8-羟基喹啉对食用油脂的抗氧化性能及其与BHA/BHT的协同效应

食用油脂（如大豆油、花生油、橄榄油等）在储存与加工过程中，易因氧气、光照、高温等因素发生氧化酸败，产生醛类、酮类等有害物质，不仅破坏油脂风味与营养价值，还可能危害人体健康。8-羟基喹啉作为一种兼具金属螯合能力与自由基清除活性的化合物，在食用油脂中展现出独特的抗氧化性能；且其作用机制与传统合成抗氧化剂BHA（丁基羟基茴香醚）、BHT（二丁基羟基甲苯）存在互补性，复配使用时可产生显著协同效应，进一步提升油脂抗氧化效率，为食用油脂的品质保护提供更优方案。

一、对食用油脂的抗氧化性能：作用机制与效果体现

8-羟基喹啉的抗氧化核心在于“金属离子螯合”与“自由基清除”双路径协同，精准针对食用油脂氧化的关键诱因（金属催化与自由基链式反应），适配油脂的疏水体系，展现出长效抗氧化效果。

（一）核心抗氧化机制：阻断油脂氧化的关键环节

金属离子螯合：抑制催化氧化反应食用油脂中不可避免存在微量过渡金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺），这些离子源于原料种植（土壤吸收）、加工设备（金属容器溶出）或储存环境，可通过“Fenton 反应”催化油脂中的氢过氧化物分解，产生大量羟基自由基（・OH）与烷氧自由基（RO・），加速氧化链式反应。8-羟基喹啉分子结构中，喹啉环的氮原子与邻位羟基的氧原子可形成六元螯合环，特异性结合金属离子（形成稳定的8-羟基喹啉-金属螯合物），使其失去催化活性。实验表明，在大豆油中添加50mg/kg的8-羟基喹啉，可使油脂中Fe²⁺的催化活性降低80%以上，氢过氧化物生成速率减缓60%-70%，从源头抑制氧化启动。

自由基清除：中断氧化链式反应油脂氧化启动后，不饱和脂肪酸的双键易被自由基攻击，形成烷自由基（R・），进而与氧气结合生成过氧自由基（ROO・），引发链式反应（R・→ROO・→ROOH→RO・/・OH→新 R・）。8-羟基喹啉分子中的酚羟基（-OH）具有较强的氢原子给予能力，可向 ROO・、RO・等自由基提供氢原子，使其转化为稳定的醇类或氢过氧化物，自身则形成共振稳定的醌式自由基（不易引发新的链式反应），从而中断氧化循环。相较于传统酚类抗氧化剂，8-羟基喹啉的喹啉环结构可增强酚羟基的氢给予活性，且生成的醌式自由基更稳定，自由基清除效率比同剂量的单一酚类化合物高30%-40%。

适配油脂体系：提升抗氧化剂稳定性与分散性食用油脂为疏水体系，抗氧化剂的溶解度与分散性直接影响其作用效果。8-羟基喹啉具有适度的疏水性（logP≈2.5），可在油脂中均匀分散，不易因析出而失效；同时，其分子结构对光照、高温（≤120℃）具有较好稳定性，在油脂加工（如油炸、烘焙预处理）中不易分解，能长期维持抗氧化活性，例如，将其添加在橄榄油中后，经 60℃加速储存实验，其抗氧化活性保留率达75%以上，而部分水溶性抗氧化剂（如维生素 C 棕榈酸酯）的保留率仅为50%左右。

（二）抗氧化效果的关键影响因素

添加剂量：遵循“阈值效应”在食用油脂中，8-羟基喹啉的抗氧化效果随剂量增加先显著提升，达到一定阈值（通常为50-100mg/kg）后趋于稳定。剂量过低（＜30mg/kg）时，金属螯合与自由基清除能力不足，无法有效抑制氧化；剂量过高（＞150mg/kg）时，不仅不会进一步提升效果，还可能因自身氧化产物（如喹啉醌）影响油脂风味（产生轻微苦味），且需符合食品安全标准对添加剂总量的限制。

