Khảo sát tình trạng sử dụng chất chống oxy hóa trong sản xuất thực phẩm

Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
MỤC LỤC
I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ GỐC TỰ DO VÀ CHẤT CHỐNG OXY HÓA
1. Gốc tự do
Là thành phần cơ bản nhất và nhỏ nhất cấu tạo nên vật chất.Một nguyên tử bao
gồm một hạt nhân và các Nơ-tron. Thông thường, một cặp electron bay trên một quỹ đạo
quanh hạt nhân, giống như các hành tinh quay quanh Mặt trời. Phân tử bao gồm các
nhóm nguyên tử gắn kết với nhau bởi hoạt động của các cặp electron này. Đôi khi trong
quá trình phản ứng hóa học, một electron bị kéo ra khỏi chỗ cố hữu của nó trong phân tử,
và tạo thành một gốc tự do. Về bản chất, gốc tự do là một electron độc thân. Các gốc tự
do rất không ổn định và nhạy cảm. Chúng tìm kiếm những electron khác để hình thành
một cặp electron mới. Các gốc tự do gây hại khi chúng kéo những electron từ các tế bào
bình thường.
2. Ảnh hưởng của gốc tự do:
 Các gốc tự do có thể dẫn đến giảm chất lượng dinh dưỡng do phản ứng với vitamin, đặc
biệt là vitamin E, mà bị mất từ các loại thực phẩm trong quá trình hoạt động như một chất
chống oxy hóa. Khi có quá nhiều các gốc tự do chúng sẽ tạo ra các nhị trùng, điều này
làm tăng độ nhớt của dầu. Hình thành các axit béo tự do, làm dầu bị sẫm màu và tăng
chất tạo bọt và tạo ra khói trong khi chiên.
 Gốc tự do có thể là thủ phạm gây ra tới trên 60 bệnh, đáng kể nhất gồm có: bệnh vữa xơ
động mạch, ung thư, Alzheimer, Parkinson, đục thuỷ tinh thể, bệnh tiểu đường, cao huyết
áp không nguyên nhân, xơ gan. Trong cơ thể có rất nhiều loại gốc tự do, mà các gốc nguy
Phụ gia thực phẩm 1
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
hiểm hơn cả là superoxide, ozone, hydrogen peroxide, lipid peroxy nhất là hydroxyl
radical, một gốc rất phản ứng và gây ra nhiều tổn thương.
 Các gốc tự do có thể gây tổn hại cho các acid nucleic cơ bản.
 Gốc tự do còn làm tổn thương protein.
3. Sự oxy hóa chất béo

a. Lipit trong thực phẩm
Lipid không những có mặt trong cơ thể người, động vật, thực vật mà còn rất nhiều
vật chất khác.Lipid hiện diện ở gần như tất cả nguyên liệu thực phẩm thô với các lớp chủ
yếu là chất béo trung tính (còn được gọi là triacylglycerol), chúng xuất hiện trong các tế
bào lưu trữ chất béo thực vật và động vật, và phospholipid, xảy ra trong các màng sinh
học.Trong chế biến nhiều loại thực phẩm, chất béo có thể được thêm vào như một phần
của việc xây dựng thực phẩm. Các chất béo thêm vào là một thành phần chính của nhiều
loại thực phẩm bao gồm bơ thực vật, mayonnaise, và các loại dầu chiên.
Những chất béo này gần như hoàn toàn chất béo trung tính, và đó là những thành
phần mà có ý nghĩa nhất như là nguồn có khả năng oxy hóa các mùi vị lạ trong những
thực phẩm. Trong các mô thực vật hay động vật sử dụng như thực phẩm, các
Phụ gia thực phẩm 2
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
phospholipid hiện diện trong tất cả các màng sinh học có thể là một chất quan trọng đối
với sự suy giảm do oxy hoá.
b. Các sản phẩm của sự oxy hóa
Các thành phần được hình thành trong giai đoạn ban đầu của quá trình tự oxy hóa
là hydroperoxides, và đây cũng là những sản phẩm hình thành trong phản ứng oxy hóa do
sự xúc tác của lipoxygenase. Mặc dù các hydroperoxide không mùi và không bay hơi,
chúng là những hợp chất tương đối không ổn định và chúng bị phân hủy, hoặc tự phát
hoặc trong các phản ứng xúc tác để tạo hợp chất thơm dễ bay hơi, được coi là các vị lạ.
Bản chất của vị lạ này được phát hiện phụ thuộc chủ yếu vào các thành phần acid béo của
bề mặt và mức độ oxy hóa, mặc dù điều kiện oxy hóa cũng có thể ảnh hưởng đến chất dễ
bay hơi được tạo ra và các đặc tính cảm quan của dầu ô xi hoá.
Bên cạnh sự phát triển của mùi vị ôi, sự hư hỏng do oxy hóa chất béo có thể làm
mất màu các loại thực phẩm do phản ứng của các sắc tố, đặc biệt là carotenoids, với các
phản ứng trung gian, số lượng các gốc tự do được hình thành trong quá trình oxy hóa
lipid.
Quá nhiều lượng hydroperoxides của lipid có thể ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe.

