Quels sont les antioxydants naturels sûrs et efficaces ?

La détérioration des aliments, outre le rôle des micro-organismes et l'apparition de la corruption et de la détérioration, mais aussi de l'oxygène de l'air, provoque une réaction d'oxydation qui entraîne le rancissement des graisses alimentaires, la décoloration, le brunissement, la détérioration de la saveur et la destruction des vitamines, voire la production de substances nocives, réduisant ainsi la qualité des aliments et leur valeur nutritionnelle. La consommation accidentelle de ces aliments peut même provoquer une intoxication alimentaire et mettre en péril la santé humaine. L'ajout d'antioxydants aux aliments peut empêcher leur oxydation et leur détérioration.
Classification des antioxydants alimentaires
À l'heure actuelle, il n'existe pas de norme uniforme pour la classification des antioxydants alimentaires. Comme la base de classification est différente, les résultats de la classification seront différents. Selon la source, ils peuvent être divisés en antioxydants synthétiques (BHA, BHT, PC, etc.) et en antioxydants naturels (polyphénols de thé, acide phytique, etc.).
En fonction de leur solubilité, ils peuvent être divisés en trois catégories : solubles dans l'huile, solubles dans l'eau et partiellement solubles. Les antioxydants solubles dans l'huile comprennent le BHA, le BHT, etc. Les antioxydants hydrosolubles comprennent la vitamine C, les polyphénols de thé, etc. Les antioxydants partiellement solubles comprennent le palmitate d'ascorbyle.
Selon leur mode d'action, les antioxydants peuvent être divisés en absorbeurs de radicaux libres, chélateurs d'ions métalliques, piégeurs d'oxygène, décomposeurs de peroxydes, antioxydants enzymatiques, absorbeurs d'ultraviolets ou absorbeurs d'oxygène monolinéaires.
Mécanisme d'action des antioxydants alimentaires
En raison de la multiplicité des types d'antioxydants, le mécanisme des antioxydants n'est pas le même : 1. par l'effet réducteur des antioxydants, réduire la teneur en oxygène du système alimentaire ; 2. interrompre le processus d'oxydation de la réaction en chaîne, empêcher le processus d'oxydation de se poursuivre ; 3. détruire, affaiblir les enzymes oxydatives, de sorte qu'elles ne puissent pas catalyser la réaction d'oxydation ; 4. catalyser et provoquer la réaction d'oxydation des substances fermées, telles que les complexes, et la réaction d'oxydation est provoquée par l'oxydant. 4, pourra catalyser et provoquer la réaction d'oxydation de la matière fermée, telle que la complexation des ions métalliques qui peuvent catalyser la réaction d'oxydation. Le rancissement automatique par oxydation des graisses et des huiles et le brunissement par oxydation enzymatique des denrées alimentaires illustrent le rôle des antioxydants et permettent de présenter brièvement le mécanisme.
2.1 Les antioxydants inhibent l'oxydation des graisses et des huiles. Les graisses et les huiles naturelles exposées à l'air subissent spontanément des réactions d'oxydation, générant des acides gras, des aldéhydes, des cétones, etc. de qualité inférieure, ce qui entraîne une mauvaise odeur aigre et une détérioration du goût, etc. L'oxydation automatique des graisses et des huiles suit le mécanisme de réaction des radicaux libres (également appelés radicaux libres). Tout d'abord, la molécule de graisse (exprimée en RH) est activée par la chaleur, la lumière ou les ions métalliques et d'autres initiateurs de radicaux, puis décomposée en radicaux instables R- et H-.
En présence d'oxygène moléculaire, le radical libre réagit avec l'oxygène pour former un radical peroxyde, et ce radical peroxyde réagit avec la molécule de graisse pour former de l'hydroperoxyde et le radical R-, qui est ensuite transmis par la réaction en chaîne du radical R- jusqu'à ce que la combinaison de radicaux libres et de radicaux libres ou de radicaux libres et d'inactivateurs de radicaux libres (désignée par x) produise un composé stabilisé, à partir duquel la réaction est terminée.
