抗氧化剂的作用

目录

1.抗氧化剂的定义和作用机理

2.抗氧化剂概论

--酚型抗氧化剂BHA、BHT、PG、TBHQ

--异抗坏血酸及其钠盐、茶多酚

3.使用抗氧化剂的注意事项

4.抗氧化剂的应用实例

5.抗氧化剂在食品中的应用调查

第1节抗氧化剂的定义和作用机理

引言

1.1抗氧化剂的定义

1.2分类

1.3抗氧化剂的作用机理

1.1引言

氧化是导致食品腐败变质的另一个重要因素，如：*去皮苹果、土豆易氧化（多酚氧化

酶）褐变；*油脂及含脂食品如花生、核桃等易发生油脂氧化；

氧化结果

*油脂及含脂食品氧化酸败;

*食品发生褪色、褐变；

*维生素破坏；

*产生有毒物质。

抑制氧化的方法

*物理方法

-避光、降温、干燥、密封；

-除氧、充氮或真空包装；

*化学方法

-添加抗氧化剂（不需要额外的设备，适合任何规模的企业。常温下起作用，对食品的质

地、营养成分破坏小）

1.2抗氧化剂的定义

是指可防止或延缓食品氧化，提高食品的稳定性和延长贮存期的物质。

1.3、油脂氧化与抗氧化剂的作用机理

抗氧化剂的作用机理

1.3.1阻断油大笑英文 脂自动氧化的链式反应

1.3.2通过自身氧化耗氧

1.3.3抑制多酚氧化酶的活性

1.3.4螯合金属离子以消除其催化活性

1.3.5抗氧化剂的增效剂

1.3.1、阻断油脂自动氧化的链式反应

油脂的自动氧化反应：分为四个阶段

*链引发阶，链传递阶段，链增长阶段，链终止阶段

*链终止阶段：自由基相互结合。

R+RR-R；R+RO—ROR；RO+RO-ROOR；R+ROO-ROOR

ROO+ROO-ROOR+O2

阻止油脂自动氧化的方法

*除去光、热、催化剂（如金属离子）等诱发剂：采用避光、降温、去除金属离子等方法。

*除去制品中的氧气：采用充氮包装、真空包装或脱氧剂。

*除去油脂自由基R•：添加酚型抗氧化剂。

*除去油脂氧化过程中产生的象棋路边摊 ROOH：添加含硫抗氧化剂。

酚型抗氧化剂的作用机理

*提供氢(H)与R作用，生成原来的油脂分子（RH），本身则形成没有活性的氧化剂

自由基，从而中断油脂自由基反应。

R•+AOH-AO•+RH(稳定产物）

属于这类抗氧化剂的有：

BHA(丁基羟基茴香醚,)，BHT(二丁基羟基甲苯)，PG(没食子酸丙酯)，TBHQ(叔丁基

对苯二酚)，TP(茶多酚）VE(维生素E)此类抗氧化又称自由基终止剂(radicalterminators)

含硫抗氧化剂的作用机理

*分解自动氧化反应中的氢过氧化物(ROOH)，使其不能再进一步生成R、RO、OH、

ROO等自由基，从而使链锁反应减慢**。

*属于这类的抗氧化剂有：

--DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)，TDPA(硫代二丙酸)，此类抗氧化剂又叫氢过氧化物分解剂

阻止油脂自动氧化小结

以下这些抗氧化剂可阻止或干扰油脂的自动氧化反应

*酚型抗氧化剂：BHA、BHT、PG、TBHQ、TP、VE

*含硫抗氧化剂：DLTP、TDPA

*因此，上述抗氧化剂常用于油脂制品或含油食品中用以防止油脂的氧化变质。

1.3.2通过自身氧化耗氧

*脱氧剂

-是指在食品包装过程中，同时封入的能除去氧气的物质。

-常用的有：亚硫酸盐、铁粉、酶解葡萄糖等。

脱氧剂种类

铁系脱氧剂：1g铁氧化成氧化铁约需空气1500mL，效果显著。反应式如下：

Fe+2H

2

O-Fe(OH)

