【原】油脂抗氧化剂介绍

jianqi2023 2023-09-20

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一、抗氧化剂（Antioxidants）

抗氧化剂是指防止或延缓食品成分氧化变质的一类食品添加剂。食品在生产，加工和贮藏的过程中，与氧作用出现的褪色，变色，产生异味异臭的现象就是食品的氧化变质。如肉类食品的变色，蔬菜，水果的褐变，啤酒的异臭味和变色等。

油脂或食品中脂肪的氧化酸败，除与脂肪本身性质有关外，也与温度，湿度，空气及具催化氧化作用的光，酶及铜，铁等金属离子，以消除其催化活性。抗氧化剂作用原理在于防止或延缓食品氧化反应的进行，但不能在氧化反应发生后复原，因次，抗氧化剂必须在氧化变质前添加。

抗氧化性按其溶解性可分为油溶性和水溶性两类：

油溶性的有：丁基羟基茴香醚（BHA），二丁基羟基甲苯（BHT），特丁基对苯二酚（TBHQ），没食子酸丙酯（PG）等；

水溶性的有：抗坏血酸及其盐类，异抗坏血酸及其盐类等。

桉来源可分为天然和人工合成的两类：

天然的有：卵磷脂，茶多粉等；

人工合成的：有二丁基羟基甲苯等。

抗氧化剂的用量很小，必须与食品充分混匀才能很好地发挥作用。另外，有些物质，其本身虽没有抗氧化作用，但与抗氧化剂混合使用，却能增强抗氧化剂的效果，如柠檬酸，磷酸，苹果酸，酒石酸及其衍生物，被称为增效剂。这些物质具有增强抗氧化的效果，一些是由于与油脂中存在的金属离子形成金属盐，使金属不再具有催化作用。另一些是由于与抗氧化剂的自由基作用，而使抗氧化剂再生。

抗氧化剂的使用不仅可延长食品的贮存期，货架期，给生产者，经销者带来良好的经济效益，也给消费者提供可靠的商品。由于今年来发现了一些人工合成的毒性，以及"绿色"食品的潮流，人们倾向于选择天然抗氧化剂，因而对天然抗氧化剂的研究和开发成一个热点。

但从应用的角度来说，不论是合成的或天然的抗氧化剂都不会是十全十美的，各种食品的性质，加工方法千差万别，单个的抗氧化剂不可能合适所有的这些要求，因此发展复配型的抗氧化剂是一个很好的方法。此外，抗氧化剂也可与其他功能的食品添加剂复配，制成多功能的复配制剂。

抗氧化剂主要包括：

1.甘草抗氧化物

2.抗坏血酸（钠、钙）

3.抗坏血酸棕榈酸酯

4.丁基羟基茴香醚（BHA）

5.硫代二丙酸二月桂酯

6.4-己基间苯二酚

7.植酸

8.没食子酸丙酯（PG）

9.D-异抗坏血酸钠

10.茶多酚

11.特丁基对苯二酚（TBHQ）

12.二丁基羟基甲苯（BHT）

二、TBHQ、BHT、BHA等各种抗氧化剂性能比较

食用油和油炸制品的各种食品，在中国可谓消费量惊人。然而，食用油有一先天令人头痛的特性--极易自动氧化。尽管目前常用的抗氧化剂（BHA、BHT等）对之有一定的缓解作用，但效果始终没有达到最佳。因此四年前某专家在撰文介绍了美国研制开发的一种新型抗氧化剂TBHQ（特丁基对苯二酚）后慨叹：冷藏、包装、快速运输及现代灭菌技术的发展，虽大幅度延长了很多食品的保鲜期，而油脂和含油食品的自动氧化却难得其益。降低温度是不能显著降低自动氧化速率的。解决这个问题既经济又有效的办法就是添加抗氧化剂。倘若中国能自主生产TBHQ并得到广泛应用，则油脂业幸甚，食品加工业幸甚，消费者幸甚。