Nếu hydroperoxides được hấp thu chúng là một nguồn tiềm năng của các gốc tự do, có
thể gây ảnh hưởng có hại trong cơ thể. Các gốc tự do sản xuất bằng cách phân hủy
hydroperoxide có thể gây thiệt hại cho các protein, bao gồm các enzyme, hoặc DNA và
cũng có thể tạo ra các chất gây ung thư.
Dù phản ứng oxi hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể ngăn chận nó,
chẳng hạn động thực vật duy trì hệ thống rất nhiều loại chất chống oxi hóa như
glutathione, vitamin C, Vitamin E, enzime catalase, superoxide dismutase. Chất chống
oxi hóa yếu hay còn gọi là chất ức chế có thể phá hủy tế bào.
Phụ gia thực phẩm 3
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
c. Quá trình oxy hóa chất béo
Oxy có vai trò rất quan trọng và nó là chất OXH các chất hữu cơ, các phenol,
OXH các axit béo, giúp chuyển hóa lipid, OXH hóa các nhân thơm và các squalen để tạo
ra sterol…
Bên cạnh các phản ứng hữu ích do sự OXH các chất hữu cơ cung cấp năng lượng.
Oxy hóa là phản ứng giữa một phân tử với oxy, hoặc bất cứ khi nào một phân tử mất một
điện tử trong phản ứng hóa học. Những phản ứng oxy hóa có thể sản sinh các gốc tự do
và khởi động những phản ứng liên hoàn gây tổn hại tế bào.
Quá trình oxy hóa thường được coi là hình thức diễn ra thường xuyên nhất của suy
hư hỏng dầu mỡ, dẫn đến sự phát triển của mùi ôi, ngoài các hợp chất hương vị, sự trùng
hợp, sự tái lưu hóa, và các phản ứng khác gây giảm thời hạn sử dụng và giá trị dinh
dưỡng của sản phẩm thực phẩm. Dầu mỡ xuất hiện ở hầu hết các thực phẩm, và hầu hết
trong số đó (hơn 90%) là ở dạng triacylglycerol, đó là este của axit béo và glycerol. Hai
thành phần chính tham gia vào quá trình oxy hóa lipid là axit béo không no và oxy.Quá
trình oxy hóa phân hủy chất béo có thể được bắt đầu bởi oxy hoạt động và các dạng liên
quan, oxy hoạt động này hoạt động hơn so với các phân tử oxy ba (3O2) trong không khí,
cũng như của các tác nhân ngoại sinh (tia cực tím, bức xạ ion hóa, nhiệt).
Sự oxy hóa là loại phản ứng hóa học trong đó electron được chuyển sang chất oxy
hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá hủy tế bào sinh vật.

Trong sản xuất, bảo quản và chế biến thực phẩm, sự oxy hoá chất béo là nguyên
nhân hạn chế thời gian bảo quản thực phẩm.
Các chất béo chứa nhiều acid béo không no như oleic, linoleic, linolenic,… trong
phân tử chúa nhiều nối đôi nên rất dễ bị oxy hóa tạo thành các hydroperoxide, hợp chất
này tiếp tục phân giải thành các sản phẩm có mùi khó chịu (mùi ôi, tanh, mùi kim loại,
mùi thực phẩm cũ,…). Do đó chất béo không no được xem là hợp chất không bền.
Phụ gia thực phẩm 4
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
d. Cơ chế của sự tự oxy hóa
Quá trình xảy ra trong sản xuất, bảo quản và chế biến thực phẩm có sự hiện diện
của chất béo.Sự oxy hóa chất béo là nguyên nhân hạn chế thời gian bảo quản của các sản
phẩm.
Sự oxy hóa chất béo không no được khởi tạo bằng việc tạo thành các gốc tự do
dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ, ion kim loại và oxy. Thông thường phản ứng xảy ra
trên nhóm metyl cận kề với nối đôi của C=C.
Cơ chế phản ứng oxy hóa chất béo xảy ra phức tạp, có thể chia thành 3 giai đoạn
là: Khởi tạo, lan truyền – tạo các sản phẩm trung gian và kết thúc phản ứng.
- Khởi tạo.
- Lan truyền - tạo các sản phẩm trung gian.
- Kết thúc phản ứng.
Phụ gia thực phẩm 5
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Sơ đồ 2.1: Ảnh hưởng của các sản phẩm từ sự oxy hóa chất béo đến thực phẩm
Các biểu hiện thường thấy của sự oxy hóa chất béo là: phát sinh mùi-vị xấu, thay
đổi màu sắc, làm mất mùi tự nhiên của các loại tinh dầu, thay đổi độ nhớt của sản phẩm.
Sự oxy hóa chất béo chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: độ no của chất béo,
ionkim loại, chất xúc tác sinh học, nhiệt độ, không khí, các chất chống oxy hóa chất béo,
chất trợ chống oxy hóa chất béo…

