Thông thường, các chất chống oxy hóa hoạt động dựa trên hai cơ chế. Thứ nhất là cơ chế bẻ gãy chuỗi phản ứng (chain-breaking mechanism), theo cơ chế này, các chất chống oxy hóa sẽ đẩy một electron cho gốc tự do có trong chuỗi phản ứng và trung hòa gốc đó, không cho phản ứng dây chuyền tiếp tục xảy ra. Cơ chế thứ hai là cơ chế loại bỏ ngay từ đầu các gốc ROS và RNS bằng việc ngăn không cho chúng được hình thành.
Một trong những ứng dụng cơ bản của chất chống oxy hóa là phụ gia bảo quản thực phẩm. Oxy trong không khí thúc đẩy quá trình oxy hóa, làm biến tính và phân hủy của các chất có trong thực phẩm như mỡ động vật, dầu ăn, thịt cá, vitamin A và carotene, việc này làm mất đi lượng protein và năng lượng hay làm mất hương vị và chất lượng của thực phẩm. Hơn nữa, sản phẩm của quá trình peroxide hóa lipid có thể gây độc cho gan.Quá trình oxy hóa diễn ra nhanh hơn khi ở nhiệt độ cao. Quá trình oxy hóa điển hình có thể sinh ra nhiệt và có thể là nguyên nhân của việc tự bốc cháy ở thịt cá. Các chất có khả năng ngăn hoặc làm giảm quá trình oxy hóa gọi là các chất chống oxy hóa. Ba chất ethoxyquin, dibutylhydroxytoluene (BHT) và butylhydroxyanisol (BHA) thường được dùng như một chất phụ gia thực phẩm.
Quả thực, để bảo vệ thịt cá chống lại việc tự cháy trong quá trình vận chuyển (nhiệt độ của phẩm có thể tăng cao do chúng được sản xuất ở Nam Bán cầu và chuyển tới các nước khu Xích đạo). ethoxyquin thường được bổ sung vào sản phẩm với liều lượng được các công ước quốc tế quy định.
Ba loại chất chống oxy hóa kể trên có thể được bổ sung vào bất kỳ loại thực phẩm nào. Tuy nhiên, liều lượng của chất chống oxy hóa không được vượt quá 150 g/tấn thành phẩm. Do đó, tổng lượng bổ sung vào thành phẩm và tổng lượng thành phần phải nhỏ hơn 150 g/tấn.
Mặc dù liều lượng cụ thể đối với từng thành phần thực phẩm như thịt các không được quy định, nhưng tổng lượng chất chống oxy hóa phải được thể hiện dưới dạng %.
Ethoxyquin (E324) là một chất chống oxy hóa, được sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm và thuốc trừ sâu hại từ những năm 1981 và thường dùng trong việc chống oxy hóa ở mỡ và dầu cá.
Đến nay, Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) vẫn đang tiếp tục nghiên cứu về tác động của ethoxyquin trong việc hình thành protoporphyrin IX trong gan người cũng như các enzyme khác có trong gan động vật nhưng vẫn chưa có bằng chứng cụ thể về khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe con người của ethoxyquin. Trong chăn nuôi, ethoxyquin thường được sử dụng để bổ sung vào các viên thức ăn cho gia cầm. Ngoài ra, ở Na Uy, chất này cũng được sử dụng như một chất ổn định mẫu trong ngành công nghiệp đánh bắt thủy sản và làm phụ gia sản phẩm trong chăn nuôi cá hồi. Năm 1997, Trung tâm dược phẩm thú y khuyến cáo nên giữ lượng ethoxyquin ở mức 75 ppm trong thức ăn chăn nuôi, ngưỡng này vẫn được các công ty sản xuất thức ăn chăn nuôi sử dụng đến bây giờ. Theo thông tin của cơ sở dữ liệu PAN Pesticides, ethoxyquin có thể gây độc cho các loài cá cũng như thủy hải sản. Ngoài ra, chất này bị cấm sử dụng trong thực phẩm ở Úc cũng như ở các nước thuộc Liên minh Châu Âu.
Dibutylhydroxytoluene (BHT) được phát hiện lần đầu vào năm 1947 và sử dụng như một chất chống oxy hóa từ năm 1981. Trong công nghiệp, BHT được sản xuất dựa trên phản ứng giữa p-cresol (4-methylphenol) với isobutylene (2-methylpropene) trong điều kiện có axit sulfuric làm xúc tác
CH3(C6H4)OH + 2 CH2=C(CH3)2 à ((CH3)3C)2CH3C6H2OH
Ngoài ra, BHT cũng có thể được điều chế bằng cách hydromethyl hóa hay aminomethyl hóa 2,6-di-tert-butylphenol.
