۲-۲-۲- ساختمان شیمیایی آنتی اکسیدان ها
بیشترین آنتی اکسیدانها مورد استفاده درصنایع غذایی دارای ساختمان فنلی هستند، این ترکیبات فنلی در عصاره استخراج شده از گیاهان به مقدار زیادی وجود دارند ، ساختمان شیمیایی برخی از ترکیبات سنتزی و طبیعی با خاصیت آنتی اکسیدانی در شکل (۲-۳) آمده است.

شکل( ۲-۳) ساختمان شیمیایی برخی آنتی اکسیدانهای طبیعی و سنتزی، (۱) ویتامین E، (۲) BHA ، (۳) اسید کارنوزیک ، (۴) کارنوزول ، (۵) اسید رزماریک ، (۶) پروپیل گالات ، (۷) رزمانول، (۸) وانیلین ، (۹) اگنول، (۱۰) TBH (لولیگر^[۲۸] ۱۹۸۹ و ۱۹۹۱)
۲-۲-۳- مکانیسم کلی عمل آنتی اکسیدان ها:
آنتی اکسیدان ها در غشاء‌ سلولی یا در مواد غذایی به طرق زیر عمل می کنند:
۱- با به دام انداختن و درگیر کردن رادیکالهای آزاد که بعنوان آغازگر اکسیداسیون می باشند.
۲- غیرفعال کردن یون های فلزی
۳- خارج کردن و طرف اقسام و اشکال واکنشگر اکسیژن
۴- قطع زنجیره واکنش های آغازین
۵- با خاموش کردن و به دام انداختن اکسیژنن یگانه
۶- از بین بردن پروکسیدها و جلوگیری از تشکیل فرم رادیکالی
۷- حذف اکسیژن و یا کاهش غلظت وفشار اکسیژن محیط
۲-۲-۴- طبقه بندی آنتی اکسیدان ها بر اساس عملکردشان
آنتی اکسیدان ها بسته به عملکردشان به انواع: اولیه، ثانویه، یا سینرژیست ها طبقه بندی می شوند. شماری از آنتی اکسیدانهای طبیعی و مصنوعی در مقیاس تجاری برای مقاوم سازی و پایداری تولیدات غذایی یا چربی خالص حیوانات و روغن های گیاهی بکار می روند.

آنتی اکسیدان ها می توانند در مراحل مختلف بر حسب مکانیسم عمل آنها وارد زنجیره اکسیداسیون شوند (شکل ۲-۳).
۲-۲-۴-۱- آنتی اکسیدان اولیه:
آنتی اکسیدان اولیه یا اصلی و یا شکننده زنجیره (زنجیره شکن) با رادیکال های آزاد لیپید، برای به دست آوردن محصولات پایدارتر واکنش می دهد، این نوع آنتی اکسیدان ها به عنوان متوقف کننده^[۲۹] شناخته می شوند. و گیرنده های رادیکال آزاد نام دارند.
۲-۲-۴-۲- آنتی اکسیدان های ثانویه:
آنتی اکسیدان های ثانویه یا بازدارنده یا نگهدارنده سرعت، روند شروع زنجیره را توسط مکانیسم های مخلتفی کاهش می دهند که شامل غیرفعال کردن یون های فلزی، تجزیه کنند های هیدروپراکسیدها، عواملی که اکسیژن را به دام می اندازند (تله های اکسیژنی) و سینرژیست ها می باشد. یک آنتی اکسیدان اولیه به سرعت یک اتم هیدوژن به یک رادیکال آزاد لیپید می دهد و یا به سایر محصولات پایدار تبدیل می شود.

۲-۲-۴-۳- سینرژیست ها

آنتی اکسیدان های سینرژستیک اصولاً بعنوان ترکیبات حذف کننده اکسیژن و چلاته کننده یون های فلزی بکار می روند. آن ها از طریق شماری از مکانیسم ها عمل می کنند که شامل بازسازی یا نوزایی آنتی اکسیدان های اولیه با دادن اتم هیدروژن به رادیکالهای فنوکسیل یا بوسیله با ثبات کردن بیشتر محیط اسیدی برای این نوع آنتی اکسیدان ها می باشد. اسید آسکوربیک، سولفات ها و اسید اریتروبیک مثالهایی از تمیزکننده ها و حذف کننده های اکسیژن از محیط می باشند در حالیکه EDTA ، اسید سیتریک و فسفات ها به عنوان ترکیبات چلاته کننده عمل می کنند. ترکیبات متفاوت که به عنوان آنتی اکسیدان های اولیه و سینرژیست ها عمل می کنند در ( شکل ۲-۳)نشان داده شده است.
گیرنده های رادیکال آزاد دو مرحله مهم را در توالی زنجیره رادیکال آزاد اکسیداسیون لیپید نشان می دهند.آنها با رادیکال های پروکسیل (LOO*) جهت متوقف نمودن زنجیره انتشار واکنش می دهند. بنابراین از تشکیل پراکسیدها جلوگیری می کنند (واکنش ۱) و با رادیکل های آلکوکسیل (LO*) برای کاهش تجزیه هیدروپراکسیدها به محصولات مضر واکنش می دهند (واکش ۲)
LOO*+AH LOOH+A*
LO*+AH LOH+A*

