Tổng quan về sử dụng chất chống oxy hóa trong dầu mỡ và sản phẩm dầu mỡ

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tiểu luận môn: PHỤ GIA THỰC PHẨM
Đề tài: Tổng quan về sử dụng chất chống oxy hóa trong dầu mỡ và sản phẩm dầu mỡ
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Phú Đức
Nhóm thực hiện: Nhóm 11
Danh sách sinh viên

 







!"#$%&'(
Cơ chế chống oxy hóa
Ức chế sự tạo thành các nhóm chất
chứa oxi hoạt động
Chọn lọc các gốc tự do
Ức chế sự tạo thành các nhóm chất chứa oxi hoạt động:Triệt tiêu các gốc tự do bằng
cách cô lập các ion kim loại, giảm hydroperoxide và hydrogen peroxide hoặc bằng cách
kết hợp superoxide và
1
O
2
Chọn lọc các gốc tự do: bắt giữa các gốc tự do, ức chế phản ứng oxi hóa ban đầu cũng
như phá vỡ chuỗi phản ứng dây chuyền. Polyphenol cũng là một nhóm các chất chống oxi

hóa chọn lọc gốc tự do quan trọng

Nhóm chất ưa nước: Vitamin C, uric acid, bilirubin, albumin

Nhóm chất ưa béo: Vitamin E, ubiquinol, carotenoid, flavonoid
Thức ăn là nguồn cung cấp chất chống oxi hóa tự nhiên rất quan trọng. Chúng ta có thể thu
các chất chống oxi hóa tự nhiên từ trái cây, thảo dược và gia vò…
Bảng phân loại và cơ chế hoạt động của chất chống oxi hóa
Phân loại chất chống oxi hóa
Cơ chế hoat tính chống oxi hóa Ví dụ về chất chống oxi hóa
Các chất chống oxi hóa đúng
nghóa
Vô hoat các gốc lipid tự do Hợp chất phenolic
Chất làm bền hydroperoxide
Ngăn chặn sự phân hủy hydroperoxide thành các gốc tự do Hợp chất phenolic
Chất hỗ trợ
Tăng hoạt tính cho chất chống oxi hóa chính Acid citric, acid ascorbic
Chất cô lập kim loại
Liên kết kim loại nặng thành những hợp chất không hoạt động
Acid phosphoric, hợp chất Maillard,
acid citric
Chất dập tắt oxy đơn bội,
1
O
2
Chuyển
1
O
2
→

3
O
2
Carotenoid
Chất làm giảm hydroperoxide
Giảm lượng hydroperoxide theo cách không tạo gốc tự do Protein, amino acid
Chất chống oxy
hóa
Tự nhiên
Tổng hợp / nhân
tạo
Chất chống oxy hóa

Hiện nay có rất nhiều chất chống oxi hóa từ thức ăn, là thành phần bioactive của
thức ăn. Một số chất chống oxi hóa truyền thống đã được biết đến như vitamin E và
viatmin C. Bên cạnh đó, một số chất chống oxi hóa có nguồn gốc thực vật như
flavonoid đã được ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây, đặc biệt là
ubiquitous.

Nhóm các polyphenol có hoạt tính chống oxi hóa bao gồm vitamin A, vitamin E,
coenzyme Q, vitamin C, flavonoid…

Hiệu quả chống oxi hóa của các chất chống oxi hóa tự nhiên phụ thuộc vào hydro của
nhóm polyphenol trong phản ứng với gốc tự do, độ bền của của gốc chống oxi hóa tạo
thành trong phản ứng gốc tự do, nhóm chức trong cấu trúc phân tử. Thành phần của
các nhóm chức trong phân tử của các chất chống oxi hóa tự nhiên rất quan trọng vì
liên quan đến sự tham gia phản ứng gốc tự do của các chất này.

Khả năng nhường oxi của nhóm chức methyl, ethyl, tertiary butyl ở vò trí -ortho và
-para so với nhóm hydroxyl sẽ làm tăng hoạt tính chống oxi hóa của polyphenol.

Nếu có thêm một nhóm hydro ở các vò trí này thì tác dụng cũng tương tự. Nhóm
chức ở vò trí ortho, ví dụ như 1,2-dihydroxybenzene có khuynh hướng tạo liên kết
hydro nội phân tử trong phản ứng gốc tự do, sẽ làm bền gốc phenoxy.
Liên kết hydro nội phân tử của một phenol
Các chất chống oxi hóa tự nhiên có thể tạo phức với ion kim loại. Phức kim loại làm
bền dạng oxi hóa của ion kim loại, làm mất khả năng xúc tác phản ứng oxi hóa khử
của các ion này.
Chất chống oxi hóa tổng hợp
Cấu tạo phân tử của một vài chất chống oxi hóa tổng hợp

Các chất chống oxi hóa tổng hợp phổ biến nhất là các hợp chất phenolic như
butylated hydroxyanisol (BHA)
14
, butylated hydroxy-toluene (BHT)
15
, tertiary
butylhydroquinone (TBHQ)
16
, và các ester của acid gallic như propyl gallate
(PG)
17
. Các chất này luôn được thay thế bởi các alkyl để cải thiện độ bền của nó
trong dầu mỡ. Hàm lượng cao nhất cho phép sử dụng là 0,02% (200ppm) KL dầu
mỡ.

