抗氧化劑在質(zhì)量保護(hù)中的作用

在食品和飲料行業(yè)，抗氧化劑作為配方中的一個(gè)重要組成部分，發(fā)揮著延緩氧化并在更長(zhǎng)的保質(zhì)期內(nèi)保持產(chǎn)品質(zhì)量的作用，尤其是對(duì)于油炸食品、餅干、堅(jiān)果、方便面、乳制品和食用油等含油脂的產(chǎn)品。與之相反的，抗氧化劑的缺乏則會(huì)影響食品成分的穩(wěn)定，進(jìn)而縮短產(chǎn)品的保質(zhì)期，并影響食品生廠商的業(yè)務(wù)發(fā)展以及出口潛力。

幾十年來(lái)，合成抗氧化劑如丁基羥基茴香醚（BHA）、丁基羥基甲苯（BHT）和叔丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）通常用作食品、化妝品和工業(yè)應(yīng)用中的抗氧化劑。盡管美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局對(duì)這些成分進(jìn)行了廣泛評(píng)估，并在允許的限度內(nèi)稱其可“安全食用”，但叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)已被禁止在日本、菲律賓和歐盟地區(qū)的一些食品中使用，而丁基羥基茴香醚(BHA)也被加利福尼亞州和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院標(biāo)記對(duì)人類可能的致癌物。隨著越來(lái)越多的臨床試驗(yàn)和調(diào)查論文強(qiáng)調(diào)合成抗氧化劑對(duì)健康的負(fù)面影響，越來(lái)越多的消費(fèi)者開始對(duì)合成防腐劑提高防范之心。

在全球范圍內(nèi)，消費(fèi)者對(duì)天然成分的需求加速了清潔標(biāo)簽趨勢(shì)，這促使食品和飲料生廠商尋找清潔標(biāo)簽成分來(lái)取代合成抗氧化劑。根據(jù)Markets&Markets Research的報(bào)告，2022年全球清潔標(biāo)簽配料市場(chǎng)預(yù)計(jì)達(dá)到471億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為6.50%，亞太地區(qū)預(yù)計(jì)復(fù)合年增長(zhǎng)速度為7.00%，達(dá)到103億美元。這一預(yù)測(cè)是由消費(fèi)者對(duì)清潔標(biāo)簽的需求以及食品制造巨頭用天然成分取代合成成分的積極行動(dòng)推動(dòng)的。通用磨坊(General Mills)是典型的例子，它們?cè)诠任镅帑湹戎饕a(chǎn)品中完全剔除合成抗氧化劑，并轉(zhuǎn)而使用天然的保質(zhì)期延長(zhǎng)解決方案如生育酚和迷迭香提取物等。

用心開發(fā)和改造，用天然抗氧化劑清潔您的標(biāo)簽

常用的天然抗氧化劑包括迷迭香植物提取物和大豆加工的副產(chǎn)品——混合生育酚濃縮物。盡管這兩種都是市場(chǎng)上常用的抗氧化劑，但它們的應(yīng)用各不相同。應(yīng)用過(guò)程需要在分子水平上對(duì)不同的抗氧化劑原料有透徹的了解——使用抗氧化劑來(lái)延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期和保護(hù)食品質(zhì)量，不僅僅是簡(jiǎn)單地將產(chǎn)品與“合成”或“天然”的預(yù)期市場(chǎng)相匹配。

抗氧化活性和反應(yīng)性相當(dāng)復(fù)雜，在很大程度上取決于幾個(gè)因素。要為食品選擇合適的抗氧化劑，需要考慮各種因素：

1. 食物結(jié)構(gòu)

2. 保質(zhì)期需求

3. 制造工藝

4. 法規(guī)要求

5. 儲(chǔ)存條件

6. 產(chǎn)品中油脂的類型

這些都是為實(shí)現(xiàn)食品所需的保護(hù)所要考慮的因素，從而保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性并達(dá)到理想的保質(zhì)期，最終滿足企業(yè)和消費(fèi)者的需求。

