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食品的變質(zhì)，除了受微生物的作用而發(fā)生腐敗變質(zhì)外，還會(huì)和空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致食品中的油脂酸敗、褪色、褐變、風(fēng)味變劣及維生素破壞等，甚至產(chǎn)生有害物質(zhì)，從而降低食品質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。誤食這類食品有時(shí)甚至?xí)鹗澄镏卸�，危及人體健康。在食品中添加抗氧化劑可以防止食品發(fā)生氧化變質(zhì)。
1食品抗氧化劑的定義
抗氧化劑是指能防止或延緩食品氧化性和延長(zhǎng)貯存期的食品添加劑。具有抗氧化作用的物質(zhì)有很多，但可用于食品的抗氧化劑應(yīng)具備以下條件：①具有優(yōu)良的抗氧化效果；②本身及分解產(chǎn)物都無(wú)毒無(wú)害；③穩(wěn)定性好，與食品可以共存，對(duì)食品的感官性質(zhì)(包括色、香、味等)沒(méi)有影響；④使用方便，價(jià)格便宜。
2食品抗氧化劑的分類
目前，對(duì)食品抗氧化劑的分類尚沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于分類依據(jù)不同，就會(huì)產(chǎn)生不同的分類結(jié)果。
按來(lái)源可分為人工合成抗氧化劑(如BHA、BHT，PC等)和天然抗氧化劑(如茶多酚、植酸等)。
按溶解性可分為油溶性、水溶性和兼溶性3類。油溶性抗氧化劑有BHA、BHT等；水溶性抗氧化劑有維生素C、茶多酚等，兼溶性抗氧化劑有抗壞血酸棕櫚酸酯等。
按作用方式可分為自由基吸收劑，金屬離子螯合劑、氧清除劑、過(guò)氧化物分解劑、酶抗氧化劑、紫外線吸收劑或單線態(tài)氧淬滅劑等。
3食品抗氧化劑的作用機(jī)理
由于抗氧化劑種類較多，抗氧化的作用機(jī)理也不盡相同，歸納起來(lái)，主要有以下幾種：
1.是通過(guò)抗氧化劑的還原作用，降低食品體系中的氧含量；
2.是中斷氧化過(guò)程中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，阻止氧化過(guò)程進(jìn)一步進(jìn)行；
3.是破壞、減弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反應(yīng)的進(jìn)行；
4.是將能催化及引起氧化反應(yīng)的物質(zhì)封閉，如絡(luò)合能催化氧化反應(yīng)的金屬離子等。
下面以油脂自動(dòng)氧化酸敗和食品酶促氧化褐變?yōu)槔�，�?duì)抗氧化劑的作用機(jī)理加以簡(jiǎn)單介紹。
抗氧化劑對(duì)油脂氧化的抑制
天然油脂暴露在空氣中會(huì)自發(fā)地發(fā)生氧化反應(yīng)，生成低級(jí)脂肪酸、醛、酮等，產(chǎn)生惡劣的酸臭和口味變壞等，是油脂及含油食品敗壞變質(zhì)的主要原因。油脂的自動(dòng)氧化遵循自由基(也稱游離基)反應(yīng)機(jī)制，首先脂肪分子(以RH表示)被熱、光或金屬離子等自由基引發(fā)劑活化后，分解成不穩(wěn)定的自由基R·和H·。
當(dāng)有分子氧存在時(shí)，自由基與氧氣反應(yīng)生成過(guò)氧化物自由基，此過(guò)氧化物自由基又和脂肪分子反應(yīng)，生成氫過(guò)氧化物和自由基R·，通過(guò)自由基R·的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)又再傳遞下去，直到自由基和自由基或自由基和自由基失活劑(以x表示)相結(jié)合，產(chǎn)生穩(wěn)定化合物時(shí)，反應(yīng)才結(jié)束。
此過(guò)程中產(chǎn)生許多短鏈羰基化合物，如醛、酮、羧酸等，是產(chǎn)生酸敗和劣昧的主要物質(zhì)，而大量過(guò)氧化物的存在，對(duì)人體也會(huì)產(chǎn)生不良結(jié)果。
抗氧化劑的作用機(jī)理最主要是終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的傳遞，模式如下(以AH表示抗氧化劑)：
抗氧化劑的自由基A·沒(méi)有活性，它不能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，卻能參與一些終止反應(yīng)。如：
