Güvenli ve etkili doğal antioksidanlar nelerdir?

Gıdaların bozulması, mikroorganizmaların rolüne ve bozulma ve bozulmanın meydana gelmesine ek olarak, aynı zamanda ve havadaki oksijen oksidasyon reaksiyonu meydana gelir, bu da gıda yağının ekşimesi, renk değişikliği, kahverengileşme, lezzet bozulması ve vitamin tahribatı ile sonuçlanır ve hatta zararlı maddeler üretir, böylece gıda kalitesini ve besin değerini düşürür. Bu tür gıdaların yanlışlıkla tüketilmesi gıda zehirlenmesine bile neden olabilir ve insan sağlığını tehlikeye atabilir. Gıdalara antioksidan eklemek, gıdaların oksitlenmesini ve bozulmasını önleyebilir.
Gıda Antioksidanlarının Sınıflandırılması
Şu anda, gıda antioksidanlarının sınıflandırılması için tek tip bir standart bulunmamaktadır. Sınıflandırmanın temeli farklı olduğundan, farklı sınıflandırma sonuçları ortaya çıkacaktır. Kaynağına göre, sentetik antioksidanlar (örn. BHA, BHT, PC, vb.) ve doğal antioksidanlar (örn. çay polifenolleri, fitik asit, vb.) olarak ayrılabilirler.
Çözünürlüklerine göre üç kategoriye ayrılabilirler: yağda çözünen, suda çözünen ve kısmen çözünen. Yağda çözünen antioksidanlar arasında BHA, BHT, vb. bulunur. Suda çözünen antioksidanlar arasında C vitamini, çay polifenolleri vb. bulunur. Kısmen çözünür antioksidanlar arasında askorbil palmitat bulunur.
Etki şekline göre serbest radikal emiciler, metal iyon şelatörleri, oksijen tutucular, peroksit ayrıştırıcılar, enzim antioksidanları, ultraviyole emiciler veya tek doğrusal oksijen söndürücüler olarak ayrılabilir.
Gıda antioksidanlarının etki mekanizması
Daha fazla antioksidan türü nedeniyle, antioksidan mekanizması aynı değildir, özet olarak, esas olarak aşağıdakiler vardır: 1, antioksidanların indirgeyici etkisi yoluyla, gıda sisteminin oksijen içeriğini azaltmak; 2, zincir reaksiyonunun oksidasyon sürecini kesintiye uğratmak, oksidasyon sürecini daha fazla önlemek; 3, oksidatif enzimlerin yok edilmesi, zayıflatılması, böylece oksidasyon reaksiyonunu katalize edemez; 4, kompleksler gibi kapalı maddelerin oksidasyon reaksiyonunu katalize edecek ve oksidasyon reaksiyonuna oksidan neden olacaktır. 4, oksidasyon reaksiyonunu katalize edebilen metal iyonlarının kompleksleşmesi gibi kapalı malzemenin oksidasyon reaksiyonunu katalize edebilecek ve buna neden olabilecektir. Aşağıda katı ve sıvı yağların otomatik oksidatif acılaşması ve gıdaların enzimatik olarak oksitlenerek kahverengileşmesi mekanizması antioksidanların rolüne örnek olarak kısaca tanıtılacaktır.
2.1 Antioksidanlar katı ve sıvı yağların oksidasyonunu engeller, havaya maruz kalan doğal katı ve sıvı yağlar kendiliğinden oksidasyon reaksiyonlarına girerek düşük dereceli yağ asitleri, aldehitler, ketonlar vb. üretir, bu da katı ve sıvı yağ içeren gıdaların bozulmasının ana nedeni olan kötü ekşi koku ve tat bozulmasına vb. neden olur. Katı ve sıvı yağların otomatik oksidasyonu, serbest radikal (serbest radikal olarak da adlandırılır) reaksiyon mekanizmasını takip eder, her şeyden önce, yağ molekülü (RH olarak ifade edilir) ısı, ışık veya metal iyonları ve diğer radikal başlatıcılar tarafından aktive edilir ve daha sonra kararsız radikaller R- ve H-'ye ayrıştırılır.