Ce processus produit de nombreux composés carbonylés à chaîne courte tels que les aldéhydes, les cétones et les acides carboxyliques, qui sont les principales substances à l'origine du rancissement et du mauvais goût, ainsi que de la présence de grandes quantités de peroxydes, qui peuvent également avoir des effets indésirables sur le corps humain. Le mécanisme d'action des antioxydants consiste notamment à interrompre la transmission de la réaction en chaîne selon le schéma suivant (AH désignant les antioxydants) :

Le radical libre A- des antioxydants est inactif, il ne peut pas provoquer de réaction en chaîne mais peut participer à certaines réactions de terminaison. Par exemple : A- A-→AA A- ROO-→ROOA_Les antioxydants des graisses et des huiles sont principalement le butylhydroxyanisole (BHA), le dibutylhydroxytoluène (BHT), le gallate de propyle (PG), la tert-butylhydroquinone (TBHQ), le tocophérol (vitamine E) et ainsi de suite, qui appartiennent tous aux antioxydants phénoliques, et ils sont plus stables après la formation des radicaux libres, ce qui peut s'expliquer comme suit : l'atome d'oxygène sur l'atome d'oxygène peut interagir avec le nuage d'électrons π sur l'anneau benzénique, et un effet de conjugaison se produit. Le résultat de cette conjugaison est que les électrons appariés ne sont pas fixés sur l'atome d'oxygène, mais sont partiellement répartis sur le noyau benzénique. De cette manière, l'énergie des radicaux libres est réduite, ne déclenchant plus de réactions en chaîne, et jouant un rôle antioxydant.
2.2 Inhibition du brunissement oxydatif enzymatique des aliments Le brunissement oxydatif enzymatique est une classe de réactions dans lesquelles la phénol-oxydase catalyse l'oxydation des substances phénoliques dans les aliments pour former des quinones et leurs polymères. Comme la réaction génère des substances semblables à la mélanine, la couleur de l'aliment est plus foncée, ce qui affecte la qualité de l'aspect de l'aliment.
Le brunissement oxydatif enzymatique requiert trois conditions : la phénol-oxydase, l'oxygène et les substances phénoliques appropriées, qui sont toutes indispensables. Par conséquent, l'inhibition du brunissement oxydatif enzymatique des denrées alimentaires peut être envisagée à partir de ces trois conditions. Étant donné que la possibilité d'éliminer les substances phénoliques des aliments est faible, les principales mesures qui peuvent être utilisées sont la destruction et l'inhibition de l'activité de la phénol-oxydase et l'élimination de l'oxygène. L'ajout d'une quantité appropriée d'antioxydants aux aliments peut empêcher le brunissement oxydatif enzymatique des aliments en consommant l'oxygène dans le système alimentaire par réduction. Recherche sur les antioxydants naturels
Alors que les exigences des consommateurs en matière de sécurité alimentaire augmentent et que les doutes sur les incidents liés à la sécurité des produits chimiques de synthèse s'accroissent, les gens attendent avec impatience le développement d'antioxydants naturels sûrs et très efficaces. Les variétés d'antioxydants naturels dont l'utilisation est autorisée en Chine sont de plus en plus nombreuses. Outre la vitamine E (tocophérol), qui est incluse dans l'enrichissement des aliments, il existe actuellement des séries d'acide ascorbique, des polyphénols de thé, de l'acide phytique, des antioxydants de réglisse, du céruloplasme, des extraits de romarin, etc.
3.1 La vitamine C, également connue sous le nom d'acide L-ascorbique, est un cristal ou une poudre de couleur blanche ou légèrement jaunâtre, inodore, au goût acide, dont le point de fusion se situe entre 190 et 192 ℃ (décomposition). Facilement soluble dans l'eau, l'état sec est plus stable, mais la solution aqueuse est facilement oxydée et décomposée, en particulier en solution neutre ou alcaline ; les ions de métaux lourds peuvent favoriser son oxydation et sa décomposition, la couleur devient progressivement plus foncée lorsqu'elle est exposée à la lumière, il convient donc de la protéger de la lumière et de la conserver à l'abri de l'air.
Ce produit peut se combiner à l'oxygène pour devenir un désoxydant et inhiber l'oxydation des ingrédients alimentaires sensibles à l'oxygène ; il peut réduire les ions métalliques à haute valence et jouer un rôle synergique en tant qu'agent chélateur ; il a pour effet de traiter le scorbut, de désintoxiquer et de maintenir la perméabilité capillaire. À l'heure actuelle, les principaux procédés de production sont la méthode d'extraction des substances naturelles, la méthode Lay et la méthode de double fermentation.
Dans la pratique, ce produit peut être appliqué à de nombreux produits alimentaires, y compris les fruits, les légumes, la viande, le poisson, les boissons et les jus de fruits. Appliqué aux produits de charcuterie, l'acide ascorbique en tant qu'additif colorant, 0,02% à 0,05% de la quantité ajoutée, peut promouvoir efficacement la production de nitrosomyoglobine rouge de la viande, empêcher la décoloration des produits carnés et, en même temps, inhiber la production de nitrosamines cancérigènes. Pour les jus de fruits et les boissons gazeuses, l'ajout de 0,005%~0,002% peut empêcher efficacement la décoloration et le changement de saveur de la boisson. Dans le traitement des fruits et légumes, ce produit est principalement utilisé pour inhiber le brunissement, maintenir la saveur et la couleur.
