王勤
食用油脂在貯藏過(guò)程中,如果長(zhǎng)期受空氣、光照、溫度、水分、雜質(zhì)、重金屬離子及微生物等因素的影響,會(huì)發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化作用表現(xiàn)為油脂酸敗。油脂酸敗會(huì)影響人們身體健康,為了延緩油脂加工、貯藏以及使用過(guò)程中的油脂酸敗,眾多食品研究者從多方面進(jìn)行了研究,其中最重要的途徑就是在食用油脂中添加抗氧化劑。
油脂氧化的概念
油脂的酸敗可分為水解酸敗和氧化酸敗。水解酸敗是指脂肪在高溫、酸、堿或酶的作用下,水解為脂肪酸和甘油,當(dāng)游離脂肪酸含量達(dá)到2%時(shí),將產(chǎn)生不良?xì)馕?。氧化酸敗是指油脂與空氣中的氧接觸后自發(fā)進(jìn)行的氧化反應(yīng),氧化酸敗產(chǎn)生的過(guò)氧化物本身無(wú)色無(wú)味,對(duì)油脂品質(zhì)影響很小,但其不穩(wěn)定易分解,其分解物累積到一定濃度時(shí)對(duì)人體有害。一般常溫下氧化的油脂,其過(guò)氧化值不超過(guò)50 mmol/ L時(shí),不顯毒性。油脂氧化包括自動(dòng)氧化、酶促氧化和光氧化,其中油脂自動(dòng)氧化是食用油脂劣變最主要的原因。
油脂的抗氧化機(jī)理
自由基終止劑。自由基終止劑分子中含有酚類(lèi)結(jié)構(gòu),可提供氫原子(或正電子),使自由基轉(zhuǎn)化為穩(wěn)態(tài)的化合物,進(jìn)而中斷自由基反應(yīng),如丁基羥基茴香醚(BHA)、維生素E等。
螯合劑。螯合劑分子結(jié)構(gòu)中的堿土金屬離子可以與油脂中的多價(jià)金屬離子形成絡(luò)合物,進(jìn)而使之喪失氧化催化能力,抑制油脂氧化,如EDTA、檸檬酸等。
作用于有關(guān)自由基的酶??寡趸瘎┰隗w內(nèi)可以抑制產(chǎn)生自由基的酶的活性,或提高可以清除自由基的酶的活性,從而表現(xiàn)出抗氧化作用。褪黑素是影響細(xì)胞及組織的一些抗氧化酶類(lèi),可以增強(qiáng)超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等的活性,達(dá)到清除自由基的作用。
油脂抗氧化劑及其分類(lèi)
合成抗氧化劑。人工合成抗氧化劑有很多,主要是苯酚或芳胺類(lèi),其機(jī)理是通過(guò)鏈阻斷達(dá)到抗氧化目的,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明人工合成抗氧化劑具有一定的毒性和致癌作用,從而使這些物質(zhì)的使用受到限制。目前使用的主要有四個(gè):丁基甲氧基苯酚(BHA)、丁基對(duì)苯酚(TBHQ)、丁基甲基苯酚 (BHT) 和沒(méi)食子丙脂(PG)。
天然抗氧化劑。天然抗氧化劑主要是指水果、蔬菜及藥用植物中所含的抗氧化劑,如竹葉中提取的竹葉黃酮就是一種優(yōu)質(zhì)的天然抗氧化劑。有效利用天然抗氧化劑是油脂行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
(1)黃酮類(lèi)化合物:黃酮類(lèi)化合物是一類(lèi)廣泛存在于綠色植物中的天然有機(jī)化合物,其中最著名的化合物就是槲皮素,研究表明槲皮素具有抗氧化、抗炎、抗癌變、抗衰老等多種生理功能。
(2)茶多酚:茶多酚是茶葉中多酚類(lèi)物質(zhì)的總稱(chēng),它與蛋白質(zhì)產(chǎn)生沉淀并和多種金屬離子絡(luò)合,從而抑制氧化酶的活性,對(duì)自由基進(jìn)行間接清除,從而起到間接抗氧化作用;徐瑋等通過(guò)在日糧中添加茶多酚喂養(yǎng)幼犬,證實(shí)了茶多酚對(duì)機(jī)體抗氧化及免疫功能的影響具有積極作用。
(3)多糖類(lèi)化合物:多糖可以直接作用于自由基本身,捕獲脂質(zhì)氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的活性氧,或提供氫原子與羥自由基·OH結(jié)合形成水,達(dá)到清除自由基的目的;還可以通過(guò)提高體內(nèi)原有抗氧化酶如超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶等的活性,間接發(fā)揮抗氧化作用;多糖分子還可以絡(luò)合產(chǎn)生活性氧所必需的金屬離子。
(4)多肽:某些食物來(lái)源的肽可抑制體內(nèi)血紅蛋白、脂氧合酶催化的脂肪酸敗作用。此外,從蘑菇和蜂蜜中鑒別出幾種低分子量的抗氧化肽,可直接與多酚氧化酶催化后的醌式產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng),阻止聚合氧化物的形成,從而防止食品的棕色反應(yīng)。
(5)番茄紅素:番茄紅素可與細(xì)胞有氧代謝過(guò)程中產(chǎn)生的活性氧發(fā)生反應(yīng),防止活性氧對(duì)組織細(xì)胞的破壞。研究表明,番茄紅素可通過(guò)物理和化學(xué)的方式猝滅單線(xiàn)態(tài)氧,清除自由基。
(6)香辛料:丁香、迷迭香、桂皮、白芷等提取物具有很好的抗氧化活性,其中白芷提取物能有效地清除超氧根離子和羥基,既堵住自由基產(chǎn)生的源頭又清除氧化作用最強(qiáng)的羥基,呈現(xiàn)較好的抗氧化活性。
展望
油脂中的抗氧化劑種類(lèi)和濃度直接影響抗氧化劑效果,不同抗氧化劑復(fù)配可有效提升抗氧化效果是油脂工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。天然食品抗氧化劑無(wú)毒無(wú)害,同樣具有良好的抗氧化效果,但使用成本要高一些,以天然食品抗氧化劑取代化學(xué)合成抗氧化劑是今后油脂抗氧化劑發(fā)展的重要趨勢(shì)。