抗养化剂
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1、自由基吸收剂:如酚类抗氧化剂,维生素E。
2、氧清除剂:如抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、异抗坏血酸和异抗坏血酸钠等。
3、金属离子螯合剂:枸橼酸、EDTA和磷酸衍生物。
食品中抗氧化剂可以防止各种食品成分的氧化反应。食品氧化可以导致不良褐变和味道改变。抗氧化剂和氧气反应,因此抵消负面影响。例如:维生素C(E300)和维生素E(E308).在人体内抗氧化剂通过中和“自由基”(细胞代谢的天然副产物)的不良作用来保护主要的细胞物质。氧气被代谢或被人体燃烧时形成自由基。它们通过细胞运输,破坏其他分子结构,导致细胞受损。这样的细胞损坏被认为是衰老和各种健康问题的原因。活跃于人体内的抗氧化剂是维生素A、C、E和多酚(植物化学物质,存在于茶和水果中)。维生素C、E和β-胡萝卜素(维生素A的前身)和矿物质硒都具备抗氧化的特性。也就是说它们可以保护细胞膜中的脆弱的蛋白质和脂质,在阻断高度反应性的氧原子(自由基)的过程中扮演重要角色。自由基是带有一个或多个不成对电子的分子,抗氧化剂可以清除这些自由基,与其他分子快速反应,起始的链反应被称为氧化。自由基是代谢过程的常规产物,人体会产生自身的抗氧化剂来保持平衡。然而,压力,年龄老化和环境条件,像空气污染和吸烟都会增加身体中自由基的数量,从而破坏平衡。极不稳定的自由基可以损害健康的DNA,并且与伴随着老龄化的一些变化相关(比如老年斑的恶化,老年人失明的主要原因),还会导致一系列疾病,如癌症、心脏病和中风。研究表明水果和蔬菜中的天然抗氧化剂具有保护效果。例如维生素E和β-胡萝卜素可以保护细胞膜;维生素C可以排出细胞内的自由基。动物营养学:抗氧化剂antioxidant为防止饲料中某些活性成分被氧化变质而掺入饲料的添加剂。
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2、当自由基从细胞膜上夺取一个电子后,就产生了另一个新的自由基,并开始了链反应。
3、电子夺取链反应侵蚀细胞膜,导致细胞完整性的丧失为癌症及其它疾病打开了方便之门。
4、由于其特殊的分子结构,抗氧化剂能给出一个电子给自由基而自身不会形成有害的能引发链反应的危险物质。
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1、自由基吸收剂自由基淬灭剂AH能淬灭自由基(LOO•,LO•),从而中断链反应并形成活性比较低的抗氧化剂自由基(A•)(如方程(1)和(2)所示意),这种自由基不与脂类进一步反应。(1)(2)自由基淬灭剂能借助键的均裂释放出体积小、亲合性很强的氢自由基,被链反应生成的自由基俘获而生成分子态化合物,将高势能的极活泼的自由基转变为较稳定的分子,从而中断了链反应的传递速度,阻止了油脂被进一步氧化。作为自由基吸收剂的物质必须具备两个条件:一是它本身给出氧自由基的均裂能较低,即极容易给出氢自由基;二是它自身转变成的自由基较油脂氧化链式反应生成的自由基更能稳定存在。自由基吸收剂包括多羟基酚和有空间位阻的酚类化合物,多数抗氧化剂包括目前常用的BHA、BHT、PG、TBHQ、生育酚等酚类抗氧化剂、黄酮类物质、以及一些香辛料提取物如鼠尾草酚酸等都是有效的自由基吸收剂,它们主要作为电子或者氢的给予体,与脂类的自由基反应,将自由基转变为相对稳定的化合物,从而中止自动氧化反应。在正常的氧存在下,首先引发的脂肪酸过氧化物自由基(ROO•),ROO•自由基可以与一个氢给予体AH反应直接转变成氢过氧化物,如反应式(1)。多数食品抗氧化剂都可迅速将一个氢原子提供给脂类化合物游离基,从而干扰脂类化合物的自动氧化反应,如式(2)另外ROO•自由基是一个氧化剂,它很容易被还原成相应的负离子,负离子与一个电子给予体反应转变成氢过氧化物,如反应式(3),(3)在脂类化合物的自由基反应中,另一个重要的自由基是R•,R•是一个还原剂,可以被电子接受体消除,如反应式(4)。