抗氧化剂在食品中的应用

抗氧化剂在食品中的应用

抗氧化剂在食品中的应用

摘要：氧化是导致食品腐败变质的主要原因，对其了解具有重要意义。食品在贮藏、运输过程中除受微生物的作用而发生腐败变质外，还和空气中的氧发生化学作用，引起食品特别是油脂或含油脂的食品变质。这不仅降低食品营养，使风味和颜色劣变，而且产生有害物质，危及人体健康。现在防止食品氧化变质的方法有物理法和化学法。物理法是指对食品原料、加工和贮运环节采取低温、避光、隔氧或充氮密封包装等方法；化学法则是在食品中添加抗氧化剂，这是一种简单、经济而又理想的方法。抗氧化剂是防止或延缓食品被氧化，能提高食品的稳定性和延长贮存期的物质。本文结合了日常生活的一些现象，重点介绍了食品氧化的原理、抗氧化剂的作用机理，强调了抗氧化剂的应用原则，提高使用抗氧化剂的安全性，使抗氧化剂在食品中得到更好的应用。

关键词：腐败变质；食品氧化；作用机理；应用原则；安全性。

抗氧化剂是防止或延缓食品氧化，提高食品稳定性和延长食品贮藏期的一类食品添加剂。食品的氧化腐败不仅会造成经济损失，还可能造成社会问题。抗氧化剂的使用不仅可以延长食品的贮存期、货架期，给生产者、经营者带来良好的经济效益，也给消费者提供更安全可靠的商品。抗氧化剂的用量很小，必须与食品充分混均才能很好地发挥其抗氧化作用。随之抗氧化剂的广泛应用，出现的问题也越来越多，因此很有必要了解食品氧化腐败原理及抗氧化剂的应用机理。１、食品的氧化及其危害

食品在加工和贮存过程中，将会发生一系列化学、生物变化，其中氧化反应尤为突出，它将造成油脂及富脂食品色、香、味与营养价值等方面的劣化。因此防止油脂及富脂食品的氧化一直是食品工业中一个关键性的问题。

（１）食品的氧化过程食品的氧化是一个复杂的化学变化过程。食品中所含的油脂的主要成分都是各种脂肪酸甘油酯的混合物，脂肪酸分饱和与不饱和两类。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。

（２）食品氧化的危害氧化反应不仅将造成油脂及富脂食品品质的劣化，

氧化反应的某些生成物还会有碍人体的健康。食用含有过氧化物脂肪的食品，会进一步促使人体的脂肪氧化。过氧化的脂肪可破坏生物膜，引起细胞功能衰退乃至组织死亡，诱发各种生理异常而引起疾病。最近研究表明，癌症的发生或人体的老化也与过氧化脂肪有关。所以油脂及食品中油脂过氧化是关系到人体健康的十分重要的问题。

但从自由基链式反应机理可知，油脂的结构特征使得氧化反应无法通过外界条件的改变来避免，但可以通过外部条件的控制来延缓或抑制这一过程。避光、低温、真空

保存等措施都可以在一定程度上达到此目的。但在油脂的制造和富脂食品的加工和销售过程中，却无法完全避免各种因素的影响，因此使用化学抗氧化剂就成为行之有效、简单方便、成本低廉的方法。

1.食品抗氧化剂的作用机理

在自由基链式反应的不同时期，可以采用具有不同作用机理的抗氧化剂来中断链式反应的进行。向失去氢自由基的油脂本体自由基供氢以中断反应，或将所生成的油脂过氧化物分解为稳定的物质，都可以达到延长富脂食品保存期的目的。

对于氧化酶的酶促反应所引起食品的褐变，则通过添加还原性的抗氧化剂（如抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐、抗坏血酸硬脂酸钠盐以及若干天然物等）来抑制。

此类抗氧化剂可以消耗食品物系中的氧和抑制酶的活性，达到延长食品保存期的目的。

还原性抗氧化剂为水溶性物质，因而可用于肉、水产品加工、啤酒、果蔬罐头等生产中。此类物质不仅可以防止食品因氧化造成的色变及质量方面的下降，并能阻止罐头容器壁镀锡铁板的腐蚀等。由于不同抗氧化剂可以分别在不同阶段中止油脂氧化的连锁反应，所以两种或两种以上的抗氧化剂混合使用，往往比单一使用效果更为显

著，这种现象称之为“协同效应”。

防止食品氧化变质，一方面可以在食品的加工和储存环节中，采用低温、避光、隔绝空气以及充氮密封包装等物理的方法；另一方面需要配合使用一些安全性高、效果大的食品抗氧化剂。抗氧化剂在食品的作用机理比较复杂，总体主要有以下几种：（1）抗氧化剂借助还原反应，降低食品体系及周围的氧含量，即抗氧化剂本身就极易氧化，因此在有氧化食品因素存在的时，如光照、氧气、加热等，抗氧化剂就先于食品与氧化因素作用，避免了食品被氧化；（2）有些抗氧化剂是一种自由基吸收剂即自由基清除剂。可以与氧化过程的中间产物结合，从而使氧化反应无法发生；（3）抗氧化剂可以释放出氢离子将氧化过程中产生的过氧化物破坏分解，使氧化反应无法继续进行；（4）有些抗氧化剂可以阻止或减弱氧化酶类的活动，例如超氧化物歧化酶对超氧化物的自由基的清除；（5）金属离子螯合剂，可以通过对金属离子的螯合作用，减少金属离子的促进氧化作用的能力；（6）多功能抗氧化剂，产生多种抗氧化作用[1]。

1.1油脂酸败及脂肪的自动氧化

食品的氧化变质表现为很多种形式，而油脂的氧化变质是食品氧化变质的主要形式。天然的油脂暴露在空气中会自发的发生氧化反应，使其在性质、风味发生改变。这些都是由于油脂的自动氧化引起的。这个过程是十分复杂的化学变化过程，属于一种链式的氧化反应[2]。油脂的自动氧化过程大概可以分为3个阶段：（1）诱发阶段：此阶段主要是产生自由基，即油脂或油脂酸在催化剂的作用下脱去氢生成自由基，但是其反应较缓慢，可在有光、热、金属离子或水存在时此过程反应会加速。油脂刚刚产生自由基时，感官无明显变化。（2）波及阶段：此阶段中自由基与氧作用生成过氧化自由基；过氧化自由基是油脂的不饱和键变成的更为活泼的过氧化物的。过氧化自由基很活泼，它可以夺取其他不饱和脂肪酸的氢生成过氧化物，而失去氢的不饱和脂肪酸又形成新的自由基，，由此就构成了油脂的自动氧化的链式反应，直至食品油脂中的不饱和脂肪酸全部氧化成过氧化物为止。此阶段的氧化反应速度很快，油脂的感官变化越来越明显。在此链式反应中。由于过氧自由基很活泼，还可以分解为许多小分子物质，由于这些物质有令人不愉悦