Moleküler oksijen mevcut olduğunda, serbest radikal oksijenle reaksiyona girerek bir peroksit radikali oluşturur ve bu peroksit radikali yağ molekülü ile reaksiyona girerek hidroperoksit ve R- radikali oluşturur, daha sonra serbest radikallerin ve serbest radikallerin veya serbest radikallerin ve serbest radikal inaktivatörlerinin (x ile gösterilir) kombinasyonu stabilize bir bileşik oluşturana kadar R- radikalinin zincirleme reaksiyonundan geçer ve bu noktada reaksiyon sonlandırılır.
Bu süreç aldehitler, ketonlar ve karboksilik asitler gibi birçok kısa zincirli karbonil bileşiği üretir; bunlar ekşime ve kötü tat üreten ana maddelerdir ve insan vücudu üzerinde istenmeyen sonuçlara yol açabilen büyük miktarlarda peroksitlerin varlığı da söz konusudur. Antioksidanların etki mekanizması, özellikle zincirleme reaksiyonun iletimini aşağıdaki şekilde sonlandırmaktır (AH antioksidanları gösterir):

Antioksidanların serbest radikali A- inaktiftir, zincirleme reaksiyona neden olamaz ancak bazı sonlandırma reaksiyonlarına katılabilir. Örneğin: A- A-→AA A- ROO-→ROOA_Yağlar ve sıvı yağlar antioksidanları esas olarak butilhidroksianisol (BHA), dibutilhidroksitoluen (BHT), propil gallat (PG), tert-butilhidrokinon (TBHQ), tokoferol (E Vitamini) vb. fenolik antioksidanlara aittir ve serbest radikallerin oluşumundan sonra daha kararlıdırlar ve bunun nedeni aşağıdaki gibi açıklanabilir: Bunun nedeni, oksijen atomu üzerindeki eşleşmemiş elektronların benzen halkası üzerindeki π-elektron bulutu ile etkileşime girebilmesi ve bir konjugasyon etkisinin meydana gelmesi ile açıklanabilir. Bu konjugasyonun sonucu, eşleşmiş elektronların oksijen atomu üzerinde sabitlenmeyip kısmen benzen halkasına dağılmasıdır. Bu şekilde serbest radikallerin enerjisi azalır, artık zincirleme reaksiyonları tetiklemez ve antioksidan bir rol oynar.
2.2 Gıdaların Enzimatik Oksidatif Esmerleşmesinin Engellenmesi Enzimatik oksidatif esmerleşme, fenol oksidazın gıdalardaki fenolik maddelerin oksidasyonunu katalize ederek kinon ve polimerlerini oluşturduğu bir reaksiyon sınıfıdır. Reaksiyon melanin benzeri maddeler oluşturduğundan, gıdanın rengi derinleşir ve böylece gıdanın görünüm kalitesini etkiler.
Enzimatik oksidatif esmerleşme üç koşul gerektirir: fenol oksidaz, oksijen ve uygun fenolik maddeler, bunların hepsi vazgeçilmezdir. Bu nedenle, gıdanın enzimatik oksidatif esmerleşmesinin engellenmesi bu üç koşul açısından değerlendirilebilir. Fenolik maddelerin gıdadan uzaklaştırılma olasılığı az olduğundan, kullanılabilecek başlıca önlemler fenol oksidaz aktivitesini yok etmek ve inhibe etmek ve oksijeni ortadan kaldırmaktır. Gıdaya uygun miktarda antioksidan eklenmesi, gıda sistemindeki oksijeni indirgeme yoluyla tüketerek gıdanın enzimatik oksidatif esmerleşmesini önleyebilir. Doğal antioksidanlar üzerine araştırmalar
Tüketicilerin gıda güvenliğine yönelik gereksinimleri arttıkça ve kimyasal sentetiklerin güvenlik vakalarına ilişkin şüpheler çoğaldıkça, insanlar güvenli ve son derece etkili doğal antioksidanların geliştirilmesini dört gözle beklemektedir. Çin'de kullanımına izin verilen doğal antioksidan çeşitleri artıyor. Gıda takviyesinde yer alan E vitaminine (tokoferol) ek olarak, şu anda askorbik asit serisi, çay polifenolleri, fitik asit, meyan kökü antioksidanları, seruloplazma, biberiye özleri vb. bulunmaktadır ve özellikle sodyum izoaskorbat miktarı yıldan yıla hızla artmaktadır.
