食品添加劑第五章抗氧化劑食品氧化變質(zhì)第2頁,共48頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共48頁，2024年2月25日，星期天食品氧化變質(zhì)危害降低外觀質(zhì)量：顏色、形態(tài)影響風(fēng)味品質(zhì)：異味破壞營養(yǎng)成分：不飽和脂肪酸、維生素產(chǎn)生有害物質(zhì)：過氧化物第4頁,共48頁，2024年2月25日，星期天機(jī)體氧化損傷對(duì)核酸的損害：主要可使DNA主鏈斷裂、堿基變性、缺失。對(duì)蛋白質(zhì)的損害：使多肽斷裂，蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)、聚合、變性。對(duì)糖類的損害：使透明質(zhì)酸（粘多糖）介聚，可加重炎癥。對(duì)脂類的損害：主要引起細(xì)胞膜上不飽和核脂肪酸，產(chǎn)生過氧化反應(yīng)，導(dǎo)致膜功能改變第5頁,共48頁，2024年2月25日，星期天自由基衰致學(xué)說美國DenhamHarman在1956年提出。衰老過程中的退行性變化是由于細(xì)胞正常代謝過程中產(chǎn)生的自由基的有害作用造成的。生物體的衰老過程是機(jī)體的組織細(xì)胞不斷產(chǎn)生的自由基積累結(jié)果，自由基可以引起DNA損傷從而導(dǎo)致突變，誘發(fā)腫瘤形成。自由基是正常代謝的中間產(chǎn)物，其反應(yīng)能力很強(qiáng)，可使細(xì)胞中的多種物質(zhì)發(fā)生氧化，損害生物膜。還能夠使蛋白質(zhì)、核酸等大分子交聯(lián)，影響其正常功能。第6頁,共48頁，2024年2月25日，星期天自由基衰致脂褐素的形成線粒體DNA突變誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡蛋白質(zhì)合成減少第7頁,共48頁，2024年2月25日，星期天氧化機(jī)理第8頁,共48頁，2024年2月25日，星期天活性氧自由基的產(chǎn)生自然界中氧為三線態(tài)氧相當(dāng)穩(wěn)定，不能直接引發(fā)脂肪酸的氧化反應(yīng)。只有通過活化（光、熱、金屬離子、輻射）成為活性氧（金屬絡(luò)合物，單線態(tài)氧），才具有足夠的活性。三線態(tài)氧還能通過酶的活化參與氧化。第9頁,共48頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共48頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共48頁，2024年2月25日，星期天抗氧化方法自由基清除三類自由基：ROO·，RO·，R2N·氧化物分解金屬離子螯合抑制金屬離子的催化作用。第12頁,共48頁，2024年2月25日，星期天抗氧化能力檢測自由基標(biāo)準(zhǔn)物O2-·（超氧陰離子自由基）生物體內(nèi)所有活性氧自由基的第一個(gè)自由基，本身不太活潑，但可產(chǎn)生H2O2和HO·。可通過鄰苯三酚堿性條件下自氧化釋放出O2-·。HO·（羥自由基）可通過亞鐵離子催化H2O2均裂產(chǎn)生HO·。DPPH·（穩(wěn)定的自由基）第13頁,共48頁，2024年2月25日，星期天金屬離子螯合能力

對(duì)能催化氧化還原反應(yīng)的金屬離子的捕捉能力，典型的金屬離子有Fe3+，Cu2+，Cr3+。第14頁,共48頁，2024年2月25日，星期天抗氧化劑分類來源：合成、天然。應(yīng)用食品體系：油溶（脂溶）、水溶。作用方式：自由基吸收劑、氧清除劑、過氧化物分解劑、金屬離子螯合劑、紫外線吸收劑、單線態(tài)氧猝滅劑、酶抗氧化劑。第15頁,共48頁，2024年2月25日，星期天合成抗氧劑主要為酚類化合物。優(yōu)點(diǎn)：性質(zhì)穩(wěn)定，價(jià)格便宜，抗氧化效果好。缺點(diǎn)：安全性受到質(zhì)疑。

BHA懷疑有前胃致癌作用

BHT抑制呼吸酶活性

PG引發(fā)皮膚炎第16頁,共48頁，2024年2月25日，星期天抗氧化機(jī)理第17頁,共48頁，2024年2月25日，星期天沒食子酸丙酯

(Propylgallate，PG)無臭，稍有苦味。難溶于水，微溶于油脂。易與銅、鐵離子反應(yīng)，可生成有色（呈紫色或暗綠色）的復(fù)合物。有吸濕性，光照可促進(jìn)其分解。對(duì)熱較敏感，在熔點(diǎn)時(shí)即分解，因此應(yīng)用于食品中其穩(wěn)定性較差。能阻止脂肪氧合酶的促氧化。對(duì)動(dòng)物油脂的抗氧化能力強(qiáng)，檸檬酸能增效。GRAS，LD50=2.6g/kg（大鼠，經(jīng)口）。第18頁,共48頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用PG與銅、鐵等金屬離子反應(yīng)變色，所以使用時(shí)應(yīng)避免使用鐵、銅容器。PG遇光分解，且有吸濕性，因此應(yīng)避光密閉保存。第19頁,共48頁，2024年2月25日，星期天丁基羥基茴香醚

