食品抗氧化剂的作用机理，天然的食品抗氧化剂

食品变质不仅是通过微生物的作用而发生，还会与空气中的氧气发生氧化反应，使食品中的油脂腐烂、变色、褐变、风味变差、维生素被破坏。甚至会导致有害物质的产生，从而降低食品的品质和营养价值。不慎误食此类食物会引起食物中毒，危害人体健康。在食品中添加抗氧化剂可以防止其氧化变质。

食品抗氧化剂的定义

抗氧化剂是指能够防止或延缓食品氧化、延长其保质期的食品添加剂。具有抗氧化作用的物质有很多，但可用于食品中的抗氧化剂必须（1）具有优良的抗氧化作用，（2）本身及其分解产物无毒无害，（3）具有良好的抗氧化性。稳定性，必须满足能与食物共存的条件。不影响食品的感官性状（包括色、香、味等）； 使用方便、价格低廉。

食品抗氧化剂的分类

目前，食品抗氧化剂的分类尚无统一标准。不同的分类标准会产生不同的分类结果。

据介绍，可分为合成抗氧化剂（BHA、BHT、PC等）和天然抗氧化剂（茶多酚、植酸等）。

根据其溶解度，可将其分为三类：油溶性、水溶性和混溶性。油溶性抗氧化剂包括BHA和BHT，水溶性抗氧化剂包括维生素C和茶多酚，相容性抗氧化剂包括抗坏血酸棕榈酸酯。

根据作用机制，它们可分为自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂或单线态氧猝灭剂。

食品抗氧化剂的作用机制

抗氧化剂的种类很多，其作用机制也各不相同，但主要的总结如下。

1.抗氧化剂的还原作用降低了食品系统中的氧含量。

2. 中断氧化过程的链式反应并防止其进一步进行。

3、破坏和削弱氧化酶活性，使其无法催化氧化反应。

4、螯合能催化并引起氧化反应的物质，如能催化氧化反应的络合金属离子。

下面，我们以油脂自动氧化引起的腐败变质、食品被酶氧化引起的褐变为例，简单介绍一下抗氧化剂的作用机理。

抗氧化剂抑制脂质氧化

天然油脂与空气接触时发生自然氧化反应，产生低级脂肪酸、醛、酮等，引起不良气味和口感变坏，是油脂腐败变质的主要原因和油。含有油的食物。油的自氧化遵循自由基（也称为自由基）反应机制。首先，脂肪分子（以RH为代表）被热、光、金属离子和其他自由基引发剂激活，然后分解成不稳定的自由基。激进分子R 和H。

当分子氧存在时，自由基与氧反应形成过氧化物自由基。这种过氧化物自由基与脂肪分子反应生成氢过氧化物和自由基R。通过自由基R链式，再次重复该反应直至结合。当自由基与自由基或自由基与自由基钝化剂（用x表示）结合形成稳定的化合物时，反应终止。

该过程产生许多醛、酮、羧酸等短链羰基化合物，它们是引起酸败、变质的主要物质。人体。

抗氧化剂的主要作用机制是阻止链式反应的进展，其模型如下（AH代表抗氧化剂）：

抗氧化自由基A·具有惰性，不会引起链式反应，但可能参与一些终止反应。喜欢：

AAAA AROOROOA_

油基抗氧化剂主要包括丁基羟基苯甲醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、没食子酸丙酯（PG）、叔丁基氢醌（TBHQ）、生育酚（维生素E）等。这些都是酚类抗氧化剂，形成自由基后比较稳定。其原因可以解释如下。氧原子不成对的单电子能量与苯环上的电子云相互作用，产生共轭效应。由于这种共轭，电子对没有固定在氧原子上，而是部分分布在苯环上。这样，自由基的能量降低，不再引起连锁反应，从而起到抗氧化作用。

抑制食品酶引起的氧化褐变

酶促氧化褐变是食品中的酚氧化酶催化酚类物质氧化形成醌及其聚合物的一类反应。这种反应会产生一种黑色素物质，使食物的颜色变暗并影响其外观质量。

酶促氧化褐变需要三个条件：酚氧化酶、氧气和适当的酚类物质，这三个条件缺一不可。因此，这三种条件被认为可以抑制食品的酶促氧化褐变。由于食品中的酚类物质不太可能被去除，因此主要的对策是通过破坏或抑制酚氧化酶的活性来去除氧。在食品中添加适量的抗氧化剂，可以通过还原消耗食品系统中的氧气，防止酶引起的食品氧化褐变。

