3 第三章 抗氧化剂概述
毒性 BHT的毒性
大白鼠经口LD50值:1700~1970mg/kg。
ADI值: 0~0.5mg/kg。 PG的毒性 大白鼠经口LD50值:3800mg/kg。 ADI值: 0~0.2mg/kg。
二、油溶性抗氧化剂的应用
以上我们介绍了几种常用的脂溶性抗氧化剂的性状、抗氧 化作用、抗氧化机理和使用等。但在具体应用时常将不同的抗 氧化剂并用,或与抗氧化剂的强效剂等混合使用,从而达到理 想的效果。 另外,不同的抗氧化剂和增效剂的不同比例混合对不同食 品的抗氧化效果也有不同。 如:
2、二丁基羟基甲苯(BHT)和没食子酸丙脂(PG) 二丁基羟基甲苯(BHT) 对热稳定,没有BHA的特 异臭,具有单酚型特征的升华性,加热时可随水蒸气挥发, 与金属离子反应不着色。 没食子酸丙脂(PG) 易溶于乙醇、丙酮、乙醚,难溶 于氯仿、脂肪和水,易与铜、铁离子反应呈紫色或暗绿色, 有吸湿性,光线能促使其分解,其水溶液的pH值为5.5左右。 抗氧化作用 BHT和PG的抗氧化作用都较强, 抗氧化机理 BHT和PG都是通过自身氧化来实现的。
3、毒性 正常剂量使用对人体无毒,较安全 ADI:0~15 mg/kg。 4、使用 Vc广泛应用于含水食品中作抗氧化剂,同时它还和柠檬酸 一样是防腐剂、抗氧化剂、发色剂等多类多种添加剂的促进剂 增效剂,而Vc 又是食品强化剂。
㈡、异抗坏血酸及异抗坏血酸钠 它们是抗坏血酸及抗坏血酸钠的异构体,因此性质相似。
第二节
油溶性抗氧化剂
油溶性抗氧化剂能均匀地分布于油脂中,对油脂或含 脂的食品有较强的抗氧化作用。 一、几种常用的脂溶性抗氧化剂 1 、丁基羟基茴香醚(BHA) 别名:特丁基-4-羟基茴香醚 (1)性状 本品为无色至浅黄色蜡状晶体粉末或结晶;稍有石油 类臭气和刺激性气味;熔点随3-BHA和2-BHA的混合比例而 不同,在57~65℃之间;不溶于水,易溶于猪油、植物油及 丙二醇、丙酮、乙醇等有机溶剂;热稳定性高,在弱碱条件 下不易破坏;遇铁等金属离子不着色。
1 、将部分香料的名称和抗氧化成分简单作以介绍
胡椒:胡椒碱、氮苯烷、松节油萜、α -水茴香萜。 山椒:萜二烯(约含54%)、香茅醇(8%)、香叶醇; 芥末:硫氰酸烯丙脂; 大蒜:香叶醇、里哪醇、水茴香萜、柠檬醛; 姜:姜香油烃(约含50%)、樟脑萜、水茴香萜、柠檬醛; 肉桂:丁香酚,水茴香萜、苯醛、异丙萘醛、里哪萜; 丁香:丁香素、丁香酚(约含70~90%)、乙醇、香草醛、乙酸(约含3~ 13%); 百里香:里哪醇(约含40%)、百里酚、冰片、香叶醇; 薄荷:薄荷(约含45%)、薄荷醇 (约含8~l2%)、薄荷酮、柠檬萜、桉 油精、绿薄摘(约含40~70%)、水茴香萜; 豆蔻和肉豆蔻:丁香酚、异丁香酚、樟脑萜、香叶醇、里哪醇、冰片; 月桂:桉油精(约含40~50%)、丁香酚、香叶醇、甲基丁香粉、里哪醇、 水茴香萜; 茴香和大茴香:茴香脑(约含80~90%)、茴香酮、松节油萜、萜二烯、 樟脑萜、茴香醛; 香草:香草醛、大茴香醇、茴香醛、 藏红花:糖醛; 迷迭香:桉油精、樟脑萜。
重点 讲述抗氧化剂的概念、分类、抗氧化机理 和几种常用的抗氧化剂的性状、毒性、应用等。 难点 为抗氧化机理。
第一节
概述