3.2 Polyphénols du thé Les polyphénols du thé sont une classe de composés polyhydroxyphénoliques contenus dans le thé, appelés TP, dont la composition chimique principale comprend les catéchines (flavanols), les flavonoïdes et les flavonols, les anthocyanes, les acides phénoliques et les acides phénoliques, la polymérisation des phénols et d'autres composés du complexe. Parmi eux, les catéchines sont les principaux composants des polyphénols du thé, représentant environ 65% à 80% de la quantité totale de polyphénols du thé. Les composés de catéchine comprennent principalement la catéchine (EC), la gallocatéchine (EGC), le gallate de catéchine (ECG) et le gallate de gallocatéchine (EGCG), quatre types de substances.
Les polyphénols du thé ont de puissants effets antioxydants, en particulier la catéchine de type ester EGCG, dont la réductibilité peut même être 100 fois supérieure à celle du VC. Les 4 principaux composés de catéchine, la capacité antioxydante de l'EGCG>EGC>ECG>EC>BHA, et la performance antioxydante avec l'augmentation de la température et l'amélioration de la performance antioxydante, l'effet antioxydant des huiles et graisses animales est meilleur que celui des graisses et graisses végétales, et avec VE, VC, lécithine, Il peut être utilisé avec VE, VC, lécithine, acide citrique, etc. Il a un effet synergique évident et peut également être utilisé conjointement avec d'autres antioxydants.
3.3 L'acide phytique, également connu sous le nom d'hexakisphosphate de cyclohexanol, hexakisphosphate d'inositol, appelé PA, liquide visqueux jaune à jaune-brun ressemblant à une serviette, solution aqueuse d'une forte acidité, facile à décomposer à des températures élevées. L'acide phytique a une forte capacité antioxydante, mélangé au VE, il a un effet antioxydant multiplicateur. La molécule d'acide phytique dans l'hydroxyle de l'acide 12 peut chélater les ions métalliques ; à faible pH, elle peut précipiter quantitativement les ions ferriques ; à pH moyen ou élevé, elle peut former des chélates insolubles avec tous les autres ions métalliques polyvalents.
La norme chinoise "Hygienic Standard for the Use of Food Additives" (GB2760-2014) stipule que : pour la conservation des crevettes, il peut être utilisé avec modération en fonction des besoins de la production, et le résidu autorisé est de 20mg/kg ; pour les graisses et huiles comestibles, les produits à base de fruits et de légumes, les boissons et les produits à base de viande, l'utilisation maximale est de 0,2g/kg.Dans la pratique, l'acide phytique est souvent utilisé comme antioxydant et comme agent chélateur des ions métalliques, ce qui permet de prévenir l'oxydation, le brunissement ou la décoloration des aliments.
L'ajout de 0,01% dans l'huile végétale peut manifestement prévenir le rancissement de l'huile végétale ; pour les produits aquatiques en conserve, l'acide phytique peut prévenir la formation de cristaux de guano et la décoloration, l'ajout de 0,1% à 5% d'acide phytique peut prévenir le noircissement des crustacés en conserve ; l'ajout de 0.1% d'acide phytique et 1% de citrate de sodium peut empêcher les taches bleues des crabes en conserve ; ajouter 0,01% à 0,05% d'acide phytique et 0,3% de sulfite de sodium pour empêcher les crevettes fraîches de noircir ; ajouter 0,01% à 0,05% d'acide phytique et 0,3% de sulfite de sodium pour empêcher les crevettes fraîches de noircir. L'acide phytique peut également être utilisé pour la conservation des fruits et légumes, le concombre, les tomates, les bananes et d'autres expériences ont un effet évident ; pour les produits carnés, l'acide phytique peut chélater la myoglobine dans le fer, pour empêcher l'oxydation des graisses causée par le catalyseur de fer ; l'acide phytique peut être utilisé dans l'industrie vinicole pour éliminer l'agent métallique, les adoucisseurs d'eau et les boissons de soins de santé, et l'agent désaltérant rapide. Agent désaltérant rapide.
3.4 Romarin romarin, (nom latin : Rosmarinus officinalis) arbuste de la famille des labiées. Il aime les climats chauds et est originaire de la région européenne et de la côte méditerranéenne de l'Afrique du Nord. Il a été introduit en Chine à l'époque de Cao Wei. Des fleurs et des feuilles de romarin, on peut extraire des antioxydants aux excellentes propriétés antioxydantes et de l'huile essentielle de romarin.