(Butylhydroxyanisol，BHA)特異的酚類氣味，有刺激性氣味3－BHA和2－BHA的混合物，一般3－BHA的含量為90％以上，以塊狀或薄片狀出售。不溶于水，易溶于油脂。溶解度（25℃）為：丙二醇50％；丙酮60％；乙醇25％；花生油40％；棉籽油42％；豬脂30％有抑菌作用。對(duì)熱、弱堿較穩(wěn)定。在焙烤食品中有效。ADI=0-0.5mg/kg，LD50=2.2-5g/kg。第20頁,共48頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用用于奶制品，0.01％的BHA可延長奶粉和奶酪的保質(zhì)期。能穩(wěn)定辣椒粉的顏色，防止核桃、花生等氧化。加入焙烤用油和鹽中，可以保持焙烤食品和咸味花生的香味。BHA可以在油煎或烘烤的溫度下使用，并在此過程中隨油進(jìn)入食品中，從而對(duì)食品起到抗氧化作用。BHA具有一定的熏蒸性，因此可在食品包裝材料中應(yīng)用而對(duì)食品起抗氧化作用。第21頁,共48頁，2024年2月25日，星期天生產(chǎn)工藝將蒸餾的釜液進(jìn)行水蒸汽蒸餾，析出粗產(chǎn)品，再將其用乙醇或乙醇水溶液溶解、過濾、重結(jié)晶得產(chǎn)品第22頁,共48頁，2024年2月25日，星期天二丁基羥基甲苯

(Butylhydroxytoluene,BHT)不溶于水，易溶于油脂。其溶解度為：乙醇25％（20℃）、豆油30％（25℃）、棉籽油20％（25℃）、豬油40％（40℃）。熱穩(wěn)定性高，加熱時(shí)與水蒸氣一起揮發(fā)。遇金屬離子特別是鐵離子，不變色。ADI=0-0.3mg/kg，LD50=0.89g/kg（大鼠經(jīng)口）。比BHA毒性稍高一些。第23頁,共48頁，2024年2月25日，星期天生產(chǎn)工藝兩步進(jìn)行分別用氧化鋁、濃硫酸催化。第24頁,共48頁，2024年2月25日，星期天叔丁基對(duì)苯二酚

(Tertiarybutylhydroquinone，TBHQ)微溶于水、油脂。熱穩(wěn)定性高，遇金屬離子不變色。耐堿性差（變色）活性較其它抗氧化劑高。ADI=0-0.2mg/kg，LD50=0.7-1g/kg（大鼠經(jīng)口）。日本、歐盟的大部分國家、香港都不允許在食品中添加TBHQ。第25頁,共48頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用對(duì)動(dòng)物油脂而言，抗氧化能力順序?yàn)椋篢BHQ＞PG＞BHA＞BHT；TBHQ對(duì)植物油也有效，棉籽油、豆油、花生油等精煉油也常使用，抗氧化能力順序?yàn)椋篢BHQ＞PG＞BHT＞BHA。不能經(jīng)受餅干的加工條件。對(duì)油炸食品的制作條件有足夠的耐受力。就提高油煎土豆片的氧化穩(wěn)定性而言，TBHQ比PG有效得多，而BHA和BHT實(shí)際上無效。但對(duì)含油的面制品如奶油餅干等的抗氧化作用，不如BHA或BHT。第26頁,共48頁，2024年2月25日，星期天硫代二丙酸二月桂酯

(Dilaurylthiodipropionate)有特殊甜味。不溶于水，易溶于油脂。能有效分解過氧化物。抗氧化效果與TBHQ接近。ADI=0-3mg/kg，LD50=15g/kg（小鼠經(jīng)口）。第27頁,共48頁，2024年2月25日，星期天4-己基間苯二酚

(4-Hexylresorcinol)有苦澀味，對(duì)舌頭產(chǎn)生麻木感。微溶于水、油脂。對(duì)光熱不穩(wěn)定。ADI=0-0.11mg/kg，LD50=0.55g/kg（大鼠經(jīng)口）。第28頁,共48頁，2024年2月25日，星期天天然抗氧化劑主要為：植物提取物（混合物）。缺點(diǎn)：抗氧化效果普遍不理想；價(jià)格貴。優(yōu)點(diǎn)：具有多種生理活性。多酚類對(duì)心血管疾病的防治；天然VE對(duì)癌癥、衰老的預(yù)防；