氧虽为人体所必需,但它却能使食品,特别是使油脂氧 化变质。氧化不仅可使食品褪色、变色、维生素破坏等,降 低其感官质量和营养价值,严重时甚至可产生有害物质,引 起食物中毒。多年来,人们一直在研究食品的氧化和抗氧化 问题。 一、概念 我们把能够阻止或推迟食品的氧化变质,提高食品的稳 定性和延长食品贮存期的食品添加剂称为抗氧化剂。 二、 抗氧化剂应具备的条件 (1)对于食品具有优良的抗氧化效果,用量适当。 (2)使用中和分解后都无毒、无害,对于食品不会产生 异味和颜色变化。 (3)货架期内性质稳定,分忻检测方便。 (4)容易制取,价格便宜。
五、作用机理 1、抗氧化剂与食品体系中的氧发生反应,从而降低食品 体系中的氧含量,达到抑制好氧菌类的繁殖作用; 2、阻止或降低食品中氧化酶的活性; 3、使氧化过程中的链式反应中断,从而达到破坏氧化过 程的目的; 4、将能溶化、引起氧化反应的物质封闭。 5、抗氧化剂释放出氢原子与油脂自动氧化反应产生的过 氧化物结合,中断链锁反应,从而阻止氧化过程继续进行。
第四节
使用抗氧、正确掌握添加时机; 3、选择合适的添加量; 4、分布均匀; 5、避免光、热、氧、金属离子对抗氧化剂的影响。
第五节
脱氧剂
在食品加工过程中为阻止食品氧化变质往往还可以加入 脱氧剂,以达到保藏的目的。 一、概念 脱氧剂 我们把在食品包装密封过程中,封入的能除去 密封体系中的游离氧和溶存氧或使食品与氧气隔绝的,具有 防止食品由于氧化而变质、发霉等作用的物质称为脱氧剂或 氧气隔绝剂。 氧气隔绝剂常是在食品表面形成不透气的可食用的覆盖 膜,来隔离食品和氧气,来延缓食品氧化。
2、这些香料中抗氧化成分的提取的主要方法 (1) 水溶液萃取法 用调到一定pH值的水做溶剂,对香 料送行萃取。为了保证萃取体系的稳定,还需加入缓冲剂。 常用的缓冲剂是碳酸盐和磷酸盐。 (2) 有机溶剂萃取法 常用的有机溶剂是已烷、苯、乙 醚和醇类。 (3) 植物油提取法 将植物油如花生油、棉籽油作溶剂 提取抗氧化成分。 (4) 超临界萃取法 以上方法的工艺过程主要是:原料→干燥→粉碎→提取 →过滤→浓缩→粗制品→精制 据文献报道,从香料中制取的抗氧化剂用于猪油、鱼油、 牛油、豆油、棉籽油、米油、玉米油、花生油等油脂及含油 食品中,抗氧化效果很好。
(5)使用 ① BHA对油脂的最大使用量为0.2g/kg ② 可直接缓慢加入60-70℃油脂中,再继续搅拌20min, 以充分混合并溶解; ③ 用于咸干鱼类,可用浸渍法或拌盐法; ④ 本品除对油脂有抗氧化作用外,它还可以用于对包 装纸、塑料等的抗氧化处理; ⑤ 对于那些不易直接搅拌的食品,可先将其溶于乙醇中, 喷雾使用。 (6)贮存 根据其性质,需贮存在避光、封闭的非金属容器中 。
三、脱氧剂的作用 脱氧剂具有能同时防止氧化和抑制微生物生长的特点、 把之适当地应用于食品工业中,可以保持食品的品质。 它的作用就是去氧、防腐和保鲜。
四、脱氧机理 以铁制剂为例,来说明脱氧剂的脱氧机理 铁制剂是以活性铁粉的氧化来脱氧的。主反应式如下:
若按反应式计算,1g铁在标准状态下完全被氧化成氧化 铁,需要空气1500ml,效果很显著。
五、脱氧能力 脱氧剂形态很多,有粉状、颗粒状、板块状。根据其脱 氧的快慢还可分成速效(1天以内)、缓效(4~6天)等,而且 都有各自的脱氧机理,所以脱氧绝对能力各不相同,但是不 论何种脱氧剂,不论是什么形态和类型的,它的脱氧能力一 般都要达到使密封容器或包装中游离氧含量最终降到0.2% 以下。 一般铁系脱氧剂封入4h后,袋内氧浓度可降到0.55%以 下,4天后达0.1%。 六、使用脱氧剂时的注意事项 脱氧剂开封后要立即使用,铁系脱氧剂必须在开封后5 天内使用完毕,而且包装要完全密封。 包装要求使用气体阻隔性材料、包装材料与脱氧剂无反 应。
