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，導致食品中的油脂酸敗、褪色
、褐變、風味變劣及維生素破壞等，甚至產生有害物質
，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。

 

一
、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標準。由於分類依據不同，就會產生不同的分類結果。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
、水溶性和兼溶性三類。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櫚酸酯等。

 

　　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態氧淬滅劑等。

 

二、食品抗氧化劑的作用機理

 

　　由於抗氧化劑種類較多，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、通過抗氧化劑的還原作用，降低食品體係中的氧含量；

 

　　2、中斷氧化過程中的鏈式反應，阻止氧化過程進一步進行
；

 

　　3、破壞、減弱氧化酶的活性
，使其不能催化氧化反應的進行；

 

　　4
、將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。

 

　　下麵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製

 

　　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
，產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)反應機製
，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・的鏈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，產生穩定化合物時，反應才結束。

 

　　此過程中產生許多短鏈羰基化合物
，如醛
、酮
、羧酸等，是產生酸敗和劣昧的主要物質，而大量過氧化物的存在，對人體也會產生不良結果。

 

　　抗氧化劑的作用機理最主要是終止鏈式反應的傳遞，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，它不能引起鏈式反應，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羥基茴香醚（BHA）
、二丁基羥基甲苯（BHT）、沒食子酸丙酯（PG）
、叔丁基對苯二酚（TBHQ）、生育酚（維生素E）等，它們皆屬於酚類抗氧化劑
，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(dian)子(zi)雲(yun)作(zuo)用(yong)
，發(fa)生(sheng)共(gong)軛(e)效(xiao)應(ying)。這(zhe)種(zhong)共(gong)軛(e)的(de)結(jie)果(guo)使(shi)成(cheng)對(dui)電(dian)子(zi)並(bing)不(bu)固(gu)定(ding)在(zai)氧(yang)原(yuan)子(zi)上(shang)
，而(er)是(shi)部(bu)分(fen)分(fen)布(bu)到(dao)苯(ben)環(huan)上(shang)。這(zhe)樣(yang)，自(zi)由(you)基(ji)的(de)能(neng)量(liang)就(jiu)有(you)所(suo)降(jiang)低(di)，不(bu)再(zai)引(yin)發(fa)鏈(lian)式(shi)反(fan)應(ying)
，起(qi)到(dao)了(le)抗(kang)氧(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)。

 

　　酶mei促cu氧yang化hua褐he變bian是shi食shi品pin中zhong酚fen氧yang化hua酶mei催cui化hua酚fen類lei物wu質zhi發fa生sheng氧yang化hua形xing成cheng醌kun及ji其qi聚ju合he物wu的de一yi類lei反fan應ying。由you於yu反fan應ying生sheng成cheng了le黑hei色se素su類lei物wu質zhi
，使shi食shi品pin的de顏yan色se加jia深shen
，從cong而er影ying響xiang了le食shi品pin的de外wai觀guan質zhi量liang。

 

　　發生酶促氧化褐變需要3個條件：酚氧化酶

、氧、適當的酚類物質，這3個條件缺一不可。因此抑製食品酶促氧化褐變便可從這3個ge條tiao件jian考kao慮lv。由you於yu從cong食shi品pin中zhong除chu去qu酚fen類lei物wu質zhi的de可ke能neng性xing較jiao小xiao，可ke以yi采cai用yong的de主zhu要yao措cuo施shi就jiu是shi破po壞huai和he抑yi製zhi酚fen氧yang化hua酶mei的de活huo性xing及ji消xiao除chu氧yang。在zai食shi品pin中zhong添tian加jia適shi量liang的de抗kang氧yang化hua劑ji，通tong過guo還hai原yuan作zuo用yong，消xiao耗hao掉diao食shi品pin體ti係xi中zhong的de氧yang，就jiu可ke起qi到dao防fang止zhi食shi品pin的de酶mei促cu氧yang化hua褐he變bian。

 

三、關於天然抗氧化劑的研究

 

