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食品添加剂第二章 抗氧化剂

抗坏血酸、异抗坏血酸(钠)、 茶多酚、植酸、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血 酸钙、抗坏血酸钠、甘草抗氧化物、磷脂、硫代二丙酸二月桂酯、羟基硬脂精 (00.017)、4-己基间苯二酚、迷迭香提取物、竹叶抗氧化物,乙二胺四乙 酸二钠钙,茶多酚棕榈酸酯,迷迭香提取物(超临界二氧化碳萃取法)。
§2.抗氧化剂
按来源: 按溶解性:
R ·+ HOO ·, ROO ·、R ·等又可进
攻油脂,或发生二次氧化,生成醛、
醛、酮、酸等 酮等二次氧化产物。
油脂氧化的终产物,给 制品带来酸败。
链终止阶段:自由基相互结合。
2)光氧化:是不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧 化反应.
• 光敏素(基态)+hυ→光敏素*(激发态) • 光敏素*(激发态)+3O2→光敏素(基态)+1O2 • 不饱和脂肪酸+1O2→氢过氧化物
按照作用方式:
人工合成抗氧化剂: 天然抗氧化剂:
BHA、BHT、PG 茶多酚、植酸等
油溶性
水溶性 兼溶性
BHA、BHT、VE Vc(异Vc )、茶多酚 Vc(异Vc )、棕榈酸酯
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
单线态氧淬灭剂等。
作用机制
四、抗氧化剂的作用机制
第二章 食品抗氧化剂
一、绪论
氧化
• 狭义地,氧元素与其他的物质元素发生的化学反应。 • 广义的氧化,指物质失电子(氧化数升高)的过程。
自由基和活性氧
自由基:具有不成对电子的原子或分子。
活性氧:分子氧在还原过程中的一系列中间产物.活 性氧包括以自由基形式存在和不以自由基形式存在 的具有高活性的中间产物
色、香、味等)没有影响; (4)使用方便,价格便宜。
数量和分类
§2.抗氧化剂
美国24种;德国12种, 英国及日本各11种, 加拿大及法国8种,
三、抗氧化剂的分类 CNS号 04.001-04.022
中国23种:丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子 酸丙酯(PG)、特丁基对苯二酚(TBHQ)、生育酚(维生素E)、
10
7
7
Safflower oil
77c
12
8
7
a: 0.010%; b: 0.020%; c: 0.030%.
Food Additive
相互间复配使用或和柠檬酸、VE 或 Vc 混合使用时 往往有协同增效作用。
酚型抗氧化剂的协同增效作用
PG BHA BHT TBHQ 柠檬酸 VE Vc
PG
++
• 顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快, • 共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快, • 游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快
• 2).温度:
• 温度越高,氧化速度越快, • 在21-63℃范围内,温度每上升16℃,氧化速度加快1倍;
• 3).氧气:
• 有限供氧的条件下,氧化速度与氧气浓度呈正比
• 4)水分:水分活度过高或过低时,酸败都会发生得很快; • 5)光和射线:光,紫外线和射线都能加速氧化; • 6)助氧化剂:过渡金属:Ca,Fe,Mn,Co等,他们可以促进氢
②因食品内部所含氧化酶的作用
食品分解,产生热能、水蒸汽和二氧化碳,使食品逐渐变 质。最终,形体崩解。
③因微生物的污染、繁殖
蛋白质被分解造成的腐败;碳水化合或脂肪被微生物分解 产酸而产生的酸败等。最终,形体崩解。
④因昆虫的侵蚀、繁殖和有害物质的直接或间接污染
对策
被 充 真 加低 加
氮空

