链式反应被切断。 使油脂的氧化酸败反应在起始期就被抑制， 从而保护油脂不被氧化。,用途、用量及用法,用途：我国 食品添加剂使用卫生标准 （ GB2760-1996 ）规定： TBHQ 可用于食用油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、干果罐头、腌肉制品等，最大使用量为油脂量 200ppm 。,实际使用参考：在油脂中一般添加 150ppm 左右； 用于香肠等肉制品，按肉制品中油脂量的150ppm添加； 在方便面等油炸食品中按炸油

9、量的 100-300ppm 添加。,使用方法,直接法： 抗氧化剂浓缩法：,将所需稳定的脂肪、油或蜡加热最少 60 ， 充分搅拌 20 分钟以上以溶解抗氧化剂 （不可快速大力搅拌以防渗入太多空气）， 确保抗氧化剂能均匀分布。,将抗氧化剂溶于加热至 93-121 的少量脂肪 或油中便可制出抗氧化剂浓缩液。加热了的浓缩液 或预先溶解了的抗氧化剂配方液可直接或以计量器 加入脂肪中，再加以搅拌使抗氧化剂均匀分布。,使用方法,喷射法：对于某些食品，如果仁类，可以直接用稀释后的抗氧化剂溶液喷涂表面，溶液的浓度可以调配，确保均匀分布在产品表面。,其它方法:依据食品种类不同，可使用其它创新方法将抗氧化剂应用于各

10、种食品上。 例如香肠等肉类制品，可以通过将抗氧化剂与调味料一起混入以便有效地稳定产品。 也可以将抗氧化剂加入食品包装材料中，如蜡纸、塑料膜或纸板等，通过发挥作用使抗氧化剂进入包装内的食品上，从而达到保护作用。,抗 氧 化 剂 TBHQ,四、没食子酸丙酯（Propyl Gallate）,简称PG，分子式C10H12O5， 为白色至淡褐色结晶性粉末或乳白色针状结晶，无臭，稍有苦味，水溶液无味。易与铜、铁离子反应呈紫色或暗绿色。难溶于水，易溶于乙醇、丙二醇、甘油。 毒性：LD50 2600mg/kg(bw)（大鼠，经口）； ADI 0-1.4mg/kg(bw)；GRAS FDA-2CFR 172.6

11、15 184.1660,PG的使用,1、使用范围 在油脂中的应用 肉制品中的应用 焙制食品和油炸食品中的应用 在蜜饯和坚果中的应用,PG的使用,2、使用注意事项 PG与铜、铁等金属离子反应变色，所以使用时应避免使用铁、铜容器；PG与有螯合作用的柠檬酸合用，不仅有增效作用，还可以防止有金属离子一起的变色作用。 PG常与其它抗氧化剂合用，效果更好。 PG遇光分解，且有吸湿性，应避光密封保存。,在猪油和花生油中的抗氧化试验,在鲜榨花生油（或猪油）的四个处理中分别加入以上各种抗氧化剂 200ppm ，搅拌使之充分溶解后，和各自对照样保存在 97.8 的环境中，并通 2.33ml/s 空气，测定过氧化值

12、达到 70meq （猪油达到 20meq ）所需要的时间。,几种抗氧化剂的抗氧化能力比较（猪油）,几种抗氧化剂的抗氧化能力比较（花生油）,结果见图1和图2：由图可以看出，不管是对植物油还是对动物油， TBHQ 的抗氧化效果在几种常用抗氧化剂中是最好的。,第三节 水溶性抗氧化剂,L-抗坏血酸 异抗坏血酸钠 茶多酚 植酸 甘草抗氧化物,一、L-抗坏血酸 （L-Ascorbic Acid）,也称维生素C,分子式C6H8O6，化学结构式如下： 为白色或浅黄色结晶粉末，无臭，有酸味，受光照后会变成褐色。溶于水、乙醇，不溶于氯仿。有还原性。 制造方法：发酵法 毒性： LD50 大于5g/kg(bw)（大鼠

