花生制品中抗氧化剂的应用现状及发展趋势
2010-04-14祝水兰冯健雄雷颂闵华刘光宪幸胜平熊慧薇欧阳玲花
祝水兰,冯健雄,雷颂,闵华,刘光宪,幸胜平,熊慧薇,欧阳玲花
(江西省农业科学院食品加工研究开发中心,江西南昌330200)
花生制品中抗氧化剂的应用现状及发展趋势
祝水兰,冯健雄*,雷颂,闵华,刘光宪,幸胜平,熊慧薇,欧阳玲花
(江西省农业科学院食品加工研究开发中心,江西南昌330200)
综述国内外应用于花生制品中的各种人工合成抗氧化剂及天然抗氧化剂的研究进展,为在花生制品中充分合理利用抗氧化剂提供信息和参考。
花生制品;抗氧化剂;应用现状;发展趋势
Abstract:In this article,the development of a variety of synthetic antioxidants and natural antioxidant research in peanut products at home and abroad were summarized.The information and reference of utilizable antioxidants was provided in peanut products.
Key words:Peanut products;Antioxidants;Application situation;Development trends
花生经过加工后,其制品包括花生油、炒花生米、烘烤带壳花生等,在储藏过程中,容易受到空气中的氧气、光照、酶、金属离子等的作用,易发生油脂的氧化酸败而导致品质劣化,失去其原有的营养价值及风味,甚至产生有害物质。若食用氢过氧化物含量高的花生制品,将会对人体导致多方面的病变。因此在花生制品的保存过程中,添加抗氧化剂是一种简单、经济而又理想的方法。可以延缓油脂自动氧化,从而提高其保存期。
1 花生制品抗氧化国内外状况
1.1 花生制品抗氧化国内应用状况
我国21世纪初期最经常使用的有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、特丁基对苯二酚(TBHQ)等酚类抗氧化剂,这些苯酚型结构化合物与游离自由基反应能生成稳定低能量共振杂化合物,阻断油脂自动氧化链式反应机制,所以具有很强抗氧化性能。陈俊标等[1]将BHA、BHT、植酸(PA)、PG、TBHQ、复配液 EM-BANOXTWANTOX20A(TBHQ+乳化剂+柠檬酸)添加到花生油中,结果表明,不同抗氧化剂对花生油的抗氧化活性不同,复配型抗氧化剂的抗氧化活性优于单一剂型,其中以添加TBHQ+BHA的效果最好。姚云、于辉[2]研究表明,对花生油而言,添加茶多酚对提高抗氧化性能有一定的作用,但不明显;然而,添加TBHQ对提高抗氧化性能的作用和效果特别显著,茶多酚仅对压榨一级花生油起一定的抗氧化作用。刘昭明、黄翠姬[3]研究了非微胶囊化抗氧化剂BHT、BHA、PG和新型抗氧化剂—微胶囊抗氧化剂对油炸食品癞皮花生保质期的影响。结果显示,非微胶囊抗氧化剂的耐热稳定性较差,不能抑制癞皮花生氧化酸败,而微胶囊抗氧化剂的耐热稳定性好于普通的抗氧化剂,对癞皮花生的氧化酸败具有良好的抑制作用。陈海光[4]将TBHQ、PG、BHA等抗氧化剂加入到南乳花生中,采用强制保温氧化试验法研究,结果表明:以0.01%TBHQ+0.01%BHA+0.01%柠檬酸为抗氧化剂的效果最佳。彭辉[5]对合成抗氧化剂及天然抗氧化剂的安全进行了研究,结果显示,合成抗氧化剂BHT、BHA及PG,对人体都有不同程度的损害;天然抗氧化剂除毒性外,还会使营养成分损失等。广西大学潘英明等[6-7]研究将虎杖乙醇萃取物抗氧化剂及秦皮乙醇萃取物抗氧化剂分别加入到花生油中,各自分别与BHT在花生油中抗氧化效果对照,结果显示,虎杖乙醇萃取物及秦皮乙醇萃取物具有极大的抗氧化效果,且与BHT在花生油中抗氧化效果相当。香港理工大学Sabrina Ching Man Cheung等[8]研究食用油中加中国中草药(杜仲科植物和中国人参),在55℃贮存26 d,结果显示FRAP值大小为麻油>菜籽油>葵花油>花生油>玉米油>橄榄油,中草药提高了食用油的抗氧化性,增加了保存期。
目前,国内开发研究的天然抗氧化剂有甘草抗氧化物、茶多酚、迷迭香提取物、植酸类、大蒜提取物、胡椒提取物、丁香提取物、生姜提取物、余锦香提取物、虎杖乙醇萃取物和秦皮乙醇萃取物等均有不同程度的抗油脂氧化活性。
1.2 花生制品抗氧化国外应用状况