第29頁,共48頁，2024年2月25日，星期天L-抗壞血酸類L-抗壞血酸異抗壞血酸L-抗壞血酸棕櫚酸酯對(duì)光、熱、金屬離子不穩(wěn)定。第30頁,共48頁，2024年2月25日，星期天L-抗壞血酸

(Ascorbicacid，VC)易溶于水，不溶于油脂。堿性條件下更易分解。ADI=0-15mg/kg，LD50=5g/kg（大鼠經(jīng)口）?？勺鳛槿庵破纷o(hù)色劑。在新鮮的肉中使用VC在許多國家是被禁止的。第31頁,共48頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用它可保護(hù)飲料中的胡蘿卜素在暴露于陽光下時(shí)不退色。它可防止啤酒氧化變渾、變味、顏色變暗和退色。它也可以提高酒香和透明度。維生素C對(duì)于抑制加工過程的水果和蔬菜的褐變非常有效。第32頁,共48頁，2024年2月25日，星期天VC為水溶性物質(zhì)，一般只能在親水環(huán)境中才能捕捉自由基。在膜脂質(zhì)等疏水環(huán)境下，需VE協(xié)同抗氧化。第33頁,共48頁，2024年2月25日，星期天高劑量VC有原氧化作用（pro-oxidant）,促進(jìn)蛋白質(zhì)、多糖、核酸等分解。攝入抗氧化物質(zhì)，以補(bǔ)充天然食品為宜。DuarteTL,LunecJ(2005)."Review:Whenisanantioxidantnotanantioxidant?AreviewofnovelactionsandreactionsofvitaminC".FreeRadic.Res.

39(7):671–86.Fentonreaction:2Fe3++Ascorbate→2Fe2++Dehydroascorbate2Fe2++2H2O2→2Fe3++2OH·+2OH?第34頁,共48頁，2024年2月25日，星期天異抗壞血酸

(Erythorbicacid)自然界不存在，以葡萄糖為原料合成。易溶于水，不溶于油脂。溶液狀態(tài)下在空氣中迅速分解?？煞栏?、發(fā)色。ADI不作限定，LD50=15g/kg（大鼠經(jīng)口）。異抗壞血酸抗氧化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過L－抗壞血酸，且價(jià)格便宜。沒有VC的生物活性。第35頁,共48頁，2024年2月25日，星期天L-抗壞血酸棕櫚酸酯

(Ascorbylpalmitate)略有柑橘氣味。難溶于水，溶于植物油。對(duì)光熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。ADI=0-1.25mg/kg，GRAS。對(duì)油脂抗氧化效果明顯。第36頁,共48頁，2024年2月25日，星期天生育酚

(Tocopherol，VE)不溶于水，易溶于油脂。對(duì)光、熱穩(wěn)定。在高溫下能保持好的抗氧化效果。ADI無限制，LD50=10g/kg（小鼠，經(jīng)口）。能用于防止肉類中產(chǎn)生亞硝胺。價(jià)格較貴，主要用于高附加值食品。第37頁,共48頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共48頁，2024年2月25日，星期天茶多酚

(Teapolyphenol)茶葉酚類提取物，主要成分為兒茶素。有澀味，帶茶香。易溶于水、乙酸乙酯，微溶于油脂。對(duì)熱、酸穩(wěn)定。有較強(qiáng)的油脂抗氧化能力，比TBHQ稍弱。LD50=2.5g/kg（大鼠經(jīng)口）。第39頁,共48頁，2024年2月25日，星期天黃酮類廣泛分布在植物中大部分以糖苷形式存在包括黃酮、異黃酮、黃烷酮等。第40頁,共48頁，2024年2月25日，星期天甘草抗氧化物

(Licoricerootantioxidant)甘草黃酮類物質(zhì)提取物。不溶于水，可溶于油脂。耐熱性好，至250℃仍有效。能有效捕捉氧自由基?？梢种朴椭墓庋趸饔谩DI=0.1mg/kg，LD50=10g/kg（大鼠經(jīng)口）。第41頁,共48頁，2024年2月25日，星期天抗氧化肽新型多生理活性的抗氧化劑。抗氧化機(jī)理：螯合金屬離子，清除自由基，分解過氧化物。抗氧化活性與多肽結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。第42頁,共48頁，2024年2月25日，星期天肌肽

(L-Carnosine)動(dòng)物肌肉中的天然抗氧化劑。由β一丙氨酸和組氨酸組成的二肽。對(duì)自由基和金屬離子引起的脂質(zhì)氧化具有顯著的抑制作用。能防止肌膚的衰老。第43頁,共48頁，2024年2月25日，星期天大豆肽

(Soybeanpeptide)大豆蛋白經(jīng)酶法或酸法水解、分離、精制而得到的多肽混合物。以小分子肽為主，通常由516個(gè)氨基酸殘基