抗氧化剂.ppt

四.各类抗氧化剂的作用机理
各种抗氧化剂的作用原 理不尽相同，大致分为下 述4种情况：
（ l）抗氧化剂本身可释放出氢离子，破坏或终止 油脂在氧化过程中所产生的过氧化物，使之不 能继续被分解成醛或酮类等低分子物质 ,如各种 酚类抗氧化剂。 有合成的，如丁基羟基茴香醚（BHA）、二 丁 基 羟 基 甲 苯 （ BHT）、 叔 丁 基 对 苯 二 酚 （ TBHQ）、没食子酸及其衍生物；天然的， 如生育酚、茶多酚、愈创树脂等。
1.
2. 3.
无色结晶或白色晶体粉末， 无臭味或有很淡的特殊气味， 无味。 稳定性好，抗氧化效果好。 它不溶于水和丙二醇，易溶 于大豆油，棉子油，猪油， 乙醇，丙酮，甲醇，苯，矿 物油。
BHT的使用量和使用范围
食品 动物油 植物油 焙烤食品 谷物食品 脱水豆浆 香精油 口香糖基质 食品包装材料 用量% 0.001-0.01 0.002-0.02 0.01-0.04 0.005-0.02 0.001 0.01-0.1 0.1 0.02-0.1
胡萝卜素
胡萝卜素在低氧压力下能将单线态氧转变 为三线态氧，从而起到抗氧化作用。
1O 2
+ β-胡萝卜素 → β-胡萝卜素 + 3O2
6. 抗氧化增效剂
有一些物质，其本身没有抗氧化作用，但 与抗氧化剂混合使用，却能增强抗氧化剂的效 果，这些物质统称为抗氧化剂的增效剂。
各种金属离子的螯合剂（如EDTA）是一类间 接的抗氧化剂或抗氧化增效剂。
超氧化物歧化酶
2O2－· ＋ 2H＋
过氧化氢酶
→ H 2 O 2＋ 3O 2
H2O2 → H2O＋3O2
4. 金属离子螯合剂
在含脂食品中通常含有微量的金属离 子。这些金属离子可缩短链反应引发期的 时间，加快脂类化合物的氧化速度。
ROOH + M2+→RO· + OH· + M3+ ROOH + M3+→ROO· + H· + M2+
自由基清除剂能借助键的均裂，释放 出体积小、亲和性很强的氢自由基， 被链反应生成的自由基俘获而生成分 子态化合物，将高势能的极活泼的自 由基转变成较为稳定的分子，从而中 断了链反应的传递速度，阻止了脂类 被进一步氧化。
自由基清除剂必须具备两个条件：
一是它本身极容易给出氢自由基； 二是它自身转变成的自由基较脂类氧化链 式反应生成的自由基更能稳定存在。
如BHA、BHT、PG、VE等能将氢自由基提 供给不饱和的脂肪酸过氧游离基形成氢过氧化 物，阻止脂肪酸形成新的自由基，其作用过程 如下： ROO· + AH → ROOH + A· R· + AH → RH + A· RO· + AH → ROH + A· HO· + AH → H2O + A· A· + A· →A-A 本身形成的自由基比较稳定、并可结合成稳 定的二聚体之类的物质。
油脂的氧化作用可受到许多因素的催化
（l）温度
（2）光线 （3）碱
与一般的化学反应一样，物料温度每提高 10℃，反应速率提高1倍。
紫外线是氧化作用的强激化剂和催化剂。
碱性条件和碱土金属离子能催化自由基的 氧化。
有两个双键的亚油酸比只有一个双键 （4）油脂 的油酸更易被氧化。 不饱和度
（ 5） 色素
植物油中残存的色素能催化氧化反应 。如叶绿素能使各种油脂受氧原子的 作用而氧化。
脂类化合物和氧之间自发氧化反应历程是 自由基连锁反应。与所有的链反应一样，其历 程可以分为三个阶段：
Baidu Nhomakorabea
1. 引发反应，即自由基的生成； 2.自由基的传递，即一种自由基转变成另一种；
3. 终止反应，即两种自由基结合生成一种稳定的 产物。
引发反应： RH*→R · + H· ROOH → ROO· + H· 自由基传递：R· + O2 → ROO· ROO· + R’H → ROOH + R’· 终止反应： R · + R’· → R- R ROO· + R’· → ROOR’ ROO· + R’OO·←→ ROOR’ + O2 图中RH代表脂肪或脂肪酸分子，R·、 H· 、HOO· 、ROO· 代表自由基，ROOH为 氢过氧化物。
那它是如何产生的呢？又如何对人的身体产生 危害的呢？早在上个世纪末90年代初期，中国 大陆对自由基的认知来自于北京卷烟厂在出口 产品定单中外方产品的要求，外方，尤其是日 本提出，吸烟有危害身体健康，不仅仅是尼古 丁，焦油，还有一种更危害的物质是自由基

