天然抗氧化剂的特点及作用机理.docVIP

天然抗氧化剂的特点及作用机理 食用油脂抗氧化剂应具备本身及其产物安全无毒、低浓度高效、不影响食品的色、香、味及食品的其他特征、与食品相溶能力好、稳定性好等特点。随着健康理念的增强，消费者对食品添加剂的要求越来越高，追求天然、高效、无毒，抗氧化剂也应逐渐从合成转向天然。由于对合成抗氧化剂产生了怀疑，所以开发出符合消费者要求和安全健康的天然抗氧化剂很有必要天然抗氧化剂包括多酚类物质、植酸、多糖等。很早以前草药提取物用于牛奶、牛肉、鱼肉以确保其质量稳定，后来一些植物提取物如大蒜精油、柑橘精油、阿魏酸、番茄红素等被证明可作为食用油脂的抗氧化剂，但仅限于研究阶段，尚未生产应用。植物多酚物质能够作为还原剂、自由基清除剂、金属螯合剂和单线态氧抑制剂，这些些天然酚类化合物能够用来阻止油脂酸败。蔬菜、水果、中草药、香味料等很多植物中都能够提取出多酚物质，抗氧化能力与 BHT、TBHQ 相当，并且研究证实这些物质安全、无毒。葡萄多酚物质是近几年被关注较多的食用油脂抗氧化剂。在众多水果当中，葡萄是多酚物质的主要来源，并且葡萄皮渣中富含多酚物质，其中含量最多的是类黄酮，这一物质对脂类代谢具有很好的作用，在食品中能够有效地清除自由基。目前常用的天然抗氧化剂有茶多酚、生育酚、抗坏血酸、迷失香等。 1 茶多酚 茶叶在中国历史悠久，其保健功能也早有记载。茶叶中多酚类物质占茶嫩梢干物质的20-35%，由约30种以上的酚类物质所组成，通称茶多酚。茶多酚类化合物包括黄烷醇、黄烷双醇、类黄酮和酚酸4类物质。黄烷醇即通常所称的儿茶素，约占茶多酚的70％。儿茶素主要包括表没食子儿茶素没食子酸酯 EGCG 、表没食子儿茶素 EGC 、表儿茶素没食子酸酯 ECG 、表儿茶素 EC ，这也是茶多酚主要的四种单体成分。其中 EGCG 含量最高，约占儿茶素的 80%。 氧气在还原生成水过程产生超氧阴离子——过氧化氢——羟基自由基及单线态氧。这些活性氧在脂质过氧化过程中起着重要作用。一种抗氧化剂能否抗氧化和抗氧化效率如何，很重要的性质就是看它在不同体系对氧自由基的清除作用。茶多酚的抗氧化能力已经通过大量实验证实，其儿茶素单体O2-˙、˙OH 的清除率可达98% 杨贤强等 1994 ，在食用油脂中作用明显。 图4 儿茶素的四种单体成分 2 生育酚 天然生育酚的化合物是天然维生素 E，是生育酚、三烯生育酚以及能够显示 d-α-生育酚活性的衍生物的总称。 天然维生素 E 的同分异构体有 7 种，其结构具体如下： 图5 天然维生素 E 的7种同分异构体 生育酚有一条很大的侧链-CH2[CH2CH2CH CH3 CH]3H，生育三烯酚具有相似的侧链，这样的侧链的体积很大，因而可以降低酚的活力，与 ROO·反应生成稳定的生育酚醌自由基，并且不会氧化 RH，在脂肪及脂肪酸自动氧化过程中起着游离基反应键断型剂的作用，这是生育酚抗油脂自动氧化的机理。维生素E 对热和酸反应比较稳定，在酸性介质中其抗氧化效能增加。 3 维生素 C 维生素 C 又名抗坏血酸，是一种水溶性强抗氧化剂，它的最大特性是还原性，通过还原作用消除有害氧自由基的毒性。其抗氧化作用表现在可以与 O2-、HOO-、OH-迅速反应，生成半脱氢抗坏血酸，清除单线态氧，还原硫自由基，其抗氧化作用依靠可逆的脱氢反应来完成。由于它是供氢体，也可使被氧化的维生素 E 和巯基恢复成还原型，这是其间接抗氧化作用。维生素 C 不仅有抗氧化作用，在一定条件下也有促氧化作用。还原型维生素 C 是氢原子供体，给出一个氢原子，它可成为半脱氢维生素 C；如再给出一个氢原子，则成为双脱氢维生素 C（即氧化型维生素 C）。一般认为，当维生素 C 浓度较低时，维生素 C 给出一个电子，形成维生素 C 自由基，可增加机体自由基的生成量；当维生素 C 浓度较高时，则可作为自由基清除剂发挥作用。维生素 C可直接消除 O2-·、R·、·OH 等自由基。 4 迷迭香 迷迭香是一种有悠久历史的香料植物，原产地中海，1981 年由中国科学院植物研究所北京植物园引人中国。它包含有多种不同特征香气物质，其中包含多种具有抗氧化作用的酚类物质。经柱层析迷迭香提取物分离得到三种成分：迷迭香双醛 Rosemadial 、鼠尾草 Camosol 、迷迭香酚 Rosmosol ，其结构通过熔点测定 mp 、一核磁共振 H-NMR 和质谱 MS 波谱测定，得到以下数据[26]： 图6 迷迭香双醛 图7 迷迭香酚 图8 鼠尾草 迷迭香精油和迷迭香中的鼠尾草作为天然抗氧化剂已经应用到很多食品中，如冷冻牛肉、猪肉馅并、油脂以及油炸薯片等 鼠尾草酸 CA 的抗氧化能力约为 BHT 和 BHA 的7倍，但不及TBHQ。迷迭香酸与不饱和脂肪