A· A·→AA A· ROO·→ROOA_
油脂類抗氧化劑主要有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒(méi)食子酸丙酯(PG)、叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、生育酚(維生素E)等，它們皆屬于酚類抗氧化劑，在形成自由基后比較穩(wěn)定，其原因可解釋為：氧原子上不成對(duì)單電子能與苯環(huán)上的π電子云作用，發(fā)生共軛效應(yīng)。這種共軛的結(jié)果使成對(duì)電子并不固定在氧原子上，而是部分分布到苯環(huán)上。這樣，自由基的能量就有所降低，不再引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到了抗氧化作用。
食品酶促氧化褐變的抑制
酶促氧化褐變是食品中酚氧化酶催化酚類物質(zhì)發(fā)生氧化形成醌及其聚合物的一類反應(yīng)。由于反應(yīng)生成了黑色素類物質(zhì)，使食品的顏色加深，從而影響了食品的外觀質(zhì)量。
發(fā)生酶促氧化褐變需要3個(gè)條件：酚氧化酶，氧、適當(dāng)?shù)姆宇愇镔|(zhì)，這3個(gè)條件缺一不可。因此抑制食品酶促氧化褐變便可從這3個(gè)條件考慮。由于從食品中除去酚類物質(zhì)的可能性較小，可以采用的主要措施就是破壞和抑制酚氧化酶的活性及消除氧。在食品中添加適量的抗氧化劑，通過(guò)還原作用，消耗掉食品體系中的氧，就可起到防止食品的酶促氧化褐變。
4天然抗氧化劑
隨著人們對(duì)食品安全性要求的提高和對(duì)化學(xué)合成品的安全事件疑慮增加，人們期待著開(kāi)發(fā)出安全且高效的天然抗氧化劑。
我國(guó)允許使用的天然抗氧化劑品種正在不斷增加，除列入食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的維生素E(生育酚)外，目前有抗壞血酸系列、茶多酚、植酸、甘草抗氧化物、腦磷脂、迷迭香提取物等，特別是異抗壞血酸鈉用量逐年迅速增加。
1、維生素C
又名L-抗壞血酸，簡(jiǎn)稱VC，為白色或略帶淡黃色的結(jié)晶或粉末，無(wú)臭，味酸，熔點(diǎn)190-192℃(分解)。易溶于水，干燥狀態(tài)較穩(wěn)定，但水溶液很容易被氧化分解，在中性或堿性溶液中尤甚；重金屬離子可促進(jìn)其氧化分解，遇光照顏色逐漸變深，因此，應(yīng)避光密閉保存。
本品能和氧結(jié)合成為除氧劑，抑制對(duì)氧敏感的食物成分的氧化；能還原高價(jià)金屬離子，對(duì)鰲合劑起增效作用；具有治療壞血病、解毒及維護(hù)毛細(xì)血管通透性等作用。目前主要的生產(chǎn)工藝有天然物提取法、萊氏法和兩次發(fā)酵法。
實(shí)際使用中，本品可應(yīng)用于許多食品中，包括水果、蔬菜、肉、魚(yú)、飲料及果汁等。應(yīng)用于腌制肉制品，抗壞血酸作為發(fā)色助劑，0.02％--0.05％的添加量，可有效地促進(jìn)肉紅色的亞硝基肌紅蛋白的產(chǎn)生，防止肉制品的褪色，同時(shí)抑制致癌物質(zhì)亞硝胺的生成。應(yīng)用于果汁和碳酸飲料，0.005％—0.002％的添加量可有效防止飲料變色和變味。應(yīng)用于水果和蔬菜加工，主要用來(lái)抑制褐變，保持風(fēng)味和顏色。
2、茶多酚
茶多酚是茶葉中所含的一類多羥基酚類化合物，簡(jiǎn)稱為TP。主要化學(xué)成分為兒茶素類(黃烷醇類)、黃酮及黃酮醇類、花青素類、酚酸及縮酚酸類、聚合酚類等化合物的復(fù)合體。其中兒茶素類化合物為茶多酚的主體成分，約占茶多酚總量的65％一80％。兒茶素類化合物主要包括兒茶素(EC)、沒(méi)食子兒茶素(EGC)、兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)和沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)4種物質(zhì)。
茶多酚具有較強(qiáng)的抗氧化作用，尤其酯型兒茶素EGCG，其還原性甚至可達(dá)VC的100倍。4種主要兒茶素化合物中，抗氧化能力為EGCG>EGC>ECG>EC>BHA，且抗氧化性能隨溫度的升高而增強(qiáng)，對(duì)動(dòng)物油脂的抗氧化效果優(yōu)于對(duì)植物油脂的效果，與VE、VC、卵磷脂、檸檬酸等配合使用，具有明顯的增效作用，也可與其他抗氧化劑聯(lián)合使用。
