食品的變質，除了受微生物的作用而發生腐敗變質外，還會和空氣中的氧氣發生氧化反應，導緻食品中的油脂酸敗、褪色、褐變、風味變劣及維生素破壞等，甚至産生有害物質，從而降低食品質量和營養價值。誤食這類食品有時甚至會引起食物中毒，危及人體健康。在食品中添加抗氧化劑可以防止食品發生氧化變質。

食品抗氧化劑的定義

抗氧化劑是指能防止或延緩食品氧化性和延長貯存期的食品添加劑。具有抗氧化作用的物質有很多，但可用于食品的抗氧化劑應具備以下條件：①具有優良的抗氧化效果；②本身及分解産物都無毒無害；③穩定性好，與食品可以共存，對食品的感官性質(包括色、香、味等)沒有影響；④使用方便，價格便宜。

食品抗氧化劑的分類

目前，對食品抗氧化劑的分類尚沒有一個統一的标準。由于分類依據不同，就會産生不同的分類結果。

按來源可分為人工合成抗氧化劑(如BHA、BHT，PC等)和天然抗氧化劑(如茶多酚、植酸等)。

按溶解性可分為油溶性、水溶性和兼溶性3類。油溶性抗氧化劑有BHA、BHT等；水溶性抗氧化劑有維生素C、茶多酚等，兼溶性抗氧化劑有抗壞血酸棕榈酸酯等。

按作用方式可分為自由基吸收劑，金屬離子螯合劑、氧清除劑、過氧化物分解劑、酶抗氧化劑、紫外線吸收劑或單線态氧淬滅劑等。

食品抗氧化劑的作用機理

由于抗氧化劑種類較多，抗氧化的作用機理也不盡相同，歸納起來，主要有以下幾種：

1.是通過抗氧化劑的還原作用，降低食品體系中的氧含量；

2.是中斷氧化過程中的鍊式反應，阻止氧化過程進一步進行；

3.是破壞、減弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反應的進行；

4.是将能催化及引起氧化反應的物質封閉，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為例，對抗氧化劑的作用機理加以簡單介紹。

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地發生氧化反應，生成低級脂肪酸、醛、酮等，産生惡劣的酸臭和口味變壞等，是油脂及含油食品敗壞變質的主要原因。油脂的自動氧化遵循自由基(也稱遊離基)反應機制，首先脂肪分子(以RH表示)被熱、光或金屬離子等自由基引發劑活化後，分解成不穩定的自由基R·和H·。

當有分子氧存在時，自由基與氧氣反應生成過氧化物自由基，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·的鍊式反應又再傳遞下去，直到自由基和自由基或自由基和自由基失活劑(以x表示)相結合，産生穩定化合物時，反應才結束。

此過程中産生許多短鍊羰基化合物，如醛、酮、羧酸等，是産生酸敗和劣昧的主要物質，而大量過氧化物的存在，對人體也會産生不良結果。

抗氧化劑的作用機理最主要是終止鍊式反應的傳遞，模式如下(以AH表示抗氧化劑)：

抗氧化劑的自由基A·沒有活性，它不能引起鍊式反應，卻能參與一些終止反應。如：

A· A·→AA A· ROO·→ROOA_

油脂類抗氧化劑主要有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)、生育酚(維生素E)等，它們皆屬于酚類抗氧化劑，在形成自由基後比較穩定，其原因可解釋為：氧原子上不成對單電子能與苯環上的π電子雲作用，發生共轭效應。這種共轭的結果使成對電子并不固定在氧原子上，而是部分分布到苯環上。這樣，自由基的能量就有所降低，不再引發鍊式反應，起到了抗氧化作用。

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發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，使食品的顔色加深，從而影響了食品的外觀質量。

發生酶促氧化褐變需要3個條件：酚氧化酶，氧、适當的酚類物質，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。在食品中添加适量的抗氧化劑，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。

天然抗氧化劑

随着人們對食品安全性要求的提高和對化學合成品的安全事件疑慮增加，人們期待着開發出安全且高效的天然抗氧化劑。

我國允許使用的天然抗氧化劑品種正在不斷增加，除列入食品營養強化劑的維生素E(生育酚)外，目前有抗壞血酸系列、茶多酚、植酸、甘草抗氧化物、腦磷脂、迷疊香提取物等，特别是異抗壞血酸鈉用量逐年迅速增加。