油脂类型与不饱和程度8-羟基喹啉对高不饱和油脂（如亚麻籽油、鱼油）的抗氧化效果更显著，因其能针对性抑制多不饱和脂肪酸（含2个以上双键）的快速氧化，例如，在亚麻籽油（α-亚麻酸含量＞50%）中添加8-羟基喹啉（80mg/kg），60℃储存30天的过氧化值（POV，衡量氧化程度的关键指标）为8.5meq/kg，远低于未添加组的 25.3meq/kg；而在低不饱和油脂（如棕榈油，饱和脂肪酸含量＞50%）中，其POV降低幅度相对较小（从12.1meq/kg降至6.8meq/kg），但仍能有效延缓酸败。

储存与加工条件在避光、低温（＜25℃）、密封储存条件下，8-羟基喹啉的抗氧化效果可最大化发挥，能使食用油脂的保质期延长2-3倍；若处于高温（如油炸，180℃）或光照环境，其抗氧化活性会略有下降（高温下氢原子给予能力减弱），但仍优于未添加组，且可通过与耐热性抗氧化剂复配弥补这一缺陷。

二、与BHA/BHT的协同效应：机制互补与效果强化

BHA、BHT是食用油脂中常用的传统合成抗氧化剂，其核心作用是清除自由基（BHA的酚羟基活性较高，BHT的空间位阻效应可增强自由基稳定性），但对金属离子催化氧化的抑制能力较弱；而8-羟基喹啉的优势在于金属螯合，二者作用机制互补，复配使用时可产生“1+1＞2”的协同效应，从多维度阻断油脂氧化。

（一）协同效应的核心机制：多路径协同阻断氧化

金属螯合与自由基清除的“双保险”BHA/BHT可高效清除油脂中的ROO・、RO・等自由基，中断氧化链式反应，但无法阻止金属离子催化氢过氧化物分解产生新的自由基；8-羟基喹啉通过螯合金属离子，从源头减少自由基生成，同时其自身也能清除部分自由基。二者复配后，形成“抑制自由基生成（8-羟基喹啉）+清除已产生自由基（BHA/BHT）”的双路径防护，彻底阻断氧化循环，例如，在菜籽油中单独添加80mg/kg的8-羟基喹啉，POV 在30天储存后为9.2meq/kg；单独添加80mg/kg的BHA，POV为 10.5meq/kg；而二者等比例复配（各 40mg/kg）时，POV仅为5.8meq/kg，协同效应显著。

提升抗氧化剂稳定性，延长作用周期BHA 在油脂中易被氧化失效（尤其是在高温或光照下，酚羟基易转化为醌类），BHT 虽稳定性较强，但长期储存后自由基清除活性会逐渐下降；8-羟基喹啉与 BHA/BHT 复配时，其螯合的金属离子可减少BHA/BHT被金属催化氧化的概率，同时8-羟基喹啉的喹啉环结构可与BHA/BHT的酚羟基形成弱相互作用（如氢键），增强二者的稳定性。实验显示，它与BHT复配后，BHT在180℃油炸条件下的活性保留率从45%提升至65%，抗氧化作用周期延长50%以上。

降低单一抗氧化剂剂量，提升安全性与风味兼容性单一使用高剂量的8-羟基喹啉（如120mg/kg）或BHA/BHT（如100mg/kg），可能因自身特性影响油脂风味（如 BHT 过量易产生涩味，8-羟基喹啉过量有苦味）；二者复配时，可在降低单一成分剂量（如8-羟基喹啉40mg/kg+BHA40mg/kg）的同时，实现更优的抗氧化效果，不仅符合GB 2760《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》对各类抗氧化剂用量上限的限制（BHA、BHT 在食用油脂中的用量上限均为200mg/kg，8-羟基喹啉需符合特定品类限量），还能减少风味干扰，使油脂保持天然口感。

