5.1.1 giới thiệu
BHA là một hỗn hợp gồm 3-tetiary-butyl-4-hydroxyanisole hoặc 3-và 2- tertiary-buty-4-hydroxyanisole, còn có tên là boa. trong đó, dạng đồng phân thứ nhất chiếm ưu thế hơn (>= 90%).có công thức phân tử là c11h16o2
Tên thương mại: embanox BHA, lowinox BHA, có khối lượng phân tử là 180,25. ứng dụng đầu tiên ở mỹ năm 1954.
Là hợp chất phenol dễ bay hơi khá dễ dàng nên được điều chế bằng phương pháp chưng cất. có cấu tạo dạng rắn như sáp (điểm nóng chảy thấp) đôi khi hơi vàng, có mùi thơm thoảng đặc trưng (hương phenol). mùi này không thể
hiện trong hầu hết các trường hợp sử dụng, nhưng có thể nhận biết ở nhiệt độ cao khi nướng hoặc sấy vì BHA rất dễ cháy.
BHA tan tốt trong dầu, mỡ, etanol và các dung môi hữc cơ khác như propylen glycol, ete, xăng, tan hơn 50% trong rượu, không tan trong nước. có nhiệt độ nóng chảy từ 60 đến 65oc, nhiệt độ sôi từ 264 đến 2700c(730mmhg), phản ứng với các kim loại kiềm tạo sản phẩm có màu hồng. chống oxy hóa hiệu quả cao đối với chất béo động vật.
hình 32 : Công thức cấu tạo BHA 5.1.2 cơ chế tác dụng
Là chất ngăn ngừa phản ứng dây chuyền của quá trình ôi hóa của chất béo. BHA hoạt động theo cơ chế cho điện tử để khống chế gốc r tự do.
Chất này hoạt động tương tự như là một vitamin e tổng hợp, chủ yếu hoạt động như một chất ngăn chặn quá trình oxy hoá, một quá trình không bão hòa trong đó (thường là) các hợp chất hữu cơ bị tấn công bởi ôxy trong khí quyển.
BHA hấp thụ qua thành ruột non, tham gia quá trình trao đổi chất, là chất nghi ngờ gây dị ứng hoặc ung thư. do tồn tại trong mô tế bào và tham gia một số quá trình trao đổi chất. đây là chất chống oxy hóa có hiệu quả đối với mỡ động vật và các sản phẩm bánh nướng, ổn định sản phẩm cuối cùng, và thường được sử dụng trong shortening, dầu thực vật, sản phẩm khoai tây, soup, chewing gum, ngũ cốc, được sử dụng rộng rãi nhất trong các sản phẩm giàu chất béo, không có tác dụng với dầu thực vật không bão hòa. thường được sử dụng kết hợp với các chất chống oxy hóa khác.
Lưu ý: phụ gia chống oxy (BHT, BHA…) không ngăn cản được quá trình tự oxy hóa của dầu, không khắc được hậu quả oxy hóa
BHA là thường được sử dụng để giữ chất béo khỏi sự oxy hoá, nó cũng được sử dụng như một tác nhân tạo bọt de-men.
mức sử dụng trong shortening nếu kết hợp với BHT là 0.02%, trong bảo quản mỡ là 0.01%. được ứng dụng từ 1940, an toàn khi sử dụng. có hiệu quả trong mỡ động vật và không có tác dụng với dầu thực vật không bảo hòa.
chức năng và lợi ích :
• là chất chống oxy hóa trong các sản phẩm nhiều chất béo
• BHA có hiệu quả đối với mỡ động vật và không có tác dụng với dầu thực vật không
bão hoà, thường được sử dụng kết hợp với các chất chống oxy hóa khác.
• đặc biệt, BHT và BHA cũng có thể kháng virus và kháng khuẩn. một số nguyên cứu
đang được tiến hành liên quan đến việc sử dụng BHT trong điều trị herpes simplex và aids.