(4)当抗氧化剂向自由基L•或LOO•提供了氢之后,本身成为自由基A•,这种自由基比脂类化合物自由基稳定,另外它们可以结合成稳定的二聚体,或与ROO•之类结合成稳定的二聚体而成为稳定化合物。甾醇类抗氧化剂也是这类自由基清除剂。它的作用模式一般是链上的烯丙基甲基上给出一个氢原子(传递给过氧化物自由基),而后异构化变成一个相应的较氢过氧化物更稳定的烯丙基自由基。将这类化合物加到尚未严重酸败的体系中是有效的,但是将它们加到已经严重氧化的体系中则是无效的,因为在严重酸败的油中,自由基的浓度掩盖了抗氧化剂的抑制作用。
2、激发态氧湮灭剂单质氧有两种存在能量状态,一是单线态,即激发态(1O2);另一是三线态(3O2),即基态。单线态即激发态氧能将脂类化合物氧化成氢过氧化物,是油脂氧化的原因之一。胡萝卜素在低氧压力下能将单线态氧(激发态)转变为三线态(基态)氧,消除了单线态氧的存在,从而起到抗氧化作用。1O2+β-胡萝卜素——β-胡萝卜素+3O2
3、金属离子螯合剂食品通常含有微量的金属离子。这些金属离子的来源,一是含金属的活化酶或其分解产物,二是在食油炼制、食油氢化及食品加工中接触金属容器。重金属,特别是那些具有两价或更高价态且在它们之间有合适的氧化还原电势(例如钴、铜、铁、锰等)的金属,可缩短链反应引发期的时间,加快脂类化合物氧化的速度。已经证明,金属和金属盐的卟啉环络合物浓度为10-8mol/L时,则产生强氧化效应。一些含氧配位原子的络合剂可作为抗氧化剂,因它们与金属离子络合后可降低氧化还原电势,稳定金属离子的氧化态,有效地抑制金属离子的促氧化效应。如柠檬酸、EDTA、多磷酸盐、植酸、卵磷脂等。
4、氧气清除剂氧气清除剂通过除去食品中的氧而延缓氧化反应的发生。可作为氧气清除剂的化合物主要有抗坏血酸、抗坏血酸酯、异抗坏血酸或异抗坏血酸钠等。当抗坏血酸起氧气清除作用时,本身被氧化成脱氢抗坏血酸,所以抗坏血酸的2-和3-位必须是不饱和的。抗坏血酸通过清除某些食品中的氧气而起抗氧化作用,与自由基吸收剂(如生育酚)结合使用更加有效。
5、酶抗氧化剂的作用机理在生物体内各种自由基对脂类化合物起氧化作用。由黄质氧化酶和过氧化物作用产生的超过氧化物自由基O2-可以被超过氧化物歧化酶除去。
6、在转变过氧化氢成为水和氧的反应中,酶催化也起了重要的作用。
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易氧化物质的氧化和抗氧化别的作用机理
易氧化物质的自动氧化作用,主要是由于不饱和键受氧作用而引起。氧化过程通常可分三阶段:
①诱导阶段:RH十02一R•十oh此阶段主要产生自由基团。一般作用缓慢,但在氧气、水分、金属盐、光、热存在条件下则较易进行。
②波及阶段:R•十02一roo.roo.+RH→Rooh+R.此阶段进行速度较快,主要是因不饱和键一C=C-氧化成过氧化物,此类过氧化基团又可促进其他不饱和键氧化。若有金属离子存在的条件下则进行更快。即由于金属离子传递电子的作用而对这种氧化起到催化作用。热、光因可作能源,也加速这类反应。
③终了阶段:R•十R•一R:R、R•十Roo•一RooRRoo•十Roo•一RooR十02此阶段自由基同相互结合,多发生在油脂己酸败之后。由于抗氧化剂都含有不稳定的“一H”自身易失去“一H”被氧化,而活性氧化基团因接受“~H”得到电子。变为稳定的非活性基团,失去对其他物质的氧化作用。其作用模式:抗氧化剂-H十ROO.-ROOH+抗氧化剂(失去抗氧化作用)即由于非活性基团的形成切断了进一步氧化链锁反应而起到抗氧化作用。抗氧化剂本身则因丧失了不稳定氢而不再具有抗氧化作用。可见,抗氧化剂并不能永远防止饲料成分的氧化,也不能使已酸败的物质变为不酸败。因此抗氧化剂的应用必须在氧化作用发生之前或刚开始氧化时才能起到理想的作用.而且,若需长期保存,包装器皿(或袋)内应尽量减少空隙,降低氧含量。目前采用除氧剂减少粮食和饲料仓中氧气的方法已有应用。抗氧化剂的活性是以添加抗氧化剂后一定量(如kg)饲料中过氧化物达到某一摩尔量的时间表示。即达到xMeg/kg所需时间,X:视具体情况而定。