3、植酸
又名環(huán)已六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，簡(jiǎn)稱PA，黃色至黃褐色粘碉狀液，水溶液強(qiáng)酸性，遇高溫易分解。植酸有很強(qiáng)的抗氧化能力，與VE混合使用，具有相乘的抗氧化作用。植酸分子中的12個(gè)酸羥基都能對(duì)金屬離子起鰲合作用，在低pH值下可定量沉淀鐵離子，中等pH值或高pH值下可與所有的其他多價(jià)金屬離子形成不溶性鰲合物。
我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2014)規(guī)定：用于對(duì)蝦保鮮，可按生產(chǎn)需要適量使用，允許殘留量為20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、飲料和肉制品，最大使用量為0.2g/kg。
實(shí)際應(yīng)用中，植酸常作為抗氧化劑及金屬離子鰲合劑，用于防止食品的氧化、褐變或褪色。
在植物油中添加0.01％即可明顯地防止植物油的酸敗；用于水產(chǎn)品罐頭，植酸可以防止鳥(niǎo)糞石結(jié)晶的形成和變色的產(chǎn)生，添加0.1％-5％的植酸可防止貝類罐頭變黑；
添加0.1%％的植酸和1％的檸檬酸鈉可防止蟹肉罐頭出現(xiàn)藍(lán)斑；添加0.01％-0.05％的植酸與0.3％的亞硫酸鈉，防止鮮蝦變黑效果甚好，且可避免二氧化硫殘留量過(guò)高，植酸也可用于水果及蔬菜的保鮮，經(jīng)對(duì)黃瓜、西紅柿、香蕉等的試驗(yàn)均有明顯效果；
對(duì)于肉類制品，植酸可以鰲合其肌紅蛋白中的鐵，防止由鐵催化引起的脂肪氧化；植酸也可用于制酒工業(yè)的除金屬劑、水的軟化劑及保健飲料的快速止渴劑。
文章（文字）來(lái)源：肉制品聯(lián)盟，整理自中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，轉(zhuǎn)載必須注明此來(lái)源。封面圖片來(lái)源于創(chuàng)客貼會(huì)員，理化小編整理。
提醒：文章、圖片等所有內(nèi)容，僅用于學(xué)習(xí)交流，若有侵權(quán)內(nèi)容及其他涉法內(nèi)容，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系刪除或修改。特此聲明！
1食品抗氧化劑的定義
抗氧化劑是指能防止或延緩食品氧化性和延長(zhǎng)貯存期的食品添加劑。具有抗氧化作用的物質(zhì)有很多，但可用于食品的抗氧化劑應(yīng)具備以下條件：①具有優(yōu)良的抗氧化效果；②本身及分解產(chǎn)物都無(wú)毒無(wú)害；③穩(wěn)定性好，與食品可以共存，對(duì)食品的感官性質(zhì)(包括色、香、味等)沒(méi)有影響；④使用方便，價(jià)格便宜。
2食品抗氧化劑的分類
目前，對(duì)食品抗氧化劑的分類尚沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于分類依據(jù)不同，就會(huì)產(chǎn)生不同的分類結(jié)果。
按來(lái)源可分為人工合成抗氧化劑(如BHA、BHT，PC等)和天然抗氧化劑(如茶多酚、植酸等)。
按溶解性可分為油溶性、水溶性和兼溶性3類。油溶性抗氧化劑有BHA、BHT等；水溶性抗氧化劑有維生素C、茶多酚等，兼溶性抗氧化劑有抗壞血酸棕櫚酸酯等。
按作用方式可分為自由基吸收劑，金屬離子螯合劑、氧清除劑、過(guò)氧化物分解劑、酶抗氧化劑、紫外線吸收劑或單線態(tài)氧淬滅劑等。
3食品抗氧化劑的作用機(jī)理
由于抗氧化劑種類較多，抗氧化的作用機(jī)理也不盡相同，歸納起來(lái)，主要有以下幾種：
1.是通過(guò)抗氧化劑的還原作用，降低食品體系中的氧含量；
2.是中斷氧化過(guò)程中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，阻止氧化過(guò)程進(jìn)一步進(jìn)行；
3.是破壞、減弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反應(yīng)的進(jìn)行；