Lai等研究表明,含有酚类化合物的多种植物原料具有抗氧化活性,Dessouki等研究发现,一些中草药和植物,如蜂胶,迷迭香、中草药被报道对花生油具有明显的保护作用,并且对延迟油脂氧化具有积极作用。韩国的S.Y.KIM等研究显示,乌附子、细辛、白屈菜、甘草等提取物具有抗油脂氧化活性[9]。意大利博洛尼亚大学Toschi T G等[10]研究3种不同绿茶提取物在精练花生油中的抗氧化活性,结果表明,绿茶提取物具有很强的抗氧化效果,其抗氧化能力与其提取物中含有较高的表没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素有关。阿根廷科尔多瓦Nepote V等[11]研究从花生皮提取天然抗氧化剂用于蜂蜜烤花生中防止花生氧化变质。在蜂蜜烤花生中分别加入花生皮提取物抗氧化剂,BHT及空白对照,经测过氧化值及TBARS值,结果表明花生皮提取物对蜂蜜烤花生的抗氧化效果优于空白,但与BHT相比相差一点点。尼日利亚伊巴丹大学Adegoke GO等[12]探讨非洲豆蔻属提取物抗氧化剂对已包装的焙烤花生贮存期间脂肪氧化能力及细菌生长的研究,结果表明,随非洲豆蔻属提取物浓度增加,其酸价及过氧化值降低,抗氧化效果增加,霉菌数量随其浓度增加而减少,且能改善贮存期间焙烤花生的感观特性。印度B.N.Shyamala等[13]对绿叶蔬菜(甘蓝,香菜,莲子草和菠菜)萃取物加入到精制葵花油和热花生油中,结果表明绿叶蔬菜提取物防止加热油的氧化,在高温下具有良好的抗氧化剂,可代替合成抗氧化剂。印度Rao AR等[14]研究了虾青素,一种酮式类胡萝卜素,在食用油(如米糠油、芥末油,花生油,麻油,椰子油和棕榈油)中相当稳定,其抗氧化活性与BHA媲美。阿根廷科尔多瓦Olmedo R等[15]研究天然精油抗氧化剂对油炸盐渍花生抗氧化稳定性作用。将迷迭香精油、月桂精油、牛至精油和BHT添加到油炸盐渍花生中,测其PV,AV和CD值。结果表明,其抗氧化效果月桂精油,牛至精油和BHT的抗氧化活性效果相当,提高油炸盐渍花生的货架寿命。
2 存在问题
直至2006年国际上开发的人工化学合成抗氧化剂种类有上百种,但被各国认可、符合安全、高效抗氧化的只有十几种,食品工业主要使用的人工合成抗氧化剂有BHA、BHT、PG、TBHQ等酚类抗氧化剂。随着生活水平的提高,人类对食品添加剂的要求是高效、低毒或无毒,一直以来,人们对化学合成抗氧化剂的毒性、致病性等安全问题存有质疑,越来越多的研究也证实了这些质疑。日本厚生省在1982年宣布禁用叔丁基对苯酚(TBHQ)。BHA被报道有致癌作用而被一些国家禁止使用,在日本BHA只能用于棕榈油和棕榈仁油,其它禁用至今;BHT有抑制人体呼吸酶活性、使肝脏微粒体的酶活性增加等报道,故被美国、希腊、土耳其、印尼、奥地利、牙买加、摩洛哥等国禁用,其它几种抗氧化剂也因安全性或效能方面存在缺陷而在使用上受到限制。
所以具有安全性高、抗氧化能力强、无副作用、防腐保鲜等特点的天然食品抗氧化剂日益受到重视,现在国际上流行的“有机食品”,是完全没有污染物,不含任何人工合成的物质。为了满足各种保健食品生产的需要,研究开发广谱、高效、安全的天然抗氧化剂,成为当今食品添加剂研究领域中的热点之一。
然而值得注意的是:天然抗氧化剂并没有像合成抗氧化剂(TBHQ、BHA、BHT)那样仔细审查和科学评估,因此在使用这些抗氧化剂时应该非常小心,一定要仔细研究它们的致畸、致癌和其它引起疾病的情况。如茶多酚是1996年被列为我国允许使用的抗氧化剂(GB2760-1996),同时对其规定了适用范围和最大使用量,是目前在国内使用最多、研究最多、最热门的天然提取物。但是,茶多酚使用的安全性问题仍然存在不同的议论。天然抗氧化剂除毒性外,还存在一些其它问题,萃取成本高,而且使食品失去其原有的风味和营养成分破坏等。
3 我国现阶段花生制品中抗氧化剂的应用
延缓花生制品氧化除了解决生产工艺和贮藏条件(如水分、温度、时间等)外,还可以添加食用抗氧化剂。
抗氧化剂按来源,可分为天然抗氧化剂和化学合成抗氧化剂。天然抗氧化剂有甘草抗氧物、茶多酚(维多酚)、植酸、维生素E亦称生育酚、去甲二氢愈创木酸(NDGA)、迷迭香、植酸钠等;人工合成抗氧化剂有BHA 、BHT 、PG、TBHQ、TDPA 、DLTP、L-抗坏血酸棕榈酸酯、异山梨酸钠等。
按溶解性,可分为水溶性抗氧化剂和油溶性抗氧化剂两类,油溶性包括天然的VE和人工合成的PG、抗坏血酸酯类、BHA、BHT等;水溶性包括植酸、苯多酚等。
