食品添加剂 第四章 抗氧化剂
食品添加剂抗氧化剂PPT课件
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总结
• 抗氧化剂的使用不仅可以延长食品的贮存期、贷架期， 给生产者、经销者带来良好的经济效益，而且给消费者 带来更好的安全感。由于近年来人们对化学合成品的疑 虑，随之而来的便是对天然抗氧化剂的重视，总的来看， 来自于植物原料的抗氧剂，虽然研究工作活跃，开发的 品种也不少，但真正应用的还不多，尚有待做进一步努 力：一是广开原料资源或是利用植物的废弃物提制，二 是走向人工仿制合成或半合成。 从应用的要求来说，不 论是合成的或天然的抗氧化剂都不会是十全十美的，况 且各种食品的性质，加工方法又有差别，因此一种抗氧 化剂很难适合各种食品的要求，为了适应不同食品的不 同要求和充分利用不同抗氧化剂的协同作用，可以发展 复配型的抗氧化剂。
抗氧化剂的使用注意
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几种常用的脂溶性抗氧化剂
• BHA：丁基羟基茴香醚。因为加热后效果保持性好，在保存食 品上有效，它是目前国际上广泛使用的抗氧化剂之一，也是我 国常用的抗氧化剂之一。和其它抗氧化剂有协同作用，并与增 效剂如柠檬酸等使用，其抗氧化效果更为显著。一般认为BHA 毒性很小，较为安全。
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• BHT：二丁基羟基甲苯。与其它抗氧化剂相比，稳定性较高， 耐热性好，在普通烹调温度下影响不大，抗氧化效果也好，用 于长期保存的食品与焙烤食品很有效。是目前国际上特别是在 水产加工方面广泛应用的廉价抗氧化剂。一般与BHA并用，并 以柠檬酸或其他有机酸为增效剂。相对BHA来说，毒性稍高一 些。
• PG：没食子酸丙酯。对热比较稳定。PG对猪油的抗氧化作用较 BHA和BHT强些，毒性较低。
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油脂或富脂食品中的脂肪氧化酸败，除与脂肪本 身的性质有关外，与贮藏条件中的温度、湿度、 空气及具催化氧化作用的光、酶及铜、铁等金属 离子直接相关
食品添加剂：抗氧化剂共65页
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
食品添加剂：抗氧化剂 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
第四章 抗氧化剂
第四章抗氧化剂1、抗氧化剂：能阻止或延迟食品氧化，以提高食品质量的稳定性和延长贮存期的食品添加剂。
2、分类：（1）按其溶解性分：①油溶性抗氧化剂：BHA、BHT、PG、TBHQ以及VE②水溶性抗氧化剂：抗化血酸类及盐类、亚硝酸盐类、植酸、氨基酸类、香辛料类等（2）按来源分：①天然抗氧化剂：植酸、米糠油、生育酚、胚芽油提取物、茶多酚（维多酚）、芦丁等②合成抗氧化剂：二丁基羟基甲苯、TBHQ等（3）按作用机理分：自由基吸收基、金属离子整合剂、氧清除剂、氢过氧化物分解剂、多功能抗氧化剂及酶抗氧化剂等。
自由基吸收基：通过与脂类自由基特别是通过与ROO•反应，将自由基变成更稳定的产物，从而阻止脂类氧化。
3、食品抗氧化剂的发展方向：无毒或低毒，高效，尤其是从天然植物等资源中提取低毒或无毒的抗氧化剂。
①大力发展的天然抗氧化剂：如香辛料，中草药，其他植物；②开发新型抗氧化剂③复配使用抗氧化剂：即不单独使用某一种，而是与其他抗氧化剂并用，使产生协同效应；④增效剂：系统本身虽无抗氧化作用，但与抗氧化剂混合使用，却能增强抗氧化效果的酸性物质的统称。
4、抗氧化剂的作用机理①以抗氧化剂自身被氧化，消耗食品内部和环境中的氧气，从而使食品不被氧化；②提供氢原子中断氧化过程的链式反应，阻止氧化过程进一步进行；③已通过破坏、抑制氧化酶的活性来防止食品氧化变质，还有以络合催化氧化反应的金属离子、减少金属离子对氧化反应的催化活性。
