油脂抗氧化剂的研究进展

基本不含水的脂肪和油
0.2
13 维生素 E
02.01
基本不含水的脂肪和油
14 植酸 15 竹叶抗氧化物
02.01 02.01
基本不含水的脂肪和油
0.2
基本不含水的脂肪和油
0.5
以油脂中 的含量计 以甘草酸 计
按生产需 要适量使 用
以油脂中 的含量计 以油脂中 的含量计
以山梨酸 计 以山梨酸 计 以油脂中 的含量计 以油脂中 的含量计 按生产需 要适量使 用
抑制油脂氧化的抗氧化剂分为天然抗氧化剂和人工合成抗氧化剂，根据抗氧 化剂的作用机理可以分为金属离子螯合剂、自由基吸收剂、氧清除剂、单线态氧 猝灭剂、氢过氧化物分解剂、紫外线吸收剂和酶抗氧化剂等[6]。 2.1 天然抗氧化剂
天然抗氧化剂来源非常广泛，许多天然食用物质都具有抗油脂氧化的作用， 如蔬菜、水果、香辛料、中药材和海草等。《食品安全国家标准食品添加剂使用 标准》（GB2760-2011）中规定允许在油脂中使用的天然产物包括：茶多酚、甘草 抗氧物、植酸、维生素 E、迷迭香提取物、竹叶抗氧化物等，如表 1 所示。
性，许多国家都对化学合成抗氧化剂的添加量加以严格限制。
3 展望 3.1 天然抗氧化剂单体的制备
天然油脂抗氧化剂由于天然、无毒、可降解，而被越来越多的研究和开发者
利用，目前存在的主要问题之一是所得天然提取物纯度不够高，抗氧化剂组分不
太清楚，所以需要利用分离纯化技术获得更高纯度的油脂抗氧化剂组分。
3.2 抗氧化剂的复配 各种抗氧化剂都有其独特的某种抗氧化效果，仅仅依靠某一种抗氧化剂可能
发挥不出最优的抗氧化特性，所以需要结合抗氧化剂的理化特性，借助于协同效
应，采用复配技术开发新型的、效果良好的油脂抗氧化剂。
3.3 抗氧化剂的改性 有些天然植物提取的抗氧化剂，如植酸和茶多酚，其高的水溶性能力严重影
响了作为油脂抗氧化剂的使用。所以可以借助于乳化、微乳化、分子改性等技术，
增加其油溶性能力，增强在油脂中的抗氧化能力。
量（g/kg）
0.4
以油脂中
儿茶素计
0.2
以油脂中
的含量计
0.2
以油脂中
的含量计
0.2
以油脂中
的含量计
4 甘草抗氧物
5 抗坏血酸 棕榈酸酯
6 磷脂
02.01
基本不含水的脂肪和油
0.2
02.01
基本不含水的脂肪和油
0.2
02.0
脂肪，油和乳化脂肪制品 0.2
02.01
基本不含水的脂肪和油
0.2
02.01.01.02 氢化植物油
植酸存在于大多数植物的种子中，以钙、镁、钾的复盐形式存在，植酸通过 强的金属螯合能力，削弱金属离子对于油脂的催化氧化作用，尤其是抑制铁催化 的油脂氧化反应[18]。但是天然植酸的油溶性较差，所以不太容易添加到油脂中 作为抗氧化剂，需要借助于乳化剂或者改性后的植酸才能添加到油脂中。 2.1.4 花色苷类色素
花色苷属于天然色素，广泛存在于水果和蔬菜中，如紫薯、葡萄、紫玉米、 苹果、草莓、红卷心菜、四季豆和紫茄子中。由于花色素不稳定，在植物中主要 以糖配体形式存在。紫甘薯、蓝莓和紫甘蓝花色苷色素对于油脂均有较好的抗氧 化效果[19; 20; 21]。 2.1.5 其它天然抗氧化物质
类胡萝卜素也是一种天然抗氧化剂，是类异戊二烯的化合物，主要包括α胡萝卜素，β-胡萝卜素和番茄红素等，共有 600 多种。类胡萝卜素主要是通过 淬灭氧来减少光敏氧化物的形成。番茄红素是淬灭单线态氧能力最强的类胡萝卜 素，将其作为抗氧化剂添加到油脂中，可以得到功能性油脂[22]。近来研究发现 大蒜素、大蒜精油和大蒜多糖对于猪油和菜籽油的抗氧化效果良好，可以开发为 食用油脂的天然抗氧化剂[23; 24]。最近李利华发现鱼腥草提取物对于菜籽油和猪 油表现出强的抗氧化能力[25]，越来越多的天然提取物的抗氧化活性被研究和关 注。 2.2 合成抗氧化剂
油脂的酶促氧化主要是油脂中的脂氧酶催化油脂与氧气反应生成氢过氧化 物，微量的金属离子（如铁和铜等）可以显著促进氢过氧化物的分解速率，表现 出强烈的氧化酸败[4]。
光氧化对油脂产品品质影响最大，其反应速度可以千倍于油脂自动氧化速 度。光是油脂强烈氧化的促进剂，可以促进油脂中氢过氧化物的分解，生成醛、 酮、酸和羰基化合物，增加油脂的酸值和过氧化值。研究表明，油脂对于光波长 较短的吸光强度越高，氧化速度越快，其中以紫外线的催化作用最为严重[5]。 2、抗氧化剂