2

+H

2

2Fe(OH)

2

+1/2O

2

-Fe

2

O

3

3H

2

O

Fe+O

2

+H

2

O-Fe(OH)

2

亚硫酸盐类脱氧剂：

2NaS

2

O

4

+2NaHCO

3

+O

2

；Na

2

SO

4

+Na

2

SO

3

+H

2

O+CO

2

脱氧剂的组成

-由主剂和辅剂组成

主剂：脱氧剂，如铸铁粉，粒度要小。

辅剂：辅助产CO

2

，如碳酸氢钠(NaHCO3)。

催化剂：提高脱氧剂的反应速度，常用NaCl。

基料：控制除氧速度，提高组成物透气性，常用不溶不活泼的物质如二氧化硅、活性碳等。

-应用：常生开头的四字成语 用于生鲜食品如肉制品、水果、油脂产品、水产品、糕点、粮食等。

1.3.3抑制多酚氧化酶的活性

这类抗氧化剂包括

抗坏血酸及其衍生物；亚硫酸盐类

用于果蔬制品中作护色剂。

1.3.4、螯合金属离子以消除其催化活性

，卵磷脂，柠檬酸

这类抗氧化剂又称为金属离子螯合剂

1.3.5、抗氧化剂的增效剂

是指本身没有抗氧化作用但可提高抗氧化剂作用效果的物质。一般为具有金属离子螯合

作用的酸性物质，如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等。通常和酚型抗氧化剂一起使用。

增效原理

*提供一个酸性介质；

*对促进氧化的金属离子义无反顾是什么意思 起钝化作用电脑重启不了 ；

*使抗氧化剂再生：提供H+给酚型抗氧化剂自由基(AO•)使其再生；

SH+AO•——>S•+AOHR•+AOH——>RH+AO•

*清除氧（利用还原性）。

抗氧化机理小结

（1）阻断油脂自动氧化的链式反应。

-酚型抗氧化剂：BHA、BHT、TBHQ、PG等

-含硫抗氧化剂：DLTP

（2）通过自身氧化消耗食品内部和环境中的氧（脱氧剂）。

（3）抑制多酚氧化酶的活性（护色剂）。

-抗坏血酸及其衍生物、亚硫酸盐类

（4）螯合金属离子以消除其催化活性

-植酸、卵磷脂

（5）脱氧剂、增效剂。

第2节抗氧化剂概论

2.1抗氧化剂的种类和分类

2.2酚型抗氧化剂

2.3茶多酚

2.4异抗坏血酸及其钠盐

2.1抗氧化剂的种类和分类

我国约15种类：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）、异抗坏血酸钠、茶多酚、植酸甘草抗氧化物、抗

坏血酸钙、脑磷脂、抗坏血酸棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、4－己基间苯二酚、抗坏血

酸、迷迭香提取物。生育酚（维生素E）还列入营养强化剂，葡萄糖氧化酶列入酶制剂中。

分类：

按来源：人工合成抗氧化剂:BHA、BHT、PG

天然抗氧化剂:茶多酚、植酸等

按溶解性：油溶性：BHA、BHT、VE

水溶性Vc（异Vc）、茶多酚

兼溶性Vc（异Vc）、棕榈酸酯

按照作用方式：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。

2.2酚型抗氧化剂

包括有：BHA、BHT、PG、TBHQ

2.2.1来源和结构2.2.2主要酚型抗氧化剂特性2.2.3抗氧化特性2.2.4抗菌性

2.2.5毒性2.2.6应用

2.2.1来源和结构

合成抗氧化剂。（白色粉末状）

2.2.2主要酚型抗氧化剂特性

BHA（丁基羟基茴香醚）；二丁基羟基甲苯（BHT）、特丁基对苯二酚（TBHQ）、没食子

酸丙酯（PG）

溶解性

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(PG油溶性小).

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(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.

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.

挥发性

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.

