油脂抗氧化劑

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1、油脂及食品中的油脂在常溫下可發(fā)生兩種化學(xué)變化：水解和氧化。水解一般受脂肪酶催化而使油脂水解為甘油、單雙甘油酯和游離脂肪酸，可通過精煉除去。更普通和重要的是油脂的氧化，這是一個十分復(fù)雜的過程，也是使用抗氧化劑的主要目的?？寡趸瘎┦侵改芊乐褂椭坝椭称芬蜓趸鴮?dǎo)致變質(zhì)的一類食品添加劑。主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸敗，延長油脂及食品的保質(zhì)期。1.油脂抗氧化機理1.1油脂氧化機理油脂常溫下與氧分子的直接反應(yīng)，稱“自動氧化”，有光敏氧化及酶氧化。其中最主要的是自動氧化。在自動氧化的過程中，絕大多數(shù)是自由基的連鎖反應(yīng)，會受到光、熱和可變金屬（F

2、e、Cu、Mn、Cr）所催化，也會被抗氧劑劑（多酚類）所抑制。在反應(yīng)過程中常有過氧化物、氫過氧化物或過氧酸等中間物形成。自動氧化是一個催化過程，是一個自由基鏈反應(yīng)。反應(yīng)過程可分為三個階段，即引發(fā)（誘導(dǎo)）、鏈傳播（掙扎）和終止，基本模型如下：引發(fā)：生成自由基R﹒或RO2﹒RH+X﹒→R﹒+XH鏈傳播：R﹒+O2→ROO﹒ROO﹒+RH→ROOH+R﹒（1）終止：ROO﹒+ROO﹒→ROOR+O2ROO﹒+R﹒→ROORR﹒+R﹒→R-R（RH表示參加反應(yīng)的不飽和底物；H表示雙鍵旁亞甲基上最活潑的氫原子）1.2油脂抗氧化機理阻斷油脂氧化的最有效

3、手段，就是與各種自由基發(fā)生反應(yīng)而使自由基得以消除。能提供氫原子的物質(zhì)可使自由基轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔钚缘幕蜉^為穩(wěn)定的化合物，從而中斷自由基的反應(yīng)。這種能提供氫原子的物質(zhì)（AH或AH2）稱為自由基吸收劑（抗氧化劑）。多數(shù)抗氧化劑（BHA、BHT、PG、TBHQ、生育酚等酚類抗氧化劑），都是有效的自由基吸收劑，能迅速將一個氫原子提供給脂類的自由基，有兩種形式，一種是向已被氧化脫氫后的脂肪自由基提供氫而還原到脂肪的原來狀態(tài)，從而終止脂肪的繼續(xù)氧化。AH2+R·=AH·+RH（2）另一種是向過氧化自由基提供氫而使之成為氫過氧化物，終止了過氧化自由基使脂肪成為脂

4、肪自由基的反應(yīng)，從而中斷脂肪的自動氧化過程：AH2+ROO·=AH·+ROOH（3）抗氧化劑能否有效抑制自動氧化，關(guān)鍵在于式（1）和式（2）、（3）之間的反應(yīng)速度，式（2）、（3）反應(yīng)速度常數(shù)為1.0×106m-1s-1左右；而式（1）的反應(yīng)速度常數(shù)為1～2.0×102m-1s-1，反應(yīng)速度相差10000倍以上，因此抗氧化劑可以有效地抑制自動氧化。AH·還可以進(jìn)一步與ROO·結(jié)合成ROOH和A·?？寡趸瘎┫蜃杂苫鵕·或ROO·提供氫之后，本身成為A·,但他們可結(jié)合成穩(wěn)定二聚體，或與ROO·之類結(jié)合成穩(wěn)定的二聚體：A·+A·=A2A·+ROO

5、·=ROOA酚類抗氧化劑供氫后，自身還可以成為比較穩(wěn)定的半醌共振雜化物，半醌共振雜化物可以進(jìn)一步與過氧化自由基結(jié)合而成為相對穩(wěn)定的物質(zhì)。從上述反應(yīng)可知，抗氧化劑是一種能與自由基反應(yīng)的物質(zhì)。從而中止自動氧化過程，但不是氧的吸收劑或驅(qū)除劑抗氧化劑只能阻礙氧化作用進(jìn)程，以延緩油脂氧化酸敗的時間，但不能使已經(jīng)氧化的產(chǎn)物復(fù)原。1.3油脂抗氧化劑的條件作為油脂抗氧化劑首先必須具備在油脂中具有一定的溶解度，而且參與反應(yīng)生成的抗氧化劑游離基必須是穩(wěn)定的，不具備氧化油脂的能力。對于食用油脂抗氧化劑除了上述要求外，還必須具備：（1）無毒或毒性極小；（2）要親油

6、不親水；（3）無色無味；（4）揮發(fā)性低，高溫時損耗不大；（5）低濃度時其抗氧化效率也很高（≤0.02%）；（6）價格不過高。綜合上述條件，根據(jù)不同的油脂、天然抗氧化劑的含量、油脂的使用條件和保質(zhì)期等因素，選擇合適的抗氧化劑和使用數(shù)量。2.抗氧化劑的類型抗氧化劑可分為合成抗氧化劑和天然抗氧化劑兩種。2.1合成抗氧化劑常見的油溶性抗氧化劑只有十多種，其中主要為BHA、BHT、PG、TBHQ、THBQ、NDGA和合成生育酚等其中最常用的是TBHQ、BHA、BHT、PG。但是由于毒性問題，BHT在美國及日本已經(jīng)停止使用；BHA在日本也已禁用。美國目

7、前正在作是否能夠繼續(xù)使用BHA的深入研究。PG又由于溶解度及變色等問題，用途不廣。常見的合成抗氧化劑介紹如下：2.1.1BHA（ButylatedHydroxyanisole）。BHA（叔丁基羥基茴香醚）是85%的2-叔丁基-4-甲氧基苯酚和15%的3-叔丁基-4-甲氧基苯酚的混合物，熔點約為50℃，常溫下呈白色蠟片狀，易溶于油脂，難溶于水，有酚味，但在低濃度時不易覺察。若與BHT、PG混合使用，則可以達(dá)到相互增效的效果。2-叔丁基-4-甲氧基苯酚3-叔丁基-4-甲氧基苯酚BHA用于食品抗氧化劑始于1954年。對動物性油脂的抗氧化作用比之植

8、物油更有效。對熱較穩(wěn)定，在弱堿條件下也不會被破壞，，故有較好的持久能力。尤其是用于動物油脂制作的烘烤食品。有一定的酚味和一定的揮發(fā)性。能被水蒸氣蒸餾，故在高溫制品中，尤其是在水煮