食品抗氧化劑

1、食品抗氧化劑 Antioxidants一.抗氧化劑二.抗氧化機(jī)理三.脂溶性抗氧劑四.水溶性抗氧劑五.食品抗氧化劑的發(fā)展趨勢(shì)六.我們的制作團(tuán)隊(duì),因?yàn)槭秤糜椭A存過(guò)程中極易受到光、熱、酶、金屬離子等作用而發(fā)生氧化,形成各種氧化物,從而導(dǎo)致油脂酸敗變質(zhì)。,那么食物變質(zhì)后，人食用了就會(huì)就會(huì)產(chǎn)生酸敗油脂急性中毒的現(xiàn)象，其毒性作用主要有3個(gè)方面:對(duì)胃腸道的直接刺激作用；造成機(jī)體缺氧,而出現(xiàn)黏膜、皮膚紫紺；患者出現(xiàn)急性呼吸、循環(huán)功能衰竭

2、現(xiàn)象。,一、抗氧化劑,為什么要使用抗氧化劑？,不使用抗氧化劑的后果呢,因此，食物的保存非常重要，為了防止或延緩食物變質(zhì),通?？刹扇〉蜏?、避光、密封貯藏等措施,但事實(shí)上這些方法效果并不理想。最行之有效、經(jīng)濟(jì)方便的做法還是添加抗氧化劑。,,俗話說(shuō)：“民以食為天”。,,抗氧化劑的特點(diǎn),理想的抗氧化劑必須無(wú)毒或毒性小，不影響食品的色香味，微量即有抗氧作用，性 質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)熱安定，無(wú)揮發(fā)性，溶解度好，并容易制得。,使用意義,終止貯藏、加工過(guò)程中因自

3、由基的導(dǎo)致的鏈鎖反應(yīng)，延緩食品被氧化的過(guò)程。,食品抗氧化劑,是不是有種似曾相識(shí)的感覺?。?,,含有抗氧化劑的食品,特丁基對(duì)苯二酚,抗氧化劑的分類,按來(lái)源,按脂溶性,天然抗氧化劑,合成抗氧化劑,油溶性抗氧化劑,水溶性抗氧化劑,,,天然抗氧化劑是指動(dòng)植物體及其代謝物中提取的具有抗氧化能力的物質(zhì)，如生育酚、混合濃縮物、茶多酚、植酸等。,合成抗氧化劑是指利用現(xiàn)代工業(yè)手段在化工廠中有機(jī)合成的抗氧化劑，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。,區(qū)別,油

4、溶性抗氧化劑可以均勻的分布在油脂中，對(duì)油脂和含油脂的食品具有很好的抗氧化作用，如BHA、BHT、PG、TBHQ等。,水溶性抗氧化劑能溶于水，主要用于防止食品氧化變色以及因氧化而降低食品的風(fēng)味和質(zhì)量，還能防止罐頭容器里的鍍錫層的腐蝕，常用的品種有抗壞血酸及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽等。,區(qū)別,二.抗氧化機(jī)理mechanism1.氧化過(guò)程 (自由基反應(yīng))⑴自由基誘發(fā)：R-CH3(脂類) R-CH2·

5、 （慢）⑵過(guò)氧化自由基產(chǎn)生：R-CH2· + O2 → R-CH2-O-O· （活潑，快）⑶氧化物產(chǎn)生：R-CH3 + R-CH2-O-O·→R-CH2-O-OH + R-CH2· （快）⑷氧化鏈傳遞：-CH==CH- + R-CH2-O-OH→ （快）形成氧化鏈鎖反應(yīng)；不斷產(chǎn)生低級(jí)酸、酮、醛類物質(zhì),2、抗氧化過(guò)程抗氧化劑: AH

6、⑴RCH2· + AH → RCH3 + A· (降低活性自由基濃度)⑵R-CH2-O-O· + AH → R-CH2-O-OH + A·(終止氧化反應(yīng)傳遞鏈) R-CH2-O-O· R-CH2· + O2 RCH3 + A· ⑶Mn++ AH → Mn+[A-]n

7、（掩蔽金屬離子）⑷(A· + A· --→ A-A ) （自身轉(zhuǎn)為惰性形式）,,,抗氧劑是一類化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時(shí)，就可延緩或抑制聚合物氧化過(guò)程的進(jìn)行，從而阻止聚合物的老化并延長(zhǎng)其使用壽命，又被稱為“防老劑”。,抗氧化劑是能阻止或延緩食品氧化變質(zhì)、提高食品穩(wěn)定性和延長(zhǎng)貯存期的食品添加劑。,抗氧劑與抗氧化劑的區(qū)別,其具有以下規(guī)律: 脂肪鏈越長(zhǎng)，脂溶性越好；富脂食品中易分散

