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        植物抗氧化劑在食品中的應(yīng)用

        2021-03-30 05:39:22阮士龍劉利華鮑俊旺劉重陽
        現(xiàn)代食品 2021年4期
        關(guān)鍵詞:抗氧化性抗氧化劑茶多酚

        ◎ 阮士龍,劉利華,鮑俊旺,劉重陽,魯 恒

        (大冶市公共檢驗檢測中心,湖北 大冶 435100)

        人體的新陳代謝會產(chǎn)生很多的活性氧(ROS)和活性氮自由基(RNS),從而對人體中的酶、蛋白質(zhì)、DNA 等造成不利影響,導(dǎo)致人體生理失衡,最終導(dǎo)致各種疾病的產(chǎn)生。人體體內(nèi)的抗氧化物,如超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等可以對體內(nèi)的自由基進行清除。但是,一旦身體的免疫力減弱或遭到有毒物質(zhì)如Cd、Hg 等入侵,體內(nèi)的抗氧化劑就不能完全清除體內(nèi)的自由基。所以,需要補充適量的外源抗氧化劑,植物中含有豐富的天然抗氧化劑,能夠有效地抑制自由基的活性,維持身體的正常新陳代謝。

        1 植物抗氧化劑的作用機制

        植物抗氧化劑是從植物體中提取的一類具有抗氧化作用的化合物,主要包括多酚類、維生素類、植物多糖、植物蛋白、酶及活性多肽等。這一類化合物具有較強的抗氧化性,在抗癌、防衰老、抗病毒、防輻射和解毒等方面具有一定的功效,廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、中醫(yī)藥等領(lǐng)域。

        植物抗氧化劑主要通過兩種機制發(fā)揮抗氧化作用。①通過生物活性對自由基進行直接的清除,主要由一些可以捕獲自由基的化合物,如活性酶類、多糖等,可以通過氧化還原反應(yīng),生成對生物體無害的物質(zhì)。如SOD 可以催化O2生成H2O;酚類抗氧化劑可以向自由基提供氫離子,而本身生成穩(wěn)定的自由基;醌類和類胡蘿卜素可以與活性自由基結(jié)合,形成穩(wěn)定的化合物。②抑制自由基的產(chǎn)生,切斷自由基產(chǎn)生的線路。有些蛋白質(zhì)、多糖等可以與離子發(fā)生絡(luò)合作用,阻止了自由基的產(chǎn)生[1-2],而有些抗氧化劑可以作用于自由基相關(guān)的酶,最終達(dá)到抑制或清除自由基的效果。有研究表明,白藜蘆醇可以提高抗氧化酶系統(tǒng),進而活化了L-精氨酸-一氧化氮途徑,促進對氧磷酶1 的表達(dá),從而提高了機體的抗氧化性[3];在小鼠衰老模型中,硫酸半乳聚糖可以明顯提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)的活性,從而改善脂質(zhì)過氧化損傷[4];劉冰等也證實了殼寡糖可以提高小鼠體內(nèi)的SOD 的活性和免疫能力[5]。

        2 植物抗氧化劑在食品中的應(yīng)用

        食品在貯藏和運輸?shù)臅r,很容易腐敗變質(zhì),從而造成食品營養(yǎng)缺失,甚至帶來健康隱患。為防止食品腐敗變質(zhì),延長保質(zhì)期,通常在食品中添加抗氧化劑。目前,市場上許多抗氧化劑由人工合成,如丁香羥茴香醚(BHA)、沒食子酸丙酯(PG)、二丁基羥基甲基(BHT)等,這些合成抗氧化劑對人體具有一定的危害。而植物抗氧化劑為植物天然提取物,比較安全,目前,在食品中應(yīng)用較為常用的植物抗氧化劑主要有茶多酚、生育酚和迷迭香。