1、維生素C

又名L-抗壞血酸，簡稱VC，為白色或略帶淡黃色的結晶或粉末，無臭，味酸，熔點190-192℃(分解)。易溶于水，幹燥狀态較穩定，但水溶液很容易被氧化分解，在中性或堿性溶液中尤甚；重金屬離子可促進其氧化分解，遇光照顔色逐漸變深，因此，應避光密閉保存。

本品能和氧結合成為除氧劑，抑制對氧敏感的食物成分的氧化；能還原高價金屬離子，對鳌合劑起增效作用；具有治療壞血病、解毒及維護毛細血管通透性等作用。目前主要的生産工藝有天然物提取法、萊氏法和兩次發酵法。

實際使用中，本品可應用于許多食品中，包括水果、蔬菜、肉、魚、飲料及果汁等。應用于腌制肉制品，抗壞血酸作為發色助劑，0.02％--0.05％的添加量，可有效地促進肉紅色的亞硝基肌紅蛋白的産生，防止肉制品的褪色，同時抑制緻癌物質亞硝胺的生成。應用于果汁和碳酸飲料，0.005％—0.002％的添加量可有效防止飲料變色和變味。應用于水果和蔬菜加工，主要用來抑制褐變，保持風味和顔色。

2、茶多酚

茶多酚是茶葉中所含的一類多羟基酚類化合物，簡稱為TP。主要化學成分為兒茶素類(黃烷醇類)、黃酮及黃酮醇類、花青素類、酚酸及縮酚酸類、聚合酚類等化合物的複合體。其中兒茶素類化合物為茶多酚的主體成分，約占茶多酚總量的65％一80％。兒茶素類化合物主要包括兒茶素(EC)、沒食子兒茶素(EGC)、兒茶素沒食子酸酯(ECG)和沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)4種物質。

茶多酚具有較強的抗氧化作用，尤其酯型兒茶素EGCG，其還原性甚至可達VC的100倍。4種主要兒茶素化合物中，抗氧化能力為EGCG>EGC>ECG>EC>BHA，且抗氧化性能随溫度的升高而增強，對動物油脂的抗氧化效果優于對植物油脂的效果，與VE、VC、卵磷脂、檸檬酸等配合使用，具有明顯的增效作用，也可與其他抗氧化劑聯合使用。

3、植酸

又名環已六醇六磷酸酯、肌醇六磷酸，簡稱PA，黃色至黃褐色粘碉狀液，水溶液強酸性，遇高溫易分解。植酸有很強的抗氧化能力，與VE混合使用，具有相乘的抗氧化作用。植酸分子中的12個酸羟基都能對金屬離子起鳌合作用，在低pH值下可定量沉澱鐵離子，中等pH值或高pH值下可與所有的其他多價金屬離子形成不溶性鳌合物。

我國《食品添加劑使用衛生标準》(GB2760-2014)規定：用于對蝦保鮮，可按生産需要适量使用，允許殘留量為20mg/kg；用于食用油脂、果蔬制品、飲料和肉制品，最大使用量為0.2g/kg。

實際應用中，植酸常作為抗氧化劑及金屬離子鳌合劑，用于防止食品的氧化、褐變或褪色。

在植物油中添加0.01％即可明顯地防止植物油的酸敗；用于水産品罐頭，植酸可以防止鳥糞石結晶的形成和變色的産生，添加0.1％-5％的植酸可防止貝類罐頭變黑；

添加0.1%％的植酸和1％的檸檬酸鈉可防止蟹肉罐頭出現藍斑；添加0.01％-0.05％的植酸與0.3％的亞硫酸鈉，防止鮮蝦變黑效果甚好，且可避免二氧化硫殘留量過高，植酸也可用于水果及蔬菜的保鮮，經對黃瓜、西紅柿、香蕉等的試驗均有明顯效果；

對于肉類制品，植酸可以鳌合其肌紅蛋白中的鐵，防止由鐵催化引起的脂肪氧化；植酸也可用于制酒工業的除金屬劑、水的軟化劑及保健飲料的快速止渴劑。

來源：中國食物與營養 作者：李銀聰，阚建全，柳中

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