油脂抗氧化劑的種類分析
來(lái)源:環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2015-04-30 13:33:36
油脂及食品中的油脂在常溫下可發(fā)生兩種化學(xué)變化:水解和氧化。水解一般受脂肪酶催化而使油脂水解為甘油、單雙甘油酯和游離脂肪酸,可通過(guò)精煉除去。更普通和重要的是油脂的氧化,這是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程,也是使用抗氧化劑的主要目的??寡趸瘎┦侵改芊乐褂椭坝椭称芬蜓趸鴮?dǎo)致變質(zhì)的一類食品添加劑。主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸敗,延長(zhǎng)油脂及食品的保質(zhì)期。
1.抗氧化劑的類型
抗氧化劑可分為合成抗氧化劑和天然抗氧化劑兩種。
1.1合成抗氧化劑
常見的油溶性抗氧化劑只有十多種,其中主要為BHA、BHT、PG、TBHQ、THBQ、NDGA和合成生育酚等其中最常用的是TBHQ、BHA、BHT、PG。但是由于毒性問(wèn)題,BHT在美國(guó)及日本已經(jīng)停止使用;BHA在日本也已禁用。美國(guó)目前正在作是否能夠繼續(xù)使用BHA的深入研究。PG又由于溶解度及變色等問(wèn)題,用途不廣。常見的合成抗氧化劑介紹如下:
BHA(ButylatedHydroxyanisole)
BHA(叔丁基羥基茴香醚)是85%的2-叔丁基-4-甲氧基苯酚和15%的3-叔丁基-4-甲氧基苯酚的混合物,熔點(diǎn)約為50℃,常溫下呈白色蠟片狀,易溶于油脂,難溶于水,有酚味,但在低濃度時(shí)不易覺(jué)察。若與BHT、PG混合使用,則可以達(dá)到相互增效的效果。
2-叔丁基-4-甲氧基苯酚
3-叔丁基-4-甲氧基苯酚
BHA用于食品抗氧化劑始于1954年。對(duì)動(dòng)物性油脂的抗氧化作用比之植物油更有效。對(duì)熱較穩(wěn)定,在弱堿條件下也不會(huì)被破壞,,故有較好的持久能力。尤其是用于動(dòng)物油脂制作的烘烤食品。有一定的酚味和一定的揮發(fā)性。能被水蒸氣蒸餾,故在高溫制品中,尤其是在水煮制品中易損失。可用于食品包裝材料。BHA的相對(duì)毒性(LD504.1-5.0,大鼠)略低于BHT(LD501.7-2.5,大鼠)。
日本于1981年發(fā)現(xiàn)BHA對(duì)大白鼠前胃有致癌作用,故自1982年5月起,限令只準(zhǔn)用于棕櫚油和棕櫚仁油,其它禁用至今。1986年FAO/WHO曾報(bào)告BHA對(duì)大白鼠的致癌作用取決于劑量,對(duì)狗無(wú)致癌作用,但對(duì)狗和豬可引起食道增生,故當(dāng)時(shí)規(guī)定其ADI值由暫定0-0.6mg/kg降至0-0.3mg/kg。至1989年評(píng)價(jià)時(shí),認(rèn)為只有在大劑量(20g/kg)時(shí)才會(huì)誘發(fā)大鼠前胃癌,1.0g/kg劑量未見有增生現(xiàn)象,考慮到對(duì)狗無(wú)有害作用,且人類無(wú)前胃,故正式制定BHA的ADI值為0-0.5mg/kg.因此在正常使用范圍內(nèi)是安全的。
BHT(ButylatedHydroxytoluene)
BHT(二叔丁基羥基甲苯)是2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,熔點(diǎn)約為70℃,常溫下呈白色晶體,易溶于油。
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚
BHT只有一個(gè)活性基團(tuán),只能提供一個(gè)氫原子,作為抗氧化劑始于1940年。BHT在果仁、精油、含脂食品等中有較好的穩(wěn)定性,但因在高溫下不穩(wěn)定而受到限制,如在油炸和小食品中可喪失90%,餅干約喪失35%,但如與BHA合并使用可明顯提高抗氧化效果。BHT有抑制人體呼吸酶活性、使肝臟微粒體的酶活性增加等報(bào)道,故被希臘、土耳其、印尼、奧地利、牙買加、摩洛哥等國(guó)禁用,美國(guó)FDA一度亦曾禁用,后證明在允許使用劑量范圍內(nèi)其安全性還是有保證的,故仍列為GRAS范圍。FAO/WHO與1995年重新制定BHT的ADI值額為0—0.3mg/kg。