外力打破，而导致这个原子缺少 了一个电子时，自由基就产生了。
这样才能补充充足的维生素及黄 酮素。
会使蛋白质及氨基酸裂解，产生 胺类衍生物而致癌。
中之胺类作用，造成硝酸胺，此 为高致癌物。
各种青菜水果, 来中和体内的自由 基。
三 油脂的氧化和抗氧化剂的基本作用
油脂的酸败是一个复杂的化学变化过程。 含有不饱和脂肪酸甘油酯的油脂，由于其结 构上不饱和键的存在，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。
(一) 按来源分类
1. 天然抗 氧化剂
2.合成抗氧 化剂
(二) 溶解性分类 ①油溶性 抗氧化剂 BHA,BHT, PG ②水溶性 抗氧化剂 Vc
(三)按作用机理分类
1.
2.
自由基清除剂 （氢供体、电子供体）
氧清除剂
3.
4.
酶抑制剂
单线态氧猝灭剂
5.
6.
金属离子螯合剂
增效剂（如柠檬酸、酒石酸等）
•
氧是氧化的供体，其有效含量越高越 （6）氧的 易促进氧化。 有效量
（7）重金属
一般只要有mg/kg数量级的铁、铜等金属溶 于油脂中，就会成为有效的氧化催化剂。 只有具有氧化-还原电位的两价和多价金属 离子才对油脂的氧化有催化作用。
第二节 食品中常用的抗氧化剂
一.油溶性抗氧化剂
1.
丁基羟基茴香醚（BHA） 二丁基羟基甲苯（BHT）
2.氧清除剂
氧清除剂可除去弥漫于食品中的氧气而延缓 氧化反应的发生。有抗坏血酸、抗坏血酸棕榈 酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠等。 这些物质对氧有强的亲和力，本身被氧化 成脱氢抗坏血酸。 在氧的存在下，脱氢抗坏血酸不可逆地降 解为二酮古罗糖酸，最终分解产物是草酸和苏 糖酸。反应过程如下：
3. 酶抗氧化剂
2.
3.
特丁基对苯二酚（TBHQ）
没食子酸衍生物 没食子酸丙酯、辛酯、十二酯 对羟基苯甲酸衍生物 对羟基苯甲酸甲酯（乙酯、丙酯）
4.
5.
(一) 丁基羟基茴香醚（BHA）
1.
2.
3.
4.
白色或微黄色蜡样结晶性粉末， 带有酚类的特异臭气和有刺激 性的气味。 不溶于水，易溶于乙醇、甘油、 猪油、玉米油、花生油和丙二 醇。 两种异构体3-BHA和2-BHA 。 3-BHA 的抗氧化效果比 2-BHA 强1.5倍，两者合用有增效作用。 BHA除抗氧化作用外，还有相 当强的抗菌力。
BHA的使用量和使用范围
食品 动物油 植物油 焙烤食品 谷物食品 脱水豆浆 精炼油 口香糖基质 糖果 食品包装材料 用量% 0.001-0.01 0.002-0.02 0.01-0.04 0.005-0.02 0.001 0.01-0.1 0.1 0.1 0.02-0.1
(二 ) 二丁基羟基甲苯（BHT）
第二章 食品抗氧化剂
第二章 食品 抗氧 化剂
食品在储藏运输过程中 除了由微生物作用发生腐败 变质外 氧化是导致食品品质变劣 的又一重要因素。
1
使油脂或含油脂食品氧化酸败(哈败)
2
引起食品发生退色、褐变、维生素 破坏，从而使食品腐败变质，降低 食品的质量和营养价值
3
酸败严重时甚至产生有毒物质，危 及人体健康。
我们生物体系主要遇到的是氧自由基
1.
2.
3. 4. 5. 6.
7.
8.
超氧阴离子自由基、 羟自由基、 脂氧自由基、 二氧化氮 一氧化氮自由基。 过氧化氢、 单线态氧 臭氧，
通称活性氧。

体内活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信 号传导过程。 但过多的活性氧自由基就会有破坏行为，导致人 体正常细胞和组织的损坏，从而引起多种疾病。 如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。
简单的说，


在我们这个由原子组成的世界中，有一个特别 的法则，这就是: 只要有两个以上的原子组合在一起，它的外 围电子就一定要配对，如果不配对，它们就要 去寻找另一个电子，使自己变成稳定的元素。 科学家们把这种有着不成对的电子的原子或分 子叫做自由基。
自由基非常活跃，非常不安分

