《Food and Humanity》:Natural antioxidants from plant species and their effect on the oxidative stability of mayonnaise: A review
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天然抗氧化剂抑制蛋黄酱脂质氧化的机理及应用研究,探讨植物多酚类成分通过清除自由基、螯合金属离子及抑制氧化酶活性延长保质期,但存在感官缺陷及商业化应用瓶颈。
作者:Yetunde, Mary Iranloye | Victoria Funmilayo Abioye
机构:尼日利亚夸拉州Omu-Aran市Landmark大学食品科学与营养系
摘要
蛋黄酱是一种含有高量油脂的乳液,容易发生脂质氧化,这会降低其品质并产生自由基和活性醛等有害物质。本文研究了使用天然抗氧化剂替代合成添加剂在蛋黄酱中的应用潜力。近期研究重点关注来自植物来源的天然抗氧化剂,尤其是富含酚类化合物的抗氧化剂。本文探讨了不同类型的天然抗氧化剂如何有效抑制蛋黄酱中的脂质氧化。例如漆树提取物、迷迭香提取物、花生壳、苹果皮和开心果绿色外壳等天然抗氧化剂通过清除自由基和螯合氧化金属来延长蛋黄酱的保质期。尽管天然抗氧化剂能够提高产品的稳定性,但它们对感官品质(如苦味、颜色变化等)的影响仍需进一步研究,以确定其商业应用的可行性。
引言
蛋黄酱是一种油包水型的乳液,广泛用于提升各种食品的风味。其常见成分包括全蛋或蛋黄、水、醋、植物油和调味料。传统蛋黄酱中的植物油含量通常在65%到80%之间,此外还会使用玉米油、葵花籽油和大豆油等。植物油的营养价值主要源于其富含多不饱和脂肪酸(PUFA),但因其易发生自动氧化而可能对食品质量产生负面影响(Iranloye等,2024年)。
脂质氧化过程分为三个阶段:初始阶段中,光与不饱和脂肪酸反应产生自由基,这一过程常由过渡金属引发;在传播阶段,不饱和脂肪酸的烷基基团与氧气反应生成过氧基;随后氢原子在脂肪酸间转移形成氢过氧化物。这些物质本身无味,但会分解成挥发性有机化合物,导致植物油产生不良风味和气味。
食品的氧化降解是评估脂质氧化程度的关键指标。蛋黄酱因脂质氧化而缩短的保质期和产生的异味对食品工业是一个重要挑战(Velur Balasubramaniam等,2022年)。制造商通常使用丁基化羟基甲苯(BHT)、丁基化羟基茴香醚(BHA)和乙二胺四乙酸(EDTA)等合成抗氧化剂来抑制氧化(Gorji等,2016年),但这些化学物质可能给消费者带来负面印象(Gorji等,2016年)。
近年来,研究重点转向了富含酚类化合物的天然抗氧化剂。这类抗氧化剂能够清除自由基、转移原子并捐赠电子,从而抑制脂质和其他食品系统的氧化反应(López等,2024年)。它们还能螯合过渡金属,限制铜和铁等金属催化自由基生成的活性(Cravero等,2024年),并调节氧化酶的活性,增强其他抗氧化剂的保护作用(Juncos等,2024年)。用于蛋黄酱的天然抗氧化剂包括苹果皮提取物(Khalid等,2021年)、米糠提取物(Martillanes等,2020年)、蔷薇果提取物(Soltan等,2023年)和甜菜根提取物(Raikos等,2016年)。
本文分析了影响蛋黄酱中油脂氧化的因素,并评估了天然抗氧化剂作为合成添加剂替代品的有效性,旨在为相关应用提供科学依据。
防止蛋黄酱中脂质氧化的方法
通过去除可能缩短保质期并加速变质的因素,可以提高蛋黄酱的稳定性。策略包括采用真空或氮气包装减少氧气接触,以及使用具有强氧气阻隔性的材料(Coupland & McClements,1996年)。降低储存温度并使用氮气隔绝氧气,比添加0.02%的叔丁基氢醌更有效
极性悖论理论
根据极性悖论理论,极性较强的抗氧化剂在纯油体系中效果更佳,而在油水乳液中效果较差的抗氧化剂反而更为有效(Nahas和Berdahl,2013年;Laguerre等,2015年)。Oh等(2024年)的研究表明,较长的烷基链有助于抗氧化剂在油水界面处发挥更好作用。相反,抗坏血酸在纯油中的效果优于α-生育酚,这体现了其良好的扩散能力。
未来研究方向及实际意义
虽然从植物提取物中获得的多种抗氧化剂(如姜提取物、开心果绿色提取物、包封漆树提取物和腰果提取物)在提高蛋黄酱抗氧化稳定性方面表现出有效性,但仍存在一些问题。未来的研究方向之一是改进封装技术,以减少酚类抗氧化剂带来的不良影响(如风味、颜色和口感)。尽管封装技术已显示出潜力,但仍需进一步研究。
结论
本研究探讨了天然抗氧化剂在抑制蛋黄酱氧化中的应用。研究表明,尤其是富含多酚和黄酮类的天然抗氧化剂能够显著减少脂质氧化,从而延长蛋黄酱的保质期。这些抗氧化剂的作用机制各不相同:有些通过提供氢分子来中和自由基,从而打破氧化链反应;另一些则通过其他方式发挥作用。
资金来源
本研究未获得公共部门、商业机构或非营利组织的任何资助。在撰写过程中,作者使用了Grammarly工具来提升文本的可读性,并对内容进行了必要的修订和编辑,对最终发布的版本负全责。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。