13、，经口）； ADI 0-15mg/kg(bw)； GRAS FDA-2CFR 182.5013 182.3031,L-抗坏血酸的使用,使用范围： 肉制品中的应用 乳制品中的应用 碳酸饮料、啤酒和酒中的应用 油脂中的应用 水果蔬菜中的应用,使用注意事项 因本品易被氧化，应避光密闭保存,二、异抗坏血酸钠 （Sodium Erythorbate）,又名异维生素C钠、D抗血酸钠、赤藓糖酸钠、阿拉伯糖钠，为抗坏血酸钠的异构体。 为白色至黄白色晶体颗粒或晶体粉末，无臭，稍有咸味。易溶于水几乎不溶于乙醇，干燥条件比较稳定，水溶液中极易被氧化，微量金属离子、光、热均可加速其氧化。 毒性：LD50 大于15.3

14、g/kg(bw)（小鼠，口服）；ADI 不作特殊规定；GRAS FDA-2CFR 122.3041,异抗坏血酸钠的使用,1、使用范围 可用于啤酒、葡萄酒、果酒饮料 用于肉制品 罐头、果酱、冷冻鱼,2、使用注意事项 异抗坏血酸钠在结晶状态、酸性环境和蔗糖溶液中比较稳定，但它的水溶液及碱性环境下尤其是在有铁、铜离子存在下易氧化。故最好现配现用、少接触铁及铜。 异抗坏血酸钠的使用应尽可能在密闭环境中，否则，应考虑于其他条件配合，以达到最佳的使用效果。,三、茶多酚 （Tea Polyphenols）,别名抗氧灵、维多酚、防哈灵，简称TP。主要化学成分为儿茶素类、黄酮及黄酮醇类、花青素类、酚酸及缩酚酸类

15、、聚合酚类的复合体。,TP多为淡黄色至茶褐色水溶液、粉末、固体或晶体，味涩。 易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，微溶于油脂，不溶于氯仿、苯。 耐热性好，光照或pH8时易氧化聚合， 与铁离子生成绿色化合物。,制造方法：提取法 毒性：LD50 2496326mg/kg(bw)（大鼠，经口）； 致突变试验 Ames试验、骨髓微核试验和 骨髓细胞染色体畸变实验表明，在1/20LD50浓度内无不良影响， 无任何副作用,TP的使用,1、使用范围 在油脂、油炸食品中的应用 在水产制品、肉制品、奶制品中的应用 在焙烤制品、糖果中的应用 在水果、蔬菜中的应用,2、使用注意事项 在光照或者pH8时易氧化，遇铁易变色，使用

16、时应尽量避免。 使用时，水基食品可直接使用；油脂、鱼、肉等可溶于使用乙醇后使用。 本品还具有抑菌作用。 本品不适用于碱性条件。,四、植酸 （Phytic Acid）,又名环己基六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，简称PA，分子式C6H18O24P6，化学结构式如下： PA为浅黄色至黄色粘稠状液体，易溶于95%乙醇、甘油、丙酮，微溶于水、乙醇和甲醇，不溶于苯、氯仿和乙醚等。遇高温易分解。 毒性：小鼠口服4300mg/kg(bw)() 3160mg/kg(bw)(),PA的使用,使用范围 在油脂中的应用 在水产制品中的应用 在水果、蔬菜、饮料中的应用 在焙烤食品中的应用,使用注意事项 有人认为PA能螯合微量的金属离子， 对人体有不利之处， 但是，多年的食用证明其对人体无毒害作用。,1、油脂的抗氧化剂，在植物油中添加 0.01，即可以明显地防止植物油的酸败。 2、用于水产品： 防止磷酸铵镁的生成。添加0.10.2后马哈鱼、鳟鱼、虾、金枪鱼、墨斗鱼等罐头中，就不再产生玻璃状结晶。 防止贝类罐头变黑。添加0.10.5的植酸，可以防止贝类罐