شکل( ۲-۴ ) طبقه بندی آنتی اکسیدان ها بر اساس مکانیسم عمل

غیرفعال کننده های فلزی یا عوامل کمپلکس دهنده به عنوان آنتی اکسیدان های بازدارنده با حذف یا غیرفعال کردن یونهای فلزی که به عنوان آغازگر، تجزیه هیدروپراکسیدها را کاتالیز می کنند، عمل می نمایند. تجزیه کننده های هیدروپراکسید ها آنها را به ترکیبات پایدار هیدروکسی بواسطه فرایند احیاء تبدیل می کنند،در حالی که تله های اکسیژنی جهت تهی نمودن ذخیره اکسیژنی مورد نیاز برای اتواکسیداسیون، با اکسیژن واکنش می دهند.

۲-۲-۵-ویژگیهای لازم آنتی اکسیدانهای غذایی:
یک آنتی اکسیدان برای مصرف غذایی بایستی ویژگیهای ذیل را دارا باشد:
موثر بودن در غلظت های کم
سازگار بودن با ماده اولیه
نداشتن اثر حسی بر فراورده های غذایی ( ایجاد بو ، طعم و رنگ نامطلوب)
سمی نبودن برای مصرف کننده
ابقا پس از فرآوری ( مانند پخت کیک و سرخ کردن). توانایی یک آنتی اکسیدان برای ابقا پس از فرایند حرارتی، به خاصیت Carry-through موسوم است.
داشتن قابلیت حل در چربی به منظور پخش کامل و یکنواخت در غذا
سهولت کاربرد و جا به جایی
مناسب بودن قیمت
۲-۲-۶- طبقه بندی آنتی اکسیدانها:
آنتی اکسیدانها بر حسب منشاء آنها به دو گروه زیر تقسیم می شوند:
آنتی اکسیدانهای سنتزی
آنتی اکسیدانهای طبیعی
۲-۲-۷-آنتی اکسیدانهای سنتزی:
این آنتی اکسیدانها شامل چند گروه می باشد که مهمترین آنها شرح داده می شود:
۲-۲-۷-۱- بوتیلات هیدروکسی آنیزول^[۳۰] و بوتیلات هیدروکسی تولوئن^[۳۱]:
بوتیلات هیدروکسی آنیزول و بوتیلات هیدروکسی تولوئن آنتی اکسیدان هایی هستند که در ابتدا برای حفاظت روغنهای نفتی در مقابل اکسیداسیون وچسبناک شدن، مصرف و توسعه پیدا کردند و بعداً برای مصرف در صنایع غذایی پذیرفته شدند.
هر دو ماده فوق الذکر از متداولترین آنتی اکسیدانها در صنایع غذایی هستند و جزء آن دسته از آنتی اکسیدانها هستند که واکنشهای اکسیداسیونی رادیکال آزاد را با دادن هیدروژن از گروه های هیدروکسیل فنولهای خود، متوقف می نمایند به طوری که خود آنها تبدیل به یک رادیکال آزاد پایدار می شوند که دیگر تأثیری در پیشرفت یا توقف اکسیداسیون لیپیدها ندارند.(هاسن هیوتل^[۳۲] و وان^[۳۳]، ۱۹۹۲).
B.H.A را به صورت ورقه های سفید نازک روغنی شکل به فروش می رسانند و B.H.T به صورت کریستالهای سفید در دسترس می باشد. هر دو ماده به مقدار بسیار زیاد در چربیها محلول بوده ولی در آب نامحلول می باشد. (هاسن هیوتل و وان، ۱۹۹۲).
هر دو ماده در طول پروسس تأثیر خوبی از خود نشان می دهند ولی B.H.A کمی بهتر از B.H.Tمی باشد.