2.2.3抗氧化特性

BHA,BHT,PG和TBHQ是油脂及含油酯食品的有效抗氧化.

其抗氧化效果与食品种类及用量有关.（可提问实验；衡量指标）

BHA,BHT,PG和TBHQ对猪油抗氧化性对比(POV20mmol/kg)AOM（活性氧法）：达到

一定浓度过氧化氢值所需要的时间。

在大多数食品中抗氧化性有以下顺序：TBHQ>PG>BHT>BHA.

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。

2.2.4抗菌性

BHA,BHT,PG和TBHQ都具有一定的抗微生物作用,具有一定防腐性能.例如:

-BHA报道在0.015%水平对金黄色葡萄球菌有抑制作用.

-TBHQ对大多数细菌和酵母菌的MIC为0.005-0.01%,对霉菌的MIC为0.005-0.028%.

2.2.5毒性:低毒性,安全性高

酚型抗氧化剂的LD

50

,ADI和最大使用量(E)

根据其ADI和LD50,其毒性大小为:TBHQ>BHT>BHA>PG.

-暂定ADI：指某物质的安全性资料有限，或根据最新资料对已制定ADI的某种物质的安全

性提出疑问，要求进一步提供所需安全性资料。

-TBHQ:ADI暂定为0.2mg/kg，因为缺少足够的长期实验研究结果，其致突变作用还不能

被排除，因此有些国家（如日本、德国、法国、英国）还不允许使用.