5、丁基羟基茴香醚（BHA）（1）性状：白色或微黄色蜡样结晶状粉末，对热、弱碱稳定，稍有酸类的臭气和刺激性气味，长时间光照可变色，其中3-BHA的抗氧化效果比2-BHA高1. 5～2倍。
通常是3-BHA和2-BHA两种异构体的混合物，熔点为57~65℃。
对热相当稳定，在弱碱的条件下不易破坏。
（2）性能：BHA的抗氧化作用，其用量在0.02%比0.01%的抗氧化效果高10%左右，但增高到超过0.02%以上，则其抗氧化作用反而降低，而且3-BHA的可以和效果比2-BHA强1.5~2倍，两者混合后有一定的协同作用。
【食品添加剂】4抗氧化剂
3.混合使用：增效或协同作用 4.影响因素：有光、热、氧、金属离子和抗氧化剂在食
品中的分散状态等
5.隔绝氧，避免金属离子混入
第二节 常用的抗氧化剂
一、丁基羟基茴香醚 (BHA)
别名叔丁基-4-羟基茴香醚、叔丁基对羟基茴香醚、 丁基大茴香醚。分子式C11H16O2，相对分子质量 180.25。BHA是两种异构体3-叔丁基-4-羟基茴香醚 （3-BHA）和2-叔丁基-4-羟基茴香醚（2-BHA）的 混合物，一般3-BHA在混合物中的量占90％以上。
第四章 抗氧化剂
第一节 抗氧化剂的定义、分类及应用
一、抗氧化剂的定义
抗氧化剂是指添加到食品中能阻止或延缓空气中氧气对食品的氧化， 提高食品质量的稳定性和延长食品储存期的一类食品添加剂。
为了防止和减缓食品氧化，可以采用降温、干燥、充氮、 密封、避光等方法，但在氧化变质前添加抗氧化剂是
一种简单、经济而又较理想的方法。
(2)制备方法 有五种生产丁基羟基茴香醚的方法， 即对羟基茴香醚法、对苯二酚法、对氯苯酚法、对氨 基苯甲醚法、对甲氧基苯酚法。
①对羟基茴香醚法：将对羟基茴香醚、磷酸、环己烷等混合
物搅拌并加热到50℃，然后将叔丁醇在一定时间内加完，制得 2-BHA和3-BHA，反应后通过中和蒸气蒸馏回收。经冷凝、冷 却，析出粗产品，再用乙醇溶解、过滤、重结晶、分离、干燥 得到产品。
二、抗氧化剂的分类
按溶解性的不同，分为水溶性和油溶性抗氧化剂； 按来源的不同，分为天然和人工合成抗氧化剂； 按作用机理的不同，分为自由基抑制剂、金属离子鳌合剂、氧清除剂、单
重态氧淬灭剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、甲基硅酮和甾醇抗氧化剂 和紫外线吸收剂等；
还有一些物质，本身虽没有抗氧化作用，但与抗氧化剂混合使用，
食品添加剂03抗氧化剂
限量标准应综合考虑抗氧化剂的安全性、有效性 及必要性，以确保食品安全。
定期对限量标准进行评估和修订，以适应科学研 究的进展和食品安全的需求。
05
未来抗氧化剂的发展趋势与展望
新型抗氧化剂的研发
天然抗氧化剂
随着消费者对天然、健康的食品需求增加，研发新型天然 抗氧化剂成为趋势。例如，从植物中提取的黄酮类化合物、 多酚类物质等具有抗氧化作用。
保持食品色泽和风味
抗氧化剂能够稳定食品的色泽和风味，防止食品在加工、储存和运输过程中发生 变色、变味。
例如，在烤面包、饼干等烘焙食品中添加抗氧化剂，可以防止食品过度氧化，保 持食品的色泽和口感。
提高食品营养价值
某些抗氧化剂具有营养强化作用，可以增加食品中的营养成 分，提高食品的营养价值。
如维生素C、维生素E等抗氧化剂可以增强食品中的维生素含 量，对消费者的健康有益。
食品添加剂03抗氧化剂
• 抗氧化剂的定义与作用 • 常见抗氧化剂的种类与特性 • 抗氧化剂在食品工业中的应用 • 抗氧化剂的安全性评估与使用注意事
项 • 未来抗氧化剂的发展趋势与展望
01
抗氧化剂的定义与作用
抗氧化剂的定义
抗氧化剂是一种能够捕获或中和自由 基的物质，以防止或延迟食品成分氧 化变质。
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维生素E
总结词
脂溶性抗氧化剂，主要存在于植物油、坚果和种子中，能够 清除自由基并保护细胞膜。
详细描述