第三节
水溶性抗氧化剂
一、几种常见的水溶性抗氧化剂 ㈠、抗坏血酸及抗坏血酸钠 别名:VC 1、性状 为白色或带淡黄色的结晶或粉末;无臭,抗坏血酸味酸, 抗坏血酸钠味咸;不溶于油脂,易溶于水,水溶液呈酸性;遇 光时颜色逐渐变深;对热不稳定。 2、抗氧化机理 均以发生自身氧化还原反应而消耗食品中的氧而达到抗氧 化的目的。
二、脱氧剂的组成和分类 1 、组成 脱氧剂中有一个与氧气反应的主剂,还有一个控制或辅 助主剂反应的辅剂。如果需要在除氧的同时放出CO2来保鲜, 还要选择一个能与主剂反应产生气体置换反应的辅剂,如以 连二亚硫酸盐作主剂,可以加入碳酸氢钠作辅剂,那么下列 反应即可发生:
另外还要加入一些反应的催化剂和基料,如上面的反应就要 加入水和活性炭做触媒。 2 、分类 以主剂的种类,可将脱氧剂分成四类:铁制剂、连二亚 硫酸钠制剂、碱性糖制剂及其他类型制剂。 常用脱氧剂有:次亚硫酸酮、氢氧化钙、铁粉、酶解葡 萄糖等,它们都能吸收氧气。
(2)抗氧化作用 ① 3-BHA比2-BHA的抗氧化作用强1.5-2倍,两者混合 物一定的协同作用,高比例的3-BHA混合物与纯的相当; ② BHA与其他抗氧化剂或增效剂并用,可大大提高其 抗氧化作用; ③ 用量0.02%比0.01%的抗氧化作用强10%,但用量超 过0.02%则抗氧化作用减弱。 (3)抗氧化机理 本品的抗氧化作用是由它放出氢原子阻断油脂自动氧化 而实现的。 (4)毒性 本品比较安全 大白鼠经口LD50值:2900mg/kg ADI值:0~0.5mg/kg
1、动物脂肪:通常采用BHA、BHT和CA混用; 2、植物油:凉的,PG和CA; 热的,BHA、BHT、PG和CA; 3、高脂肪食品:BHA、BHT、PG和CA; 4、肉类制品:0.02%BHA、0.01%CA; 5、鱼类制品:BHA和CA。
三、新兴抗氧化剂 目前各国使用的抗氧化剂大多数是合成的BHA 等。这类 物质多少都有毒性。现在较受欢迎的是天然抗氧化剂,以它 们的种类可分成:维生素、黄酮衍生物、天然苯酚类。维生 素等一般都存在于植物和植物油中,如植物油中普遍存在的 生育酚、芝麻油中的芝麻酚、棉籽油中的棉酚、豆油中的磷 脂、咖啡豆中的咖啡酸等等都有不同程度的抗氧化作用。 氨基酸及其衍生物也是较理想的油脂抗氧化剂,如色、 酪、甘、蛋、苏、精、脯、赖氨酸以及氨基酸的酯类、代谢 物等对精油、亚麻酸都有很强的抗氧化效果。赖氨酸和糖生 成的类黑素等物质与BHA、生育酚等酚类抗氧化剂有很好的 辅助效果。 此外,有许多香料,都是最古老的抗氧化剂,如茴香、 香草,以及虽不属于香料但也有抗氧化性的一些植物如茶叶、 蒜、葱、姜等,其中的提取物或粉末对油脂有抗氧化效果。
三、分类 1、按来源分 1)天然抗氧化剂,如:混合生育酚浓缩物、愈疮树脂等。 2)合成抗氧化剂,如:丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁 基羟基甲苯(BHT) 2、按溶解性分 1)油溶性,如:BHT、BHA 2)水溶性,如:抗坏血酸、异抗坏血酸。 四、抗氧化剂的作用 1、阻止或推迟食品的氧化变质; 2、提高食品的稳定性; 3、延长食品贮存期。