3.1 L-askorbik asit olarak da bilinen ve VC olarak adlandırılan C vitamini, beyaz veya hafif sarımsı kristaller veya toz, kokusuz, asidik tat, 190 ~ 192 ℃ erime noktasıdır (ayrışma). Suda kolayca çözünür, kuru hal daha kararlıdır, ancak sulu çözelti, özellikle nötr veya alkali çözeltide kolayca oksitlenir ve ayrışır; ağır metal iyonları oksidasyonunu ve ayrışmasını teşvik edebilir, ışığa maruz kaldığında renk yavaş yavaş koyulaşır, bu nedenle ışıktan korunmalı ve hava geçirmez tutulmalıdır.
Bu ürün oksijenle birleşerek bir deoksidizer haline gelebilir ve oksijene duyarlı gıda bileşenlerinin oksidasyonunu engelleyebilir; yüksek değerlikli metal iyonlarını azaltabilir ve şelatlama ajanında sinerjik bir rol oynayabilir; iskorbüt tedavisi, detoksifikasyon ve kılcal geçirgenliği koruma etkisine sahiptir. Şu anda, ana üretim süreçleri doğal madde ekstraksiyon yöntemi, Lay's yöntemi ve iki kez fermantasyon yöntemidir.
Pratik kullanımda, bu ürün meyveler, sebzeler, et, balık, içecekler ve meyve suları dahil olmak üzere birçok gıda ürününe uygulanabilir. Kürlenmiş et ürünlerine uygulanan, renklendirici katkı maddesi olarak askorbik asit, eklenen miktarın 0.02% ila 0.05%'si, et ürünlerinin renginin solmasını önlemek için et kırmızı nitrozomiyoglobin üretimini etkili bir şekilde teşvik edebilir ve aynı zamanda kanserojen nitrozaminlerin oluşumunu engelleyebilir. Meyve suyu ve gazlı içeceklere uygulandığında, 0.005% ~ 0.002% ekleme miktarı, içeceğin renk ve tat değişimini etkili bir şekilde önleyebilir. Meyve ve sebze işlemeye uygulandığında, esas olarak esmerleşmeyi önlemek, lezzet ve rengi korumak için kullanılır.
3.2 Çay polifenolleri Çay polifenolleri, çayda bulunan ve TP olarak adlandırılan, kateşinler (flavanoller), flavonoidler ve flavonoller, antosiyaninler, fenolik asitler ve fenolik asitler, fenollerin polimerizasyonu ve kompleksin diğer bileşikleri için ana kimyasal bileşim olan bir polihidroksifenolik bileşikler sınıfıdır. Bunlar arasında, kateşin bileşikleri çay polifenollerinin ana bileşenleridir ve toplam çay polifenolleri miktarının yaklaşık 65% ila 80%'sini oluşturur. Kateşin bileşikleri temel olarak kateşin (EC), gallokateşin (EGC), kateşin gallat (ECG) ve gallokateşin gallat (EGCG) olmak üzere 4 çeşit maddeyi içerir.
Çay polifenolleri, özellikle indirgenebilirliği VC'nin 100 katına kadar çıkabilen ester tipi kateşin EGCG olmak üzere güçlü antioksidan etkilere sahiptir. 4 ana kateşin bileşiği, EGCG>EGC>ECG>EC>BHA'nın antioksidan kapasitesi ve sıcaklık artışı ve antioksidan performansın artması ile antioksidan performans, hayvansal sıvı ve katı yağların antioksidan etkisi bitkisel sıvı ve katı yağlardan daha iyidir ve VE, VC, lesitin, VE, VC, lesitin, sitrik asit vb. ile birlikte kullanılabilir. Belirgin sinerjik etkiye sahiptir ve diğer antioksidanlarla birlikte de kullanılabilir.