4.是將能催化及引起氧化反應(yīng)的物質(zhì)封閉，如絡(luò)合能催化氧化反應(yīng)的金屬離子等。
下面以油脂自動(dòng)氧化酸敗和食品酶促氧化褐變?yōu)槔�，�?duì)抗氧化劑的作用機(jī)理加以簡(jiǎn)單介紹。
抗氧化劑對(duì)油脂氧化的抑制
天然油脂暴露在空氣中會(huì)自發(fā)地發(fā)生氧化反應(yīng)，生成低級(jí)脂肪酸、醛、酮等，產(chǎn)生惡劣的酸臭和口味變壞等，是油脂及含油食品敗壞變質(zhì)的主要原因。油脂的自動(dòng)氧化遵循自由基(也稱游離基)反應(yīng)機(jī)制，首先脂肪分子(以RH表示)被熱、光或金屬離子等自由基引發(fā)劑活化后，分解成不穩(wěn)定的自由基R·和H·。
當(dāng)有分子氧存在時(shí)，自由基與氧氣反應(yīng)生成過(guò)氧化物自由基，此過(guò)氧化物自由基又和脂肪分子反應(yīng)，生成氫過(guò)氧化物和自由基R·，通過(guò)自由基R·的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)又再傳遞下去，直到自由基和自由基或自由基和自由基失活劑(以x表示)相結(jié)合，產(chǎn)生穩(wěn)定化合物時(shí)，反應(yīng)才結(jié)束。
此過(guò)程中產(chǎn)生許多短鏈羰基化合物，如醛、酮、羧酸等，是產(chǎn)生酸敗和劣昧的主要物質(zhì)，而大量過(guò)氧化物的存在，對(duì)人體也會(huì)產(chǎn)生不良結(jié)果。
抗氧化劑的作用機(jī)理最主要是終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的傳遞，模式如下(以AH表示抗氧化劑)：
抗氧化劑的自由基A·沒(méi)有活性，它不能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，卻能參與一些終止反應(yīng)。如：
A· A·→AA A· ROO·→ROOA_
油脂類抗氧化劑主要有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒(méi)食子酸丙酯(PG)、叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、生育酚(維生素E)等，它們皆屬于酚類抗氧化劑，在形成自由基后比較穩(wěn)定，其原因可解釋為：氧原子上不成對(duì)單電子能與苯環(huán)上的π電子云作用，發(fā)生共軛效應(yīng)。這種共軛的結(jié)果使成對(duì)電子并不固定在氧原子上，而是部分分布到苯環(huán)上。這樣，自由基的能量就有所降低，不再引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起到了抗氧化作用。
食品酶促氧化褐變的抑制
酶促氧化褐變是食品中酚氧化酶催化酚類物質(zhì)發(fā)生氧化形成醌及其聚合物的一類反應(yīng)。由于反應(yīng)生成了黑色素類物質(zhì)，使食品的顏色加深，從而影響了食品的外觀質(zhì)量。
發(fā)生酶促氧化褐變需要3個(gè)條件：酚氧化酶，氧、適當(dāng)?shù)姆宇愇镔|(zhì)，這3個(gè)條件缺一不可。因此抑制食品酶促氧化褐變便可從這3個(gè)條件考慮。由于從食品中除去酚類物質(zhì)的可能性較小，可以采用的主要措施就是破壞和抑制酚氧化酶的活性及消除氧。在食品中添加適量的抗氧化劑，通過(guò)還原作用，消耗掉食品體系中的氧，就可起到防止食品的酶促氧化褐變。
4天然抗氧化劑
隨著人們對(duì)食品安全性要求的提高和對(duì)化學(xué)合成品的安全事件疑慮增加，人們期待著開(kāi)發(fā)出安全且高效的天然抗氧化劑。
我國(guó)允許使用的天然抗氧化劑品種正在不斷增加，除列入食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的維生素E(生育酚)外，目前有抗壞血酸系列、茶多酚、植酸、甘草抗氧化物、腦磷脂、迷迭香提取物等，特別是異抗壞血酸鈉用量逐年迅速增加。
1、維生素C
又名L-抗壞血酸，簡(jiǎn)稱VC，為白色或略帶淡黃色的結(jié)晶或粉末，無(wú)臭，味酸，熔點(diǎn)190-192℃(分解)。易溶于水，干燥狀態(tài)較穩(wěn)定，但水溶液很容易被氧化分解，在中性或堿性溶液中尤甚；重金屬離子可促進(jìn)其氧化分解，遇光照顏色逐漸變深，因此，應(yīng)避光密閉保存。