5.1.4 BHA trong sản phẩm thực phẩm
BHA được tìm thấy trong bơ, thịt, ngũ cốc, kẹo cao su, bánh nướng, thức ăn hanh, khoai tây khử nước, và bia, nó cũng được tìm thấy trong thức ăn chăn nuôi, bao bì thực phẩm, mỹ phẩm, sản phẩm cao su, và các sản phẩm dầu khí...do đặc tính dễ bay hơi nên chỉ cho vào các sản phẩn đóng gói.
5.2 BHT (butylated hydroxytoluene) 5.2.1 giới thiệu
BHT còn được gọi là 2,6-bis (1,1-dimethylethyl)-4-methylphenol; 2,6-di-tert- butyl-p-cresol; 2,6-di-tert-butyl-4-methylpheno. BHT được tạo thành phản ứng của para – cresol (4-methylphenol) với isobutylen (2-methylpropene) xúc tác bởi acd sulfuric, có công thức phân tử là c15h24o.
Tên thương mại: cao-3, EMBANOX BHT,…có khối lượng phân tử là 220.39, còn được gọi là butylhydroxytoluene, là một chất tan trong mỡ (tan trong chất béo) hợp chất hữu cơ chủ yếu được sử dụng như một chất chống oxy hóa phụ gia thực phẩm cũng như một phụ gia chống oxy hóa trong mỹ phẩm, dược phẩm…
BHT ở dạng sử dụng là tinh thể trắng, hình sợi, không vị, không mùi hay có mùi đặc trưng khó chịu của vòng thơm, cũng bị tổn thất dưới tác động của nhiệt (sấy,..). tan kém trong nước, tan vô hạn trong etanol, toluen, xeton, axeton, dễ bốc hơi và có thể chưng cất, nhiệt độ sôi 265oc ở 760mmhg, nhiệt độ nóng chảy 69 – 72oc. có hoạt tính chống oxy hóa thấp, với sự có mặt của sắt trong một số sản phẩm thực phẩm hay bao bì, BHT có thể tạo ra hợp chât có màu vàng.
BHT có tính chất tương tự như BHA nhưng có tính bền nhiệt hơn. tuy nhiên, BHT có tác dụng chống oxy hóa kém hơn BHA vì cấu trúc không gian của BHT cồng kềnh hơn BHA ( do trong phân tử của BHT có 2 nhóm tert – butyl xung quanh nhóm – oh).
Hình 33 : công thức cấu tạo 5.2.2 cơ chế tác dụng
Chất này hoạt động tương tự như là một vitamin e tổng hợp, chủ yếu hoạt động như một chất ngăn chặn quá trình oxy hoá, một quá trình không bão hòa trong đó (thường là) các hợp chất hữu cơ bị tấn công bởi ôxy trong khí quyển. BHT chống oxy 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 oxy hoá bằng cách nó sẽ quyên góp một nguyên tử hydro:
RO2 + AROH → ROOH + ARO
RO2 + ARO → SẢN PHẨM KHÔNG GỐC
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 oxy 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 acid 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.
Lưu ý: phụ gia chống oxy (BHT, BHA…) không ngăn cản được quá trình tự oxy hóa của dầu, không khắc được hậu quả oxy hóa…
5.2.3 công dụng
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.
Mức sử dụng trong shortening nếu kết hợp với BHA là 0.02%. Chức năng và lợi ích :
• thuộc nhóm chất chống oxy 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
5.3 TBHQ (tert-butyl hydroquinone) 5.3.1 giới thiệu
Là một hỗn hợp gồm mono – tert – butylhydroquinone, t – butylhydroquinone, 2 – (1,1 – dimethylethy) – 1,4 – benzenediol. có công thức phân tử là c10h14o2
Tên thương mại là embanox tbhq, sustane tbhq…có khối lượng phân tử là 166,22.
