丁基羟基茴香醚(BHA)为白色或微黄色蜡样结晶性粉末,带有酚类的特异臭气和有刺激性的气味。它通常是3-BHA和2一BHA两种异构体的混合物。熔点48~63℃,随混合比不同而异。不溶于水,易溶于乙醇、甘油、猪油、玉米油、花生油和丙二醇。3-BHA的抗氧化效果比2一BHA强1.5倍,两者合用有增效作用。用量为0.02%时比0.01%的抗氧化效果增强10%,但用量超过0.02%时效果反而下降。与其他抗氧化剂相比,它不会与金属离子作用而着色。BHA除抗氧化作用外,还有相当强的抗菌力。
相对来说,BHA对动物性脂肪的抗氧化作用较之对不饱和植物油更有效。它对热较稳定,在弱碱条件下也不容易被破坏,因此有一种良好的持久能力,尤其是对使用动物脂的焙烤制品。具一定的挥发性,能被水蒸气蒸馏,故在高温制品中,尤其是在煮炸制品中易损失。但可将其置于食品的包装材料中。BHA是目前国际上广泛应用的抗氧化剂之一,也是我国常用的抗氧化剂之一。
二丁基羟基甲苯(BHT)为无色结晶或白色晶体粉末,无臭味或有很淡的特殊气味。熔点69.5~71.5 ℃(69.7 ℃,纯品),沸点265℃。不溶于水和丙二醇,易溶于大豆油、棉子油、猪油、乙醇、丙酮、甲醇、苯、矿物油。化学稳定性好,对热相当稳定,抗氧化能力强,与金属离子反应不着色。
BHT可以用于油脂、焙烤食品、油炸食品、谷物食品、奶制品、肉制品和坚果、蜜饯中。
BHT也可用于包装材料上,用量为0.2~1 kg/t(包装材料)。对于不易直接拌和的食品,可溶于乙醇后喷雾使用。BHT价格低廉,为BHA的1/8~1/5,是我国目前生产量最大的抗氧化剂之一。
没食子酸丙酯(PG)为白色至浅褐色结晶粉末,或微乳白色针状结晶。无臭,微有苦味,水溶液无味。在水或含水乙醇中可得到1分子结晶水的盐,在105"C失去结晶水变为无水物,熔点146~150℃。没食子酸丙酯难溶于水(0.359/100mL,25℃),微溶于棉子油(1.0 g/100mL,25℃)、花生油(0.59/100mL,25℃)、全猪脂(109/100mL,25℃)。其0.25%水溶液的pH值为5.5左右。没食子酸丙酯比较稳定,遇铜、铁等金属离子发生呈色反应,变为紫色或暗绿色,有吸湿性,对光不稳定,发生分解,耐高温性差。没食子酸丙酯使用量达0.01%时即能自动氧化着色,故一般不单独使用,而与BHA复配使用,或与柠檬酸、异抗坏血酸等增效剂复配使用。与其他抗氧化剂复配时,使用量约为0.005%即有良好的抗氧化效果。
叔丁基对苯二酚(TBHQ)是白色或浅黄色的结晶粉末,微溶于水,不与铁或铜形成络合物。在许多油和溶剂中它都有足够的溶解性。熔点126~128℃。TBHQ能溶于乙醇、丙二醇、棉子油、玉米油、大豆油、猪油,易溶于椰子油、花生油,在水中溶解度随温度升高而增大。TBHQ的抗氧化活性与BHT、BHA或PG相等或稍优于它们。TBHQ的溶解性能与BHA相当,超过BHT和PG。TBHQ对其他的抗氧化剂和螯合剂如PG、BHA、BHT、维生素E、抗坏血酸棕榈酸酯、柠檬酸和EDTA等有增效作用。TBHQ最有意义的性质是在其他的酚类抗氧化剂都不起作用的油脂中有效,柠檬酸的加入可增强其活性。
在许多情况下,TBHQ对大多数油脂,尤其是植物油,较其他抗氧化剂有着更好的抗氧化稳定性。此外,它不会因遇到铜、铁而发生颜色和风味方面的变化,只有存在碱时才会转变为粉红色。对蒸煮和油炸食品有良好的持久抗氧化能力,因此,适用于马铃薯之类的生产,但它在焙烤制品中的持久力不强,除非与BHA合用。在植物油、膨松油和动物油中,TBHQ一般与柠檬酸结合使用。
生育酚混合浓缩物为黄色至褐黄色透明黏稠液体,可有少量晶体蜡状物,几乎无臭。它不溶于水,溶于乙醇,可与丙醇、三氯甲烷、乙醚、植物油混合,对热稳定。生育酚的混合浓缩物在空气及光照下,会缓慢变黑。在较高的温度下,生育酚有较好的抗氧化性能,生育酚的耐光照、耐紫外线、耐放射线的性能也较BHA和BHT强。生育酚还能防止维生素A在入射线照射下的分解作用,以及防止伊胡萝卜素在紫外线照射下的分解作用。此外,它还能防止甜饼干和速食面条在El光照射下的氧化作用。近年来的研究结果表明,生育酚还有阻止咸肉中产生致癌物亚硝胺的作用。
生育酚混合浓缩物是目前国际上唯一大量生产的天然抗氧化剂,这类天然产物都是α一生育酚。但由于其价格较贵,一般场合使用较少,主要用于保健食品、婴儿食品和其他高价值的食品。WHO批准维生素E用于食品,与其他抗氧化剂不同,不用担心它们本身会产生异味。维生素E对其他抗氧化剂如BHA、TBHQ、抗坏血酸棕榈酸酯、卵磷脂等有增效作用。