Để nắm rỏ các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng oxy hóa chất béo cần tìm hiểu các
vấn đề sau:
* Thành phần acid béo
Chất béo là hỗn hợp ester của các acide béo no và không no với glycerin.Sự hiện
diện của các nối đôi, các acide béo không no dễ bị oxy hóa hơn các chất béo no. Phản
ứng sẽ gia tăng khi tỉ lệ nối đôi càng cao.
Phụ gia thực phẩm 6
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Ví dụ: tốc độ oxy hóa (tương đối) của một số chất béo tỉ lệ như sau:
Arachidonic : Linolenic : Linoleic : Oleic
40 : 20 : 10 : 1
Vị trí nối đôi cũng như vị trí hình học của nối đôi cũng có tác dụng đến tốc độ
phản ứng. Các acid ở dạng cis bị oxy hóa nhanh hơn dạng trans. Mạch acide béo có các
nối đôi cộng hưởng cũng làm tăng tốc độ phản ứng. Sự oxy hóa các chất béo no xảy ra rất
chậm tại nhiệt độ thường, tại nhiệt độ cao (chiên, xào…) sự oxy hóa chất béo no mới có
thể xảy ra.
* Acide béo tự do
Acide béo tự do (FFA) bị oxy hóa rất nhanh so với các ester - glycerin. Khi nghiên
cứu chất béo hiện diện trong thực phẩm ở giai đoạn đầu ti ên, hầu hết đều có sự hiện diện
của các chất chống oxy hóa thiên nhiên.
Trong thí nghiệm nếu thêm vào 0,1% FFA thì hiệu quả chống oxy hóa của
tocopherol giảm rõ rệt vì acide béo tự do có tác dụng xúc tác quá trình oxy hóa.
* Nồng độ oxy
Tại áp suất cao (cung cấp oxy không hạn chế) tốc độ oxy hóa của chất béo tùy
thuộc vào áp suất O
2
.Tại áp suất thấp tốc độ oxy hóa tỉ lệ với áp suất O
2
.

* Diện tích bề mặt
Tốc độ oxy hóa chất béo tỉ lệ với diện tích bề mặt tiếp xúc của thực phẩm với
không khí. Trong trường hợp các sản phẩm nhủ tương D/N thì tốc độ oxy hóa chất béo
được tính toán trên cơ sở sự khuếch tán oxygen qua pha chất béo.
* Nhiệt độ
Phụ gia thực phẩm 7
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Thông thường thì sự oxy hóa chất béo gia tăng theo nhiệt độ. Do sự hòa tan của
oxy phụ thuộc vào nhiệt độ vì vậy tác động của yếu tố oxy trong quá tr ình oxy hóa tại
nhiệt độ cao là rất ít.
Sự phụ thuộc của nhiệt độ trên quá trình oxy hóa chất béo được biểu thị bằng công
thức:
Trong đó:
K: hằng số tốc độ phản ứng.
A: hằng số Entropy (không phụ thuộc vào nhiệt độ).
Ea: năng lượng hoạt hóa.
R: hằng số khí lý tưởng.
T: nhiệt độ Kelvin.
Ở nhiệt độ thấp từ - 27 đến 50
0
C tốc độ oxy hóa ít thay đổi. Nhưng ở nhiệt độ cao
hơn tốc độ phản ứng gia tăng đáng kể.
* Độ ẩm
Tốc độ phản ứng oxy hóa chất béo phụ thuộc rất nhiều vào độ ẩm (Aw) của sản
phẩm.Oxy hóa chất béo có thể xảy ra tại Aw rất nhỏ (Aw < 0.1 trong sữa bột), Aw càng
cao thì tốc độ oxy hóa chất béo càng cao.
e. Sự oxy hóa do ánh sáng (photo-oxidation)
Quang oxy hóa là quá trình oxy hóa vượt rào cản năng lượng. Người ta nhận thấy
độ bền của thực phẩm chứa chất béo giảm khi có mặt áng sáng. Áng sáng là nguyên nhân

gây ra quá trình oxy hóa theo một trong hai cách sau:
Phụ gia thực phẩm 8
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
• Các chất “nhạy cảm” (sensitizer) có mặt trong thực phẩm được kích hoạt
bởi ánh sáng sẽ phản ứng với cơ chất tạo các gốc tự do, các gốc này sẽ khởi động quá
trình oxy hóa chất béo.
• Một dạng chất nhạy cảm khác có khả năng chuyển oxy từ trạng thái cơ bản
sang trạng thái kích thích. Oxy được hoạt hóa sẽ phản ứng với acid béo không no theo cơ
chế “cyclo – addition” tạo hydroperoxide.
f. Sự oxy hóa chất béo có xúc tác của kim loại
Các kim loại nặng góp phần khởi động quá trình oxy hóa chất béo do chúng tham
gia vào phản ứng phân hủy các hydroperoxide tạo thành các gốc tự do. Trong dầu mỡ và
thực phẩm nói chung luôn chứa một lượng vết các ion kim loại nặng (Fe,Cu,Co,…),
chúng có thể là thành phần của nguyên liệu thực phẩm hoặc xâm nhập vào thực phẩm từ
thiết bị chế biến, bao bì thực phẩm. Các ion kim loại ở trạng thái oxy hóa thấp sẽ phân
hủy hdroperoxide dễ hơn các kim loại ở thái oxy hóa cao hơn.i
4. Cơ chế chống oxy hóa chất béo
a. Ức chế quá trình tự oxy hóa
Gọi AH là chất chống oxy hóa chất béo. Phản ứng chống oxy hóa chất béo xảy ra
theo sơ đồ sau:
Phụ gia thực phẩm 9
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Chất trợ chống oxy hóa chất béo được thêm vào để tăng hiệu quả chống oxy hóa.
Các chất quan trọng thường được sử dụng là: acide citric và các ester monoglycerid
citrat, acid ascorbic và ascorbyl palmitat.
Các ester lipophilic của acide citricm acid ascorbic có khả năng hòa tan trong dầu.
Thông thường:
Citric + chất chống oxy hóa tổng hợp

