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食品抗氧化劑的作用比較復雜。抗壞血酸、異抗壞血酸及其鈉鹽因其 本身易被氧化,因而可保護食品免受氧化。BHA和BHT等酚型抗氧化劑可能與油脂氧化所產(chǎn)生的過氧化物結(jié)合,中斷自動氧化反應鏈,阻止氧化。 食品抗氧化劑的作用機理
食品抗氧化劑的作用比較復雜??箟难帷惪箟难峒捌溻c鹽因其 本身易被氧化,因而可保護食品免受氧化。BHA和BHT等酚型抗氧化劑可能與油脂氧化所產(chǎn)生的過氧化物結(jié)合,中斷自動氧化反應鏈,阻止氧化。另一些抗氧化劑可能抑制或破壞氧化酶的活性,借以防止氧化反應進行。
由于抗氧化劑種類較多,抗氧化的作用機理也不盡相同,比較復雜,存在著多種可能性。歸納起來,主要有以下幾種:
一、是通過抗氧化劑的還原作用,降低食品體系中的氧含量;
二、是中斷氧化過程中的鏈式反應,阻止氧化過程進一步進行;
三、是破壞、減弱氧化酶的活性,使其不能催化氧化反應的進行;
四、是將能催化及引起氧化反應的物質(zhì)封閉,如絡合能催化氧化反應的金屬離子等。
下面以油脂自動氧化酸敗和食品酶促氧化褐變?yōu)槔?,對抗氧化劑的作用機理加以簡單介紹。
(1)抗氧化劑對油脂氧化的抑制;
天然油脂暴露在空氣中會自發(fā)地發(fā)生氧化反應,氧化產(chǎn)物分解生成低級脂肪酸、醛、酮等,產(chǎn)生惡劣的酸臭和口味變壞等,這一現(xiàn)象就稱為油脂的自動氧化酸敗,此現(xiàn)象是油脂及含油食品敗壞變質(zhì)的主要原因。油脂的自動氧化遵循自由基(也稱游離基)反應機制,它包括以下4個階段(式中以RH代表脂肪或脂肪酸分子)。
第一階段:引發(fā)在第一階段反應中,脂肪分子(RH)被熱、光或金屬離子等白由基引發(fā)劑活化后,分解成不穩(wěn)定的自由基R·和H·。由于自由基能重新結(jié)合成RH、RR、H2等,因此,易于消失。但當有分子氧存在時。自由基可以與O2反應生成過氧化物自由基。然后,此過氧化物自由基又和脂肪分子反應,生成氫過氧化物和自由基R·,通過自由基R·的鏈式反應.又再傳遞下去。此時就是沒有活化劑的引發(fā),自由基也能不斷產(chǎn)生。隨著反應的進行,更多的脂肪分子轉(zhuǎn)變成氫過氧化物,氫過氧化物進一步變化,產(chǎn)生更多的自由基。當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,反應便告結(jié)束。
反應過程中產(chǎn)生許多短鏈羰基化合物,如醛、酮、羧酸等.是產(chǎn)生酸敗和劣味的主要物質(zhì),而大經(jīng)過氧化物的存在,對人體也會產(chǎn)生不良結(jié)果。
抗氧化劑的作用機理最主要是終止鏈式反應的傳遞用模式如下(以AH代表抗氧化劑):
AH十R00·→R00H十A·+
AH十R·→RH十A·MszHq
抗氧化劑的自由基A·沒有活性,它不能引起鏈式反應,卻能參與一些終止反應。如:
A·十A·→AA
A·十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)、沒食子酸丙酯(PG)、特丁基對苯二酚(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:
氧原子上不成對單電子能與苯環(huán)上的π電子云作用,發(fā)生共軛效應。這種共軛的結(jié)果使個成對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,因此比較穩(wěn)定,不再引發(fā)鏈式反應,起到了抗氧化作用。
(2)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。由于反應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個條件:①酚氧化酶,②氧,②適當?shù)姆宇愇镔|(zhì),這3個條件缺一不可。因此抑制食品酶促氧化褐變便可從這3個條件考慮。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。若在食品中添加適量的抗氧化劑,通過還原作用,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。
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(責任編輯:vstara)