例如，當(dāng)選擇一種天然抗氧化劑來(lái)延長(zhǎng)不飽和油及油炸產(chǎn)品的保質(zhì)期時(shí)，混合生育酚濃縮物和迷迭香提取物是常見的天然方案。然而通過(guò)效果比較，迷迭香會(huì)是一個(gè)更好的選擇，因?yàn)楫?dāng)一次和二次氧化發(fā)生時(shí)，它均能夠表現(xiàn)出抗氧化作用——這是由于鼠尾草酸抗氧化機(jī)理。即使鼠尾草酸和鼠尾草酚在油炸過(guò)程中可能會(huì)分解，但其中一些分解產(chǎn)物仍然是抗氧化劑，將繼續(xù)為油和油炸食品提供保護(hù)。

將科學(xué)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用——案例研究

第一個(gè)案例是比較兩種天然植物來(lái)源抗氧化劑迷迭香提取物（FORTUM? R30 Liquid）和混合生育酚濃縮物（FORTIUM? MT70 Liquid）在環(huán)境儲(chǔ)存中以500ppm的濃度在未經(jīng)處理的菜籽油上儲(chǔ)存12個(gè)月（如圖1所示）。

圖中顯示，在第7個(gè)月，未經(jīng)處理的菜籽油和用混合生育酚濃縮物處理的菜籽油的過(guò)氧化值都達(dá)到了10MEG/KG，這表明油已經(jīng)發(fā)生氧化酸敗，而用迷迭香提取物處理的油在第10個(gè)月底才達(dá)到10MEG/KG。這表明迷迭香提取物作為高不飽和脂肪油的抗氧化劑的有效性。

此外，我們探索了生育酚在另一種食物結(jié)構(gòu)——大豆油中對(duì)保質(zhì)期方面的用途。同時(shí)以此來(lái)比較混合生育酚和富含δ的生育酚在延長(zhǎng)此類食品結(jié)構(gòu)保質(zhì)期方面的有效性。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示（如圖2所示），盡管混合生育酚濃縮物和富含δ生育酚在氧化穩(wěn)定性測(cè)試中較陰性對(duì)照組均有顯著的效果，但富含δ生育酚的抗氧化效果更加突出。

這種現(xiàn)象部分是由生育酚的性質(zhì)造成的，混合生育酚濃縮物被認(rèn)為在控制氧化的初級(jí)階段更有效，但與富含δ的生育酚相比，它們不能在高溫等特殊加工條件中存活下來(lái)。這是由于生育酚同系物的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同造成的。混合生育酚濃縮物的組成包括α、β、γ和δ同系物，每種同系物具有不同的生物活性和抗氧化活性。已知δ同系物具有更優(yōu)越的抗氧化活性，而α生育酚易于被人體吸收，因此促進(jìn)更好的維生素E活性。研究了這些同系物的相對(duì)穩(wěn)定性也會(huì)發(fā)現(xiàn)，α-生育酚不如δ-生育酚穩(wěn)定，而β-和γ-生育酚的分解速率處于中間水平。這就解釋了富含δ的生育酚作為一種更高效抗氧化成分的原因。

因此，在各種食品配方中對(duì)抗氧化劑的選擇需要從各個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，以保護(hù)產(chǎn)品的感官質(zhì)量并延長(zhǎng)其保質(zhì)期。

建明一直在與各種規(guī)模的食品和飲料生廠商合作，以解決他們面臨的保質(zhì)期挑戰(zhàn)。建明提供的不是標(biāo)準(zhǔn)的、一成不變的方案，而是量身打造。通過(guò)與客戶合作，從不同的角度了解他們的主要挑戰(zhàn)和需求，以確定合適的定制解決方案。

通過(guò)在分子水平上了解抗氧化劑和各類食品結(jié)構(gòu)，并利用我們的洞察力和專業(yè)知識(shí)，建明能夠利用抗氧化劑的協(xié)同優(yōu)勢(shì)，為不同的食品和飲料產(chǎn)品提供理想的解決方案。

*根據(jù)要求提供參考資料

作者：Joanne Tan，建明食品科技（亞洲）
中文編輯：Ellen Kuang, 建明食品科技（亞洲）