Ascorbic + tocopherol
Chất trợ chống oxy hóa chất béo có các chức năng:
- Tạo môi trường acide ổn định để chống oxy hóa chất béo.
- Loại bỏ hoạt tính các ion kim loại (tạo phức vô hại)
- Loại bỏ oxy (oxy hóa ascorbic)
- Phục hồi chống oxy hóa
Cơ chế phục hồi chất chống oxy hóa
SH + A → AH + S
Xét cho cùng chất chống oxy hóa chất béo bằng phụ gia thực chất là:
+ Ngăn chặn nguyên nhân gây ra phản ứng oxy hóa.
+ Ngăn chặn các phản ứng lan truyền.
b. Ức chế sự oxy hóa do ánh sáng
Sự chuyển dịch năng lượng từ phân tử bị kích thích ban đầu đến hợp chất “dập tắt”
sẽ đem lại sự tiêu tán năng lượng do sự phát xạ ánh sáng hoặc như một nguồn nhiệt và vì
vậy ngăn ngừa sự phản ứng chuyển dịch electron đơn lẻ của phân tử bị kích thích ban
đầu. Tocopherol và các cảotenoid là những chất dập tắt các trạng thái kích thích của các
phân tử chất tạo màu.
Phụ gia thực phẩm 10
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
c. Ức chế sự oxy hóa trong rau quả
Pholyphenol lá một nhóm các hợp chất mà trong công thức cấu tạo chứa vòng
benzen và ít nhất hai nhóm –OH trở lên. Lương Polyphenol có trong hầu hết các loại rau,
củ, quả ,tùy theo loại nguyên liệu mà hàm lượng Lypophenol khác nhau. Cùng tồn tại
trong loại nguyên liệu rau quả là enzym polyphenoloxidase. Khi tiếp xúc với oxy không
khí, hoạt động của enzym polyphenoloxydase sẽ được kích hoạt và trở thành xúc tác cho
phản ứng oxy hóa các hợp chất polyphenol thành những hợp chất mới gây sẫm màu và
tạo vị đắng cho rau quả.
Hợp chất chứa Phenol rất dễ bị oxy hóa trong các điều kiện khác nhau.Chúng có
thể bị oxy hóa trong môi trường bình thường cò không khí ẩm, phản ứng trở nên mạnh

hơn trong môi trường kiềm. Enzym polyphenoloxydase ở thực vật có thể ở 2 dạng: tự do
và liên kết. Polyphenoloxydase là nhóm enzym oxydoreductase có nhiều trong mô động
vật thực vật, nấm mốc,
Phản ứng oxy hóa này còn gọi là phản ứng sẫm màu do enzym.Trong một số sản
phẩm thì nó cần phải hạn chế như chế biến rau củ quả nhưng trong chế biến chè đen lại
cần pải gia tăng để oxy hóa tanin thành hợp chất quinol tạo màu,hương vị đặc trưng cho
trà đen.
Ví dụ: trong khoai tây có pirocatechol và dẫn xuất tạo từ thyrozyl bị oxy hóa thành
dopaquinon gây sẫm màu khoai tây. Sự biến đổi màu rơm trong bảo quản
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa rau quả:
• Nồng độ cơ chất polyphenol
• Nồng độ và trạng thái enzym oxy hóa khử polyphenol
• Nồng độ oxy
• pH
Phụ gia thực phẩm 11
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
 Cơ chế tác động của các chất có bản chất acid lên rau, quả.
Chất chống oxy hóa có bản chất acid tạo ra môi trương pH thấp làm chậm phản
ứng oxy hóa gây sẫm màu. Môi trường pH thấp cũng ức chễ hoạt động của enzym oxy
hóa khử.
Enzym oxy hóa khử là nhóm các enzym, mỗi enzym sẽ có pH tối ưu, nhiệt độ tối
ưu, Cho hoạt động tốt nhất vì vậy muốn điều chỉnh pH để ức chế hoạt động của enzym
ta cần biết pH tối ưu trong khoảng 6,0- 7,0 chúng ta cần hạ thấp pH xuống dưới khoảng
này sẽ ức chế hoạt động của enym này. Tuy nhiên, nếu hạ thấp quá cũng không tốt, pH sẽ
ảnh hưởng không tốt đến sản phẩm thực phẩm, làm biến đổi vị (làm chua), biến tính
protein, ảnh hưởng không tốt đến quá trình tiêu hóa.
5. Chất chống oxy hóa
Chất chống oxi hóa là một loại hóa chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá
trình oxy hóa chất khác. Sự oxi hóa là loại phản ứng hóa học trong đó electron được