就象我们人类社会中的不甘寂寞的单身汉一样， 如果总也找不到理想的伴侣，可能就会成为社 会不安定的因素。
自由基
机体氧化反应中产生的有害化合物，具 有强氧化性，可损害机体的组织和细胞， 进而引起慢性疾病及衰老效应。

自由基（free radical）


化学上也称为“游离基”，是含有一个不成 对电子的原子团。 由于原子形成分子时，化学键中电子必须成 对出现，因此自由基就到处夺取其他物质的 一个电子，使自己形成稳定的物质。在化学 中，这种现象称为“氧化”。


此外，外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、 农药等都会使人体产生更多活性氧自由基，使核 酸突变，这是人类衰老和患病的根源。
近年来

随着我国人民物质生活水平和对生活质量的要 求不断提高，人们对保健知识的需求也与日俱 增，近一段时间内，在有关保健知识的传播中， 一个新的名词--自由基出现的频率越来越高，保 健用品中、化妆品中、烟草中、日常食品中 等…..那么,究竟什么是自由基，它与我们人类的 健康有什么关系呢？
柠檬酸、磷酸、抗坏血酸及它们的酯类 （如柠檬酸单甘油酯、抗坏血酸棕榈酸酯等） 对酚类抗氧化剂具有良好的抗氧化增效作用。
所加的酸一方面可为介质（油脂、含脂食品） 创造一个酸性环境，以保证原始抗氧化剂和油 脂的稳定性；另一方面如抗坏血酸本身易被氧 化，从而使其具有消除氧的能力。
五. 氧化作用的催化和抑制因素
自由基对人体的攻击
痕迹。可以说，人类被包围在自 由基的内外夹击中。
环保意识，切实改善我们的生存 环境做起。
我们的生命质量再实现一个新的 飞跃。
色体中之核酸，而导致细胞突变 成为癌细胞。
以为了您的健康，美式快餐店及 中式自助餐店少去。
药才可以服药，不可以随便乱服 药。
农药残留量，还有应时常清洗冰 箱。
所以说自由基是一把双刃剑。认识自由基，了解自 由基对人体的作用，对健康十分必要。
心使用化妆品打扮时，自由基就 悄悄地蔓延开来了。
控制时，这种自由基就会给我们 的生命带来伤害。
害，对人类的健康有着十分重要 的意义。
从而引起整个生命发生系统性的 混乱。
者都有关系。自由基是人类健康 最隐避、最具攻击力的敌人。
（2）抗氧化剂本身极易被氧化，从而降低介质中 的含氧量，抑制食品成分的氧化。常用的有抗 坏血酸及其衍生物，异抗坏血酸及其钠盐等。
（3）抗氧化剂能减弱氧化酶的活性。如亚硫酸盐 类、二氧化硫及各种含硫化合物等。
（4）将能催化和引起氧化反应的物质实行封闭。
1 .自由基清除剂
脂类自动氧化链式反应产生的自由基， 通过脂类或单质氧作用，或相互作用，进 而又加剧了脂类氧化链反应的传递速度， 促进了脂类的氧化。

于是它就会马上去寻找能与自己结合的 另一半。它活泼，很容易与其他物质发 生化学反应。
当它与其他物质结合的过程中得到或 失去一个电子时，就会恢复平衡，变成 稳定结构。这种电子得失的活动对人类 可能是有益的也可能是有害的。
一般情况下，生命是离不开自由 基活动的。

我们的身体每时每刻都从里到外的运动，每一瞬间都 在燃烧着能量，而负责传递能量的搬运工就是自由基。 当这些帮助能量转换的自由基被封闭在细胞里不能乱 跑乱窜时，它们对生命是无害的。但如果自由基的活 动失去控制，超过一定的量，生命的正常秩序就会被 破坏，疾病可能就会随之而来。
防止和减缓食品氧化，可以
采取避光、降温、干燥、排 气、充氮、密封等物理性措 施 但添加抗氧化剂则是一种既 简单又经济的方法。
第一节 概
述
一 定义
食品抗氧化剂是添加于食品后 阻止或延迟食品氧化，提高食品质 量的稳定性和延长储存期的一类食 品添加剂。
Food Antioxidants
二.分类


某些金属螯合剂可作为抗氧化剂，因它们与金 属离子螯合后可降低氧化还原电势，稳定金属 离子的氧化态，有效地抑制金属离子的促氧化 效应。 如柠檬酸、EDTA、多磷酸盐、植酸、卵磷脂等。
5. 单线态氧猝灭剂
单质氧有两种存在形式: 一是单线态，即激发态，能量较高； 二是三线态，即基态，能量较低。
单线态氧可将脂类化合物氧化成氢过氧化 物，是食品中脂类氧化的根源。