        2.1 茶多酚的應(yīng)用

        茶多酚主要分布在茶葉中,具有很強的抗氧化性,抗氧化作用是維生素E 的18 倍,維生素C 的3 ~10倍[6]。茶多酚具有殺菌的作用,能夠有效地抑制細(xì)菌的滋生,是良好的保鮮劑。瞿執(zhí)謙等人的研究表明茶多酚可以延長香腸、豬油的保質(zhì)期。在腌制臘肉的過程中,添加茶多酚可以抑制過氧化作用,保持肉色為玫瑰紅,氣味宜人[6]。在對魚糜保鮮的試驗中,充分證實了茶多酚不僅具有抑菌的效果,也可以抑制乳酸和不飽和酸等過氧化產(chǎn)物的生成[7]。茶多酚不僅可以用于食品的保鮮,還可以對某些食品起到固色的效果。茶多酚的強還原作用可以對胡蘿卜素、葉黃素、胭脂紅等色素起到穩(wěn)定的作用[8],在許多飲料中也常常會添加茶多酚用于保持飲料原有的味道和色澤。除此之外,茶多酚還被添加到口香糖中,具有去除口臭的功效[9],并且可以清除口腔內(nèi)的細(xì)菌,尤其是可以抑制齲齒菌的生長,可以起到防齲抗齲的良好效果[10]。實驗研究表明,茶多酚的除臭效果甚至比常用除臭藥物葉綠素銅鈉(SCC)要強[11]。由于茶多酚具有抗衰老、抗癌等功效,在日本,饅頭、糖果等許多食品都添加了茶多酚[12]。

        2.2 生育酚的應(yīng)用

        生育酚是維生素E 的水解產(chǎn)物,是一種天然的抗氧化劑,在低溫和不飽和氧化系統(tǒng)中,具有抗氧化性,常被用作食品添加劑。實驗研究表明,飼料中添加了生育酚后,在動物的肌肉中有較高的生育酚積累,而這種生育酚在腌制加工時可以部分保留,制成的腌肉也具有較強的抗氧化能力,并且有助于腌肉的儲存[13]。生育酚易溶于油,所以可將其直接分散于油脂中,尤其是動物油脂(豬油、羊油等),效果更好[14]。

        2.3 迷迭香的應(yīng)用

        迷迭香別名艾菊,是一類多年生常綠小灌木。目前,在動植物油脂、肉制品和海產(chǎn)品中,迷迭香作為抗氧化劑得到廣泛應(yīng)用。迷迭香的有效成分可以對自由基進行清除,可以使單重態(tài)氧猝滅,還可以阻斷類脂物的自動氧化[15]。研究表明,迷迭香在動物油脂和植物油脂(花生油、大豆油、棕櫚油和菜籽油)中,具有較強的抗氧化性。在肉制品中,加入迷迭香可以防止肉類氧化變味,延長保質(zhì)期,保持其固有的風(fēng)味。迷迭香在臘腸和牛肉漢堡等食品中都得到了廣泛的應(yīng)用[15]。迷迭香還在海產(chǎn)品的加工、運輸和儲存中發(fā)揮重要作用,能夠保持海產(chǎn)品的鮮味。由于迷迭香抗氧化劑很耐熱,在190 ℃下,也具有強氧化性,所以在油炸食品過程中也會添加。迷迭香還被用于防止香精、香料的變質(zhì)。

        2.4 其他植物抗氧化劑的應(yīng)用

        β-胡蘿卜素被廣泛應(yīng)用于牛奶、面包、飲料中,不僅可以保持食品的色澤,還可以增強人體的免疫力。番茄紅素也具有很強的著色能力,所以在一些飲料當(dāng)中,會添加一定量的番茄紅素,保持飲料的鮮紅色,并且具有很好的穩(wěn)定效果。很多多糖也被用于飲料當(dāng)中,不僅可以作為穩(wěn)定劑,還可以補充相應(yīng)的微量元素,如飲料中加入硒酸脂多糖,不僅可以作為增稠劑、懸浮劑和穩(wěn)定劑,還可以提高微量元素硒的含量。殼聚糖被作為食品保鮮劑應(yīng)用,不僅可以抑菌,還能保持食品原有的風(fēng)味,殼聚糖還被用于制作成食品或藥品的可食性膜。在日常生活中,還有許多其他植物抗氧化劑被廣泛應(yīng)用于食品中,在食品保鮮、著色、固味等方面發(fā)揮著重要作用。

        3 結(jié)語

        植物抗氧化劑是一類具有抗氧化性、安全性、穩(wěn)定性的化合物,對食品保鮮、著色、固味和除臭等都有顯著的功效,可以替代目前市場上的合成抗氧化劑,是未來食品領(lǐng)域發(fā)展的新方向。但是,由于植物抗氧化劑來源于植物,而植物的栽培地理位置要求較為嚴(yán)格,產(chǎn)量較低,因此原料價格較高,使得植物抗氧化劑在應(yīng)用上受到了很大的限制。為此,開發(fā)廉價高效的植物抗氧化劑產(chǎn)品,成為食品市場的當(dāng)務(wù)之急。結(jié)合生物工程等技術(shù)大規(guī)模制備不同的植物抗氧化劑是未來研究的重點方向。

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