3.3 Fitik asit, aynı zamanda siklohekzanol hekzakisfosfat, inositol hekzakisfosfat olarak da bilinir, PA olarak adlandırılır, sarı ila sarı-kahverengi viskoz havlu benzeri sıvı, güçlü asitliğin sulu çözeltisi, yüksek sıcaklıklarda ayrışması kolaydır. Fitik asit, VE ile karıştırıldığında antioksidan etkiyi çoğaltan güçlü bir antioksidan kapasiteye sahiptir. Fitik asit molekülündeki 12 asit hidroksil metal iyonlarını şelatlayabilir, düşük pH'da demir iyonlarının kantitatif çökelmesi olabilir, orta pH veya yüksek pH çözünmeyen şelatlar oluşturmak için diğer tüm çok değerlikli metal iyonlarıyla birlikte olabilir.
Çin'in "Gıda Katkı Maddelerinin Kullanımına İlişkin Hijyenik Standardı" (GB2760-2014) şunları öngörmektedir: karides muhafazası için, üretim ihtiyaçlarına göre ölçülü olarak kullanılabilir ve izin verilen kalıntı 20mg/kg'dır; yenilebilir katı ve sıvı yağlar, meyve ve sebze ürünleri, içecekler ve et ürünleri için maksimum kullanım 0.Uygulamada, fitik asit genellikle bir antioksidan ve gıdanın oksidasyonunu, kahverengileşmesini veya renginin solmasını önlemek için kullanılan metal iyonlarının şelatlama maddesi olarak kullanılır.
Bitkisel yağa 0.01% eklenmesi bitkisel yağın ekşimesini açıkça önleyebilir; konserve su ürünleri için, fitik asit guano kristallerinin oluşumunu ve renk değişikliğini önleyebilir, 0.1% ila 5% fitik asit eklenmesi konserve kabuklu deniz hayvanlarının siyah olmasını önleyebilir; 0.1% fitik asit ve 1% sodyum sitrat konserve yengeç mavi lekelerini önleyebilir; taze karidesin kararmasını önlemek için 0.01% ila 0.05% fitik asit ve 0.3% sodyum sülfit ekleyin; taze karidesin kararmasını önlemek için 0.01% ila 0.05% fitik asit ve 0.3% sodyum sülfit ekleyin. Sodyum sülfit, taze karidesin kararma etkisini önlemek için çok iyidir ve aşırı kükürt dioksit kalıntısını önleyebilir, fitik asit ayrıca meyve ve sebzelerin korunması için kullanılabilir, salatalık, domates, muz ve diğer deneylerin bariz etkisi vardır; et ürünleri için fitik asit, demir katalizörünün neden olduğu yağ oksidasyonunu önlemek için demirdeki miyoglobini şelatlayabilir; fitik asit, şarap endüstrisinde metal ajanı, su yumuşatıcıları ve sağlık içeceklerini ve hızlı susuzluk gidericiyi çıkarmak için kullanılabilir. Hızlı susuzluk giderici ajan.
3.4 Biberiye biberiye, (Latince adı: Rosmarinus officinalis) labiatae familyasından çalı. Sıcak iklimi sever, Avrupa bölgesine ve Kuzey Afrika'nın Akdeniz kıyılarına özgüdür. Cao Wei döneminde Çin'e kadar sokulmuştur. Biberiyenin çiçeklerinden ve yapraklarından mükemmel antioksidan özelliklere sahip antioksidanlar ve biberiye uçucu yağı elde edilebilir.
Biberiye antioksidanı tıpta, kızarmış yiyeceklerde, yağ bakımından zengin yiyeceklerde ve tazeliği ve kaliteyi korumak için her türlü katı ve sıvı yağda yaygın olarak kullanılır; ve biberiye esansiyel yağı baharatlarda, oda spreylerinde, karınca kovucularda, ayrıca bakterisidal, böcek öldürücü ve diğer günlük kullanım kimya endüstrisinde kullanılır.
Biberiye özleri, adaçayı asidi, biberiye asidi, adaçayı fenolü vb. gibi çeşitli aktif bileşenler içerir; bu bileşenler yalnızca geleneksel bitki özlerinin sahip olduğu antioksidan etkiye sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda daha fazla antiseptik ve antibakteriyel aktiviteye sahiptir. Buna ek olarak, biberiye özü yüksek sıcaklık direnci özelliğine de sahiptir: 240°C'de hala çok kararlıyken, genel bitki özlerinin kararlılığı sıcaklıktan kolayca etkilenir.