本品能和氧結(jié)合成為除氧劑，抑制對(duì)氧敏感的食物成分的氧化；能還原高價(jià)金屬離子，對(duì)鰲合劑起增效作用；具有治療壞血病、解毒及維護(hù)毛細(xì)血管通透性等作用。目前主要的生產(chǎn)工藝有天然物提取法、萊氏法和兩次發(fā)酵法。
實(shí)際使用中，本品可應(yīng)用于許多食品中，包括水果、蔬菜、肉、魚(yú)、飲料及果汁等。應(yīng)用于腌制肉制品，抗壞血酸作為發(fā)色助劑，0.02％--0.05％的添加量，可有效地促進(jìn)肉紅色的亞硝基肌紅蛋白的產(chǎn)生，防止肉制品的褪色，同時(shí)抑制致癌物質(zhì)亞硝胺的生成。應(yīng)用于果汁和碳酸飲料，0.005％—0.002％的添加量可有效防止飲料變色和變味。應(yīng)用于水果和蔬菜加工，主要用來(lái)抑制褐變，保持風(fēng)味和顏色。
2、茶多酚
茶多酚是茶葉中所含的一類多羥基酚類化合物，簡(jiǎn)稱為TP。主要化學(xué)成分為兒茶素類(黃烷醇類)、黃酮及黃酮醇類、花青素類、酚酸及縮酚酸類、聚合酚類等化合物的復(fù)合體。其中兒茶素類化合物為茶多酚的主體成分，約占茶多酚總量的65％一80％。兒茶素類化合物主要包括兒茶素(EC)、沒(méi)食子兒茶素(EGC)、兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)和沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)4種物質(zhì)。
茶多酚具有較強(qiáng)的抗氧化作用，尤其酯型兒茶素EGCG，其還原性甚至可達(dá)VC的100倍。4種主要兒茶素化合物中，抗氧化能力為EGCG>EGC>ECG>EC>BHA，且抗氧化性能隨溫度的升高而增強(qiáng)，對(duì)動(dòng)物油脂的抗氧化效果優(yōu)于對(duì)植物油脂的效果，與VE、VC、卵磷脂、檸檬酸等配合使用，具有明顯的增效作用，也可與其他抗氧化劑聯(lián)合使用。
3、植酸
又名環(huán)已六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，簡(jiǎn)稱PA，黃色至黃褐色粘碉狀液，水溶液強(qiáng)酸性，遇高溫易分解。植酸有很強(qiáng)的抗氧化能力，與VE混合使用，具有相乘的抗氧化作用。植酸分子中的12個(gè)酸羥基都能對(duì)金屬離子起鰲合作用，在低pH值下可定量沉淀鐵離子，中等pH值或高pH值下可與所有的其他多價(jià)金屬離子形成不溶性鰲合物。
我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2014)規(guī)定：用于對(duì)蝦保鮮，可按生產(chǎn)需要適量使用，允許殘留量為20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、飲料和肉制品，最大使用量為0.2g/kg。
實(shí)際應(yīng)用中，植酸常作為抗氧化劑及金屬離子鰲合劑，用于防止食品的氧化、褐變或褪色。
在植物油中添加0.01％即可明顯地防止植物油的酸敗；用于水產(chǎn)品罐頭，植酸可以防止鳥(niǎo)糞石結(jié)晶的形成和變色的產(chǎn)生，添加0.1％-5％的植酸可防止貝類罐頭變黑；
添加0.1%％的植酸和1％的檸檬酸鈉可防止蟹肉罐頭出現(xiàn)藍(lán)斑；添加0.01％-0.05％的植酸與0.3％的亞硫酸鈉，防止鮮蝦變黑效果甚好，且可避免二氧化硫殘留量過(guò)高，植酸也可用于水果及蔬菜的保鮮，經(jīng)對(duì)黃瓜、西紅柿、香蕉等的試驗(yàn)均有明顯效果；
對(duì)于肉類制品，植酸可以鰲合其肌紅蛋白中的鐵，防止由鐵催化引起的脂肪氧化；植酸也可用于制酒工業(yè)的除金屬劑、水的軟化劑及保健飲料的快速止渴劑。
文章（文字）來(lái)源：肉制品聯(lián)盟，整理自中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，轉(zhuǎn)載必須注明此來(lái)源。封面圖片來(lái)源于創(chuàng)客貼會(huì)員，理化小編整理。
提醒：文章、圖片等所有內(nèi)容，僅用于學(xué)習(xí)交流，若有侵權(quán)內(nèi)容及其他涉法內(nèi)容，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系刪除或修改。特此聲明！