世界各国在花生油中允许使用的抗氧化剂品种数量各不相同,美国有24种、德国12种、英国和日本各11种,我国GB2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》允许使用的抗氧化剂有15种[1]。植酸类:植酸(PA)、植酸钠;供氢型酚类抗氧化剂:BHA、BHT、PG、TBHQ、茶多酚(维多酚)、维生素E亦称生育酚;硫代二丙酸类抗氧化剂:硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、硫代二丙酸(TDPA);去甲二氢愈创木酸(NDGA);甘草抗氧物;抗坏血酸棕榈酸酯;迷迭香(Rosemary)等。
1)花生油中常用的抗氧化剂有BHA、BHT、PG、TBHQ、TDPA等。它们对花生油有很好的抗氧化作用,抗氧化活性大小为 TDPA≌TBHQ>BHT>PG>BHA>PA>CK(空白),即TDPA对花生油有很好的抗氧化作用,其作用优于常用的抗氧化剂BHA、BHT,而与TBHQ的抗氧化效果相接近。
2)焙烤花生中常用的抗氧化剂有坚果炒货抗氧化剂、TBHQ、BHT、BHA、茶多酚、迷迭香、竹叶异黄酮等。在炒货食品加工中加入抗氧化剂TBHQ,经炒制或焙烘后使炒货食品在存放过程中抗氧化作用明显,经测试,大大降低了过氧化值。抗氧化能力大小:炒货抗氧化剂>TBHQ>茶多酚、竹叶异黄酮>BHT、BHA>CK(空白)。由于合成抗氧化剂BHA、BHT等水溶性较差,有效药剂难以渗透进果仁内部,抗氧化效能难以发挥。
3)油炸花生米中的抗氧化剂有微胶囊抗氧化剂、TBHQ、BHA、BHT等。TBHQ的抗氧化性能最好,其次是微胶囊抗氧化剂,而BHA,BHT效果较差。微胶囊抗氧化剂是近几年来出现的一种新型的抗氧化剂,它是由BHA、BHT等几种抗氧化剂与增效剂柠檬酸混合后通过微胶囊技术制得的一种新型抗氧化剂。
4 应用于花生制品中的抗氧化剂发展趋势
花生制品中不添加抗氧化剂而贮存较长时间将会发生油脂的氧化和酸败,对人体健康将产生危害。添加抗氧化剂后,能有效抑制氧化反应,延长货架期,大大提高了食品的安全性。但是,无论是合成还是天然抗氧化剂,它们是抗氧剂而不是食品,使用时必须严格控制抗氧化剂的添加量。在国家标准中,已明确规定了花生油及花生制品中每种抗氧化剂的最高使用浓度,绝对不能超标使用。
1)花生制品中抗氧化剂应增强复合型抗氧化剂研究与开发。单一抗氧化活性成分抗氧化效果往往弱于混合物,应重视对抗氧化活性成分之间抗氧化协同增效作用研究,大力开发复配型抗氧化剂,有利于降低抗氧化剂用量,降低使用成本和提高潜在安全性。
2)花生制品中抗氧化剂应以天然抗氧化剂取代人工合成抗氧化剂是今后食品工业的发展趋势,21世纪是一个追求食品安全与可持续发展的绿色世纪。开发低毒、安全、高效、成本低廉的天然抗氧化剂将是抗氧化剂研究的重点。我国地域广阔,自然植物资源丰富,为我国开发天然抗氧化剂提供丰富的物质资源;现代萃取、分离技术不断发展,为我国天然抗氧化剂开发提供强大技术支撑。
3)随着对食品安全性的重视及研究的深入,发现许多天然物质也有很强的毒性,因此,研究在花生制品中加入本身含有天然成分物质加工产品来提高花生制品的抗氧化性。如:在花生加工时,往其中加入甘草(甘草的甲醇提取物的抗氧化能力强)和大蒜(含有多种烯丙基硫化物有抗氧化性)等或是采用纯天然的物理方法对带壳烘烤花生进行抗氧化研究等来阻止其氧化变质将是今后研究的另一个方向。
4)应重视加强花生油脂抗氧化剂相关基础理论研究。各种抗氧化剂抗氧化活性不但与其化学结构有关,并与其使用时如底物、温度、溶解分散能力及协同增效等诸多因素有关,食用花生油抗氧化剂开发与使用必须综合考虑、优化条件。
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Peanut Products in the Application of Antioxidant Status and Development Trend
ZHU Shui-lan,FENG Jian-xiong*,LEI Song,MIN Hua,LIU Guang-xian,XING Sheng-pin,XIONG Hui-wei,OUYANG Ling-hua
(Food Research Centre,Jiangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanchang 330200,Jiangxi,China)
2010-05-16
项目来源:现代农业产业技术体系建设专项资金资助(nycytx-19)作者简介:祝水兰(1975—),女(汉),助理研究员,本科,主要从事农副产品精深加工研究。
*通信作者:冯健雄,研究员,硕导。