关键词：油脂；氧化；抗氧化剂
食用油脂在加工和贮藏过程中，如果长期受到空气、日光、温度、水分、金 属离子和酶等因素的影响，就会发生缓慢氧化作用，主要表现为油脂的酸败。油 脂酸败过程中产生的氢过氧化物难以在人体内代谢，会损伤肝脏。为了延缓在油 脂的加工和贮藏等环节中油脂的氧化酸败保持油脂的新鲜度并延长储藏期，经常 需要在油脂中添加一定量的抗氧化剂。 1、油脂的氧化作用 1.1 油脂的水解酸败
油脂氧化酸败主要包括自动氧化、酶促氧化和光氧化[2]。油脂自动氧化主要 是暴露在空气中，在日光或金属等催化作用下进行的连续性反应。抑制油脂自动 氧化主要依靠添加抗氧化剂 BHA，BHT 和 TBHQ 等，其中以 TBHQ 的抗氧化效果
1
最好，当然油脂本身也含有一些天然的抗氧化剂，如生育酚、棉酚和角鲨烯等， 不过仅凭这些抗氧化剂不足以抑制油脂的自动氧化。有的时候还需要添加抗氧化 剂的增效剂，如柠檬酸、抗坏血酸、磷酸等，通过与过氧化物的游离基反应，以 促进抗氧化剂的作用效果。研究表明在大豆油中添加柠檬酸和磷酸，对于预防大 豆油的劣变和氧化变质，提高大豆油品质具有显著效果[3]。
抗氧化效果
献
植物、动物油 0.021% 强于柠檬酸，弱于 VC [7]
植物、动物油
对植物油效果优于动物 [8]
油
大豆油
0.025% 强于 TBHQ
[9]
植物、动物油 Leabharlann .01% 强于 Vc 和柠檬酸[10]
猪油、花生油 0.06%- 优于 BHT 和 PG
[11]
0.08%
植物、动物油 0.05% 接近于 Vc 和柠檬酸
2.1.1 黄酮类物质 黄酮类化合物广泛分布于植物的种子和果实中，多数与糖结合成苷类形式存
在，是以 2-苯基色原酮为母核的黄色色素，主要包括异黄酮和黄烷酮。黄酮类物 质主要通过螯合金属离子和充当自由基的接受体来发挥抗氧化作用[6]。研究表明 许多植物提取物中的黄酮类化合物对油脂都有抗氧化的效果，如表 2 所示。此外，
3
高良姜精、槐米中的芦丁、牛至草中的芹菜素、锦地罗皮中的槲皮素，对油脂的 抗氧化能力均与 BHT 相当或更强。
来源 湘西垂盆 草 莲子芯
槐角 麦冬叶
菟丝子
车前子
土人参
提取物
乙醇提取 物 乙醇提取 物 乙醇提取 物 乙醇提取 物 乙醇提取 物 乙醇提取 物
表 2 黄酮类油脂抗氧化剂
文
所用油脂 添加量
参考文献
[1] 赵东豪, 黎智广, 杨金兰, 陈悦鑫, 陈培基 李刘冬 (2009). 水产品中酸价测定方法的研究. 南方水产. [2] 曹文明 (2013). 油脂氧化酸败研究进展. 粮食与油脂(3). [3] 李书国, 李雪梅, 陈辉 陈学武 (2004). 油脂复合抗氧化剂抗氧化协同增效作用的研究. 粮 油加工与食品机械 4: 42-44. [4] 程宏, 陈钊 管伟举 (2010). 油脂氧化劣变及防范对策. 粮食与油脂(004): 7-8. [5] 曹文明 (2013). 油脂氧化评价研究进展. 粮食与油脂(4). [6] 曹平 (2005). 天然抗氧化剂抑制油脂氧化的研究进展. 中国油脂(07): 49-53. [7] 张俊生, 陈莉华, 侯孝璇, 段琛圭 何莉 (2012). 超声波辅助乙醇提取垂盆草中总黄酮及其 抗氧化活性. 食品科学 33(8): 18-23. [8] 张俊生, 陈莉华, 杨顺清, 曾毅 李超 (2012). 超声波辅助乙醇提取莲子心总黄酮及其抗氧 化活性的研究 [J]. 食品工业科技 33(3): 220-223. [9] 薛畅敏, 申艳艳 赵越 (2013). 槐角黄酮抗油脂氧化作用. 食品研究与开发(13): 117-120. [10] 陈莉华, 李三艳, 张烨 汤小虎 (2013). 麦冬叶中总黄酮的抗油脂氧化研究. 中国粮油学报 28(3): 70-73. [11] 陈林林 吴春 (2012). 菟丝子黄酮成分分析及对食用油脂的抗氧化活性. 食品科学 33(015):
7 硫代二丙 酸二月桂酯
8 没食子酸 丙酯（PG）
02.0
