食品抗氧化剂是为了阻止或延迟食品氧化,延长贮存期的一类食品添加剂。其主要为了防止油脂及含脂食品的氧化酸败,防止肉类食品的变色,蔬菜、水果的褐变等。食用含有多量过氧化物的食品,有害人体健康。
(一)抗氧化剂的作用原理
油脂的氧化酸败是一个复杂的化学变化过程。含有不饱和脂肪酸的油脂,由于其结构上存在不饱和键,很容易和空气中的氧发生自动氧化反应,生成过氧化物,进而又不断裂解,产生具有臭味的醛或碳链较短的羧酸。
1.清除自由基
脂类的氧化反应是自由基的连锁反应,如果能消除自由基,就可以阻断氧化反应。目前常用的防止食品酸败的抗氧化剂多为酚类化合物。
2.螯合金属离子
某些金属如铜、铁等能催化脂类氧化。柠檬酸、EDTA、磷酸衍生物和植酸等,本身没有抗氧化作用,但都可以与金属离子形成稳定的螯合物,防止金属离子的催化作用。这些物质称为抗氧化剂的增效剂。
3.清除氧
氧清除剂是通过除去食品中的氧来延缓氧化反应的发生,主要包括抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、异抗坏血酸及其钠盐等。当抗坏血酸清除氧后,其本身就被氧化成脱氢抗坏血酸。
柠檬酸及其酯类常与合成的抗氧化剂合用,而抗坏血酸及其酯类则与生育酚合用。不同的抗氧化剂在不同油脂氧化阶段可以分别中止某个油脂氧化的连锁反应。抗氧化剂的溶解性、添加时间及隔氧包装与产品的抗氧化效果密切相关。
(二)常见的抗氧化剂
GB2760中的抗氧化剂主要有:茶多酚(又名维多酚)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、亚硫酸盐类、甘草抗氧物、4-己基间苯二酚、抗坏血酸类(抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、抗坏血酸棕榈酸酯、D-异抗坏血酸及其钠盐)、磷脂、硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、没食子酸丙酯(PG)、迷迭香提取物、羟基硬脂精(氧化硬脂精)、乳酸钙、乳酸钠、山梨酸及其钾盐、特丁基对苯二酚(TBHQ)、维生素E、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸二钠钙、植酸(又名肌醇六磷酸)、植酸钠、竹叶抗氧化物。按溶解性不同,抗氧化剂分为脂溶性、水溶性抗氧化剂。
1.脂溶性的抗氧化剂
(1)丁基羟基茴香醚(BHA)
BHA不溶于水,易溶于乙醇、油脂,用量超过0.02%时效果反而下降,不会与金属离子作用而着色。BHA除抗氧化作用外,还有相当强的抗菌力。BHA对动物性脂肪的抗氧化作用较之对不饱和植物油更有效。它对热的反应较稳定,可用于动物脂的焙烤制品的抗氧化,但具一定的挥发性,在煮炸制品中易损失。其也可用于食品包装材料中,是常用的抗氧化剂。(www.xing528.com)
(2)二丁基羟基甲苯(BHT)
BHT不溶于水,易溶于乙醇、油脂,对热的反应相当稳定,抗氧化能力强,与金属离子反应不着色。对于不易直接拌和的食品,可将其溶于乙醇后作喷雾使用。BHT价格低廉,为BHA的1/8~1/5,是用量最大的抗氧化剂。
(3)没食子酸丙酯(PG)
PG难溶于水,微溶于植物油,在猪脂中溶解较多。PG会与铜、铁等金属离子发生呈色反应,使溶液变为紫色或暗绿色,对光的反应不稳定,会发生分解,耐高温性差。0.01%PG即能自动氧化着色,一般与BHA复配使用,或与柠檬酸、异抗坏血酸等增效剂复配,用量为0.005%。
(4)特丁基对苯二酚(TBHQ)
TBHQ微溶于水,能溶于乙醇、油脂,不与铁或铜反应发生颜色和风味变化,存在碱时转变为粉红色。TBHQ对其他抗氧化剂和螯合剂有增效作用。TBHQ优点是在其他酚类抗氧化剂都不起作用的油脂中有效,柠檬酸的加入可增强其活性。对蒸煮和油炸食品效果好,适用于土豆的抗氧化,但它在焙烤制品中的抗氧化持久力不强,除非与BHA合用。在油脂中,TBHQ一般与柠檬酸结合使用。
(5)生育酚混合物
生育酚混合物不溶于水,溶于乙醇、植物油,无异味、对热的反应稳定,在空气及光照下,会缓慢变黑。其耐紫外线较BHA和BHT强,对其他抗氧化剂有增效作用,可防止维生素A、β-胡萝卜素被紫外线分解,能阻止咸肉产生亚硝胺。生育酚混合浓缩物是目前国际上唯一大量生产的天然抗氧化剂,主要用于保健食品、婴儿食品和其他高价值的食品的抗氧化。
2.水溶性的抗氧化剂
(1)L-抗坏血酸(维生素C)
维生素C受光照逐渐变褐,干燥状态于相当稳定,在溶液中迅速变质,在pH值为3.4~4.5时稳定。其易溶于水、乙醇,呈强还原性,在碱性介质中或存在微量金属离子时,分解很快。维生素C作为抗氧化剂,可用于浓缩果蔬汁(浆)、小麦粉等的抗氧化。异抗坏血酸系抗坏血酸的异构体,抗氧化性较抗坏血酸强,价格较低廉,用于葡萄酒等的抗氧化。
(2)植酸
植酸的螯合能力比较强,在pH值为6~7时,它几乎可与所有的多价阳离子形成稳定的螯合物。阳离子螯合强弱依次为Zn、Cu、Fe、Mg、Ca等。植酸的螯合能力与EDTA相似,但比EDTA有更宽的pH值范围,在中性和高pH值下,也能形成络合物。植酸用于罐头特别是水产罐头的抗氧化,有抑制结晶与变黑等作用。
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