社会有机化学课程论文：食品中的抗氧化剂
食品中的抗氧化剂
化学化工学院 2011级应用化学 樊肇胜 01110007
摘要：食品抗氧化剂是食品添加剂中极为重要的一类添加剂。为了延长食品的保质期和货架寿命，通常需要采取一些抑制食品中脂质过氧化的措施，而相比物理方法添加食品抗氧化剂无疑是最简洁、最经济的途径。目前市场上广泛使用的是人工合成的食品抗氧化剂，但已经有报道指出某些人工合成的食品抗氧化剂对人体健康存在着潜在的威胁。我国有着丰富的动植物资源，开发药食同源动植物中的抗氧化成分并应用到食品中的前景是很理想的。 关键词： 抗氧化剂 食品 天然产物
近年来，我国相继报道出重大的食品安全问题，使人们对食品添加剂的安全问题关注度更高。在生活节奏加快的今天，现代食品即产即食的非常少，绝大部分都是要经过加工、储藏、运输等环节才能够走上餐桌。但是食品在这些环节中容易氧化变质，尤其是一些高油脂食品。食品抗氧化剂是食品添加剂家族中重要的一类。它能防止食品成分因氧化而发生变质，主要用于防止食品中油脂及脂类化合物的氧化酸败，以及由氧化所导致的的褪色、褐变、维生素破坏等。我国已列入GB2760的抗氧化剂共有17种。主要品种大致分3类：化学合成的酚类fa化合物：二叔丁基对甲酚 BHT(ADI 0—0.125),叔丁基对羟基茴香醚BHA( ADI O—0.125) ，特丁基对苯二酚 TBHQ( ADI 0一0.2)；维生素：维生素C、维生素 E、维生素P、β-胡萝卜素(维生素A前体)；天然提取物：茶多酚，甘草抗氧剂， 竹叶抗氧剂等[1]。在2011年的新国标中，我国批准使用的食品抗氧化剂有46种,其中天然产物抗氧化剂仅仅5种，安全隐患比较大。
自20世纪70年代以来，随着对食品抗氧化剂研究的不断深入，不断发现某些人工合成的抗氧化剂有一定的毒性，可能影响人体呼吸酶的活性，有的甚至还有致畸性、致癌隐患，从而引起了人们对人工合成的抗氧化剂的不安全感。因此，越来越多的国家开始或明令禁止某些合成抗氧化剂的生产和使用。1977年，美国FDA(Food and Drug Administration)宣布食品中禁止使用2,6-二叔丁基对甲酚（BHT）。日本厚生省也在1982年宣布禁用丁基羟基茴香醚（BHA）及叔丁基对苯酚（TBHQ）[2]。因此，寻找高效、无毒、安全的天然抗氧化剂十分重要。
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1. 食品抗氧化剂的作用机理
食品尤其是高脂肪食品如果不能即产即食，在空气氧、光照、热及金属离子存在下极易发生氧化变质。食品变质后的主要产物包括过氧化物、戊醛、己醛、丙二醛、4-羟基壬醛等[1]。这些物质不仅使食品的色、香、味等品质下降，而且过氧化物等自由基对人体的衰老有促进作用，丙二醛对人体有致癌作用。食品中的不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸甘油酯在空气氧中不饱和双键上的α亚甲基上氢被取走，而被氧化成脂肪自由基，完成链引发过程[2]。自由基链反应进一步发生，最终完成链增长过程使食物完全变质。在这一过程中热和金属离子的存在可以加速自由基链反应的速率。食品抗氧化剂的作用机理是:
1) 抗氧化剂是自由基吸收剂：由于自由基链反应的反应速率是很快的，故 抗氧化剂的作用就是及时、有效的消除食品中因光照产生的自由基，阻止链引发。多数抗氧化剂是能提供一个氢原子从而干扰脂质的过氧化，使自由基变成更稳定的化合物。
2）抗氧化剂是金属离子螯合剂：： 油脂食品中含有微量的金属，如铜、铁、 镁等，能催化氧化反应， 抗氧化剂能螯合油脂食品中含有微量的金属。 抑制氧化反应的生成。
2.食品抗氧化剂的分类 2.1自由基吸收剂
这类食品抗氧化剂主要是吸收脂质氧化产生的自由基，阻断自由基链反应的进行。抗氧化剂与自由基作用，使自由基变转为稳定的化合物，从而完成对食品的保护作用。这种类型的食品抗氧化剂包括BHA（丁基羟基茴香醚）、TBHQ(叔丁基对苯酚)、BHT（2,6-二叔丁基对甲酚）等。