chuyển sang chất oxi hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá
hủy tế bào sinh vật. Chất chống oxi hóa ngăn cản quá trình phá hủy này bằng cách khử đi
các gốc tự do. Kìm hãm sự oxi hóa bằng cách oxi hóa chính chúng (làm giảm tác dụng
của các quá trình oxy hóa nguy hiểm bằng cách liên kết với nhau với các phân tử có hại,
giảm sức mạnh huỷ diệt của chúng).Để làm vậy người ta hay dùng các chất khử (như
thiol hay polyphenol) làm chất chống oxi hóa.Bất kỳ chất nào ngăn ngừa hay làm chậm
sự oxy hóa đều được gọi là chất chống oxy hóa
Dù phản ứng oxi hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể ngăn chận nó,
chẳng hạn động thực vật duy trì hệ hống rất nhiều loại chất chống oxi hóa như
glutathione, vitamin C, vitamin E, enzyme catalase, superoxide dismutase, Axít citric.
Chất chống oxi hóa yếu hay còn gọi là chất ức chế có thể phá hủy tế bào.
Chất chống oxy hóa trong thực phẩm bao gồm hai nhóm chính:
• Chất chống oxy hoá tự nhiên.
Phụ gia thực phẩm 12
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
• Chất chống oxy hoá tổng hợp
II. CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG THỰC PHẨM
1. Chất chống oxy hóa tự nhiên
Chất chống oxy háo tự nhiên là những chất có khả năng chống oxy hóa sẵn có
trong các thực phẩm hoặc có nguồn gốc tự nhiên.
Các chất béo không no trong mô sinh học tương đối bền. Nguyên nhân là do trong
mô sinh học có chứa các chất chống oxy hóa cũng như có enzim ngăn ngừa hiện tượng
oxy hóa.
a. Acid ascorbic (Vitamin C)
 Lịch sử
Việc phát hiện ra một hợp chất ngăn ngừa bệnh thiết yếu trong thực phẩm khác biệt từ
một trong những ngăn cản beriberi đã được thực hiện vào năm 1907 bởi hai bác sĩ Na Uy
trong khi điều tra bệnh thiếu chế độ ăn uống bằng cách sử dụng mô hình động vật mới
của lợn guinea. Khá bất ngờ, guinea lợn đã chứng minh là dễ bị bệnh còi khi cho ăn một

chế độ ăn tương tự như của thủy thủ đã phát triển bệnh còi, và thực phẩm yếu tố có tính
chất hóa học không rõ rằng guinea lợn, cuối cùng đã được gọi là vitamin C.
Từ 1928 đến 1932, nhóm nghiên cứu Hungary dẫn đầu bởi Albert Szent-Györgyi
và của công nhân người Mỹ Charles Glen King, xác định các yếu tố trị bịnh bại huyết
như là một chất hóa học tinh khiết đặc biệt duy nhất. Szent-Györgyi đã bị cô lập acid
hexuronic hóa học từ các tuyến động vật thượng thận tại bệnh viện Mayo. Ông nghi ngờ
nó sẽ được các yếu tố trị bịnh bại huyết, nhưng không thể chứng minh điều đó mà không
có một khảo nghiệm sinh học. Điều này cuối cùng đã được thực hiện bởi phòng thí
nghiệm tại Đại học Pittsburgh, đã làm việc về vấn đề này trong nhiều năm vua. Cuối
Phụ gia thực phẩm 13
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
1931, phòng thí nghiệm của vua thu được axit hexuronic thượng thận gián tiếp từ Szent-
Györgyi và chứng minh rằng đó là vitamin C vào đầu năm 1932. Đây là cuối cùng của
các hợp chất từ nguồn động vật nhưng năm sau đó, nhóm Szent-Györgyi của phát hiện ra
rằng ớt bột hạt tiêu, một gia vị phổ biến trong các chế độ ăn uống Hungary, là một nguồn
giàu axit hexuronic, và ông đã gửi một số việc tại hơn có sẵn hóa học Walter Norman
Haworth, một nhà hóa học đường của Anh.
Trong năm 1933, làm việc với Trợ lý giám đốc nghiên cứu sau Sir Edmund Hirst
và các đội nghiên cứu của họ, Haworth suy luận đúng cấu trúc và tính chất quang học,
đồng phân của vitamin C, và báo cáo tổng hợp đầu tiên của vitamin Trong danh dự các
thuộc tính trị bịnh bại huyết của hợp chất, Haworth và Szent-Györgyi đề xuất tên mới của
"một scorbic-acid" cho phân tử, với L-ascorbic acid là tên hóa học chính thức.
Năm 1937, giải thưởng Nobel hóa học đã được trao cho Norman Haworth cho công
việc của mình trong việc xác định cấu trúc của acid ascorbic (chia sẻ với Paul Karrer,
những người nhận được giải thưởng của mình cho công việc trên vitamin), và giải thưởng
của năm đó, Y học đã đi đến Albert Szent-Györgyi cho nghiên cứu của ông về các chức
năng sinh học của L-ascorbic acid. Tại thời điểm phát hiện ra nó trong những năm 1920,
nó được gọi là hexuronic axit của một số nhà nghiên cứu, nhưng tên là L-ascorbic acid
Haworth và Szent-Györgyi khi cấu trúc của nó cuối cùng đã được chứng minh bằng tổng