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1、低浓度即应有很强的抗氧化作用
2、毒性小,本身及其代谢产物对人和动物健康无害
3、不应使饲料产生特异气味或颜色,降低适口性
4、在饲料中易于测定,成本低
(二)抗氧化剂的种类可作为饲料抗氧化剂的物质很多,有天然和人工合成两类:
1、天然抗氧化剂主要有生育酚、维生素C和愈疮树脂等,由天然物中提取,是最早的食品抗氧化剂。这类抗氧化剂安全性好,一般无添加限量,但因来源受限制,价格贵,主要用于油脂与食品中,饲料中应用较少。
2、人工合成抗氧化剂主要有L一抗坏血酸及其钠盐、钙盐等、丁羟甲苯(BHT)、丁羟甲氧苯(BHA)、合成生育酚、没食子酸丙酯(或辛酯、十二酯)、乙氧喹啉等以及其他用作食品抗氧化剂的物质。用于饲料的抗氧化剂主要是乙氧喹啉,其次是丁羟甲苯、丁羟甲氧苯。其他抗氧化剂因价格等原因,在饲料中应用不多。此外,柠檬酸、酒石酸、苹果酸、磷酸等本身虽无抗氧化作用,但对金属离子有封锁作用,使得金属离子不能起催化作用,与抗氧化剂并用可增进抗氧化剂的作用效果。同时,两种抗氧化剂合用,则有相乘作用。
(三)抗氧化剂在饲料中的应用抗氧化剂在饲料中主要应用于以下几个方面:
1、用于饲用油脂、鱼粉、动物屠宰副产品以及其他高脂肪含量的饲料原料中,以防止其脂肪的氧化酸败;
2、用于苜蓿粉、树叶粉、青草粉以及其他胡萝卜素,类胡萝卜素含量高的饲料原料中,以防止其维生素A原和色素的氧化破坏,增加其着色效果和利用率;
3、用于维生素添加剂及含有维生素的预混料中,防止其活性的下降。4.添加于配合饲料以及其他易被氧化的原料中,防止易氧化物的氧化破坏,提高其利用率及其作用效果,特别是含油脂高的水产饵料和宠物饲料中。
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2、丁羟甲氧苯(BHA)又名丁羟基茴香醚,分子式为c11H16O2,分子量180.25。为白色或微黄褐色结晶或结晶性粉未。有特异的酚类刺激性气味。不溶于水,易溶于丙二醇、丙酮、乙醇和猪油、植物油等。对热稳定。是目前广泛使用的油脂抗氧化剂。BHA可用作食用油脂、饲用油脂、黄油、人造黄油和维生素等的抗氧化剂。与丁羟甲苯、柠檬酸、维生素C等合用有相乘作用。其添加量为油脂的100~200g/t,不得超过200g/t。据报道,除抗氧化作用外,BHA还有较强的抗菌力。
250g/tBHA可完全抑制黄曲霉生长及黄曲霉毒素的产生。200g/tBHA即可完全抑制食品及饲料中的其他菌,如青霉、黑曲霉的孢子生长。
3、丁羟甲苯(BHT)又名二丁基羟基甲苯,分子C15H24O,分子量220.35。为白色结晶或结晶性粉未,无味或稍有特殊性气味。不溶于水和甘油,易溶于酒精、丙酮和动植物油。对热稳定,与金属离子作用不会着色,是常用的油脂抗氧化剂。可用于长期保存的油脂和含油脂较高的食品及饲料中和维生素添加剂中。用量为油脂的100~200g/t,不得超过200g/t,与丁羟甲氧苯并用有相乘作用,二者总量不超过油脂的200g/t。
| 保湿剂 | 发色剂 | 甜味剂 |
| 护色剂 | 复合食品添 | 凝固剂 |
1、http://adinfo.39.net/candorly/gmzs/33348.html
2、http://www.61bay.com/edu/Q87635.htm
3、http://www.chinapremix.com.cn/news/news_detail.asp?news_id=208
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