维生素E是一种脂溶性抗氧化剂，能够与食品中的油脂结合， 延缓油脂氧化酸败。它具有很强的还原性，可以清除自由基 ，保护细胞膜免受氧化损伤。此外，维生素E还具有抗衰老、 抗癌和增强免疫力的作用。
食品添加剂 抗氧化剂
1.食品抗氧化剂？答：食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。
氧化不仅会使食品中的油脂变质，而且还会使食品退色、变色和破坏维生素等，从而降低食品的感官质量和营养价值，甚至产生有害物质，引起食物中毒。
2.抗氧化剂抗氧化剂机理？答：由于抗氧化剂种类较多，抗氧化的作用机理也不尽相同，比较复杂，存在着多种可能性。
归纳起来，主要有以下几种：一、是通过抗氧化剂的还原作用，降低食品体系中的氧含量；二、是中断氧化过程中的链式反应，阻止氧化过程进一步进行；三、是破坏、减弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反应的进行；四、是将能催化及引起氧化反应的物质封闭，如络合能催化氧化反应的金属离子等。
3.简述油溶性抗氧化剂的作用机理。
答：抗氧化剂的作用机理最主要是终止链式反应的传递用模式如下(以AH代表抗氧化剂)：AH十R00•→R00H十A•+AH十R•→RH十A•MszHq抗氧化剂的自由基A•没有活性，它不能引起链式反应，却能参与一些终止反应。
如：A•十A•→AAA•十Roo•→ROOA-油脂类抗氧化剂主要有T基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、特基T对苯二酚（TBHQ）、生育酚（维生素E）等，它们皆属于酚类抗氧化剂，在形成自由基后比较稳定，其原因可解释为：氧原子上不成对单电子能与苯环上的π电子云作用，发生共轭效应。
这种共轭的结果使个成对电子并不固定在氧原子上，而是部分分布到苯环上。
这样，自由基的能量就有所降低，因此比较稳定，不再引发链式反应，起到了抗氧化作用。
4.抗氧化剂主要有哪些类型？各有何使用特点？答：食品抗氧化剂的分类目前，对于食品抗氧化剂的分类尚没有一个统一的标准，由于分类的依据不同，可有不同的分类方法。
A.按照抗氧化剂的作用方式可将其分为自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、氢过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂或单线态氧淬灭剂等几类。
4第四章：抗氧化剂2012(49)
食品添加剂
第四章内容
第一节 概述 第二节 油脂的氧化和抗氧化剂 第三节 抗氧化剂的增效剂和协同作用 第四节 常用的抗氧化剂 第五节 使用注意事项
食品添加剂
第一节 概述
一、定义：抗氧化剂是指能阻止或推迟食品氧 化变质，提高食品稳定性和延长食品贮存期 的食品添加剂。
GB2760-2011E.4 抗氧化剂：能防止或延缓油 脂或食品成分氧化分解、变质，提高食品稳 定性的物质。
食品添加剂
食品添加剂
（二）二丁基羟基甲苯（BHT）
1
BHT的 性质与 BHA基 本相似 。
2
与BHA 合用有 很好的 协同作 用。
3
对热和 光较稳 定。
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价格远 在焙烤
低于
食品中
BHA， 的效果
故在中 略差于
国应用 BHA。
量较大。
食品添加剂
BHT有抑制人体呼吸酶活性等嫌疑，故在西腊、 土耳其、印度尼西亚等国禁用。 美国一度禁用后，因证明其安全性还是可以得到 保证的，故仍列为GRAS范围（用量＜0.02％） 毒性：ADI为0-0.3 mg/kg，LD50 890mg/kg， GRAS（FDA 2000）。 不溶于水和丙二醇，溶于油脂和乙醇。 最大使用量同BHA见下表（g/kg）（以脂肪计）。
食品添加剂
2、异抗坏血酸钠
⑴ 在有空气、微量金属、热和光不会变质。 ⑵ 易溶于水。 ⑶ 作抗氧化剂。 ⑷ 限量：