hợp.
 Nguồn gốc
Vitamin C có nhiều trong các loại rau quả tươi như nước cam, chanh, quít, và có
hàm lượng cao trong rau xanh, đặc biệt là bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cải brussel, rau
cải, cà chua, cam, quýt, chanh, bưởi…
 Thông tin tổng quát
 Tên theo UIPAC: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone-2,3-enediol
 Tên thông thường: Acid ascorbic, vitamin C.
Phụ gia thực phẩm 14
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
 Công thức phân tử: C
6
H
8
O
6
 Có dạng bột màu trắng đến vàng nhạt (khan)
 Khả năng hòa tan nước cao.
 Tính chất
Axit ascorbic là một hợp chất hữu cơ tự nhiên với những đặc tính chống oxy hóa.
Nó là một chất rắn màu trắng nhưng không trong sạch mẫu có thể xuất hiện màu vàng.
Nó hòa tan trong nước để cung cấp cho các giải pháp có tính axit nhẹ.
Vitamin C kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất dễ tan trong nước (300g/lít). Dung dịch
nước 5% có pH=3. Có khi dùng dạng muối natri dễ tan trong nước hơn (900g/lít).
b. Cơ chế tác dụng
Acid ascorbic bị oxy hóa cho acid dehydroascorbic; đây là phản ứng oxy hóa khử
thuận nghịch, qua đó vitamin C tác dụng như một đồng yếu tố (cofactor), tham gia vào
nhiều phản ứng hóa sinh trong cơ thể, như:
 Hydroxyl hóa

 Amind hóa
Làm dễ dàng sự chuyển hóa prolin, lysin sang hydroxyprolin và hydroxylysin
(trong tổng hợp collagen).
Giúp chuyển acid folic thành acid folinic trong tổng hợp carnitin.
Phụ gia thực phẩm 15
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Tham gia xúc tác oxy hóa thuốc qua microsom (cytochrom P450) gan giúp
dopamin hydroxyl hoá thành nor-adrenalin.
Giúp dễ hấp thu sắt do khử Fe3+ thành Fe2+ ở dạ dày, để rồi dễ hấp thu ở ruột.
- Ở mô, vitamin C giúp tổng hợp collagen, proteoglycan và các thành phần hữu cơ khác ở
răng, xương, nội mô mao mạch.
- Trong thiên nhiên, vitamin C có mặt cùng vitamin P (vitamin C2). Vitamin P lại có tính
chống oxy hóa, nên bảo vệ được vitamin C; hơn nữa vitamin P còn hiệp đồng với vitamin
C để làm bền vững thành mạch, tăng tạo collagen, ức chế hyaluronidase và cùng vitamin
C, vitamin E, β-caroten và selen, tham gia thanh thải gốc tự do có hại trong cơ thể.
 Liều lượng và phạm vi sử dụng:
Trong tự nhiên có nhiều trong các quả họ cam.
Acid ascorbic dùng trong thực phẩm ở dạng tinh thể màu trắng, 1g tan trong 3, 5ml nước
hay trong 30ml ethanol, không tan trong dầu mỡ. Sau khi được hút ẩm bởi acid sulfuric
trong 24 giờ không được chứa ít hơn 99% acid ascorbic.
L – Acid ascorbic: INS: 300.
Liều lượng:
Sữa bột, bột kem (nguyên chất) ML: 300
Bơ và bơ cô đặc ML: GMP
 Một số sản phẩm sử dụng acid ascobic với vai trò là chất chống oxy hóa:
Nước mắm chay pha sẵn (nhất tâm) Sốt chanh Doxaco
Phụ gia thực phẩm 16
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức

Trà xanh C2 Trà Ô Lông

Phụ gia thực phẩm 17
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
c. Acid citric hoặc acid limonic.
 Lịch sử
Sự phát hiện ra acid citric được cho là của nhà giả kim thuật người Iran trong thế
kỷ 8 là Jabir Ibn Hayyan (Geber). Các học giả thời Trung cổ tại châu Âu cũng đã nhận
thức về bản chất acid của các loại nước cam, chanh; những kiến thức như thế được ghi lại
trong Bách khoa Toàn thư thế kỷ 13 Speculum Majus (Tấm gương Lớn), do Vincent of
Beauvais viết. Acid citric lần đầu tiên được Carl Wilhelm Scheele, một nhà hóa học
người Thụy Điển, cô lập năm 1784, trong đó ông kết tinh nó từ nước chanh.Sản xuất acid
citric quy mô công nghiệp bắt đầu từ năm 1860, dựa trên ngành công nghiệp sản xuất các
loại quả cam, chanh của Italia.
Năm 1893, C. Wehmer phát hiện ra rằng nấm mốc Penicillium cũng có thể sản
xuất ra acid citric từ đường.Tuy nhiên, sản xuất sinh học của acid citric đã không trở
thành quan trọng về mặt công nghiệp cho tới tận khi Thế chiến I làm gián đoạn xuất khẩu
cam chanh của Italia. Năm 1917, nhà hóa học thực phẩm người Mỹ là James Currie phát
hiện ra rằng một số biến thể của nấm Aspergillus niger có thể là các nhà sản xuất acid
citric có hiệu quả và Pfizer bắt đầu sản xuất ở quy mô công nghiệp bằng kỹ thuật này sau
đó 2 năm, tiếp theo là Citrique Belge vào năm 1929.
 Nguồn gốc
Acid citric là một acid hữu cơ yếu. Nó là một chất bảo quản tự nhiên và cũng được
sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt. Trong hóa sinh học,
nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình acid citric và vì thế xuất hiện trong
trao đổi chất của gần như mọi sinh vật. Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặt
môi trường và đóng vai trò của chất chống ôxi hóa.
Acid citric tồn tại trong một loạt các loại rau quả, chủ yếu là các loại quả của chi
Citrus. Các loài chanh có hàm lượng cao acid citric; có thể tới 8% khối lượng khô trong

