Aufgrund der verschiedenen Arten von Antioxidantien ist der Wirkungsmechanismus von Antioxidantien nicht derselbe, zusammenfassend lässt sich sagen, dass es hauptsächlich die folgenden sind:
1. die Verringerung des Sauerstoffgehalts in Lebensmitteln durch die reduzierende Wirkung von Antioxidantien;
2. die Kettenreaktion im Oxidationsprozess zu unterbrechen und zu verhindern, dass der Oxidationsprozess weiter fortschreitet;
3. die Aktivität der oxidativen Enzyme zu zerstören und zu schwächen, so dass sie die Oxidationsreaktion nicht katalysieren können;
4. in der Lage sein, die Oxidationsreaktion des geschlossenen Materials zu katalysieren und zu bewirken, wie die Komplexierung die Oxidationsreaktion von Metallionen katalysieren kann. Es folgt eine kurze Einführung in den Mechanismus der Antioxidantien mit den Beispielen der automatischen oxidativen Ranzigkeit von Fetten und Ölen und der enzymatischen oxidativen Bräunung von Lebensmitteln.
Hemmung der Öl- und Fettoxidation durch Antioxidantien
Wenn natürliche Öle und Fette der Luft ausgesetzt werden, kommt es zu spontanen Oxidationsreaktionen, bei denen minderwertige Fettsäuren, Aldehyde, Ketone usw. entstehen, was zu einem schlechten sauren Geruch und einer Verschlechterung des Geschmacks führt, die die Hauptgründe für den Verderb von Ölen und Fetten und ölhaltigen Lebensmitteln sind. Die Autooxidation von Fetten und Ölen erfolgt nach dem Reaktionsmechanismus der freien Radikale (auch als freie Radikale bezeichnet). Zunächst werden die Fettmoleküle (ausgedrückt als RH) durch Wärme, Licht oder Metallionen und andere Radikalinitiatoren aktiviert und dann in instabile freie Radikale R- und H- zerlegt.
Bei Anwesenheit von molekularem Sauerstoff reagiert das freie Radikal mit dem Sauerstoff zu einem Peroxidradikal, und dieses Peroxidradikal reagiert mit dem Fettmolekül zu Hydroperoxid und dem Radikal R-, das dann durch die Kettenreaktion des Radikals R- weitergegeben wird, bis die Kombination von freien Radikalen und freien Radikalen oder freien Radikalen und Radikalinaktivatoren (bezeichnet mit x) eine stabile Verbindung ergibt, und dann endet die Reaktion.
Bei diesem Prozess entstehen viele kurzkettige Carbonylverbindungen wie Aldehyde, Ketone und Carbonsäuren, die die Hauptursachen für Ranzigkeit und schlechten Geschmack sind, sowie große Mengen an Peroxiden, die ebenfalls negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben können.
Der Mechanismus der Wirkung von Antioxidantien ist vor allem auf die Beendigung der Übertragung von Kettenreaktion, das Muster ist wie folgt (mit AH für Antioxidans): Antioxidans Radikal A- ist inaktiv, die nicht dazu führen, dass die Kettenreaktion, kann aber in einigen Abbruchreaktionen teilnehmen. Zum Beispiel: A- A-→AA A- ROO-→ROOA_.
Zu den Oleoresin-Antioxidantien gehören hauptsächlich Butylhydroxyanisol (BHA), Dibutylhydroxytoluol (BHT), Propylgallat (PG), tert-Butylhydrochinon (TBHQ), Tocopherol (Vitamin E) usw. Sie alle gehören zu den phenolischen Antioxidantien, die nach der Bildung von freien Radikalen stabiler sind. Der Grund dafür lässt sich wie folgt erklären: Die ungepaarten Singulett-Elektronen an den Sauerstoffatomen können mit der π-Elektronenwolke am Benzolring zusammenwirken, wodurch ein Konjugationseffekt eintritt. Das Ergebnis dieser Konjugation ist, dass die gepaarten Elektronen nicht am Sauerstoffatom fixiert sind, sondern teilweise auf den Benzolring verteilt werden. Auf diese Weise wird die Energie der freien Radikale reduziert und löst keine Kettenreaktion mehr aus, wodurch eine antioxidative Wirkung erzielt wird.
Hemmung der enzymatischen oxidativen Bräunung von Lebensmitteln
Bei der enzymatischen oxidativen Bräunung handelt es sich um eine Klasse von Reaktionen, bei denen Phenoloxidasen in Lebensmitteln die Oxidation von phenolischen Stoffen zu Chinonen und ihren Polymeren katalysieren. Da bei der Reaktion melaninähnliche Stoffe entstehen, wird die Farbe des Lebensmittels vertieft, was sich auf das Aussehen und die Qualität des Lebensmittels auswirkt.
Die enzymatische oxidative Bräunung erfordert drei Bedingungen: Phenoloxidase, Sauerstoff und geeignete phenolische Substanzen. Daher kann die Hemmung der enzymatischen Bräunung von Lebensmitteln anhand dieser drei Bedingungen betrachtet werden. Da es nicht möglich ist, die phenolischen Substanzen aus den Lebensmitteln zu entfernen, sind die wichtigsten Maßnahmen, die eingesetzt werden können, die Zerstörung und Hemmung der Aktivität der Phenoloxidase und die Beseitigung von Sauerstoff. Die Zugabe angemessener Mengen von Antioxidantien zu Lebensmitteln dient dazu, die enzymatische oxidative Bräunung von Lebensmitteln zu verhindern, indem der Sauerstoff im Lebensmittelsystem durch Reduktion verbraucht wird.