GB 水果、蔬菜、罐头、果酱、冷冻鱼，均 1.0 g/kg；啤酒0.04 g/kg，果酒和果汁饮料0.15 g/kg；肉及肉制品0.50 g/kg ⑸ 毒性：ADI不作特殊规定，LD50≥5 g/kg GRAS。
食品添加剂
《食品添加剂》4抗氧化剂
(To exhaust the oxygen in foods by self-oxidation of antioxidants)
抑制多酚氧化酶的活性
(To inhibit the activity of polyphenoloxidase)
螯合金属离子以消除其催化活性
阻断油脂自动氧化的链式反应。 -酚型抗氧化剂：BHA、BHT、TBHQ、PG等(自由基终止剂) -含硫抗氧化剂：DLTP、 TDTA(氢过氧化物分解剂) 通过自身氧化消耗食品内部和环境中的氧。 -脱氧剂、抗坏血酸及其衍生物、亚硫酸盐类(吸氧剂)
二、抗氧化剂的作用机理
抑制多酚氧化酶的活性。 -抗坏血酸及其衍生物、亚硫酸盐类
containing antioxidants)。
二、抗氧化剂的作用机理
酚型抗氧化剂的作用机理
* 提供氢(H)与R·作用，生成原来的油脂分子（RH），本身则形成 没有活性的氧化剂自由基，从而中断油脂自由基反应。 R • + AOH AO • + RH (稳定产物） ROO• + AOH AO • + ROOH (稳定产物）
二、抗氧化剂的作用机理
2、通过自身氧化消耗食品内部和环境中的氧
酶促褐变(Enzymatic browning) • 酶促褐变是发生在水果、蔬菜等植物性食物中的由酚酶催化酚 类物质形成醌及其聚合物的反应过程。
二、抗氧化剂的作用机理
L-tyrosine
(cresolase)
(catecholase)
decomposing agents)
氢过氧化物
R-S-R + ROOH
O R-S-R + ROH
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7 酶抗氧化剂的作用机理
• 生物体内的各种自由基对脂质化合物起抗氧化作 用，由黄质氧化酶和过氧化物作用而形成的超氧 化物自由基O2-• 可以被超氧化物歧化酶除去
2O2 - • + 2H+ 超氧化物歧化酶 H2O2 + 3O2
2 H2O2 过氧化氢酶
2H2O + 3O2
第三节 油溶性抗氧化剂
一、几种常用的油溶性合成抗氧化剂
递。 • 抑制油脂表层的对流作用，控制油脂氧化速度。
甾醇
• 侧链上烯丙基给出一个氢原子，异构化变成一个相应稳定的 烯丙基自由基。
6 多功能抗氧化剂
食品中成分产生美拉德反应产物起抗氧化作用 还原糖 + 氨基酸、肽、蛋白质→ 还原酮
A 还原酮给出一个H 而断开自由基链 B 还原酮络合金属离子 C 具有还原氢过氧化物成为自由基产物的作用
➢ ADI：0.15～2 mg/kg。
生育酚的同分异构体的比较
• 抗氧化效果的大小顺序为：α<β<γ<δ • 生理作用：α>β>γ>δ • 生育酚的抗氧化效果通常比BHA、BHT弱，但其
热稳定性高。
影响VE抗氧化剂效果因素
• 与自身组成有关 • 与作用对象食品：如作用猪油比植
物油好
愈疮树脂
• 愈疮树脂主要成分是α-愈疮木酸、β-愈疮木酸 和愈疮木脂酸。愈疮木脂酸的脱甲基产物称去 甲 二 氢 愈 疮 木 酸 （ NDGA ） NDGA （C18H22O4）为白色～灰色的结晶粉末，难 溶于水，可溶于乙醇、热水和油脂。NDGA 可 用于油脂的抗氧化，亦可用于有油基食品包装 纸的涂布，已组织内部食品的氧化。使用时， 与增效剂并用可提高抗氧化效果。
抗氧化剂 游离基
ROO·+ AH → ROOH + A· R·+ AH → RH+ A·
参与终止反应 A· + A· →AA A· + ROO· →ROOA
2 金属离子鳌合剂
• 本身无抗氧化作用，但与酚型抗氧化剂 （BHA、BHT、PG)等并用时，却能增加抗
氧化剂的抗氧化效果——抗氧化增效剂。
•柠檬酸、磷酸、酒石酸、植酸、EDTA-2Na等
ROO·+ R· → ROOR R·+ R· → RR
脂肪酸分子
过氧化物
低级醛、酮和羧酸， （令人不快的气味）