　 TBHQ的特点一是抗氧化性能大大优于一般常用的抗氧化剂。据有关试验数据表明，TBHQ的抗氧化性能比BHT在棉籽油中大3倍，比在大豆油中大3.2倍，比在葵花籽油中大5.6倍。二是可有效抑制细菌和霉菌的产生。诸如枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌，大肠杆菌、产气短杆菌，黑曲霉，杂包曲霉，黄曲霉等，TBHQ对它们都有较强的抑制作用。三是用途广泛，效果好。根据国家食品添加剂使用卫生标准GB2760（04.007)规定，TBHQ可用于油脂、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。它能显著延长油炸土豆片的货架期，能延缓香肠及其它肉类制品的败，能使糖果、口香糖、蜜饯、果仁等的保存期延长一倍以上，使油炸花生米的保存期长达一年。对于谷类早餐食品，TBHQ更可大展身手。四是卫生安全，使用方便，有上乘的热稳定性。关于TBHQ的毒理试验已有详尽的研究和报道，表明其被肠胃吸收后，可通过轭合由氧化途径的新陈代谢过程而迅速以菊糖醛酸甙轭合物等形式从尿液中排出，不会在肌体组织内积聚。在使用上，对已采用BHA、BHT，VC钠或PG等抗氧化剂的厂家，无须改变生产工艺和配方，只要将TBHQ替代原用抗氧化剂即可，并且由于它的热稳定性好，不会影响产品原有色泽、风味，即使遇铁等金属也不会变色。

　世界上现在已有美国、澳大利亚等20多个国家及地区大规模生产应用TBHQ，普遍显示了比BHT、BHA和PG更佳的抗氧化效果。我国的油料产量居世界之首，油脂的加工贮存和含油食品的保鲜是个大问题，生产应用高效抗氧化剂的工作是艰巨的。相信随着油脂食品工业的发展，TBHQ将有非常光明的前景，产生可观的社会、经济效益。

三、油脂抗氧化剂

抗氧化剂可作为氢供体，用来清除链引发阶段产生的游离自由基，从而抑制或减轻油脂的氧化。因此，为延缓油脂氧化、延长油脂货架期，最常用且有效的方式就是在油脂中添加抗氧化剂。

油脂中添加抗氧化剂可以有效延缓自由基氧化反应历程。TBHQ是最有效的化工合成抗氧化剂，BHA与BHT按1:1搭配使用有增效作用。此外，天然维生素E、迷迭香提取物、芝麻粉、类黄酮等都具有一定的抗氧化性功能。

天然抗氧化剂根据机理可以分为：自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、单线态氧淬灭剂、氢过氧化物分解剂、紫外线吸收剂以及酶抗氧化剂等。常见的天然抗氧化剂主要分为以下几个大类：

（1）黄酮类

黄酮类化合物是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮结构的低分子天然植物成分，人体不能合成, 需从外界摄入。它们分子中有一个酮式羰基，第一位上的氧原子具碱性，能与强酸成盐，其羟基衍生物多具黄色，故又称黄碱素或黄酮。