Dibutylhydroxytoluene thường được dùng như một chất phụ gia thực phẩm, phụ gia công nghiệp, các sản phẩm chăm sóc sức khỏe, thức ăn chăn nuôi,... Từ năm 1979, Trung tâm Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ đã phân BHT vào nhóm các chất an toàn nói chung (generally recognized as safe- GRAS) sau khi tiến hành các thí nghiệm trên chuột. Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) cũng như các nước thuộc Liên minh Châu Âu cũng cấp phép sử dụng cho Dibutylhydroxytoluene.Tuy nhiên, ở Nhật Bản (từ năm 1958), Thụy Điển, Ru-ma-ni và Úc, BHT bị cấm sử dụng. Từ những năm 70 của thế kỷ XX, BHT được thay thế bằng BHA.
III. Butylhydroxyanisol (BHA)- E320
Butylhydroxyanisol (BHA) bắt đầu được dùng như một chất phụ gia thực phẩm vào năm 1981 và được thêm vào thịt cá và mỡ.
BHA là hỗn hợp gồm 2-tert-butyl-4-hydroxyanisole và 3-tert-4-hydroxyanisole. Hai chất này có các tính chất tương tự nhau nên rất khó phân tách. Thậm chí khi sử dụng sắc ký để định lượng từng thành phần, đỉnh của chúng cũng không phân tách rõ ràng. Do đó, lượng BHA được tính dựa trên tổng lượng hai chất thành phần.
Viện Sức khỏe Quốc Gia Hoa Kỳ ghi nhận rằng BHA có thể gây ung thư dựa trên các bằng chứng thực nghiệm trên động vật. Ở liều cao, BHA có thể gây u nhú và tạo các tế bào ung thư biểu bì hình vảy ở chuột thí nghiệm và chuột hamster Syrian lông vàng.
Biên dịch: Phạm Ngọc Sơn
Nguồn:
[2] Pet Food Labels, U.S. Food and Drug Administration: http://www.fda.gov
[3] Ethoxyquin at the PAN pesticide database: http://www.pesticideinfo.org
[4] Noshly. "Ethoxyquin - 324 - Noshly - Food Additive & Ingredients Reference".
[5] Rubel DM, Freeman S. (May 1998). "Allergic contact dermatitis to ethoxyquin in a farmer handling chicken feeds". Australasian Journal of Dermatology 39 (2): 89–91
[6] Lundebye AK, Hove H, Måge A, Bohne VJ, Hamre K. "Levels of synthetic antioxidants (ethoxyquin, butylated hydroxytoluene and butylated hydroxyanisole) in fish feed and commercially farmed fish.". PubMed.gov. National Institute of Nutrition and Seafood Research, Bergen, Norway. Retrieved 14 August 2014.
[7] Wikipedia: https://en.wikipedia.org
[8] Helmut Fiege, Heinz-Werner Voges, Toshikazu Hamamoto, Sumio Umemura, Tadao Iwata, Hisaya Miki, Yasuhiro Fujita, Hans-Josef Buysch, Dorothea Garbe, Wilfried Paulus "Phenol Derivatives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002.
[9] Burton, G. W.; Ingold, K. U., "Autoxidation of biological molecules. 1. Antioxidant activity of vitamin E and related chain-breaking phenolic antioxidants in vitro", Journal of the American Chemical Society, 1981, volume 103, pp 6472 - 6477.
[10] US Dept of Health & Human Services. Household Products Database. [1].US EPA. InertFinder. [2]. US National Library of Medicine. Haz-Map. [3]. US National Library of Medicine. Hazardous Substances Data Bank. [4].
[11] Bioassay of Butylated Hydroxytoluene (BHT) for Possible Carcinogenicity, National Cancer Institute, CARCINOGENESIS Technical Report Series No. 150, 1979, 128 pp National Institutes of Health.
[12] Hazardous Substances Database, National Library of Medicine.
[13] Butylated Hydroxyanisole (BHA), Report on Carcinogens, Eleventh Edition, National Institutes of Health.
Điểm 4.1/5 dựa vào 51 đánh giá
EmoticonEmoticon