TBHQ(Tert-butyhydroquinone)
TBHQ是2-叔丁基對(duì)苯二酚。熔點(diǎn)127℃,常溫下呈白色粉沫,可溶于油脂,微溶于水,耐高溫,不會(huì)引起油脂變色,有酚味。到目前為止,TBHQ是一種效果最好的油脂抗氧化劑。另外,TBHQ對(duì)食品及飼料具有較強(qiáng)的抑制細(xì)菌和霉菌作用。2-叔丁基對(duì)苯二酚TBHQ是一種二酚類抗氧化劑,可提供兩個(gè)氫原子。TBHQ在美國(guó)于1972年由FDA批準(zhǔn)使用,中國(guó)于1991年批準(zhǔn)使用,對(duì)于大多數(shù)油脂,尤其是植物油,具有比BHA等更好的抗氧化能力,他不會(huì)因遇到銅、鐵之類金屬而發(fā)生呈色和風(fēng)味方面的變化,只有在堿性條件下才會(huì)變成粉紅色。對(duì)熱的穩(wěn)定性優(yōu)于BHA和BHT,因沸點(diǎn)高達(dá)298℃,故在一般200℃左右煎炸溫度下不會(huì)因揮發(fā)而失效,故常用于煎炸油的抗氧化。實(shí)際上TBHQ常與BHA、BHT合用。但不能與PG合用,以免呈色改變。也常與檸檬酸合用,以提高保存效果。暫定ADI值0—0.2mg/kg。目前,美國(guó)、巴西、墨西哥、阿根廷、智利、哥倫比亞、澳大利亞、新西蘭、韓國(guó)、中國(guó)、馬來(lái)西亞、菲律賓、南非等國(guó)允許使用。但美國(guó)認(rèn)為TBHQ的安全限度高出正常使用量1000-10000倍。
沒(méi)食子酸酯(Alkygallates)
沒(méi)食子酸酯是沒(méi)食子酸與醇酯化而成的一大類化合物。包括PG(沒(méi)食子酸丙酯)、BG(沒(méi)食子酸丁酯)、OG(沒(méi)食子酸辛酯)、lG(沒(méi)食子酸十二烷酯)等。常溫下沒(méi)食子酸酯為白色粉沫,低分子量的沒(méi)食子酸酯如PG、BG在油脂中的溶解度低,但是通過(guò)增長(zhǎng)醇的鏈長(zhǎng),可以明顯提高沒(méi)食子酸酯在油中的溶解度。沒(méi)食子酸酯的抗氧化能力較強(qiáng),但是,在水存在下,容易和油脂中的微量金屬結(jié)合成藍(lán)黑色物質(zhì)而影響油脂色澤。
沒(méi)食子酸丙酯中國(guó)僅批準(zhǔn)PG可以使用,其他酯類在日本等國(guó)已批準(zhǔn)使用。在各種油脂中,有比BHA、BHT更強(qiáng)的抗氧化能力,尤其是在奶油和禽脂中,但不如TBHQ。由于PG的熔點(diǎn)較低(約150℃),故不能用于油炸食品,常用于不能使用TBHQ的場(chǎng)合。常與BHA和BHT合用。也常與檸檬酸合用,能與Fe二價(jià)離子形成紫色絡(luò)合物而起變色,故在使用范圍上受到很大的限制,故需與檸檬酸等螯合劑配合使用,以避免顏色變深。FAO/WHO1995年對(duì)PG所規(guī)定的ADI值為0—1.4mg/kg。
PG為中國(guó)、美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)允許使用。由于其原料主要依靠少量天然五倍子等,故實(shí)際用量不太多,價(jià)格也遠(yuǎn)比BHT貴,甚至比BHA也高。
1.2天然抗氧化劑
除了植物油脂中普遍存在的生育酚和個(gè)別油品中存在的阿魏酸、棉酚、芝麻酚和角鯊烯等天然抗氧化劑外,科學(xué)家還從很多香辛料和中草藥如辣椒、胡椒、花椒、丁香、迷迭香、鼠尾草、丹參中提取了油脂抗氧化劑。
生育酚
生育酚有多種類型,其中已經(jīng)研究清楚的有α、β、γ、δ-生育酚和相應(yīng)的生育三烯酚共八種。生育酚普遍存于植物油中,其抗氧化能力為α<β<γ<δ。生育三烯酚抗氧化能力分別略大于相應(yīng)的生育酚。生育酚主要存在于豆油和小麥胚芽油中。市售的生育酚是從油脂脫臭溜出物中提取的。
茶多酚
茶多酚是茶葉中酚類物質(zhì)及其衍生物的總稱,并不是一種物質(zhì),因此常稱多酚類。過(guò)去茶多酚又稱作茶鞣質(zhì)、查單寧。茶多酚在茶葉中的含量一般在15-20%。在茶多酚各組分中,以黃烷醇類為主,黃烷醇類又以兒茶素類物質(zhì)為主。兒茶素類物質(zhì)的含量約占茶多酚總量的70%。茶多酚中的兒茶素抗氧化能力比生育酚、BHT、BHA強(qiáng)好多倍。
雖然抗氧化劑種類很多,但是,受毒性、抗氧化效果、價(jià)格、來(lái)源等因素的限制,能作為商品出售的抗氧化劑種類卻不多。