02.01 02.0
02.01
脂肪，油和乳化脂肪制品 0.2
基本不含水的脂肪和油
0.2
脂肪，油和乳化脂肪制品 0.2
基本不含水的脂肪和油
0.2
9 迷迭香提取物
02.01.01 植物油脂
0.7
02.01.02 动物油脂（包括猪油、牛油、 0.3
人工合成抗氧剂剂具有高效、价廉和耐高温等特点，被广泛应用到油脂工业 中。GB2760-2011 中规定在油脂中允许使用的合成抗氧化剂主要有：丁基羟基茴 香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）、特丁基对苯二酚（TBHQ）、抗坏血酸棕
5
榈酸酯（AP）、没食子酸丙酯（PG）和硫代二丙酸二月桂酯（DT）等。但在 GB2760-2013（征求意见稿）中取消了硫代二丙酸二月桂酯作为油脂抗氧化剂的 使用。由于某些人工合成的抗氧化剂在动物实验上表明具有一定的毒性和致癌
4
植物单宁广泛存在于植物体内，分子量一般为 500-3000。以酯键和苷键形式 相结合的单宁抗氧化能力优于以碳碳键相结合的单宁分子，单宁可以通过消耗反 应中的氧或者作为氢供体结合自由基，终止自由基的连锁反应，进而抑制氧化进 程。王川等发现葡萄籽单宁对猪油和芝麻油的抗氧化能力高于柠檬酸和 Vc[16]。 曹鹏飞等则认为绿茶单宁对不饱和脂肪酸的抗氧化能力较强，而石榴皮中的单宁 泽相反[17]。 2.1.3 植酸
表 1 油脂中的抗氧化剂（GB2760-2011）
序 名称 号 1 茶多酚
2 丁基羟基茴 香醚（BHA）
3 二丁基羟基 甲苯（BHT）
食品 分类号 02.01
02.0
02.01
02.0
食品名称 基本不含水的脂肪和油 脂肪，油和乳化脂肪制品 基本不含水的脂肪和油 脂肪，油和乳化脂肪制品
2
最大使用 备注
[12]
猪油
0.5% 优于 BHT
[13]
-2.5%
2.1.2 多酚类物质 茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄
酮醇类和酚酸类等，其中以黄烷醇类物质（儿茶素）最为重要。茶多酚类化合物 的抗氧化性是 BHA 的 2.6 倍，是维生素 E 的 3.6 倍。但是茶多酚是水溶性的，其 在油脂中较低的溶解度限制了它作为抗氧化剂使用的效果，所以需要通过乳化 法、分子修饰法等改善其油溶解性能，增强其对于油脂的抗氧化效果。申雷等采 用硬脂酰氯对儿茶素进行改性，改善了茶多酚的亲脂性，显著提高了茶多酚的抗 油脂氧化效果[14]。庞敏等则以茶多酚和硬脂酸为原料，进行酯化反应制备脂溶 性茶多酚，显著增强了茶多酚酯的抗油脂氧化效果[15]。
油脂的主要成分是甘油三酯， 在加工和贮藏阶段，由于光、热、空气中的 氧、水分、金属离子和酶的作用，常会发生油脂酸败，主要表现为水解酸败和氧 化酸败，特别是富含不饱和脂肪酸的油脂，情况更是如此。油脂遇到高温、酸、 碱和酶的作用下会分解为脂肪酸和甘油。当游离脂肪酸积累量达到 2%时，便会 产生不良气味。游离脂肪酸会进一步氧化生成过氧化物和氢过氧化物，再分解成 醛类和酮类等，致使油脂劣变，表现为难以接受的哈喇味，酸值和过氧化值上升， 碘值下降等[1]。 1.2 油脂的氧化酸败
食用油脂抗氧化剂的研究进展
沙如意 1,2 毛建卫 1,2
（1 浙江科技学院生物与化学工程学院，2 浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室）
摘要：油脂氧化严重地影响油脂品质，在油脂的加工、运输和贮藏过程中， 油脂抗氧化剂发挥着重要作用。本文综述了天然和人工合成油脂抗氧化剂的种类 及其抗氧化效果，并对油脂抗氧化剂的研究和发展趋势进行展望，以期为油脂抗 氧化剂的开发和利用提供参考。
鱼油和其他动物脂肪等）
10 羟基硬脂精（氧化 02.01
基本不含水的脂肪和油
0.5
硬脂精）
11 山梨酸及
02.01.01.02 氢化植物油
1.0
钾盐
02.02.01.02 人造黄油及其类似制品（如 1.0
黄油和人造黄油混合品）
12 特丁基对苯
02.0
脂肪，油和乳化脂肪制品 0.2
二酚（TBHQ）
02.01