第二节 抗氧化剂的作用机理
抗氧化剂释放出氢原子与油脂化过 程继续进行。
通过抗氧化剂的还原反应，降低食品内部及其周 围氧含量。
1 自由基抑制剂
抗氧化增效剂作用机理
1 与金属离子络合，钝化金属离子的活性， 抑制催化氧化反应。
2 与抗氧化剂反应，使抗氧化剂再生。 A· + SH → AH + S
一般酚型抗氧化剂，可依其使用量的1/41/2使用增效剂。
3 氧清除剂
• 通过抗氧化剂的还原反应，降低食品内部及其 周围氧含量。如VC、抗坏血酸棕榈酸酯、异 VC、异抗坏血酸钠、酚类等。
• 抗坏血酸 脱氢抗坏血酸
4 单重态氧淬灭剂
β -胡萝卜素 1O2 + β -胡萝卜素
3O2 + β-胡萝卜素
5甲基硅酮和甾醇抗氧化剂
甲基硅酮
• 可以产生一种物理屏障，阻止氧从空气中深入油内，从而起 抗氧化作用。
• 可以对空气呈一种惰性表层，抑制表层上氧的作用。 • 当表层产生氧化时，甲基硅酮可以抑制自由基链式反应的传
• ADI：0～0.2 mg/kg。
（四）叔丁基对苯二酚 （TBHQ ）
• 性质：遇铁离子不变色。白色或浅黄色粉末，微溶于 水，不与铁或铜形成络合物。
• 试验结果表明在油脂中添加0.02%的TBHQ可使试验油 品的抗氧稳定性提高2-5倍，因而可比添加传统的抗氧 剂延长油脂食品的货架期;且抗氧效果随添加量的增加 而增大;以少量的增效剂配合TBHQ使用能起到抗氧协 同作用而增强抗化氧效果。
不溶于水，可溶于乙醇或油脂中，对热稳定， 与金属离子反应不着色，有单酚型特性的升华 性，加热时随水蒸气挥发。
ADI：0～0.125 mg/kg 。
（三）没什子酸丙酯（PG）
• 性质：白色至淡褐色的结晶性粉末，无臭、无 味，稍带苦味。易与铜、铁离子反应呈紫色或 暗灰色，光线能促进分解，有吸湿性，难溶于 水和脂肪，易溶于乙醇，对热非常稳定，在油 中加热到227度1小时仍不分解。
油脂的酸败及脂肪自动氧化
游离基（自由基）反应机制
第一阶段； 引发阶段
RH + O2 催化剂、能量 R• + •OOH RH 催化剂、能量 R • + • H
第二阶段：传递
•
R·+ O2 → ROO·
ROO· + RH → R· + ·H
• 此阶段进行较快，如果有金属离子存在则反应 更快。
第三阶段：终止
第四章 抗氧化剂 antioxidant
学习目的与要求
• 熟悉食品抗氧化剂分类与作用机理，掌 握油溶性抗氧化剂、水溶性抗氧化剂及 天然抗氧化剂的性能与应用
抗氧化剂 定义
• 抗氧化剂是指能阻止或推迟食品的氧化 变质，提高食品稳定性和延长食品贮存 期的食品添加剂。
分类
• 按抗氧化剂的来源 •按抗氧化剂溶解性
（一）丁基羟基茴香醚（BHA） • 性质：BHA通常是2-和3-异构体的混合物，无色或微黄色
结晶或白色结晶性粉末，有特异的酚类的臭气及刺激性， 不溶于水，可溶油脂，对热稳定，弱碱下不易破坏，这可 能是焙烤食品中有效的原因之一。 • ADI: 0~0.5mg/kg
（二）二丁基羟基甲苯（BHT）
性质：无色结晶或白色结晶粉末，无臭、无味、
按来源分为
天然抗氧化剂 • 混合生育酚浓缩物
• 愈疮树脂 等；
人工抗氧化剂
• 丁基羟基茴香醚 (BHA） • 二丁基羟基甲苯（BHT）等。
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按溶解性分为
油溶性
BHA,BHT等。
水溶性
抗坏血酸及钠盐， 异抗坏血酸及钠盐等
第一节 油脂酸败及脂肪的自动氧化
• 天然油脂暴露在空气中会自发地进行氧 化，发生性质与风味的改变，通常我们 称之为酸败，既油脂变哈，又称哈败， 主要由脂肪的自动氧化所引起。
比较
• 对植物油抗氧化性能力的顺序： TBHQ> PG> BHT> BHA.
• 对动物性油脂,抗氧化能力的顺序为: TBHQ> PG> BHA> BHT
二、几种常用的油溶性天然抗氧化剂
• 混合生育酚浓缩物 • 愈疮树脂
混合生育酚浓缩物
• 已知天然维生素E有α、β、γ、δ等7种同分异 构体。作为抗氧化剂使用的是其混合物。