　　隨著消費者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，人們期待著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
，目前有抗壞血酸係列、茶多酚、植酸、甘草抗氧化物、腦磷脂、迷迭香提取物等，特別是異抗壞血酸鈉用量逐年迅速增加。

 

　　3.1 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)。易溶於水，幹燥狀態較穩定，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，遇光照顏色逐漸變深
，因此，應避光密閉保存。

 

　　本品能和氧結合成為除氧劑，抑製對氧敏感的食物成分的氧化
；能還原高價金屬離子，對鼇合劑起增效作用

；具有治療壞血病、解毒及維護毛細血管通透性等作用。目前主要的生產工藝有天然物提取法
、萊氏法和兩次發酵法。

 

　　實際使用中

，本品可應用於許多食品中，包括水果、蔬菜、肉、魚
、飲料及果汁等。應用於醃製肉製品，抗壞血酸作為發色助劑，0.02%~0.05％detianjialiang

，keyouxiaodicujinrouhongsedeyaxiaojijihongdanbaidechansheng，fangzhirouzhipindetuise，tongshiyizhizhiaiwuzhiyaxiaoandeshengcheng。yingyongyuguozhihetansuanyinliao，0.005%~0.002％的添加量可有效防止飲料變色和變味。應用於水果和蔬菜加工
，主要用來抑製褐變，保持風味和顏色。

 

　　3.2 茶多酚

 

　　茶多酚是茶葉中所含的一類多羥基酚類化合物，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%~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

，且抗氧化性能隨溫度的升高而增強，對動物油脂的抗氧化效果優於對植物油脂的效果

，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。

 

　　3.3 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個酸羥基都能對金屬離子起鼇合作用，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鼇合物。

 

　　我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2014)規定：用於對蝦保鮮，可按生產需要適量使用，允許殘留量為20mg/kg；用於食用油脂
、果蔬製品、飲料和肉製品，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鼇合劑，用於防止食品的氧化
、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；用於水產品罐頭，植酸可以防止鳥糞石結晶的形成和變色的產生
，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，植酸也可用於水果及蔬菜的保鮮，經對黃瓜、西紅柿、香蕉等的試驗均有明顯效果；對於肉類製品
，植酸可以鼇合其肌紅蛋白中的鐵，防止由鐵催化引起的脂肪氧化；植酸也可用於製酒工業的除金屬劑、水的軟化劑及保健飲料的快速止渴劑。

 

　　3.4 迷迭香

 

　　迷迭香，（拉丁學名：Rosmarinus officinalis）唇chun形xing科ke灌guan木mu。性xing喜xi溫wen暖nuan氣qi候hou，原yuan產chan歐ou洲zhou地di區qu和he非fei洲zhou北bei部bu地di中zhong海hai沿yan岸an。遠yuan在zai曹cao魏wei時shi期qi就jiu曾zeng引yin種zhong中zhong國guo。從cong迷mi迭die香xiang的de花hua和he葉ye子zi中zhong能neng提ti取qu具ju有you優you良liang抗kang氧yang化hua性xing的de抗kang氧yang化hua劑ji和he迷mi迭die香xiang精jing油you。

 

　　迷迭香抗氧化劑廣泛用於醫藥、油炸食品、富油食品及各類油脂的保鮮保質；而迷迭香香精則用於香料、空氣清新劑、驅蟻劑以及殺菌、殺蟲等日用化工業。

 

　　迷迭香提取物含有鼠尾草酸、迷迭香酸
、鼠尾草酚等多種有效成分，不僅具有傳統植物提取物具備的抗氧化作用，更具防腐、抗菌等活性。另外，迷迭香提取物還具有耐高溫的特性：在240℃下，依然極具穩定性，而一般的植物提取物的穩定性易受到溫度影響。

 

　　迷迭香作天然的抗氧化本草，在最近的一項研究中，美國桑福德-伯納姆醫學研究所的Stuart A.Lipton博士及其同事們報告稱，草藥迷迭香中的一種組分――鼠尾草酸（carnosic acid）能夠促進眼睛的健康。他們的發現表明，鼠尾草酸可能對影響外層視網膜的疾病具有臨床應用價值
，包括年齡相關性黃斑變性。

