抗氧剂

抗氧化剂
摘要：一些能够抑制或者延缓高聚物和其他有机化合物在空气中热氧化的
有机化合物。

例如，食品容易氧化变质，可以加入少量抗氧剂以延长它们的储存时间。

塑料、合成纤维和橡胶等高分子材料容易发生热氧降解反应，加入抗氧剂可以保持高分子材料的优良性能，延长使用寿命。

抗氧剂比表面积研究是非常重要的，抗氧剂的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。

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。

关键词：概念分类机理现状应用前景
1、抗氧剂的概念
多数弱还原剂都是抗氧化剂，只是根据不同的工业用途选取合适的。

有较高化学、物理稳定性的，或是低毒性的弱还原剂，都可以巧妙的运用于配方中作为抗氧化剂。

能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物，称为主抗氧剂；能分解氢过氧化物的抗氧剂有含磷和含硫的有机化合物，称为辅助抗氧剂。

如：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、抗氧化剂的分类
抗氧化剂按来源分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂两类。

芳香胺类抗氧剂
又称为橡胶防老剂，是生产数量最多的一类，主要用在橡胶制品中，这类抗氧剂价格低廉，抗氧效果显著，但由于使制品变色，限制了它们在浅色和白色制品方面的应用。

重要的芳香胺类抗氧剂有：二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物，可用在天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶和异戊橡胶等制品中。

受阻酚类抗氧剂
受阻酚类抗氧剂是一些具有空间阻碍的酚类化合物，它们的抗热氧化效果显著,不会污染制品,发展很快。

这类抗氧剂的品种很多,重要的产品有：2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3，5-三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。

这类抗氧剂主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。

辅助抗氧剂
如：硫代二丙酸双酯，常与受阻酚类抗氧剂并用，效果显著，主要产品有：双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯。

亚磷酸酯也是辅助抗氧剂，主
要产品有：三辛酯、三癸酯、三（十二碳醇）酯和三(十六碳醇)酯等。

油溶性抗氧化剂
常用的有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)和没食子酸丙酯(PG)等人工合成的油溶性抗氧化剂；混合生育酚浓缩物及愈创树脂等天然的油溶性抗氧化剂。

水溶性抗氧化剂
抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐等人工合成品，从米糠、麸皮中提制的天然品植酸即肌醇六磷酸。

3、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”。

4、抗氧化剂的使用
4.1食品抗氧化剂的使用时机
抗氧化剂只能阻碍、延缓食品的氧化，一般应当在食品保持新鲜状态和未发生氧化变质之前使用；反之，在食品已经发生氧化变质后再使用，则不能改变已经变坏的后果。

因此，必须注意掌握在食品发生氧化前使用，这一点对油脂尤其重要。

4.2抗氧化剂与增效剂复配使用
增效剂是配合抗氧化剂一起使用、能增强抗氧化剂作用效果的物质。

例如，为防止油脂食品发生油脂氧化酸败，在使用抗氧化剂的同时，并用某些酸性物质，如柠檬酸、磷酸、抗坏血酸等，能显著地提高抗氧化剂的作用效果。

所以，在使用抗氧化剂时往往是将两种以上的抗氧化剂加以复配，或与增效剂加以复配使用，其抗氧化效果较单独使用一种抗氧化剂要好很多。

4.3对影响抗氧化剂还原性因素的控制
要使抗氧化剂充分地发挥作用，对影响其还原性的各种因素必须加以控制。

这些影响因素为光、热、氧、金属离子和抗氧化剂在食品中的分散状态等。

紫外光、热能促进抗氧化剂分解而失效。

例如，抗氧化剂BHT（二丁基羟基甲苯）、BHA（叔丁基对羟基茴香醚）经加热，特别是在油炸等高温下很容易分解，它们在大豆油中加热至170℃时，完全分解所需的时间分别为90min、60min。