Biberiye doğal bir antioksidan bitkidir. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Sanford-Burnham Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nden Dr. Stuart A. Lipton ve meslektaşları, biberiye bitkisinin bir bileşeni olan karnosik asidin göz sağlığını geliştirebileceğini bildirdi. Bulguları, karnosik asidin yaşa bağlı makula dejenerasyonu da dahil olmak üzere dış retinayı etkileyen hastalıklar için klinik uygulamalara sahip olabileceğini düşündürmektedir.
Rosmarinik asit (RosA), biberiyeden izole edilen suda çözünebilen doğal bir fenolik asit bileşiğidir ve daha yaygın olarak, özellikle Labiatae ve Comfrey'de en yüksek içerikle Labiatae, Comfrey, Cucurbitaceae, Tiliaceae ve Umbelliferae'deki çeşitli bitkilerde bulunur.
Rosemarinik asit, E vitamini, kafeik asit, klorojenik asit, folik asit vb. maddelerden daha güçlü antioksidan aktiviteye sahip doğal bir antioksidandır. Serbest radikallerin neden olduğu hücre hasarını önlemeye yardımcı olur. Biberiye özü, asitlerin yanı sıra ışığa ve ısıya karşı da duyarsız olduğundan, gıda takviyeleri, yiyecek ve içecekler, taze et ve hatta baharatlardaki antioksidan etkileri nedeniyle endüstri tarafından doğal bir antioksidan olarak kabul edilmektedir. Doğal Antioksidanların Sanayileşmesindeki Sorunlar ve Beklentiler
4.1 Doğal antioksidan kaynakları Bazı tıbbi ve gıda bitkilerindeki yeni hammadde kaynaklarının keşfedilmesi. Yetiştirme, tanıtma ve tarama yoluyla daha yüksek antioksidan aktif maddelere sahip materyaller elde etmek, doğal antioksidanların daha fazla sanayileşmesi için büyük önem taşımaktadır.
4.2 Doğal antioksidanların ekstraksiyonu ve saflaştırılması Biyolojik materyallerden antioksidanların ekstraksiyonu ve ayrılması sürecinde, biyolojik materyallerin karmaşıklığı ekstraksiyon etkisine müdahale edecektir, bu nedenle genellikle çok sayıda organik çözücü veya güçlü asit ve güçlü alkali çözeltileri kullanılarak ekstrakte edilirler, ancak ekstraktların antioksidan bileşenleri düşük saflığa sahiptir, bu da sadece çevre kirliliğine neden olmakla kalmaz, aynı zamanda maliyeti de artırır. Doğal antioksidanların endüstriyel üretimi için elverişli değildir. Bu nedenle, antioksidan fonksiyonel bileşenlerin yeni ekstraksiyon ve saflaştırma teknolojisinin incelenmesi gerekmektedir.
Fiziksel alan ve enzim destekli ekstraksiyon teknolojisi, süperkritik ekstraksiyon, membran ayırma, büyük soliton reçine adsorpsiyonu, kromatografik ayırma ve diğer teknolojilerin uygulanması yoluyla, antioksidanların yüksek verimli bir ekstraksiyon ve saflaştırma yönteminin oluşturulması, üretim sürecinin temizliğinin iyileştirilmesi ve döngüsel ekonominin gelişiminin teşvik edilmesi gerekmektedir.
4.3 Antioksidan sinerjistik etki Günümüzde doğal antioksidanlar piyasada çoğunlukla monomer formundadır. Bazı çalışmalar, monomerin antioksidan aktivitesinin genellikle çok bileşenli Yan'ın antioksidan aktivitesi kadar yüksek olmadığını göstermiştir. Örneğin, Wang Shaomei ve arkadaşları çay polifenollerinin ve C vitamininin domuz yağı emülsifikasyon sisteminde sinerjik antioksidan etkilere sahip olduğunu bulmuşlardır. Doğal antioksidanlar genellikle etkili antioksidan işlevine ek olarak başka fizyolojik işlevlere de sahiptir. Kompozit doğal antioksidanlar çeşitli fizyolojik işlevleri tam olarak yerine getirebilir ve endüstriyel olarak üretilebilirlerse, insan sağlığı için büyük önem taşıyacaklardır.