食品抗氧化剂作用机理

时间：2022-05-19

食品抗氧化剂的定义

抗氧化剂是指能防止或延缓食品氧化性和延长贮存期的食品添加剂。具有抗氧化作用的物质有很多，但可用于食品的抗氧化剂应具备以下条件：①具有优良的抗氧化效果；②本身及分解产物都无毒无害；③稳定性好，与食品可以共存，对食品的感官性质(包括色、香、味等)没有影响；④使用方便，价格便宜。

食品抗氧化剂的分类

目前，对食品抗氧化剂的分类尚没有一个统一的标准。由于分类依据不同，就会产生不同的分类结果。

按来源可分为人工合成抗氧化剂(如BHA、BHT，PC等)和**抗氧化剂(如茶多酚、植酸等)。

按溶解性可分为油溶性、水溶性和兼溶性3类。油溶性抗氧化剂有BHA、BHT等；水溶性抗氧化剂有维生素C、茶多酚等，兼溶性抗氧化剂有抗坏血酸棕榈酸酯等。

按作用方式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淬灭剂等。

食品抗氧化剂的作用机理

由于抗氧化剂种类较多，抗氧化的作用机理也不尽相同，归纳起来，主要有以下几种：

1.是通过抗氧化剂的还原作用，降低食品体系中的氧含量；

2.是中断氧化过程中的链式反应，阻止氧化过程进一步进行；

3.是破坏、减弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反应的进行；

4.是将能催化及引起氧化反应的物质封闭，如络合能催化氧化反应的金属离子等。

下面以油脂自动氧化酸败和食品酶促氧化褐变为例，对抗氧化剂的作用机理加以简单介绍。

抗氧化剂对油脂氧化的抑制

**油脂暴露在空气中会自发地发生氧化反应，生成低级脂肪酸、醛、酮等，产生恶劣的酸臭和口味变坏等，是油脂及含油食品败坏变质的主要原因。油脂的自动氧化遵循自由基(也称游离基)反应机制，首先脂肪分子(以RH表示)被热、光或金属离子等自由基引发剂活化后，分解成不稳定的自由基R·和H·。

当有分子氧存在时，自由基与氧气反应生成过氧化物自由基，此过氧化物自由基又和脂肪分子反应，生成氢过氧化物和自由基R·，通过自由基R·的链式反应又再传递下去，直到自由基和自由基或自由基和自由基失活剂(以x表示)相结合，产生稳定化合物时，反应才结束。

此过程中产生许多短链羰基化合物，如醛、酮、羧酸等，是产生酸败和劣昧的主要物质，而大量过氧化物的存在，对人体也会产生不良结果。

抗氧化剂的作用机理较主要是终止链式反应的传递，模式如下(以AH表示抗氧化剂)：

抗氧化剂的自由基A·没有活性，它不能引起链式反应，却能参与一些终止反应。如：

A· A·→AA A· ROO·→ROOA_

油脂类抗氧化剂主要有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、生育酚(维生素E)等，它们皆属于酚类抗氧化剂，在形成自由基后比较稳定，其原因可解释为：氧原子上不成对单电子能与苯环上的π电子云作用，发生共轭效应。这种共轭的结果使成对电子并不固定在氧原子上，而是部分分布到苯环上。这样，自由基的能量就有所降低，不再引发链式反应，起到了抗氧化作用。

食品酶促氧化褐变的抑制

酶促氧化褐变是食品中酚氧化酶催化酚类物质发生氧化形成醌及其聚合物的一类反应。由于反应生成了黑色素类物质，使食品的颜色加深，从而影响了食品的外观质量。

发生酶促氧化褐变需要3个条件：酚氧化酶，氧、适当的酚类物质，这3个条件缺一不可。因此抑制食品酶促氧化褐变便可从这3个条件考虑。由于从食品中除去酚类物质的可能性较小，可以采用的主要措施就是破坏和抑制酚氧化酶的活性及消除氧。在食品中添加适量的抗氧化剂，通过还原作用，消耗掉食品体系中的氧，就可起到防止食品的酶促氧化褐变。

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