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天然香料的抗氧化性研究

1、前言
我國是個盛產天然香料的大國,產量占世界總產量的8～10%,品種占世界天然香料交易品種的40%以上,被譽為“潛在的原料大國” 。隨著生活質量的提高和環境意識的加強,人們對天然香料的依賴和需求日益增加,天然香料的應用也逐漸擴大 。天然香料從來源上包括兩大類:動物性天然香料(如麝香)和植物性天然香料 。本文僅討論植物性天然香料 。天然香料的主要作用有:1改善食品或飼料等的風味,增進食欲;2消除或掩蓋異味,保證食品氣味和口味純正爽快;3給一些無味的食品增添香氣香味的賦香作用;4給食品著色,變得美麗悅目的著色作用;5防止食品變質的抗氧化和滅菌作用;6防治疾病的生理藥理作用;7調節植物生長的生理生化作用等 。
天然香料的食用是個古老而又最具活力的應用領域 。近年來,隨著人們對化學合成類食品添加劑恐懼心理作用的蔓延,使得科技人員越來越熱衷于開發天然食品添加劑 。天然香料物質的抗氧化作用等功效,也日漸受到關注和重視 。
2、天然香料的抗氧化性
2.1 天然香料主要抗氧化性的化學成分
天然香料的化學成分十分復雜,一般由近百種化學成分組成,有的甚至由數百種化學成分所組成 。其主要的抗氧化性化學成分是由酚類、黃酮類、萜類、醛類、酮類、酸類、醇類、酯類、生物堿類和不飽和烴類等組成 。不同的香料植物,其所含有的主要抗氧化性的化學成分不一樣 。天然香料植物中的化學成分,在貯存或使用等過程中還會發生一系列生物化學反應,形成許多新的化合物 。
2.2 天然香料的抗氧化性原理
天然香料的成分中都含有具有還原性的成分 。如酚羥基、不飽和雙鍵、還原性雜原子等 。這些成分除單獨存在具有抗氧化作用外,它們組合在一起也有抗氧化作用,而且大部分是產生協同作用,從而使組合后還原性增強 。如含有還原性雜原子的生物堿與酚類組合,由于生物堿的氮原子被酚類的氫質子化后,與氮原子結合的化學鍵變得松馳而易于斷裂,其電極電位值下降,而變得更易被氧化;酚類的氫失去后,使酚環的電子云削弱,其電極電位下降,導致酚更易被氧化成醌 。因此,組合后其抗氧化能力大為增強 。另外,天然香料中某些單獨存在時還原能力很弱的化學成分,在貯存、加工或使用的過
程中,由于發生了一系列生化反應,而產生具有強還原性的物質,即天然香料中還存在潛在的抗氧化性成分 。如植物中廣泛存在的黃酮,分解后得還原性強的多酚、醛和苯甲酸等 。其反應式如下:
由此可見,天然香料的抗氧化性是來自本身所含的還原性成分和潛在的還原性成分共同相互作用的結果 。
3、天然香料抗氧化成分的制備方法
天然香料抗氧化成分的制備方法主要有:水蒸氣蒸餾法、減壓蒸餾法、浸提法、吸收法、冷榨法、冷凍法和超臨界萃取法 。最常用的有水蒸氣蒸餾法,目前超臨界萃取法也日趨顯得重要 。水蒸氣蒸餾法就是將天然香料植物制成一定粒度的粉末,用水蒸氣通入樣品中,使樣品的揮發性香料成分隨水蒸氣蒸出 。該法適用于揮發性的不溶于水的香料成分的制取 。
超臨界萃取法是在臨界條件下將樣品中有效成分進行提取的方法 。它無需脫溶便可獲得有效成分,而且特別適用于熱敏性成分的提取 。常用CO2臨界萃取法提取天然香料植物中的有效成分 。
4、天然香料抗氧化性的應用
天然香料抗氧化作用的應用早在古羅馬時期就開始了 。在公元前約3000年時,羅馬人就用芝麻油來酉奄漬保鮮魚肉、豬肉等食品 。我國也在古時候就會利用天然香料物質來保鮮食品或保護物品 。如一些出土珍藏的書籍中有的就放了天然香料來保護,傳統的香油酉奄漬保鮮食物等 。但是對天然香料抗氧化和抗菌作用系統的科學研究工作,則是從本世紀初才開始的,到五十年代,進入了一個高潮 。Chipault等人對天然香料的抗氧化作用進行了篩選性的調查研究 。