8、還原性基團(tuán)比例大, 易被氧化，抗氧化活性強(qiáng) 分子量增加，避免氧化后產(chǎn)生小分子物質(zhì)。,三、脂溶性抗氧化劑,BHT,3-BHA,PG,TBHQ,幾種脂溶性抗氧化劑,1.丁基羥基茴香醚butylated hybroxyanisole 簡(jiǎn)稱BHA 或稱：叔丁基-4羥基茴香醚，丁基大茴香醚化學(xué)式 C11H16O2 分子式量 180.25，有2種異構(gòu)體,3-BHA(效果好,熱穩(wěn)定) 2-BHA （易氧化）,白

9、色或微黃色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)48?63℃，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇及油脂類。對(duì)熱穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間日光照射顏色會(huì)變深。BHA以0.005%-0.02%，超過(guò)0.02%，效果反而下降。 ADI為0.5mg/kg 2- BHA（主體是醚），混合物中2- BHA10% 3- BHA，混合物中2- BHA占90%， 3-位比2-位抗氧能力高1.5倍,理化性質(zhì)：,BHA多用于魚、肉、罐頭、油脂、油炸食品及面制品的抗氧化，并有很強(qiáng)的抗微生

10、物作用。因其所具有的酚羥基具有較強(qiáng)的抗菌能力，用量0.015%即可抑制金黃色葡萄球菌，用量0.028%時(shí)可阻止寄生曲霉孢子的生長(zhǎng)和阻礙黃曲霉素的生成。,應(yīng)用,BHA的制備法,（1）以對(duì)羥基茴香醚與叔丁醇并以硫酸或磷酸為催化劑而制成。,（2）以對(duì)苯酚和叔丁醇，以磷酸為催化劑，在101℃下反應(yīng)產(chǎn)生中間體叔丁基對(duì)苯二酚，再與硫酸二甲酯進(jìn)行半甲基化反應(yīng)而制的。,2.二丁基羥基甲苯butylated hydroxytoluene，簡(jiǎn)稱BHT

11、 或2，6-二特丁基對(duì)甲酚,化學(xué)式 C15H24O 分子式量220.36 理化性質(zhì)：白色結(jié)晶性粉末，無(wú)臭無(wú)味；不溶于水及甘油，溶于乙醇、油脂及有機(jī)溶劑；對(duì)熱，光穩(wěn)定；遇到金屬離子不變色。熔點(diǎn)69.5-70.5℃。沸點(diǎn)265 ℃?？梢耘cBHA配合使用。ADI為0-0.5mg/kg。,BHT的制備方法,BHT以對(duì)甲酚和異丁醇為原料，用硫酸、磷酸為催化劑，在加壓下反應(yīng)而制得。,3.沒食子酸酯gallate,(丙、異戊、丁、辛酯)

12、沒食子酸丙酯 propyl gallate 簡(jiǎn)稱 PG；五倍子（棓）酸,化學(xué)式 C10H12O5 分子量 212.21理化性質(zhì)：白色或淡褐黃色結(jié)晶粉末,無(wú)臭，稍有苦味。熔 點(diǎn)146-150℃；易與金屬離子形成有色絡(luò)合物。難溶于水（0.35g/100ml）。用于油炸食品時(shí)，可用PG0.01%，混入油中。ADI為0-0.2mg/kg。,用沒食子酸與正丙醇，以硫酸為催化劑加熱 120 ℃ ， 再酯化

13、而制的。,PG的制備法,4.特丁基對(duì)苯二酚tertiary butyl hydroquinonoe 簡(jiǎn)稱 TBHQ 化學(xué)式 C10H14O2 分子量166.22,理化性質(zhì)：白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)126.5 ?128.5℃，幾乎不溶于水， 溶于乙醇、乙酯、植物油等有機(jī)溶劑。 TBHQ的結(jié)構(gòu)與BHA和BHT相似，但因其苯環(huán)上的酚羥基多余BHA、BHT,其抗氧化效果優(yōu)于它

14、們。ADI為0-0.2 g/kg，還可以用于干魚制品、餅干、方便面、速煮米、干果罐頭、腌制肉制品等，一般建議使用量為油脂總量的0.01%-0.02%。,脂肪鏈越短,親水基比例大,水溶性越好,水溶性抗氧化劑VC,L-抗壞血酸，即維生素C（Ascorbic Acid）化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：,維生素C，白色或微黃色結(jié)晶，無(wú)臭，有酸味，受光會(huì)慢慢 變化，在干燥狀態(tài)下比較穩(wěn)定，在水中很快分解，溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。常以鈉鹽形式使用，添加