黄酮类化合物的抗氧化机制有两类：

1、螯合金属离子，可以与金属离子形成螯合物, 降低金属离子的催化活性, 阻碍了氧化反应的发生, 并且能够良好地清除活性氧（ROS）和活性氮物质。

2、清除自由基，提供氢原子给过氧化氢自由基，生成稳定的氢过氧化物，而且分子中的酚羟基与氧自由基反应，形成共轭稳定的半醌式自由基，中断游离自由基链式反应。

黄酮类天然抗氧化剂举例：

1、花生壳萃取物，具有抗氧化活性组分3,4,5,7-四羟基黄酮，是一种自动氧化的自由基抑制剂，其抗氧化活性相当于丁羟甲苯（BHT），高于生育酚。

2、甘草提取物，含有甘草查尔酮A、甘草查尔酮B和甘草异黄酮，具有较强的清除自由基和抑制酶促氧化的作用。

3、原花青素，对油脂氧化抑制效果显著，卵磷脂和维生素E对原花青素有很好的增效作用。在抑制脂肪氧化酶活性方面，原花青素与茶多酚有着相同的效果。

4、其他，高良姜中的高良姜精、槐米中的芦丁、牛至草中的芹菜素、以及锦地罗中的槲皮素等都属于黄酮类化合物，它们对油脂的抗氧化能力都相当于丁羟甲苯（BHT）或高于丁羟甲苯（BHT）。

（2）多酚类

多酚类化合物是一组植物中化学物质的统称，因具有酚基团而得名。可分为2大类，一类是多酚单体，包括绿原酸、鞣花酸以及一些含有糖苷的复合类多酚化合物；另一类是多酚单体聚合而成的低聚体或多聚体，统称为单宁类物质。

多酚类天然抗氧化剂举例：

1、茶多酚，其抗氧化活性是丁羟茴醚（BHA）的2.6倍，是维生素E的3.6倍。由于茶多酚是水溶性的，所以需要将其改性为油溶型才能更好的在油脂中发挥作用。

2、白藜芦醇，主要来源于花生、葡萄（红葡萄酒）、虎杖、桑椹等植物，白藜芦醇是一种多酚化合物，以其对长寿蛋白-去乙酰化酶（sirtuins）的有效激活而闻名。Sirtuin是延缓细胞衰老并通过调节多种细胞过程延长生命的重要因素。Sirtuin对细胞衰老的抑制主要通过延迟与年龄相关的端粒损耗，维持基因组完整性和促进DNA 损伤修复来介导。

（3）天然色素类

天然色素含大量的酚羟基，因此具有高效的羟基自由基和过氧自由基清除能力，并且还具有强还原性，可以猝灭单线态氧，是极具潜力的天然油脂抗氧化剂，其抗氧化能力是维生素类（如维生素C、维生素E）的数倍。常见的天然色素有β-胡萝卜素、番茄红素、虾青素等。天然色素类抗氧化剂的缺点是水溶性差，不易调色，且易变色。

河北工程大学的刘晓星对比研究了虾青素与其他5种天然抗氧化剂在两种食用油体系中的抗氧化性，发现在菜籽油中的抗氧化效果为虾青素＞番茄红素＞维生素C＞维生素E＞β-胡萝卜素＞叶黄素，在大豆油中的抗氧化效果为虾青素＞叶黄素＞维生素C≈维生素E≈β-胡萝卜素＞番茄红素。

（4）维生素及其衍生物

维生素是人体生命活动不可或缺的一种营养素，大部分不能在体内合成，或者合成量很少，需从食物中摄取，其中维生素C、维生素E、辅酶Q具有较强的抗氧化功能。

1、维生素E，又称生育酚，是一类重要的生理活性物质，有研究人员认为，其抗氧化功能不仅体现在清除自由基，还可以去除形成脂过氧化物的潜在来源，抑制组织膜内围绕着细胞颗粒及红细胞的膜内多不饱和脂肪酸的氧化，能与过氧化物反应将其转变为对细胞无害的物质维持细胞膜中长链多不饱和脂肪酸的完整性，从而维持其生物活性。

2、维生素C，又称抗坏血酸，易溶于水，微溶于丙酮，其抗氧化活性主要是通过清除自由基实现的，通过逐级供给电子而转变成半脱氢维生素C，以达到清除OH·、ROO·等自由基的目的。

3、辅酶Q10，是一种醌类化合物，广泛存在于动物、植物、微生物等细胞内，通常含量极低，在机体中有氧化型和还原型2种存在形式，并且可以相互转化，但是只有还原型才能发挥抗氧化作用, 主要体现在清除自由基、稳定细胞膜和抗细胞凋亡。