Đối với dầu thực vật, các chất chống oxi hóa tổng hợp thường dùng nhất là BHA,
BHT, TBHQ. Các chất này bền ở nhiệt độ cao và vì thế thường dùng để
dùng vì nó có khuynh hướng hình thành các hạt đen với ion sắt và không bền nhiệt.
Cơ chế chống oxi hóa chính của các chất này là bắt giữ các gốc tự do trong dầu,mỡ.
Hiện nay, do pháp hiện độc tính của chúng nên những chất này ngày càng ít sử dụng

và được thay thế bởi các chất chống oxi hóa có nguồn gốc tự nhiên.
Chất chống oxi hóa tự nhiên

Thành phần các nhóm chức, vò trí các nhóm chức trong phân tử chất chống oxi hóa
có liên quan trực tiếp đến hoạt tính chống oxi hóa của các chất này.
Cấu tạo phân tử của một vài acid phenolic
Phenolic acid
Các phenolic acid như p-hydroxybenzoic
34
, 3,4-dihydroxybenzoic
35
, vanillic
36
,
syringic
37
, p-coumaric
38
, caffeic
39
, ferulic
40
, sinapic
41
, chlorogenic
42
, rosmarinic
43

acid là những chất phổ biến nhất trong giới thực vật. Chúng là các ester của acid hữu

cơ hoặc glucoside.
Vò trí và mức độ hydroxyl hóa là cơ sở để xác đònh hoạt tính chống oxi hóa. Các
monophenol thì có hoạt tính thấp hơn polyphenol như trihydrobenoic acid (như acid
gallic) có khả năng chống oxi hóa mạnh hơn 3,4-dihydroxybenzoic acid (protocachuic
acid).

Hiệu quả ức chế của monophenol gia tăng đáng kể bằng cách thay thế một hay hai
nhóm methoxy. Sự kết hợp của 2 phenolic sẽ gia tăng hiệu quả chống oxi hóa.
Dạng ester của phenolic ít hoạt tính hơn dạng phenolic như ester của acid caffeic
thì hoạt tính thấp hơn acid caffeic, chlorogenic acid thì hoạt tính thấp hơn acid
caffeic

Sự tạo thành liên kết hydro nội phân tử ở caffeic acid làm tăng khả năng chống oxi
hóa so với frulic acid và p-coumaric acid. Nhóm methoxy ở vò trí ortho của acid
frulic làm cho gốc phenoxy bền hơn, do đó acid ferulic có hoạt tính chống oxi hóa
mạnh hơn acid p-coumaric.

Sự tương tác giữa các nhóm chức trong phân tử có thể làm thay đổi hoạt tính chống
oxi hóa của các chất. Nhóm chức allylic được cho rằng có khả năng làm bền gốc
phenoxy. Do đó, các dẫn xuất của cinnamic acid có hoạt tính chống oxi hóa mạnh
hơn so với nhóm dẫn xuất của acid benzoic.
Flavonoid
Flavonoid là một nhóm lớn của các phenolic tự nhiên. Chúng được đặt trưng bởi mạch
carbon C
6
-C
3
-C
6
. Cấu trúc cơ bản của những hợp chất này bao gồm 2 vòng thơm

được liên kết bởi một mạch 3 carbon. Flavanoid bao gồm flavone,
flavonol, isoflavone, flavonone và chalcone, trong đó, flavone và flavonol là phổ biến
nhất.
Cơ chế chống oxi hóa của flavonoid theo các cách sau: loại bỏ gốc tự do ( các anion
superoxide, gốc peroxy và gốc hydroxyl), triệt tiêu oxy đơn bội
1
O
2
, cô lập kim loại
và ức chế enzyme lipoxygenase.
Flavonoid có những nhóm hydroxyl đóng vai trò như những chất triệt tiêu gốc tự do.
Các nhóm chức hydroxyl trong vòng B là những vò trí ngăn chặn sự oxi hóa cơ bản
nhất.
Cũng như trong các hợp chất phenolic khác, vò trí và số lượng các nhóm hydroxy ảnh
hưởng đến hoạt tính của flavonoid. Mức độ nhường điện tử tùy thuộc vào hai nhóm
hydroxy ở vò trí ortho trên vòng B. Khi có thêm một nhóm –OH ở vò trí 5’ cũng làm
tăng hoạt tính chống oxi hóa của flavonoid.
Anthocyanin và anthocyanidin là sản phẩm chuyển hóa của flavonone. Khả năng tạo phức
với ion kim loại do các nhóm –OH ở C
3
’ và C
4
’ trên vòng b. Khả năng phản ứng với các
gốc tự do của anthocyanidin cũng phụ thuộc vào cấu trúc –OH ở vò trí ortho. Khác với
flavonoid, khi thêm –OH vào vò trí C
5
’ không làm tăng hoạt tính của anthocyanidin.
Dạng ngưng tụ của anthocyanidin tạo thành proanthocyanidin polymer( như tanin ngưng tụ)
có hoạt tính chống oxi hóa mạnh do có chứa nhiều nhóm –OH. Tannin thủy phân chứa các

liên kết glucose với acid gallic và/hoặc hexahydroxydiphenic acid qua các cầu ester. Liên
kết này có thể bò phá vỡ trong điều kiện kiềm hoặc acid tạo thành glucose và các tiểu phân
phenolic. Do đó, tannin cũng có tác dụng chống oxi hóa dưới một số điều kiện nhất đònh.
Một số sản phẩm có chất chống oxy hóa