BÀI 2: PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA
2.2. Tổng quan về phụ gia
2.2.1. Vitamin E
2.2.1.1. Công thức cấu tạo:
Vitamin E là tên gọi chung để chỉ các phân tử thuộc cácm nhóm tocopherol và tocotrienol có tính hoạt động trong dinh dưỡng. Vitamin E tự nhiên tồn tại dưới 8 dạng khác nhau, trong đó có 4 tocopherol và 4 tocotrienol. Tất cả đều có vòng chromanol, với nhóm hydroxyl có thể cung cấp nguyên tử hiđrô để khử các gốc tự do và nhóm R (phần còn lại của phân tử) sợ nước để cho phép thâm nhập vào các màng sinh học. Các tocopherol và tocotrienol đều có dạng alpha, beta, gamma và delta, được xác định theo số lượng và vị trí của các nhóm metyl trên vòng chromanol. Mỗi dạng có hoạt động sinh học hơi khác nhau.
Công thức phân tử: C29H50O2
Cấu trúc của vitamin E
Cơ chế và vai trò
Vitamin E là một chất chống oxy hóa tốt do cản trở phản ứng xấu của các gốc tự do trên các tế bào của cơ thể.
Ngăn ngừa lão hóa: do phản ứng chống oxy hóa bằng cách ngăn chặn các gốc tự do mà vitamin E có vai trò quan trọng trong việc chống lão hóa.
Ngăn ngừa ung thư: kết hợp vố vitamin C tạo thành các nhân tố quan trọng làm chậm sự phát triển của một số bệnh ung thư.
Ngăn ngừa bệnh tim mạch: vitamin E làm giảm các cholesterol xấu và làm tăng sự tuần hoàn máu nên làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch.
Hệ thống miễn dịch: kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động bình thường bằng việc bảo vệ các tế bào…
Vitamin E có tác dụng ngăn cản oxy hóa các thành phần thiết yếu trong tế bào, bảo vệ màng tế bào khỏi sự tấn công của các gốc tự do. Vitamin E được chỉ định điều trị các rối loạn bệnh lý về da, điều trị hỗ trợ chứng gan nhiễm mỡ, tăng cholesterol trong máu, hỗ trợ điều trị vô sinh, suy giảm sản xuất tinh trùng ở nam giới.
Đối với phụ nữ mang thai, vitamin E góp phần thuận lợi cho quá trình mang thai, sự phát triển củ thai nhi và giảm được tỉ lệ sảy thai hoạc sinh non do đã trung hòa hoặc làm mất hiệu lực của gốc tự do trong cơ thể.
Vitamin E có thể giúp làm giảm tiến trình lão hóa da và tóc cải thiện tình trạng da khô sạm, tóc gãy rụng…
2.2.1.2. Cơ chế chống oxy hóa
Vitamin E có khả năng ngăn chặn phản ứng của các gốc tự do bằng cáchnhường một nguyên tử hidro của gốc phenol cho gốc lipoperoxyde (LOO-) để biến gốctự do này thành hydroperoxyde (LOOH). Phản ứng như sau:
LOO+ Tocopherol-OH —› LOOH + Tocopherol-O
Hoặc trong quá trình phản ứng, tocopherol (tocopherol – OH) bị chuyển hóa thành gốc tocopheryl (tocopherol – O) bền nên chấm dứt những phản ứng gốc. Gốc tocopheryl bị khử oxy để trở lại thành tocopherol bởi chất khử là oxy hòa tan trong nước.
Khi tốc độ oxy hóa dầu thấp, tocopheryl phản ứng với nhau để hình thành tocopheryl quinone. Khi tốc độ oxy hóa dầu cao, tocopheryl phản ứng với gốc peroxy để hình thành phức tocopherol – peroxy (T – OOR). Phức này có thể bị thủy phân thành tocopheryl quinone và hydroperoxyde.
To + To T + Tocopheryl quinone
To + ROOo [T – OOR] Tocopheryl quinone + ROOH
Hiệu quả chống oxy hóa của tocopherol phụ thuộc vào dạng đồng phân và nồng độ sử dụng. Khả năng dập tắc gốc tự do cao nhất ở δ-tocopherol, tiếp theo là γ-, β-, α- tocopherol. Hàm lượng tocopherol cần thiết để chống ôi hóa chất béo tùy thuộc vào độ bền oxy hóa của chúng. Độ bền oxy hóa của tocopherol càng thấp thì hàm lượng tocopherol cần dung càng thấp. α-tocopherol có độ bền thấp nhất trong số các đồng phân tocopherol, cần dùng với nồng độ 100 ppm thì thể hiện hoạt tính chống oxy hóa cao nhất của nó. Trong khi đó, β- và γ-tocopherol có độ bền oxy hóa cao hơn nên để thể hiện hoạt tính oxy hóa cao nhất, cần dùng nồng độ tương ứng của 2 đồng phân này là 250 và 500 ppm.
2.2.2. Butylat hydroxyl toluen – BHT 2.2.2.1. Công thức cấu tạo
INS : 321, ADI : 0 – 0,3
BHT ngăn ngừa oxy hóa chất béo. Nó thường được dùng để bảo quản thực phẩm có mùi, màu sắc và hương vị. Nó cũng được bổ sung trực tiếp để rút ngắn quá trình oxy hóa của ngủ cốc, sữa và các sản phẩm từ sữa. Tốt trong việc làm bền chất béo động vật, thịt, cá.
- Thuộc nhóm chất chống oxi hóa có hiệu quả, và được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm có nhiều chất béo.
- Có tác dụng bảo quản thực phẩm ngăn ngừa sự hư hỏng và ôi khét của hương liệu.
- Ngoài ra còn có tác dụng ổn định và nhũ hóa cho shortening, được sử dụng một mình hay kết hợp với BHA và acid citric.
2.2.2.2. Cơ chế chống oxy hóa
Chất này hoạt động tương tự như là một vitamin E tổng hợp, chủ yếu hoạt động như một chất ngăn chặn quá trình oxi hoá, một quá trình không bão hòa trong đó (thường là) các hợp chất hữu cơ bị tấn công bởi oxi trong khí quyển. BHT chống oxi hoá xúc tác phản ứng bằng cách chuyển đổi các gốc tự do peroxy trong liên kết hydroperoxides. Điều này tác động đến chức năng chống oxi hoá bằng cách nó sẽ quyên góp một nguyên tử hydro:
RO2 + ArOH → ROOH + ARO RO2 + ArO → nonradical sản phẩm
R là alkyl hoặc aryl, và ArOH là phenolic của BHT hoặc có liên quan đến chất chống oxy hóa. Người ta thấy rằng BHT liên kết với hai gốc tự do peroxy. Ngoài ra, nó còn là chất thuộc nhóm chất chống oxi hóa có hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm có nhiều chất béo. Do đó có tác dụng bảo quản thực phẩm, ngăn ngừa sự hư hỏng và ôi khét của hương liệu. Ngoài ra nó còn có tác dụng ổn định và nhũ hóa cho shortening. Sử dụng đơn lẻ một mình hoặc kết hợp với BHA, Propyl galat (PG) và
axit citric, sử dụng trong shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát, ngũ cốc, sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì rẻ tiền.