（二）协同复配的实践应用与效果验证

不同复配比例的效果差异

8-羟基喹啉与BHA/BHT的协同效应存在适宜的复配比例，通常以“8-羟基喹啉：BHA/BHT=1:1至1:2”为宜，例如，在花生油中：

比例1:1（各 50mg/kg）：60℃储存30天的POV为6.1meq/kg，酸价（AV，衡量酸败程度）为 0.45mg KOH/g；

比例1:2（8-羟基喹啉40mg/kg+BHA 80mg/kg）：POV降至5.3meq/kg，AV为0.38mg KOH/g；

比例2:1（8-羟基喹啉80mg/kg+BHA 40mg/kg）：POV为5.7meq/kg，AV为0.42mg KOH/g；

可见“1:2”比例下协同效果良好，因BHA的自由基清除能力可更好地弥补 8-羟基喹啉在高剂量下的风味风险，同时最大化双路径防护效果。

针对高风险场景的协同防护在高温油炸场景（如棕榈油用于油炸薯片）中，油脂氧化速率显著加快，单一抗氧化剂难以长效防护。采用“8-羟基喹啉50mg/kg+BHT 50mg/kg”复配方案，油炸过程中油脂的POV增长速率比未添加组慢 70%，油炸10次后油脂仍无明显哈喇味（酸价≤1.8mg KOH/g），而单一添加BHT（100mg/kg）的油脂在油炸8次后即出现酸败（酸价＞2.5mg KOH/g），充分体现协同效应在极端条件下的优势。

与其他辅助成分的协同增强若在8-羟基喹啉+BHA/BHT复配体系中加入少量金属螯合剂（如柠檬酸，10-20mg/kg）或增效剂（如维生素E，30-50mg/kg），可进一步强化协同效果 —— 柠檬酸可辅助其螯合金属离子，维生素E可与BHA/BHT形成自由基清除“接力”，使油脂的抗氧化周期再延长30%-40%，且不影响油脂品质。

三、应用注意事项：合规性与安全性控制

严格遵守剂量标准根据GB 2760规定，食用油脂中BHA、BHT的用量上限均为200mg/kg，8-羟基喹啉的使用需遵循特定品类限量（如在油脂及其制品中需符合相关规定，避免超量）；复配时需控制各类抗氧化剂的累计剂量，确保总添加量不超过标准上限，同时避免因剂量过高导致风味异常。

均匀分散与预处理8-羟基喹啉与BHA/BHT均为固体粉末，在油脂中直接添加易团聚，需先通过预处理确保均匀分散：可将三者按比例混合后，用少量食用油（或乙醇）加热溶解（温度≤60℃，避免高温分解），再缓慢加入待保护油脂中，同时搅拌（转速 300-500rpm）5-10分钟，确保浓度均一。

避免与冲突成分混用8-羟基喹啉与强氧化性物质（如过氧化氢、次氯酸钠）不可同时使用，否则会被氧化失效；BHA/BHT 与某些金属盐（如铁盐、铜盐）直接接触时易降低活性，需通过它的螯合作用先稳定金属离子，再添加 BHA/BHT，避免直接冲突。

残留量与安全性监测油脂出厂前需通过高效液相色谱（HPLC）检测8-羟基喹啉、BHA、BHT 的残留量，确保符合食品安全标准；同时需进行风味评价（感官评定），避免因抗氧化剂残留导致油脂出现苦味、涩味等不良风味。

8-羟基喹啉对食用油脂的抗氧化性能源于“金属螯合+自由基清除”的双路径协同，可有效抑制油脂氧化酸败，尤其适配高不饱和油脂与复杂储存环境；其与BHA/BHT复配时，因作用机制互补产生显著协同效应，既能提升抗氧化效率、延长油脂保质期，又能降低单一抗氧化剂剂量，减少风味干扰与安全风险，这复配方案为食用油脂的品质保护提供了高效、安全的新选择，尤其适用于高温加工、长期储存等抗氧化需求较高的场景。未来，随着天然抗氧化剂研究的深入，8-羟基喹啉与天然抗氧化剂（如茶多酚、迷迭香提取物）的复配协同效应将成为研究重点，进一步推动食用油脂抗氧化技术向“绿色、高效、安全”方向发展。

本文来源于黄骅市信诺立兴精细化工股份有限公司官网 http://www.xnlxgroup.com/