quả của chúng (1,38-1,44 gam trên mỗi aoxơ nước quả). Hàm lượng của acid citric trong
Phụ gia thực phẩm 18
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
quả cam, chanh nằm trong khoảng từ 0,005 mol/L đối với các loài cam và bưởi chùm tới
0,030 mol/L trong các loài chanh.Các giá trị này cũng phụ thuộc vào các điều kiện môi
trường gieo trồng.
 Thông tin tổng quát
Ở nhiệt độ phòng, acid citric là chất bột kết tinh màu trắng.Nó có thể tồn tại dưới
dạng khan (không chứa nước) hay dưới dạng ngậm một phân tử nước (monohydrat).Dạng
khan kết tinh từ nước nóng, trong khi dạng monohydrat hình thành khi acid citric kết tinh
từ nước lạnh.Dạng monohydrat có thể chuyển hóa thành dạng khan khi nung nóng tới
trên 74 °C. Axít citric cũng hòa tan trong etanol khan tuyệt đối (76 phần acid citric trên
mỗi 100 phần etanol) ở 15 °C.
Về cấu trúc hóa học, acid citric chia sẻ các tính chất của các acid cacboxylic
khác.Khi bị nung nóng trên 175 °C, nó bị phân hủy để giải phóng dioxid cacbon và nước.
 Liều lượng và phạm vi sử dụng:
Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh khan hoặc ngậm một phân
tử nước, không màu, không mùi. Loại khan phải chứa không ít hơn 99, 5% acid citric, 1g
acid citric tan trong 0, 5ml nước hoặc trong 2ml ethanol.
Ở liều lượng cao (1380mg/kg thể trọng) trên chó không thấy hiện tượng tổn
thương thận. Với chuột cống trắng, liều lượng 1, 2% trong thức ăn hàng ngày, không ảnh
hưởng đến máu và tác động nguy hại gì đến các bộ phận trong cơ thể, khả năng sinh sản,
…mà chỉ hơi ảnh hưởng đến răng so với chuột đối chứng.
Acid citric: INS: 330.
Liều lượng: sữa lên men (nguyên kem) ML: 1500.
sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men ML: GMP
Phụ gia thực phẩm 19
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức

d. Tocopherol (Vitamin E)
Vai trò chính là chất chống oxy hóa vitamin e được tìm thấy đầu tiên vào năm
1922 bởi Evans và Bishop như một yếu tố cơ bản tron khẩu phần ăn thực vật, giúp cho sự
sinh sản bình thường của chuột. năm 1933 nó được xác định rõ là cần thiết cho người và
chất tocopherol và tocotrienol được xác định.
Quá trình hoạt động của vitamin Tocopherol (Vitamin E) Vitamin E là tên gọi
chung cho một bộ tám tocopherols liên quan và tocotrienols, đó là vitamin tan trong chất
béo có tính chất chống oxy hóa. Trong đó, Hình thức δ-tocopherol là các chất chống oxy
hóa quan trọng nhất hòa tan trong chất béo, Nó có khả năng bảo vệ màng tế bào khỏi quá
trình oxy hóa bằng cách phản ứng với các gốc lipid được sản sinh trong phản ứng dây
truyền. Từ đó, loại bỏ các gốc tự do trung gian và ngăn ngừa các phản ứng lan truyền liên
tục diễn ra.
Vitamin E được tách ra trong quá trình tinh luyện dầu. Vitanim E có nhiều trong
dầu đậu nành, ngũ cốc.
Phụ gia thực phẩm 20
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Vitamin E được dùng với liều lượng là: 0,03 – 0,1% so với chất béo. . Được xác
định. Vitamin E là tên gọi chung để chỉ hai lớp các phân tử (bao gồm các tocopherol và
các tocotrienol) có tính hoạt động vitamin E trong dinh dưỡng. Vitamin E không phải là
tên gọi cho một chất hóa học cụ thể, mà chính xác hơn là cho bất kỳ chất nào có trong tự
nhiên mà có tính năng vitamin E trong dinh dưỡng.
Chức năng chính của α-tocopherol trong cơ thể người dường như là của một chất
chống ôxi hóa.Nhiều phân tử được đề cập trong các bài chính về chúng như nói trên đây
có thể chuyển hóa lẫn nhau trong cơ thể. 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 nướcđể 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