Là chất rắn dạng tinh thể màu trắng, trắng kem, đôi khi có màu vàng nâu nhạt, có mùi đặc trưng. tan ít trong nước (<1%), tan vô hạn trong etanol, ether, axetat, axeton, ete và propane – 1,2 – diol, bị tổn thất dưới tác dụng của nhiệt. nhiệt độ sôi là 300oc ở 760mmhg, nhiệt độ nóng chảy khoảng 14 – 150oc sau khi làm khô.
Không tạo màu với ion kim loại ( fe) là đặc điểm ưu việt, giúp cho quá trình chế biến được tiến hành dễ dàng. tuy nhiên, tbhq lại tương tác với các amin tự do tạo sản phẩm có màu đỏ, hạn chế khả năng ứng dụng của nó trong các sản phẩm có protein.
Chống oxy hóa hiệu quả nhất đối với loại dầu thực vật và một số chất béo động vật.
Hình 34: công thức cấu tạo 5.3.2 cơ chế tác dụng
Về cơ bản thì cơ chế của tbhq cũng giống như các chất chống oxy hóa gốc phenol. có tác dụng chống oxy hóa rất hiệu nghiệm, được sử dụng rất rộng rãi. có tác động hiệu quả đối với dầu mỡ đặc biệt là dầu thực vật, sử dụng trong khoai tây chiên, dầu bông, thịt bò viên, ngũ cốc khô, pizza, nước sốt,…
5.3.3 công dụng
Được dùng phổ biến nhất hiện nay vì ít độc hơn BHT và BHA.
Mức sử dụng trong dầu hoặc margarin là 0.02%, nếu kết hợp với BHA hay BHT thì 0.006%, 0.02% nếu kết hợp với BHA và BHT, trong bảo quản mỡ là 0.01%. TBHQ là một chất chống oxy hóa được dùng rộng rai trong thực phẩm, mỹ phẩm, cao su đặc biệt là dùng chống oxy hóa trong bảo quản dầu mỡ, trong bao gói thực phẩm có nhiều chất béo. với nồng độ 0.002% đủ để bảo quản tốt dầu mỡ. tác dụng bảo quản tăng lên nếu kết hợp với chất chống oxy hóa khác. nó còm được sử dụng như một chất ổn định để hạn chế sự trùng hợp tự động của các peroxide hữu cơ.
Chức năng và lợi ích:
Là chất chống oxy hóa rất tốt cho dầu mỡ, có khả năng làm giảm sự tổn thất chất dinh dưỡng, duy trì tốt chất lượng và phẩm chất ban đầu của dầu mỡ trong quá trình vận chuyển xa.
Được sử sụng rộng rãi trong ngành chế biến thực phẩm. Tác động hiệu quả đối với dầu mỡ, đặc biệt là dầu thực vật.
Có khả năng bảo vệ các sản phẩm chiên, giúp cải thiện thời gian bảo quản.
Thường được sử dụng trong các sản phẩm sấy khô. sử dụng trong khoai tây chiên, dầu bông, thịt bò viên, ngũ cốc khô, pizza, nước sốt…
5.4 propyl gallate (pg) (e310) 5.4.1 giới thiệu 5.4.1 giới thiệu
Propyl galat có tên hoá học là propyl gallate, propyl ester of gallic acid, n- propyl ester of 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, propyl 3,4,5-trihydroxybenzoate, có công thức phân tử là c10h12o5, có khối lượng phân tử là 212.2 đvc. propyl gallate là một phụ gia thực phẩm nhân tạo, cũng được sử dụng trong mỹ phẩm, thực phẩm.
Là tinh thể màu trắng hoặc trắng kem, hầu như không mùi, có vị hơi đắng. tan ít trong nước, tan tốt trong etanol, eter, propane 1,2 – diol, kém chịu nhiệu nhiệt độ nóng chảy 146 – 150oc.
Có thể hình thành các chất màu phức tạp khi kết hợp với kim loại (fe) gây ra không ít tác động xấu đến dầu mỡ, có ba nhóm hydroxyl làm nó rất hoạt động, khả năng hòa tan kém.
