探索天然抗氧化剂对保持食品质量和延长保质期的功效

抗氧化剂在质量保护中的作用

在食品和饮料行业，抗氧化剂作为配方中的一个重要组成部分，发挥着延缓氧化并在更长的保质期内保持产品质量的作用，尤其是对于油炸食品、饼干、坚果、方便面、乳制品和食用油等含油脂的产品。与之相反的，抗氧化剂的缺乏则会影响食品成分的稳定，进而缩短产品的保质期，并影响食品生厂商的业务发展以及出口潜力。

几十年来，合成抗氧化剂如丁基羟基茴香醚（BHA）、丁基羟基甲苯（BHT）和叔丁基对苯二酚（TBHQ）通常用作食品、化妆品和工业应用中的抗氧化剂。尽管美国食品药品监督管理局对这些成分进行了广泛评估，并在允许的限度内称其可“安全食用”，但叔丁基对苯二酚(TBHQ)已被禁止在日本、菲律宾和欧盟地区的一些食品中使用，而丁基羟基茴香醚(BHA)也被加利福尼亚州和美国国立卫生研究院标记对人类可能的致癌物。随着越来越多的临床试验和调查论文强调合成抗氧化剂对健康的负面影响，越来越多的消费者开始对合成防腐剂提高防范之心。

在全球范围内，消费者对天然成分的需求加速了清洁标签趋势，这促使食品和饮料生厂商寻找清洁标签成分来取代合成抗氧化剂。根据Markets&Markets Research的报告，2022年全球清洁标签配料市场预计达到471亿美元，复合年增长率为6.50%，亚太地区预计复合年增长速度为7.00%，达到103亿美元。这一预测是由消费者对清洁标签的需求以及食品制造巨头用天然成分取代合成成分的积极行动推动的。通用磨坊(General Mills)是典型的例子，它们在谷物燕麦等主要产品中完全剔除合成抗氧化剂，并转而使用天然的保质期延长解决方案如生育酚和迷迭香提取物等。

用心开发和改造，用天然抗氧化剂清洁您的标签

常用的天然抗氧化剂包括迷迭香植物提取物和大豆加工的副产品——混合生育酚浓缩物。尽管这两种都是市场上常用的抗氧化剂，但它们的应用各不相同。应用过程需要在分子水平上对不同的抗氧化剂原料有透彻的了解——使用抗氧化剂来延长食品的保质期和保护食品质量，不仅仅是简单地将产品与“合成”或“天然”的预期市场相匹配。

抗氧化活性和反应性相当复杂，在很大程度上取决于几个因素。要为食品选择合适的抗氧化剂，需要考虑各种因素：

1. 食物结构

2. 保质期需求

3. 制造工艺

4. 法规要求

5. 储存条件

6. 产品中油脂的类型

这些都是为实现食品所需的保护所要考虑的因素，从而保证产品的稳定性并达到理想的保质期，最终满足企业和消费者的需求。

例如，当选择一种天然抗氧化剂来延长不饱和油及油炸产品的保质期时，混合生育酚浓缩物和迷迭香提取物是常见的天然方案。然而通过效果比较，迷迭香会是一个更好的选择，因为当一次和二次氧化发生时，它均能够表现出抗氧化作用——这是由于鼠尾草酸抗氧化机理。即使鼠尾草酸和鼠尾草酚在油炸过程中可能会分解，但其中一些分解产物仍然是抗氧化剂，将继续为油和油炸食品提供保护。

将科学转化为现实应用——案例研究

第一个案例是比较两种天然植物来源抗氧化剂迷迭香提取物（FORTUM™ R30 Liquid）和混合生育酚浓缩物（FORTIUM™ MT70 Liquid）在环境储存中以500ppm的浓度在未经处理的菜籽油上储存12个月（如图1所示）。

图中显示，在第7个月，未经处理的菜籽油和用混合生育酚浓缩物处理的菜籽油的过氧化值都达到了10MEG/KG，这表明油已经发生氧化酸败，而用迷迭香提取物处理的油在第10个月底才达到10MEG/KG。这表明迷迭香提取物作为高不饱和脂肪油的抗氧化剂的有效性。

此外，我们探索了生育酚在另一种食物结构——大豆油中对保质期方面的用途。同时以此来比较混合生育酚和富含δ的生育酚在延长此类食品结构保质期方面的有效性。

根据实验结果显示（如图2所示），尽管混合生育酚浓缩物和富含δ生育酚在氧化稳定性测试中较阴性对照组均有显著的效果，但富含δ生育酚的抗氧化效果更加突出。

这种现象部分是由生育酚的性质造成的，混合生育酚浓缩物被认为在控制氧化的初级阶段更有效，但与富含δ的生育酚相比，它们不能在高温等特殊加工条件中存活下来。这是由于生育酚同系物的化学结构不同造成的。混合生育酚浓缩物的组成包括α、β、γ和δ同系物，每种同系物具有不同的生物活性和抗氧化活性。已知δ同系物具有更优越的抗氧化活性，而α生育酚易于被人体吸收，因此促进更好的维生素E活性。研究了这些同系物的相对稳定性也会发现，α-生育酚不如δ-生育酚稳定，而β-和γ-生育酚的分解速率处于中间水平。这就解释了富含δ的生育酚作为一种更高效抗氧化成分的原因。

因此，在各种食品配方中对抗氧化剂的选择需要从各个方面进行评估，以保护产品的感官质量并延长其保质期。

建明一直在与各种规模的食品和饮料生厂商合作，以解决他们面临的保质期挑战。建明提供的不是标准的、一成不变的方案，而是量身打造。通过与客户合作，从不同的角度了解他们的主要挑战和需求，以确定合适的定制解决方案。

通过在分子水平上了解抗氧化剂和各类食品结构，并利用我们的洞察力和专业知识，建明能够利用抗氧化剂的协同优势，为不同的食品和饮料产品提供理想的解决方案。

*根据要求提供参考资料

作者：Joanne Tan，建明食品科技（亚洲）
中文编辑：Ellen Kuang, 建明食品科技（亚洲）