Phụ gia thực phẩm 21
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
động sinh học hơi khác nhau. Chưc năng của vitamin E ở người thiếu vitamin e chỉ xuất
hiện ở trẻ đẻ non. Trẻ em hoặc người trưởng thành khi có những vấn đèn liên quan tới
việc kém hấp thu chất béo. Vitamin E là chất chống oxy hóa, chung có tác dụng bảo vệ
cơ thể khỏi tác nhân oxy hóa. Vitamin E là chất tan trong chất béo nên có khả năng trộn
lẫn với các phân tử lipid và bảo vệ chúng khỏi bị oxy hóa, chức năng này khiến vitamin e
bảo vệ tế bào khỏi các gốc tự do. Khi thiếu vitamin E cơ thể bị suy giảm khả năng chống
oxy hóa và các gốc tự do hòa tan trong lipid, kết quả là nhiều tb bị phá hủy nhưng tổn
thương tb do thiếu vitamin e có thể dẫn tới ung thư, khởi phát xơ vữa động mạch, lão hóa
sớm đục thủy tinh thể, viêm khớp. với trẻ em, thiếu vit e có thể dẫn tới thiếu máu, tổn
thương thần kinh và võng mạc. Nhu cầu vitamin E tăng khi các ax béo trong khẩu phần
ăn tăng, hệ quả của quá trình này là nhu cầu vit E dao động gấp 10 lần. khi lượng các ã
bóe không no tăng lượng vit E cần tăng để bảo vệ ax béo khỏi bị oxy hóa . tuy vậy nhưng
lượng ax béo không no trong khẩu phần ăn làm giảm hấp thu vit E trong ruột non nên
khó có thể đưa ra tỉ lệ giữa lượng axit béo và vit E . tỉ lệ 0.4-0.6mg vit E trong 1 g axit
chất béo không no trong khẩu phần ăn được khuyến cáo phụ thuộc vào khẩu phần ăn có
chứa axit béo chưa o cần thiết, nhu cầu vit E có thể dao động từ 5-20m g/ngày.
e. Một số chất chống oxy hoá tự nhiên khác
 Carotenoids
Cũng thể hiện hoạt tính chống oxy hoá.
Trong đó, β-caroten thể hiện hoạt tính chống oxy hoá mạnh nhất.beta-carotene
được khám phá ra cách đây hơn 150 năm từ lớp mầu cam ở củ cà rốt, beta-carotene hiện
giờ là loại chống oxy hóa được tiêu thụ rất nhiều trên thị trường. Chất này cần cho sự
tăng trưởng và cho chức năng của các mô, của xương; tăng cường tính miễn dịch, giảm
nguy cơ gây ung thư, giúp thị lực tốt hơn. Nó có thể biến đổi thành sinh tố A. Beta-
carotene có trong củ cà rốt, khoai lang đỏ, bí ngô, đu đủ, cam, ớt. Phân lượng thông
thường là 50 IU mỗi ngày, tối đa có thể lên đến 10,000 IU/ ngày.
Phụ gia thực phẩm 22

Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Beta-carotene không có tác dụng phụ nguy hại như sinh tố A.
 Flavanone và flavonol
Là các chất có hoạt tính chống oxy hoá cao có thể tìm thấy trong thực vật như trong lá trà
xanh, dược thảo, gỗ,… flavonol
 Vanilin
Ngoài có vai trò tạo mùi, nó còn đóng vai trò là chất chống oxy hóa tốt.
Phụ gia thực phẩm 23
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Ngoài ra, các reduction tạo thành trong phản ứng Mailard cũng là các chất chống
oxy hóa hình thành trong thực phẩm.
Trên thị trường hiện nay sản phẩm ngũ cốc energy đang sử dụng Vainilin với vai
trò là chất oxy hóa
2. Chất chống oxy hóa tổng hợp
Các chất chống oxy hóa phải thỏa mãn các yêu cầu sau
• Không độc
• Có hoạt tính chống oxy hóa cao ở nồng độ thấp
• Bên trong các điều kiện kỹ thuật của quá trình chế biến thực phẩm
Các chất oxy hóa thường sử dụng là:BHT, BHA, tocopherol tổng hợp, TBHQ,
dodecyl gallate, propyl gallate, ascorbyl palmitite,…
a. BHA
Tính chất
BHA: (butylated hydroxyanisol) là hỗn hợp của hai đồng phân. Cấu trúc cùa
chúng như sau:
Phụ gia thực phẩm 24
Chất chống oxy hóa thực phẩm
ễn Phú Đức
Hỗn hợp chất hữu cơ đồng phân: 2- tert- butyl- 4- hydroxyanisole và 3- tert- butyl-

4- hydroxyanisole
• CTPT: C
11
H
16
O
2
• Khối lượng phân tử: 180,24g/mol
• Tính chất vật lý:
Chất rắn dạng sáp
Độ tan: 48-55
0
C
Độ sôi: 264-270
0
C
BHA là bột màu trắng (điểm nóng chảy thấp). Chúng dễ dàng tan trong glyceride
và các dng môi hữu cơ khác. Chúng không tan trong nước, có mùi phenol.
Hoạt tính BHA có thể bị mất khi nhiệt độ cao trong trường hợp nướng hoặc sấy
BHA có thể tác dụng với kim loại kiềm và tạo màu hồng.
Ứng dụng trong thực phẩm
Số thứ tự phụ gia:37
INS: 320 ADI: 0-0,5 mg/kg trọng lượng cơ thể
STT NHÓM THỰC PHẨM ML(mg/kg GHI
Phụ gia thực phẩm 25