天然抗氧化剂

随着人们对食品安全要求的提高以及对化学合成安全事件担忧的增加，人们期待开发安全高效的天然抗氧化剂。

日本批准使用的天然抗氧化剂数量不断增加，除了目前被列为食品强化剂的维生素E（生育酚）外，还有抗坏血酸、茶多酚、植酸、甘草基等。氧化物质、脑磷脂、迷迭香等芳香提取物，尤其是异抗坏血酸钠逐年迅速增加。

1.维生素C

又称L-抗坏血酸、VC，白色或微黄色晶体或粉末，无臭，味酸，熔点190-192（分解）。易溶于水，干燥状态下比较稳定，但水溶液易氧化分解，特别是在中性或碱性溶液中。重金属离子加速氧化分解，遇光颜色逐渐加深。请不要使用。密闭、避光保存。

本品能与氧结合成为除氧剂，抑制对氧敏感的食品成分的氧化，还原昂贵的金属离子，并与螯合剂协同作用，预防坏血病，发挥治疗、解毒、维持毛细血管通透性等作用。目前主要生产工艺有天然产物提取、碱液法、双重发酵等。

在实际使用中，它可以用于各种食品，包括水果、蔬菜、肉、鱼、饮料和果汁。抗坏血酸用于腌制肉制品时作为着色助剂，添加0.02%0.05%可有效促进肉中红色亚硝基肌红蛋白的产生，防止肉制品褪色，抑制致癌物质的产生。亚硝胺。应用于果汁、碳酸饮料中，添加量0.005%0.002%，可有效防止饮料变色、变味。它主要用于水果和蔬菜加工，以抑制褐变并保持风味和颜色。

2、茶多酚

茶多酚是茶叶中发现的一类多羟基酚化合物，缩写为TP。主要化学成分为儿茶素（黄烷醇）、黄酮和黄酮醇的复合物、花青素、酚酸和双酚酸、聚合酚等化合物。其中，儿茶素是茶多酚的主要成分，约占全部茶多酚的65-80%。儿茶素化合物主要有儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。

茶多酚具有很强的抗氧化作用，特别是酯型儿茶素EGCG的还原力是VC的100倍。主要的四种儿茶素化合物中，抗氧化能力为EGCGEGCECGECBHA，抗氧化能力随温度升高而增强，对动物油的抗氧化效果优于对植物油，VE、VC并用时有明显的协同作用，卵磷脂、柠檬酸等，也可与其他抗氧化剂并用。

3.植酸

环己醇六磷酸酯和植酸(PA) 是一种粘稠的黄色至棕褐色液体，在水溶液中呈高酸性，暴露在高温下容易分解。植酸具有很强的抗氧化能力，与VE混合时表现出协同抗氧化作用。植酸分子中的12个酸羟基能够螯合金属离子，在低pH值时定量沉淀铁离子，在中或高pH值时与所有其他多价金属离子形成不溶性螯合物。

我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-2014）规定：用于保鲜虾类，可根据生产需要适量使用，允许残留量为20mg/kg，食用油，用于果蔬制品、饮料和肉类产品最大使用量为0.2g/kg。

在实际应用中，植酸常被用作抗氧化剂和金属离子螯合剂，以防止食品氧化、褐变、褪色。

在植物油中添加0.01%可显着防止植物油腐败变质，在海鲜罐头中使用植酸可防止鸟粪石晶体形成和变色，添加0.1%5%植酸可防止贝类罐头变黑。

添加0.1%植酸和1%柠檬酸钠可防止蟹罐头出现蓝斑。添加0.01%0.05%植酸和0.3%亚硫酸钠对于防止生虾变黑非常有效，是可以避免的。二氧化硫残留过多。植酸还可以用来保鲜水果和蔬菜，试验对黄瓜、西红柿、香蕉等有明显效果。

在肉制品中，植酸可以螯合肌红蛋白中的铁，防止铁催化引起的脂肪氧化。植酸还可用作葡萄酒工业中的金属去除剂、水软化剂以及保健饮料中的快速塞子。

来源：中国食品与营养作者：李银聪、阚建全、刘忠

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