2.2.6酚型抗氧化剂的应用

主要应用

--食用油脂：包括植物油（如花生油）和精练动物油脂(如猪油,牛脂)。

--含油脂（尤其是含高油脂）的食品：肉制品,糖果,口香糖,坚果,粮食制品,油炸食品和

焙考制品。

--食品包装容器

•防止包装容器中的成分发生氧化，以免其酸败成分进入食品。

•防止迁移到包装容器内表面的食品中的油脂成分发生氧化。

•利用抗氧化剂的挥发性使抗氧化剂进入食品防止其氧化。

2.3茶多酚

2.3.1来源和结构

2.3.2茶多酚特性

2.3.3应用

2.3.1来源和结构

是茶叶中以儿茶素类（60~80%）物质为主的一个复合体，天然提取物。

2.3.2茶多酚特性

•溶解性：易溶于水和乙醇中，水溶性抗氧化剂；

•稳定性：耐热性和耐酸性好，在pH2~香料有哪些 7范围内十分稳定，水溶液pH为3~4；在碱性条件

下易氧化聚合，不宜在碱性条件下使用；

•抗氧化性：

-为酚型抗氧化剂,可用于油脂及高脂食品的抗氧化，对动物油脂的效果优于植物油脂；

-又可防止食品的氧化变色，用于果蔬制品与肉制品；

-与酸性物质如柠檬酸、酒石酸及其它抗氧化剂如Vc、卵磷脂、BHA、BHT有协同作用；

•其他性质：

-抗菌作用，对细菌有广泛的抑制作用，可有效抑制口腔中引起龋齿的口腔变异链球菌，效

果比氟化物好；

-除臭作用，可吸附食品中的异味；

-保健作用，有助于抑制心血管疾病、预防和抗癌、抑制和抵抗病毒菌等。

2.3.3应用

应用实例

-用于糕点，在月饼、饼干、面包等高脂肪糕点中，可抑制其脂肪氧化及防腐保鲜作用，用

量0.005~0.2%；

-用于肉制品，肉制品在0.05~0.2%的茶多酚溶液中浸泡5~10min，可防止肉制品氧化变色，

且有很好的防腐效果；

-用于乳制品，在奶粉、奶酪、牛奶等乳制品中，茶多酚可抑制其油脂的氧化变质，又可消

除异臭及改善其风味特征；用量0.01~0.05%；

-用于口香糖，生产消臭口香糖，可消除人工口臭、烟草臭及调味料引起的口臭，同时可抑

制口香糖中成分的氧化，用量0.02~0.05%。

如：日本开发的“福拉宝”消臭口香糖，添加0.1%的绿茶提取物，在食用10~20粒后，

90min内除臭率达85%以上。

-用于糖果制品，如在清凉糖、酥心糖、夹心糖及水果糖等糖果中，添加0.02~0.05%茶多酚，

可防止氧化。

-用于新鲜水果及蔬菜保鲜，可抑制细菌繁殖，保持水果、蔬菜原有的颜色，采用浸渍法或

喷洒法，浓度为0.05~0.2%；

-用于油脂及含油脂食品，可有效抑制油脂哈败，用量0.005~0.05%；

-用于饮料，可配制成茶汽水、菊花茶、果味茶等各种茶饮料，还可用于汽水、果汁等饮料

中，防止VA、Vc等多种维生素的降解破坏。

2.4异抗坏血酸及其钠盐

2.4.1来源和结构：

合成类抗氧化剂，

异Vc是Vc（抗坏血酸）的立体异构体。

2.4.2异Vc性质

-异Vc无Vc的生理活性，但抗氧化作用大大超过Vc；

-异Vc和其钠盐抗氧化性能相同；

-价格比Vc更便宜；

-两者均易溶于水(40和50g/100mL）；

-干燥状态下稳定；而水溶液不稳定，遇空气、光、热、金属时，易氧化；

-1%溶液pH值：异Vc2.8，钠盐7.4。因此在不适宜添加酸性物质的食品中可使用其钠盐

2.4.3应用

•主要应用：肉制品、果蔬制品、啤酒等防止氧化变色。

•实例：

-在火腿香肠中添加0.05~0.08%，可固定色素(提高肉制品的发色效果)、抗氧化及减少亚硝

胺的生成；

-冷冻鱼制品先用其0.1~0.6%水溶液浸泡，可防止氧化褐变；

-在啤酒中添加0.025~0.1%,可防止氧化变质及防止降低风味。

2.5、安全性归纳

第3节抗氧化剂使用注意事项

3.1、了解特性：了解抗氧化剂的抗氧化特性及其它性质。

3.2、注意添加时机：抗氧化剂应尽早加入食品中。

3.3、利用协同作用：不同抗氧化复配使用或与增效剂复合使用可提高其抗氧化效果。

抗氧化剂的协同作用

3.4、注意添加浓度：最适添加浓度，如BHA以0.01~0.02%抗氧化效果最好。

3.5、控制影响因素：光、热、氧气、金属离子等会影响抗氧化剂作用，因此必须采取措

施控制好。

*如金属离子的作用：可通过加入螯合剂来控制，如抗坏血酸、柠檬酸、磷酸、EDTA。

*氧气的作用：在使用抗氧化剂的同时采用真空包装或充氮包装等。

3.6、注意分散：抗氧化剂必须在食品中分散均匀才能发挥好的效果。

Eg：茶多酚：*在果汁中作抗氧化剂可直接加入；*作油脂抗氧化剂必须利用乙醇溶解

或借助乳化剂；

第4节抗氧化剂在食品中的应用调查

合成的油溶性抗氧化剂

合成的水溶性抗氧化剂

天然的油溶性抗氧化剂

天然的水溶性抗氧化剂

思考题

1.下面哪种抗氧化剂在使用时一般要配合使用金属离子螯合剂？（PG）

2.下面哪种食品不适合用酚型化合物作抗氧化剂？(C)

A.食用油脂B.花生C.果汁D.方便面

3、下面哪种食品不适合用异抗坏血酸钠做抗氧化剂？()

A.肉制品B.果汁C.花生油D.酒类

本章复习题

1、抗氧化剂的定义。

2、抗氧化剂的作用机理（四种），每一种作用机理涉及的抗氧化剂。

3、抗氧化剂的种类及其分类，常用增效剂。

4、酚型抗氧化剂：BHA、BHT、PG、TBHQ的特性、使用及安全性。

5、异抗坏血酸及其钠盐、茶多酚的特性、使用及安全性。

6、使用抗氧化剂应注意的问题。