惰 ( 热温 抗
2). 过氧化物值(peroxide value POV) 不饱和脂肪酸被氧化形成过氧化物的含量。 GB:食用植物油应≤0.25(g/100g)
3). 羰基价(carbonyl group value CGV) 油脂酸败时产生的醛、酮总量。 GB:植物油≤20 meq/kg (1 meq/kg=0.5 mmol/kg)
植物油 棉籽油 Cottonseed
oil
对照样 9
大豆油
11
Soybean oil
TBHQ 24a 34b 42c 29a 41b 53c
AOM / h PG 19 30 37 21 26 31
BHT 10 11 13 12 13 15
BHA 9 9 9 12 10 10
20a
13
10
8
红花油
6
29b
油脂氧化过程中: 蛋白质中的蛋Aa残基被氧化为蛋Aa亚砜或砜、 半胱Aa可被氧化成半胱磺酸
油脂氧化产物丙二醛可与蛋白质发生交联。
味道
• c.产生不良味道 • 油脂在氧化过程中,分解产生的小分子丙二醛、戊醛、酮
、低聚物等,其中醛类是刺激性味道主要来源
Vit
• d.破坏食品中的维生素。
• 油脂氧化产生的氧化物都是强氧化剂,对脂溶性维生素VE 、VA、VD3、及多种水溶性的维生素都有破坏作用
2)、对动物生长、繁殖的影响
• 产生毒性反应和腹泻 • 氧化油脂的消化率下降 • 对畜禽动物生殖上皮的损伤将直接导致动物生殖能力的下
降,表现为产蛋率、产仔率下降
3)、细胞损伤
油脂评价指标
4、油脂常用卫生学评价指标
1). 酸价(acid value AV ) 中和1克油脂中的游离脂肪酸所需KOH的毫克数(mg/g) GB:油脂≤3.0 (一级油(色拉油)≤0.2 )
食品成 分氧化 变质的 表现
油脂酸败 (油脂产品) 褪色、褐变 (水果蔬菜、罐头、水产品、饮料、糖果、乳制品) 维生素破坏
食用ห้องสมุดไป่ตู้质下降 营养价值降低 中毒
食品变质原因
§2.抗氧化剂
①因空气的氧化与干燥作用
氧化变质,使油脂蛤败、维生素的损失及连锁产生的褐变; 空气的脱水作用使食品丧失了新鲜和充盈的质感;
过氧化物的分解,促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H键断裂,使 氧分子活化
油脂氧化的危害
3、油脂氧化的危害
• 1)、氧化油脂的营养价值降低
a.脂肪酸组成发生变化 • 不饱和脂肪酸相对比例减少
蛋白质
b.蛋白质与次级氧化产物发生交联反应,降低蛋白质的消化吸收
油脂氧化物可与蛋白质分子中许多活性Aa残基起反应,尤 其是含硫Aa,可导致蛋白质聚合,溶解度或酶活性降低。
Food Additive
金属稳定性
• PG 易和金属离子如铁或铜反应产生色变现象,因此 常和金属离子螯合剂如柠檬酸等复合使用。 • BHA, BHT,TBHQ 不会和金属离子反应着色。但 TBHQ在碱性条件下可呈粉红色。
挥发性(熏蒸性)
• BHA, BHT和TBHQ具有升华性, 因此可直接用于食 品包装材料发挥其抗氧化功能.
当有光、热、金属离子等存在下,脂肪可产生非酶促氧化即 自动氧化,遵循游离基反应机制。包括,引发、传递、分解、 终止(其中的RH代表一个脂肪或脂肪酸分子):
O
H
双键和 α-碳,油
脂氧化的位点 CH2-O-C-(CH2)6-C-CH=CH-(CH2)7CH3
CH-OCOR
CH2OCOR (RH)
H - H+
氧化的三因素 ── 氧、自由基、诱导剂
1.通过自身的氧化
作为氧清除剂的化合物主要有抗坏血酸、抗坏血酸棕榈 酸酯、异抗坏血酸(Na)等。
当抗坏血酸起氧清除剂作用时,本身被氧化成脱氢抗坏 血酸。
中断反应
四、抗氧化剂的作用机制
2.中断自由基连锁反应
脂类化合物的氧化反应是自由基氧化反应历程,因而消除 自由基即可阻断氧化反应。作用模式如下(以AH代表抗氧化 剂):
• 自由基对人类的影响
自由基与疾病 自由基与免疫 自由基与衰老 自由基与营养
二、油脂的氧化
油脂在空气中氧气的作用下首先产生氢过氧化物
1、分类 根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可
将油脂的氧化分为: • 自动氧化 • 光氧化 • 酶促氧化
自动氧化
1)油脂的自动氧化
自动氧化是一种自由基链式反应.
§3.常用抗氧化剂的特性与使用
§3、常用抗氧化剂的特性与使用
一、油溶性抗氧化剂
(一)合成类酚型抗氧化剂: BHA, BHT, PG, TBHQ. A. 结构:
丁基羟基茴 香醚(BHA)
Food Additive
BHT(二丁基 羟基甲苯 )
PG(没食 子酸丙酯 )
TBHQ(叔丁 基对苯二酚)
B. 特性
主要酚型抗氧化剂的特性
溶解度( 25℃,%)
稳定性
抗氧 化剂 PG
水中 油脂中 乙醇中 热 铁/ 铜 挥发性
<1 <2 >60 ++ 紫色
-
BHA
-

>50 +++
-
+
BHT
-

25 +++
-
++
TBHQ <1 5-10
60
+++
-
++
Food Additive
溶解性
• 水溶性: 不溶(BHA, BHT)
或微溶(PG, TBHQ) 于水。
• 醇溶性: 易溶于乙醇或丙
二醇中(BHT除外)。
• 油溶性: 易溶于( BHA,
BHT) 或中度(TBHQ) 溶于油 中, 而PG油溶性小。
Food Additive
热稳定性
• BHA, BHT 和 TBHQ耐热性强,可用于高温作业食品. * BHA, BHT 在焙烤用油中具有较好的“携带进入” 作用(carry-through effect,即随油脂进入食品中而起作 用的特性). * TBHQ 在煎炸用油中具有较好的携带进入作用. • PG热稳定性相对较差, 在高温作业食品(尤其是在带 碱性的焙烤食品)中携带进入作用效果不好.
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