L'antioxydant de romarin est largement utilisé en médecine, dans les aliments frits, les aliments riches en huile et toutes sortes de graisses et d'huiles pour préserver la fraîcheur et la qualité ; l'huile essentielle de romarin est utilisée dans les épices, les désodorisants, les répulsifs, ainsi que dans l'industrie chimique bactéricide, insecticide et d'autres usages quotidiens.
Les extraits de romarin contiennent une variété de principes actifs tels que l'acide de sauge, l'acide de romarin, le phénol de sauge, etc., qui a non seulement l'effet antioxydant des extraits de plantes traditionnels, mais aussi des activités antiseptiques et antibactériennes plus importantes. En outre, l'extrait de romarin a également la propriété de résister aux températures élevées : à 240℃, il est encore très stable, alors que la stabilité des extraits végétaux généraux est facilement affectée par la température.
Le romarin est une plante antioxydante naturelle. Dans une étude récente, le Dr Stuart A. Lipton, de l'Institut de recherche médicale Sanford-Burnham aux États-Unis, et ses collègues ont rapporté que l'acide carnosique, un composant du romarin, peut favoriser la santé des yeux. Leurs conclusions suggèrent que l'acide carnosique pourrait avoir des applications cliniques pour les maladies affectant la rétine externe, y compris la dégénérescence maculaire liée à l'âge.
L'acide rosmarinique (RosA) est un composé d'acide phénolique naturel soluble dans l'eau, isolé du romarin, qui est plus largement répandu et que l'on trouve principalement dans diverses plantes des genres Labiatae, Comfrey, Cucurbitaceae, Tiliaceae et Umbelliferae, la teneur la plus élevée étant observée dans les genres Labiatae et Comfrey, en particulier.
L'acide rosmarinique est un antioxydant naturel dont l'activité antioxydante est plus forte que celle de la vitamine E, de l'acide caféique, de l'acide chlorogénique, de l'acide folique, etc. Il aide à prévenir les dommages cellulaires causés par les radicaux libres. L'extrait de romarin étant insensible à la lumière et à la chaleur ainsi qu'aux acides, il est reconnu comme un antioxydant naturel par l'industrie en raison de ses effets antioxydants dans les compléments alimentaires, les aliments et les boissons, la viande fraîche et même les assaisonnements. Problèmes et perspectives de l'industrialisation des antioxydants naturels
4.1 Sources d'antioxydants naturels Découvrir de nouvelles sources de matières premières dans certaines plantes médicinales et alimentaires. Il est très important pour la poursuite de l'industrialisation des antioxydants naturels d'obtenir des matériaux contenant des substances actives antioxydantes plus élevées par le biais de la culture, de l'introduction et du criblage.
4.2 Extraction et purification des antioxydants naturels Lors de l'extraction et de la séparation des antioxydants des matières biologiques, la complexité des matières biologiques interfère avec l'effet de l'extraction, de sorte qu'elles sont souvent extraites à l'aide d'un grand nombre de solvants organiques ou de solutions acides et alcalines fortes, mais les composants antioxydants des extraits sont peu purs, ce qui entraîne non seulement une pollution de l'environnement, mais aussi une augmentation des coûts. Cela ne favorise pas la production industrielle d'antioxydants naturels. Il est donc nécessaire d'étudier la nouvelle technologie d'extraction et de purification des composants fonctionnels antioxydants.
Grâce à l'application du champ physique et de la technologie d'extraction assistée par enzyme, de l'extraction supercritique, de la séparation par membrane, de l'adsorption sur résine à grand soliton, de la séparation chromatographique et d'autres technologies, il est nécessaire d'établir une méthode d'extraction et de purification des antioxydants hautement efficace, d'améliorer la propreté du processus de production et de promouvoir le développement de l'économie circulaire.
4.3 Effet synergique des antioxydants Actuellement, les antioxydants naturels se présentent principalement sous la forme de monomères sur le marché. Certaines études ont montré que l'activité antioxydante des monomères n'est souvent pas aussi élevée que l'activité antioxydante des composants multiples de Yan. Par exemple, Wang Shaomei et al. ont constaté que les polyphénols de thé et la vitamine C ont des effets antioxydants synergiques dans le système d'émulsification du saindoux. Les antioxydants naturels ont généralement d'autres fonctions physiologiques en plus de leur fonction antioxydante efficace. Les antioxydants naturels composés peuvent jouer pleinement leur rôle dans diverses fonctions physiologiques et, s'ils peuvent être produits industriellement, ils seront d'une grande importance pour la santé humaine.