2.2酶抗氧化剂
在生物体中，各类自由基将酯类化合物氧化并产生过氧化物。酶抗氧化剂黄质氧化酶可以与产生的过氧化物作用生成超氧化物自由基O2• , O2•自由基又 被超氧化物歧化酶作用形成过氧化氢。H2O2又被过氧化氢酶作用转变为氧和水。牛奶不变质起主要作用是牛奶中包含黄质氧化酶和超氧化物歧化酶。 2.3氧清除剂
抗氧化剂除去食品中的氧，延缓氧化反应的发生。例如抗坏血酸能清除食品中的氧，其本身被氧化成脱氢抗坏血酸。它与自由基吸收剂生育粉结合使用效果更优。
2.4金属离子螯合剂
油脂中包含微量的金属离子，特别是两价或高价态重金属离子。他们之间具有合适的氧化还原势，可缩短自由基链锁反应引发期，加快酯类化合物的氧化速度。EDTA、柠檬酸、磷酸衍生物等能与金属离子起螯合作用，因而阻止了金属离子的促酯类氧化作用。
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3.天然产物食品抗氧化剂的主要类型
植物在进行光合作用过程中,常产生含有未配对电子的原子或功能基团的活性 氧自由基 ( ROS),自我保护机制促使其产生各种具有抗氧化活性的化合物，来清除这些自由基，而具有抗氧化活性的化合物即为植物抗氧化剂的主要来源,按目的有效物质不同，主要分为多酚类、黄酮类、多糖类、植酸和氨基酸类等 。 3.1多酚类
多酚类植物源抗氧化剂是极好的氢或电子供体，由于形成的酚类游离基中间体的共振非定域作用和没有适合分子氧进攻的位置，比较稳定，不会引发新的游离基或者由于链反应而被迅速氧化，所以是很好的抗氧化剂，是当前研究较 深入的一类天然抗氧化剂。 3.2黄酮类
黄酮类植物源抗氧化剂的抗氧化机理是将氢供给脂类化合物自由基，自身转变为酚基自由基，酚基自由基稳定性好，从而降低了自动氧化链反应的传递速度，从而抑制进 一步被氧化，其抗氧化途径主要有两种，一是与金属生成螯合物，抑制金属的氧化催化作用。二是作为自由基接受体而阻断自由基的连锁反应。 3.3多糖类
多糖类植物源抗氧化剂的抗氧化途径主要是通过直接清除自由基或络合产生自由基所必需的金属离子等途径实现抗氧化作用。 3.4氨基酸类
氨基酸类植物源抗氧化剂的抗氧化途径主要是蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等氨基酸能与金属离子螯合，削弱金属离子的促氧化作用，从而起到抗氧化作用。 3.4植酸类
植酸类的植物源抗氧化剂作用机理有两类 ，一类是能电离出氢离子与油脂 中的游离基反应，从而破坏自氧化过程中产生的过氧化物，使之不能继续形成醛、酮等产物，而产生良好的抗氧化性。另一类是其具有极强的螯合能力，能使油脂中促进氧化的多价金属离子被螯合为稳定的螯合物 ，使之失去促进氧化的作用。
结语 食品和生物体内的酯类不断地进行氧化反应，食品中酯类氧化生成的胆
固醇氧化物导致酯类酸败，蛋白质破坏和色素氧化，造成食品变质。生物体内的脂肪也是处于不断地氧化之中，氧自由基的产生和清除力求平衡。若失去平衡，将导致细胞损伤引起心脏病、癌症和加速衰老等严重疾病。因此，氧化产物是许多疾病的诱因， 必须外加抗氧化剂以维持氧代谢的平衡，深刻认识使用食品抗氧化剂的重要性和迫切性，加速食品抗氧化剂的开发利用。
参考文献：
[1]尤新.食品抗氧化剂与人体健康.食品与生物技术学报[J]，2006,25（2），1-7. [2]阎果兰，靳利娥.食品中抗氧化剂的发展趋势.山西食品工业[J]，2005,3,20-22. [3] 邓森元.食品抗氧化剂.广州化工[J],2004,32(2),53-55
[4]陈小强，张莹等.植物源食品抗氧化剂的筛选与研发趋势.特产研究[J],2011,1,73-75
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