15、量為0.003%-0.05%。ADI沒有規(guī)定。Vc在瓜果蔬菜中的含量是非常大的，像番茄、草莓、柑橘、西蘭花等，因此多吃瓜果蔬菜可以驅(qū)除人體的自由基，具有防老的功效！,其制備常以葡萄糖為原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。,維生素C及富含Vc的果蔬,L-抗壞血酸高級(jí)脂肪酸酯不僅保持了L-抗壞血酸抗氧化性能和生理活性，而且在動(dòng)植物油等非水體系中溶解性和穩(wěn)定性均有顯著提高，是一種安全、高效、無(wú)毒和營(yíng)養(yǎng)型脂溶性抗氧化劑。,L-抗壞血酸高級(jí)脂肪酸酯,L-抗壞血酸

16、是水溶性抗氧化劑，而 L-抗壞血酸高級(jí)脂肪酸酯卻是脂溶性抗氧化劑。,為什么呢？,這是由于后者脂肪鏈較長(zhǎng),親油基比例大,脂溶性較好。,茶多酚Tea polyphenol幾十種酚類化合物的總稱，主體為兒茶素類及其衍生物。,兒茶素:,茶多酚具有很強(qiáng)的抗氧化活性，而且對(duì)熱、酸穩(wěn)定，水溶性好，安全性佳，其主要清除體內(nèi)氧自由基而產(chǎn)生抗氧化作用。對(duì)葡萄球菌、大腸桿菌、枯草菌、金黃的鏈球菌等由抑制作用，可以防止食品腐敗變質(zhì)，與多種抗氧化劑VE

17、、磷脂、琥珀酸等合作使用具有顯著地協(xié)同作用。,茶多酚,茶多酚的特殊作用,茶多酚的抗氧化和抗誘變性還表現(xiàn)在它能抑制致癌物質(zhì)亞硝酸胺的形成，具有防癌作用。 因此，平時(shí)多喝點(diǎn)茶葉茶對(duì)于清除機(jī)體內(nèi)的氧自由基和預(yù)防癌癥具有一定的功效。,此外，茶多酚還廣泛應(yīng)用于食用動(dòng)植物油脂、油炸食品、肉制品、乳制品、焙燒食品、糖果食品、飲料、功能性食品等產(chǎn)品中，是油脂和含油食品的理想天然抗氧化劑。,茶多酚制備方法,,溶劑萃取法,沉淀法,

18、樹脂法,,萃取法一般工藝路線如下：,濃縮液,,水或有機(jī)溶劑萃取,,,,,,殘?jiān)?浸取液,減壓,蒸餾,粗提取物,溶于水,,溶劑萃取,,,,溶劑層,水層,,乙酸乙酯,萃取,,,,水層,乙酸乙酯層,,,濃縮,干燥,粗茶多酚,茶葉,沉淀法提取工藝路線如下：,沸水浸取,,,,,,殘?jiān)?浸取液,金屬鹽,沉淀,酸溶解,,,,,殘?jiān)?酸化液,,乙酸乙酯,萃取,,,,水層,乙酸乙酯層,,,濃縮,干燥,粗茶多酚,茶葉,濃縮液,回收,,,,水層,沉淀

19、,樹脂法提取茶多酚的研究2019年以后才有文獻(xiàn)報(bào)道，其分離原理是用吸附樹脂對(duì)多酚類有機(jī)物有選擇性吸附的特性。該工藝流程如下：,樹脂法制備工藝流程如下,,浸取,,,,,,浸取液,大孔樹脂,吸附,解吸附,,茶葉,殘?jiān)?負(fù)載樹脂,,,,再生樹脂,洗脫劑,,,減壓蒸餾,回收溶劑,濃縮液,干燥,粗茶多酚,理化性質(zhì)：黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)為無(wú)定型粉末，因其分子中多有酚羥基而呈酸性，故可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。多數(shù)黃酮

20、類化合物可與鋁鹽、鎂鹽、鉛鹽或鋯鹽生成有色的絡(luò)合物。,黃酮類化合物廣泛存在于植物的各個(gè)部位,尤其是花、葉部位,主要存在于蕓香科、唇形科、豆科、傘形科、銀杏科與菊科中。在植物體中通常與糖結(jié)合成苷類，小部分以游離態(tài)（苷元）的形式存在。,典型黃酮類化合物的結(jié)構(gòu),山楂黃酮,高粱黃酮,一般的提取方法：,充分研磨樣品 加入碳酸鈉，加熱浸取 過(guò)濾并用熱水反復(fù)洗滌濾渣 濾液減壓蒸餾成糊狀，乙醚萃取除去脂