 

　　迷迭香酸（RosA）是從迷迭香中分離得到的一種水溶性的天然酚酸類化合物，分布較為廣泛，主要存在於唇形科、紫草科、葫蘆科、椴樹科、傘形科的多種植物中，尤以唇形科和紫草科植物中含量最高。

 

　　迷迭香酸是一種天然抗氧化劑
，其抗氧化活性強於維生素E、咖啡酸、綠原酸、葉酸等，有助於防止自由基造成的細胞受損。由於迷迭香提取物對光和熱以及酸不敏感，因此在食品補充劑
、食品飲料、鮮肉
，乃至調味品等領域都能發揮抗氧化作用，因此被業界公認為天然抗氧化劑。

 

四、天然抗氧化劑產業化過程中的問題及展望

 

　　4.1 天然抗氧化劑的來源

 

　　在一些藥食同源的植物中發掘新的原料來源。通過培育

、引種和篩選，獲得具有較高抗氧化活性物質的素材
，對天然抗氧化劑進一步產業化具有重大意義。

 

　　4.2天然抗氧化劑的提取純化

 

　　從(cong)生(sheng)物(wu)材(cai)料(liao)中(zhong)提(ti)取(qu)分(fen)離(li)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，生(sheng)物(wu)材(cai)料(liao)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)會(hui)幹(gan)擾(rao)提(ti)取(qu)效(xiao)果(guo)，所(suo)以(yi)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)大(da)量(liang)有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)或(huo)強(qiang)酸(suan)強(qiang)堿(jian)溶(rong)液(ye)提(ti)取(qu)，但(dan)提(ti)取(qu)物(wu)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)成(cheng)分(fen)純(chun)度(du)較(jiao)低(di)，不(bu)僅(jin)造(zao)成(cheng)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)而(er)且(qie)成(cheng)本(ben)提(ti)高(gao)。不(bu)利(li)於(yu)天(tian)然(ran)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)產(chan)業(ye)生(sheng)產(chan)。因(yin)此(ci)
，有(you)必(bi)要(yao)研(yan)究(jiu)抗(kang)氧(yang)化(hua)功(gong)能(neng)成(cheng)分(fen)的(de)提(ti)取(qu)、純化新技術。

 

　　通過物理場和酶輔助提取技術、超臨界萃取、膜分離、大孑L樹脂吸附、色譜分離等技術的應用
，建立高效提取純化抗氧化劑的方法，提高生產工藝的清潔程度，促進循環經濟的發展。

 

　　4.3抗氧化協同效應

 

　　目(mu)前(qian)，天(tian)然(ran)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)在(zai)市(shi)場(chang)中(zhong)多(duo)以(yi)單(dan)體(ti)的(de)形(xing)式(shi)出(chu)現(xian)。有(you)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)單(dan)體(ti)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)活(huo)性(xing)往(wang)往(wang)沒(mei)有(you)多(duo)組(zu)分(fen)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)活(huo)性(xing)高(gao)閻(yan)。例(li)如(ru)王(wang)紹(shao)美(mei)等(deng)人(ren)研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)茶(cha)多(duo)酚(fen)和(he)維(wei)生(sheng)素(su)C在豬油乳化體係中具有協同抗氧化作用。

 

　　天(tian)然(ran)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)一(yi)般(ban)除(chu)具(ju)有(you)高(gao)效(xiao)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)功(gong)能(neng)外(wai)
，還(hai)有(you)其(qi)他(ta)生(sheng)理(li)功(gong)能(neng)
，複(fu)合(he)型(xing)天(tian)然(ran)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)可(ke)以(yi)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)多(duo)種(zhong)生(sheng)理(li)功(gong)能(neng)，若(ruo)能(neng)產(chan)業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan)，則(ze)對(dui)人(ren)類(lei)健(jian)康(kang)具(ju)有(you)重(zhong)大(da)意(yi)義(yi)。