BHT 和BHA 迅速挥发的温度分别为70℃和100℃。

5、抗氧化剂发展现状
抗氧化剂的主要功能是防止或减慢食品发生氧化作用，避免发生品质劣变。

这些物质一般作为一种添加剂掺入食品，使其先于食品与氧气发生反应，从而有效防止食品中脂类物质的氧化。

只有具备无毒、无异味、加入后检测方便等条件，才能作为食品的抗氧化剂。

目前，食品中常用的抗氧化剂有：2，6—二叔丁基甲酚，主要用于食用油脂、干鱼制品；叔丁基对羟基茴香醚，主要用于食用油脂；没食子酸丙酯，主要用于油炸食品、方便面和罐头；VE，主要用于婴儿食品、奶粉；VC和异VC，主要用于鱼肉制品、冷冻食品等。

除上述产品外，美国FDA还批准使用抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钙、硫代二丙酸月桂酯、乙氧喹、卵磷脂、偏亚硫酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、偏亚硫酸钠、亚硫酸钠、氯化亚锡、没食子酸戊酯等作为抗氧化剂。

目前世界石化界正经历一个整合期，很多世界级的石化企业为了提高自身竞争力，使资源配置更有效率、更符合规模经济原则，进行规模巨大的并购，并购的结果导致合成树脂集中到少数大型石化巨头手中，对塑料抗氧剂工业的影响是，这些企业可能会倾向于简化供应渠道，只与少数助剂企业打交道，节省采购费用，由于采购量巨大，可能会压低采购价格，从而进一步降低生产成本。

由于上述因素影响，世界塑料抗氧剂生产商也采用相应措施，并逐渐在开发、生产和销售实施，一是通过并购、收购、转卖、产品结构调整等多种方式，扩大规模，保持或扩展技术与市场优势或确立在某一领域内的霸主地位，近年来各种并购行为连续不断进行，许多企业采取海外扩张，将局部或地区性供应转化为全球供应如世界最大的塑料抗氧剂生产商。

二是主要塑料抗氧剂生产商为了提高竞争力，对市场信息、技术动向、推广应用、售后服务予以高度重视，并加大力度，通过各种渠道扑捉市场各种信息，与用户建立紧密关系，了解用户对助剂的需求，寻找新课题，开发新产品，由于市场竞争激烈的所使，新产品开发至商品化产品时间明显缩短。

6、抗氧化剂的应用前景
6.1大分子量合成抗氧化剂
为了解决合成抗氧化剂的安全性问题，研制人体不能吸收的大分子量抗氧化剂已成为一个开发方向，并有一些专门报道。

6.2天然抗氧化剂
除茶多酚、植酸外，还有不少天然物质具有良好的抗氧化性能，并在食品工业中得到应用。

因此天然抗氧化剂的研究已成为一个研究热点。

国内外科技工作者一直在对香辛料、食用植物、中草药等十余类数百种天然物质的抗氧化能力进行研究，并取得了许多研究成果。

很早以前人们就开始对香辛料的抗氧化作用加以利用，但对香辛料抗氧化作用的系统研究，则是从20世纪初才开始的。

相继发现了丁香、迷迭香、鼠尾草、花椒、茴香、姜、辣椒、桂皮等具有很强的抗氧化活性和抑菌防腐的作用。

随着世界范围内合成材料，尤其是通用型塑料的产量快速增加，促进和刺激了全球抗氧化剂产能的迅速增长，塑料抗氧剂的生产能力由1995年的13万t上升到2003年的24万t以上，年均增长率保持在8%左右，高于某些传统塑料助剂品种增长率。

抗氧化剂近几十年来在国外发展很快，这是因为抗氧化剂的用途越来越广，不但可以添加在动植物油等人类食品中，甚至添加到猫、狗等宠物吃的食物中，这是一个很大的市场。

同时，近年来研究发现人类皮肤因氧化、紫外线的照射才会老化，所以越来越多的抗氧化剂也用到化妆品行业。

近年来，各国正在为开发新型抗氧化剂进行大量的研究工作。

其中大分子量
合成抗氧化剂和天然抗氧化剂的开发生产具有较好的发展前景。

直接使用丁香、生姜等可使猪油哈喇时间大为延缓，对大豆油、米糠油、芝麻油等也表现出相当的抗氧化能力。

此类物质的使用具有一举数得的效果，而且使用安全、方便。

但直接使用香辛料总是或多或少地影响食品本身的风味，因此，从中提取和应用高活性抗氧化成分，进而用化学方法合成等方面的研究工作十分活跃。

参考文献：
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