采用抗氧化剂来防止食品的氧化是贮藏食品的最常用也是非常有效的手段。抗氧化剂一般可分为油溶性和水溶性两类。前者包括天然的VE和人工合成的没食子酸丙酯(PG)、抗坏血酸酯类、丁羟基茴香醚(BHA)和二丁基羟基甲苯(BHT)等;后者包括VC和异VC及其盐类、植酸、茶多酚等。其中用得较多的是BHA,BHT等合成抗氧化剂。但它们的安全性存在着一些问题,动物实验表明它们有一定的毒性和致癌作用;另外,近年来人们对合成食品添加剂的怀疑和排斥心理,使这些物质的使用受到限制。
天然抗氧化剂由于安全、无毒等优点受到欢迎,天然抗氧化剂的研究也成为油脂化学的一个热点。目前,已取得了许多研究成果。
1 中草药提取物
近几年来,我国的一些研究报告指出,红参、当归、生地、酸枣仁、阿魏酸等中草药及其成份均有抗脂质过氧化作用,抑制丙二醛的生成。
阿魏、川芎、根荭等植物中所含的阿魏酸是一种抗氧化剂,其苯环上的羟基是抗氧化的活性基团,可消除自由基,抑制氧化反应和自由基反应。阿魏酸钠还能抑制OH诱导的脂质过氧化反应,保护生物膜的结构和功能。
人参茎根、三七根等植物中提取的天然化合物人参皂甙Rbl具有显著的抗脂质过氧化作用。它不但可以直接消除自由基,还可通过间接过程消除自由基。
另外,我国台湾、日本、韩国等学者对中草药的提取物的抗氧化作用也进行了很多研究,并取得了大量成果。
Kim等对180种中草药的甲醇提取物的抗氧化作用进行筛选,发现乌附子、白屈菜、细辛等11味中药有极强抗氧化能力。其中以淫羊藿、丁香、补骨脂的不同极性提取物;黄芩、甘草的甲醇提取物抗氧化性能最为突出。补骨脂的甲醇提取物对猪油的抗氧化性良好,以HPLC分析表明其中含有大量的生育酚。
我国台湾学者Su等人用乙醇提取195种中草药,研究表明其中22种强于等重量的生育酚的抗氧化能力。其中金锦香、石榴皮、马鞭草的甲醇提取物和金锦香、三七草、芡实、钩藤(产于我国台湾)的乙酸乙酯提取物的抗氧化能力均强于BHA。
2 黄酮类化合物
黄酮类化合物是广泛存在于大自然界的一大类化合物,大多具有颜色。在植物体内大部分与糖结合成甙,一部分以游离形式存在。黄酮类化合物是指两个芳环(A与B)通过三碳链相互联结而成的一系列化合物。
荔枝草在油脂中具有较强的抗氧化作用,其最佳溶剂提取物在猪油中添加0.06%有大于BHT最大允许使用量的抗氧化作用,并且与0.02%量的增效剂柠檬酸一起添加在大豆烹调油中,抗氧化效果比BHA和BHT都强。采用化学显色法等初步推断,其主要有效抗氧化成分为黄酮类化合物。
水稻壳的甲醇提取物的抗氧化能力强于生育酚,其中一种活性成分为异杜荆葡基黄酮,其抗氧化能力与生育酚相当,具有独特的C-糖甙结构。大麦叶中也有一种C-糖甙化合物对花生四烯酸的抗氧化能力强于生育酚。以荞麦壳中提取出的成分也具有抗氧化作用,如芸香苷、槲皮苷等。
黄酮类化合物的抗氧化性强弱与其结构有关:黄酮醇的抗氧化能力强于黄酮,B环上具有3',4'邻二酚羟基的黄酮抗氧化性最好;A环上的5,7,8位增加羟基可以不同程度地增加抗氧化能力。
3 辛香料提取物
人类使用辛香料的历史源远流长,人类的食文化中,辛香料占有独特的一度之地。辛香料不仅可以作为食品调味剂,还可防止食品变质。
芝麻是使用最早的辛香料之一,芝麻油深受人们喜爱。人们历来认为芝麻油的稳定性高是因为芝麻酚及γ-生育酚的作用,后来研究发现芝麻油中尚有多种抗氧化物,如芝麻酚二聚物,丁香酸,阿魏酸与4种木聚糖系列化合物。生姜也是人们喜爱的辛香料,姜中的姜油酮、6-姜油醇、6-姜油酚均具有较强的抗氧化活性。胡椒是使用最广泛的辛香料之一。N.Nakatani等人从胡椒的三氯甲烷提取物中得到5种酚系酰胺,它们均是无色、无味、无嗅的化合物,抗氧化活性均优于α-生育酚。
关于迷迭香的研究报道也较多。通过正已烷提取分离得到的迷迭香酚、表迷迭香酚和异迷迭香酚,它们对猪油和亚油酸都有很强的抗氧化能力,尤其对猪油的抗氧化能力是BHA和BHT的四倍。通过甲醇提取分离得到的鼠尾草酚、迷迭香二酚、迷迭香醌和乌索酸,前三种化合物有抗氧化能力与BHA,BHT相当,后一种酸的抗氧化性不明显。
另外,对于百里香,大蒜,丁香,肉豆寇等辛香料的提取物的抗氧化性都有人进行了研究。
4 其它天然抗氧化物质
在食品加工和贮存过程中常常发生非酶催化的褐变反应,它是糖的羰基和蛋白质或氨基酸的氨基之间发生缩合而成的,这种反应称为美拉德反应,其反应产物具有抗氧化性,反应进行程序越深,其产物的抗氧化效果越明显。
石轶松曾对永川豆豉中通过美拉德反应得到的类黑精的抗氧化性进行了研究,发现各种添加量的豆豉类黑精均有抗氧化作用,其中0.5%和1.0%添加量抗氧化效果较明显,1.0%的添加量与0.2%的BHT作用相当。
翁新楚等人对多胺型化合物精胺的抗氧化性质进行了研究,发现在0.02~0.08%的范围内有较强的抗氧化作用,并随浓度的升高而急剧升高,酚型抗氧化剂BHA和BHT也有较强的抗氧化性能,但较多胺型弱。
另外,还有一些生物碱、愈疮酸和某些微生物的代谢产物都具有一定的抗氧化作用。
5 总结
以天然食用抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品工业的发展趋势,开发实用、高效、成本低廉的天然抗氧化剂仍是天然抗氧化剂研究重点。尤其在我国食品添加剂中,抗氧化剂是最薄弱的一环。因此,对于天然食用抗氧化剂的研究开发亟待加强。 |