21、質(zhì) 以稀鹽酸調(diào)PH=4~5，乙酸乙酯萃取 萃取液合并 ，蒸餾除去大部分溶劑 自然干燥的黃酮抗氧化劑。,許多研究已表明黃酮類化合物具有多種生物活性,除抗菌、消炎、抗突變、降壓、清熱解毒、鎮(zhèn)靜、利尿等作用外；在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有顯著效果。對(duì)治療冠心病、心絞痛、高血壓等有顯著效果;對(duì)降低舒張血壓,防治白律失常、心血管病和活血化疲也起重要作用。,黃酮類化合物的應(yīng)用

22、,此外，以大豆異黃酮作為食品添加劑的食品和本身含有大豆異黃酮的保健食品，目前在日本市場(chǎng)非常普遍，而我國(guó)及歐美國(guó)家這幾年的發(fā)展也相當(dāng)?shù)难杆佟?類胡蘿卜素,概念：類胡蘿卜素（carotenoid）：一類重要的天然色素的總稱，屬于化合物。普遍存在于動(dòng)物、高等植物、真菌、藻類和細(xì)菌中的黃色、橙紅色或紅色的色素，主要是β-胡蘿卜素 和γ-胡蘿卜素，因此而得名,β-胡蘿卜素,γ-胡蘿卜素,性質(zhì),類胡蘿卜素多數(shù)不溶于水，溶于脂肪和脂溶劑，不

23、穩(wěn)定，易氧化，亦稱脂色素。,類胡蘿卜素,,含氧胡蘿卜素,不含氧胡蘿卜素,又被稱為葉黃素(Xanthophyll)如：類胡蘿卜素酯和類胡蘿卜素酸,又被稱為胡蘿卜素（Carotene）或類胡蘿卜素碳?xì)浠衔?在一些水果和綠色蔬菜中含有豐富的胡蘿卜素以及維生素，它們與人體健康息息相關(guān)，因此，我們要合理膳食，照顧好自己的身體。,提醒愛挑食的同學(xué)：多吃些以下果蔬對(duì)身體十分有益的哦！,概念：植酸即維生素B族的一種肌醇六磷脂酸。是以米糠、玉米等

24、高等植物為原料，用現(xiàn)代科技手段提純、濃縮而成。主要用于食品工業(yè)抗氧化劑、防腐劑、發(fā)酵促進(jìn)劑和整合劑等，是一種性能優(yōu)越的綠色品添加劑。分子式:C16H18O24P6 相對(duì)分子質(zhì)量 660.04結(jié)構(gòu)式：,植酸,為淡黃色或淡褐色粘稠液體易溶于水、含水乙醇、丙酮，水溶液呈強(qiáng)酸性；難溶于無(wú)水乙醇、甲醇；不溶于無(wú)水醚類、苯、己烷、氯苯等。無(wú)致毒性，安全可靠。植酸的水溶液在高溫下受熱會(huì)分解，但在120 ℃以下，短時(shí)間內(nèi)大

25、致穩(wěn)定，須低溫、避光條件下貯存。,植酸的理化性質(zhì),植酸的應(yīng)用,可用在酒類及發(fā)酵品中、油脂的抗氧化、水產(chǎn)品保鮮（防腐）、果蔬保鮮、豆腐及豆制品保質(zhì)中。,延長(zhǎng)你們的生命,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(shì)，開發(fā)實(shí)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(diǎn)。,五、抗氧化劑的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)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(píng)價(jià)因試驗(yàn)方法的不同

26、差異較大，應(yīng)重視對(duì)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氧化作用的差異。,各種抗氧化劑的活性除與本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)外，還決定于他使用的底物、溫度、溶解分散能力以及協(xié)同效應(yīng)、增效效應(yīng)等因素。因此生產(chǎn)具有協(xié)同作用的幾種組分配合的復(fù)合抗氧化劑將有比較實(shí)際的意義。隨著對(duì)食品安全性的重視及研究的深入，發(fā)現(xiàn)許多天然物質(zhì)也有很強(qiáng)的毒性，因此，在確定使用某種天然抗氧化劑時(shí)仍要通過(guò)毒理、誘變、致癌等檢測(cè)。,謝謝大家