Hòa tan tốt trong chất béo, khả năng chịu nhiệt kém, không hiệu quả khi chiên, hiệu quả chống oxy hóa trong dầu cao hơn BHA và BHT. được sử dụng kết hợp với BHA, BHT và acid citric.
Hình 35: công thức cấu tạo 5.4.2 cơ chế tác dụng
PG khi vào cơ thể được hấp thụ qua đường tiêu hóa và được chuyển hóa thành 4 – 0 – methyl acid galic chảy ra ngoài theo nước tiểu.
5.4.3 công dụng
Mức sử dụng cho phép trong dầu hoặc margarin hoặc dầu là 0.02%, trong bào quản dầu mỡ là 0.01%, trong xúc xích là 0.003%...
5.4.4 propyl gallate trong sản phẩm thực phẩm
Sử dụng trong dầu thực vật, ngũ cốc, thức ăn động vật, shortening và mỡ lát…
Tài liệu tham khảo
• "ANTIOXIDANT ENZYME" EDITED BY MOHAMMED AMR EL-
MISSIRY INTEOP | 2012 |
• BRS BIOCHEMISTRY, MOLECULAR BIOLOGY, AND GENETICS,
FIFTH EDITION (BOARD REVIEW SERIES) PAPERBACK –
DECEMBER 7, 2009 BY TODD A. SWANSON M.D. PH. D (AUTHOR),
SANDRA I. KIM MD PHD (AUTHOR), MARC J. GLUCKSMAN PHD (AUTHOR)
• "OXIDATIVE STRESS: OXIDANTS AND ANTIOXIDANTS" . SIES, HELMUT (1997).
• FOOD, NUTRITION, PHYSICAL ACTIVITY, AND THE
PREVENTION OF CANCER: A GLOBAL PERSPECTIVE . WORLD
CANCER RESEARCH FUND (2007)
• "ANTIOXIDANTS PREVENT HEALTH-PROMOTING EFFECTS OF
PHYSICAL EXERCISE IN HUMANS" . RISTOW M, ZARSE K, OBERBACH A (2009).
• FLAVONOIDS: CHEMISTRY, BIOCHEMISTRY AND
APPLICATIONS | DECEMBER 9, 2005 BY CRC PRESS |OYVIND M. ANDERSEN, KENNETH R. MARKHAM
• THE SCIENCE OF FLAVONOIDS - EDITED BYERICH
GROTEWOLD - THE OHIO STATE UNIVERSITYCOLUMBUS, OHIO, USA
• [1] POKORNY J., YANISHLIEVA N., GORDON M.,
“ANTIOXIDANTS IN FOOD”, CRC PRESS, 2001
• [2] HUA-BIN LI, YUE JIANG, CHI-CHUN WONG, KA-WING
CHENG, FENG CHEN, “EVALUATION OF TWO METHODS FOR THE EXTRACTION OF ANTIOXIDANTS FROM MEDICINAL PLANTS”, ANAL BIOANAL CHEM , 2007.
• HEALTH AND DISEASE, ED. BY L. PACKER AND J. FUCHS, MARCEL DEKKER, INC., NEW YORK
• [3]. jecfa, BHT, 2006.
• [4]. jecfa, BHA, 1996.
• [6]. jecfa, propyl gallate, 1996
• CÔNG NGHỆ SINH HỌC (TẬP 3 - ENZYME VÀ ỨNG DỤNG)
NXB: GIÁO DỤC | TÁC GIẢ: GS-TSKH . PHẠM THỊ TRÂN CHÂU –PGS- TS . PHAN TUẤN NGHĨA | NĂM XUẤT BẢN: 2006
• GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ ENZIM – THS.TRẦN XUÂN NGHẠCH,
• GIÁO TRÌNH ENZYME GS.TS. MAI XUÂN LƯƠNG : 2005. PUBLISHER: ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT