食品化学 复习整理Word格式文档下载.docx

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在区，氧化反应速度随着水分的增加而加快；

在区，氧化反应速度随着水分增加又呈下降趋势。

习题：

一、选择题1、属于结合水特点的是（）。

A.具有流动性B.在-40下不结冰C.不能作为外来溶质的溶剂D.具有滞后现象2、属于自由水的有（）。

A.单分子层水B.毛细管水C.自由流动水D.滞化水3、可与水形成氢键的中性基团有（）。

A.羟基B.氨基C.羰基D.酰胺基4、高于冰点时，影响水分活度Aw的因素有（）。

A.食品的重量B.颜色C.食品的组成D.温度5、对食品稳定性起不稳定作用的水是吸湿等温线中的（）区的水。

A.B.C.D.、二、填空题1.按照食品中的水与其他成分之间相互作用的强弱，可将食品中的水分成和，微生物赖以生长的水为。

2.按照定义，水分活度的表达式为。

3、结合水与自由水的区别在于、。

4.一般说来，大多数食品的等温吸湿线都呈形。

5.一种食物一般有两条水分吸着等温线，一条是，另一条是，往往这两条曲线是，把这种现象称为。

三、判断题1、对同一食品，当含水量一定，解析过程的Aw值小于回吸过程的Aw值。

（）2、食品的含水量相等时，温度愈高，水分活度Aw愈大。

（）3、低于冰点时，水分活度Aw与食品组成无关，仅与温度有关。

（）4、高于冰点时，水分活度Aw只与食品的组成有关。

（）5、水分含量相同的食品，其Aw亦相同。

（）6、马铃薯在不同温度下的水分吸着等温线是相同的。

四、名词解释1.水分活度2.“滞后”现象3.食品的水分吸着等温线五、思考题1、将食品中的非水物质可以分作几种类型？

水与非水物质之间如何发生作用？

2、食品中水的存在状态有哪些？

各有何特点？

3、食品的水分状态与吸湿等温线中的分区的关系如何？

4、食品的水分活度Aw与食品稳定性的关系如何？

5、为什么说食品中最不稳定的水对食品的稳定性影响最大？

第三章碳水化合物第二节单糖单糖的食品化学反应：

（一）Maillard（美拉德）反应Maillard（美拉德）反应指食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中，还原糖（主要是葡萄糖）同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离氨基发生羰氨反应，这种反应被称为美拉德反应。

Maillard反应需经历亲核加成、分子内重排、脱水、环化等步骤。

其中又可分为初期、中期和末期三个阶段。

1、反应机理

（1）初期阶段：

Maillard反应的初期阶段包括两个过程，即羰氨缩合与分子重排。

（2）中期阶段酮式果糖胺在中期阶段主要的分解过程可能有三个途径，这里仅介绍脱水转化成羟甲基糠醛的途径。

（3）末期阶段前两个阶段尤其是中期阶段得到的许多产物及中间产物，如糠醛及其衍生物、二羰基化合物等，可以进一步缩合、聚合形成复杂的高分子色素。

2、影响Mailard反应的因素

（1）底物结构：

存在于食品中的糖类化合物及其它羰基类化合物都可能发生Mailard反应。

在糖类物质中：

五碳糖（核糖阿拉伯糖木糖）六碳糖（半乳糖甘露糖葡萄糖），醛糖酮糖，单糖二糖。

除氨基酸外，胺类、蛋白质、肽类均能参加Mailard反应。

一般地，反应的活性：

胺类氨基酸；

碱性氨基酸中性或酸性氨基酸；

氨基处于位或碳链末端的氨基酸氨基处于位的。

而蛋白质的褐变速度则十分缓慢。

（2）反应物浓度：

Mailard反应速度与反应物浓度成正比；

完全干燥的条件下难以发生，含水量在1015%时容易发生；

（3）温度：

Mailard反应是一个热反应，温度越高，反应时间越长，反应进行的程度越大。

（4）pH：

碱性条件有利于Mailard反应的进行，而酸性环境，特别是pH3以下可以有效防止褐变反应的发生。

（5）金属离子：

许多金属离子可以促进Mailard反应的发生，特别是铁离子与铜离子，三价铁比二价铁更为有效。

3、Mailard反应的抑制与促进要抑制美拉德反应，可采用如下的方法：

（1）将水分含量降到很低；

（2）如果是流体食品则可通过稀释、降低PH、降低温度或除去一种作用物；

（3）亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐可抑制美拉德反应；

（4）在食品加工的过程中避免混入铁和铜离子。

要促进美拉德反应则要采用与上面相反的条件。

（二）焦糖化反应（非酶褐变）：

糖类尤其是单糖类在没有含氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上（一般为140170）时，会因发生脱水、降解等过程而发生褐变反应，这种反应称为焦糖化反应，又叫卡拉蜜尔作用第三节低聚糖环状低聚糖：

它是由吡喃葡萄糖通过-1,糖苷键连接而成的环糊精，分别是由6-，7-，8-个糖单位组成，称为-，-，-环糊精。

（P59）第四节多糖（多糖溶液的黏度与稳定性：

多糖溶液具有很高的黏度。

甚至浓度很低时也有很高的黏度。

高度支链的多糖分子比具有相同分子量的直链多糖分子溶液的黏度低；

带电荷的多糖分子溶液的黏度大大增加。

多糖形成的胶状溶液其稳定性与分子结构有较大的关系。

不带电荷的直链多糖由于形成胶体溶液后分子间可以通过氢键而相互结合，随着时间的延长，缔合程度越来越大，因此在重力的作用下就可以沉淀或形成分子结晶。

支链多糖胶体溶液也会因分子凝聚而变得不稳定，但速度较慢；

带电荷的多糖由于分子间相同电荷的斥力，其胶状溶液具有相当高的稳定性。

）多糖溶液一般具有两类流动性质：

一类是假塑性；

一类是触变性。

第五节淀粉二、直链淀粉与支链淀粉直链淀粉是D吡喃葡萄糖通过-1,4-糖苷键连接起来的链状分子。

支链淀粉是D-葡萄糖通过-1,4-糖苷键连接成一直链，此直链上又通过-1,6-糖苷键形成侧链，在侧链上还有分支，支链的长度一般为2030个葡萄糖基。

支链淀粉呈树枝形分支结构，支链也可呈螺旋，但螺旋很短。

直链淀粉支链淀粉三、淀粉的糊化与老化

（一）1.淀粉的糊化：

淀粉颗粒具有结晶区和非结晶区交替层的结构，通过加热提供足够的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后，颗粒开始水合和吸水膨胀，结晶区消失，大部分直链淀粉溶解到溶液中，溶液粘度增加，淀粉颗粒破裂，双折射消失，这个过程称糊化。

具有胶束结构的生淀粉称为-淀粉。

处于糊化状态的淀粉称为化淀粉。

2、淀粉糊化本质：

糊化的本质是淀粉粒中结晶区和非结晶区的淀粉分子间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。

3、淀粉糊化可分为三个阶段a.可逆吸水阶段：

水分进入非结晶区，体积略有膨胀；

b.不可逆吸水阶段：

随温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆大量吸水，结晶“溶解”；

c.淀粉粒解体阶段，淀粉分子全部进入溶液。

4.糊化温度：

糊化温度是一个范围。

双折射开始消失的温度为糊化开始温度，双折射完全消失的温度为糊化终了温度。

各种淀粉的糊化温度不相同。

5.淀粉糊化的影响因素:

淀粉种类与颗粒大小：

小颗粒淀粉的结构较紧密，糊化较难；

温度:

提高温度有利于糊化；

pH:

pH47影响很小，高pH有利于淀粉的糊化；

水含量：

糊化和水含量成正比；

糖：

高浓度的糖可降低糊化速度；

脂肪：

油脂可显著降低糊化速度和糊化率。

（二）1.淀粉老化：

经过糊化的-淀粉在室温或低于室温下放置后，会变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为老化（回生，凝沉）。

2老化的本质：

其本质是糊化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密、高度晶化的不溶解性的淀粉分子微束。

3、影响淀粉老化的因素：

直链淀粉和支链淀粉的比例：

直链淀粉比例高时易于老化；

温度：

在2-4之间最易老化，60以上或-20以下不易老化；

水分含量：

水分30%60%时最易老化，而低于10%时不易老化。

pH：

在偏酸（pH4以下）或偏碱的条件下也不易老化。

脂类：

极性脂类如磷脂、硬脂酰乳酸钠、单甘酯等可以抗老化。

（防止淀粉老化，可将糊化后的-淀粉，在80以下的高温迅速除去水分（水分含量最好达10%以下）或冷至0以下迅速脱水。

这样淀粉分子已不可能移动和相互靠近，成为固定的-淀粉。

-淀粉加水后，因无胶束结构，水易于浸入而将淀粉分子包蔽，不需加热，亦易糊化。

这就是制备方便食品，如方便米饭、方便面条、饼干、膨化食品等的原理。

）三、淀粉糖浆（淀粉水解物）：

淀粉糖浆为淀粉经不完全水解的产品，为无色、透明、粘稠的液体或白色粉末。

葡萄糖当量（DE）是还原糖（按葡萄糖计）在玉米糖浆中所占的百分数（按干物质计）。

根据水解程度，即DE值高低可分为：

DE6070的高转化糖浆，DE3842的中转化糖浆，DE20以下的低转化糖浆（也称麦芽糊精），其中DE20以上的淀粉糖浆被称为葡萄糖浆或玉米糖浆。

淀粉糖浆的糖分组成为：

葡萄糖、低聚糖、糊精等，DE值越小，大分子的糖分越多。

五、改性淀粉常用的淀粉改性方法：

1.酸改性淀粉（变稀淀粉）2.预糊化淀粉3.酯化淀粉4.醚化淀粉5.交联淀粉6、氧化淀粉第六节纤维素结构：

由D-葡萄糖通过-1，4糖苷键连接而成的高分子直链不溶性均一多糖。

由无定型区和结晶区构成。

用途：

纯化的纤维素粉末常作为食品配料,如添加到面包中可增加持水力，延长面包保鲜时间。

2、甲基纤维素（MC）用途：

增稠剂、表面活性、成膜性以及形成热凝胶（冷却时熔化）.在油炸食品中加入MC，油摄入可减少50。

3、羧甲基纤维素（CMC）：

用于食品的是它的钠盐。

由于它易溶于水，因而是应用最广的一种食品胶。

第七节海藻酸盐海藻酸盐与Ca2形成热不可逆凝胶，具有热稳定性。

第八节果胶天然果胶一般有两类：

一类称为高甲氧基果胶（HM）；

另一类称为低甲氧基果胶（LM）。

HM与LM果胶的胶凝机理不同。

HM果胶溶液必须在具有足够的糖和酸存在的条件下才能胶凝，又称为糖酸果胶凝胶。

LM果胶必须在二价阳离子（Ca2+）存在情况下形成凝胶。

第九节卡拉胶卡拉胶是由红藻通过热碱分离提取制得的非均一多糖，大多数糖单位有一个或两个硫酸酯基。

由于含有硫酸盐阴离子，因此易溶于水。

（带电荷）用于食品有多种功能，起持水、持油、增稠、稳定并促进凝胶形成。

第十一节半纤维素半纤维素在焙烤食品中的作用很大。

能减缓面包陈化速率，改善面包心结构，增加面包体积和弹性。

第十二节黄原胶结构：

由纤维素主链和三糖（2个甘露糖、1个葡萄糖醛酸）侧链构成。

分子间可缔合成螺旋状，相互缠结成网状。

黄原胶的特性：

（1）良好的增稠性，1%溶液粘度相当于100倍1%明胶溶液。

（2）较宽的pH范围（111）内稳定，粘度不变（耐酸碱），与高盐具有相容性。

（3）0100内粘度基本不变。

（4）能稳定悬浮液和乳状液，具有良好的冷冻与解冻稳定性。

（5）具有高度假塑性，剪切变稀和粘度瞬时恢复的特性。

（6）与瓜尔豆胶、刺槐豆胶有协同作用。

第十三节魔芋葡甘露聚糖溶于水，可形成热不可逆凝胶，魔芋葡甘露聚糖与黄原胶混合（1：

1），可形成热可逆性凝胶。

一、填空题1.根据组成，可将多糖分为和。

2、己糖中最常见的具有代表性的是醛糖中、与酮糖中的。

、植物的结构多糖包括、和等。

、淀粉分子具有和两种结构。

、食品的褐变包括酶促褐变和非酶褐变，非酶褐变包括和反应。

、多糖溶液一般具有两种流动性质：

和。

、改性淀粉主要包括、和，天然淀粉通过改性可以增强其功能性质。

、直链淀粉由通过连接而成。

支链淀粉包括糖苷键和糖苷键，其分子中存在有大量的分支。

、天然果胶一般有两类：

黄原胶是一种、Maillard反应主要是和之间的反应。

Maillard反应的初期阶段包括两个步骤，即和。

11、Mailard反应的中期阶段形成了一种含氧五元芳香杂环衍生物，其名称是，结构为。

12、糖类化合物发生Maillard反应时，五碳糖的反应速度六碳糖。

胺类化合物发生Mailard反应的活性氨基酸，而碱性氨基酸的反应活性其它氨基酸。

13、温度有利于淀粉糊化；

油脂可糊化速度和糊化率。

二、是非题1、糖类化合物可以定义为多羟基的醛类、酮类化合物或其聚合物及其各类衍生物。

（）2、麦芽糖、乳糖、蔗糖都是低聚糖。

（）3、纤维素与改性纤维素是一种膳食纤维，不被人体消化。

（）4、面包中添加纯化的纤维素粉末，可增加持水，延长保鲜时间。

（）5、在油炸食品中加入，可减少一半油摄入量。

（）6、海藻酸盐凝胶具有热稳定性，脱水收缩较少，因此可用于制造甜食凝胶，不需冷藏。

（）7、环状糊精具有掩盖异味的作用。

（）8、单糖类化合物在水中都有比较大的溶解度，也溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。

（）9、酸性条件有利于Mailard反应的进行，而碱性环境可以有效的防止褐变反应的发生。

（）10、随着贮藏或加工温度的升高，Mailard反应的速度也提高。

（）11、焦糖是一种胶态物质，具有等电点。

（）三、选择题1、水解麦芽糖将产生：

（）（A）仅有葡萄糖（B）果糖+葡萄糖（C）半乳糖+葡萄糖（D）甘露糖+葡萄糖2、葡萄糖和果糖结合形成:

（）（A）麦芽糖（B）蔗糖（C）乳糖（D）棉籽糖四、名词解释美拉德反应焦糖化反应-淀粉淀粉的老化五、问答题1、什么叫淀粉的糊化？

影响淀粉糊化的因素有哪些？

试指出食品中利用糊化的例子。

2、影响淀粉老化的因素有哪些？

谈谈防止淀粉老化的措施。

试指出食品中利用老化的例子。

3、试从-环状糊精的结构特征说明其在食品中为何具有保色、保香、乳化的功能。

4、采用什么方法可使食品体系中不发生美拉德褐变？

、简述黄原胶的性能及其胶凝机理。

第四章脂类按结构分类：

简单脂类、复合脂类、衍生脂类（类胡萝卜素等）当R1与R3不同时，C2为手性碳，天然油脂多为L型

（二）熔点和沸点天然油脂无固定的熔点和沸点，而只有一定的熔点范围和沸点范围。

1、因为天然油脂不是纯净物，而是混合物2、油脂的熔点一般最高在4055之间。

酰基甘油中脂肪酸的碳链越长、饱和程度越高，熔点越高；

反式结构的熔点高于顺式结构。

油脂的沸点一般在180-200之间（与脂肪酸的组成也有关）。

（四）结晶特性1、概念同质多晶现象：

指化学组成相同，但具有不同晶型的物质，在熔化时可得到相同的液相的现象。

油脂在固态的情况下有同质多晶现象。

2、油脂的晶型三酰基甘油的晶胞有三种不同的堆积排列方式，形成三斜、正交以及六方晶系。

三斜晶胞，最稳定形式，基烃链平面是相互平行的；

正交晶胞：

其次稳定，其烃链平面是相互垂直的；

六方晶胞：

稳定性最差，自由能最高。

可能形成的晶体形态：

主要有型、型、和型三种。

晶形链堆积六方正交三斜密度小中大稳定性小中大熔点低中高（五）脂的熔融特性1、熔化：

简单甘油三酯熔化时，型晶体随温度增加，热焓增加，到达熔化温度时，吸热但温度不变，待全部固体转化为液体后，温度才继续上升。

型在E点开始转变成型，此时放出热量。

天然油脂由于是混合物，其熔融行为和简单酯的行为有些差别。

其熔化曲线如图。

2、油脂的塑性塑性是指固体脂肪在外力作用下，当外力超过分子间作用力时，开始流动，但当外力停止后，脂肪重新恢复原有稠度。

决定油脂塑性的因素：

（1）固体脂肪指数（SFI）：

在一定温度下脂肪中固体和液体所占份数的比值。

可以通过脂肪的熔化曲线来求出，SFIab/bc。

只有SFI适当时，油脂才会有比较好的塑性。

（2）熔化温度范围：

熔化温度范围越宽的脂肪其塑性越好。

（3）脂肪的晶型型比型塑性好。

第五节油脂在食品加工和储藏中的化学反应

（一）自动氧化油脂的自动氧化指活化的含烯底物（油脂分子中的不饱和脂肪酸）与空气中氧（基态氧）之间所发生的自由基类型的反应。

自动氧化的机理描述（AutoxidationMechanism）引发剂引发：

传递：

O2ROOROO+ROOH终止：

RRRRRROOROORROOROOROORO2链传递反应中的氧是能量较低的基态氧（三线态氧，3O2）。

二）光敏氧化光敏氧化是在光的作用下（不需要引发剂）不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生的氧化反应。

食品中如叶绿素、血红蛋白和一些合成色素等可以起光敏剂的作用，使三线态的氧变为活性较高的单线态氧。

光敏氧化的特点：

（1）不产生自由基；

（2）双键的顺式构型改变成反式构型；

（3）与氧浓度无关；

（4）不存在诱导期；

（5）光敏氧化反应受到单线态氧猝灭剂-胡萝卜素与生育酚的抑制。

（6）对于同样的反应底物，光敏反应的速度大于自动氧化（约1500倍）。

（三）酶促氧化：

脂肪在酶参与下发生的氧化反应，称为酶促氧化。

脂肪氧合酶专一性的催化具有1,4-顺,顺-戊二烯结构的多不饱和脂肪酸发生氧化反应。

酮型酸败也属酶促氧化，一般是由微生物繁殖时产生的酶引起的，其最终产物酮酸或甲基酮具有令人不愉快的气味。

三、影响食品中脂类氧化速率的因素

（一）脂肪酸及甘油酯的组成主要发生在不饱和脂肪酸上，饱和脂肪酸在室温下难以氧化，但在高温下会产生显著的氧化；

不饱和脂肪酸中C=C数目增加，氧化速度加快；

顺式构型比反式构型易氧化；

共轭双键比非共轭双键氧化快。

游离脂肪酸比甘油酯的氧化速率略高。

天然脂肪中的脂肪酸的随机分布降低了氧化速率。

（二）氧当氧浓度较低时，氧化速率与氧浓度近似成正比；

当氧浓度很高时，则氧化速率与氧浓度无关。

氧浓度对氧化速率的影响还受其他因素如温度与表面积的影响。

单线态氧的氧化速率约为三线态氧的1500倍。

（三）温度一般来说，随着温度上升，氧化速率加快；

但温度上升，氧的溶解度会有所下降。

（四）表面积一般来说，油脂与空气接触的表面积与油脂氧化速率成正比。

（五）水分当水分活度在0.3时，油脂的氧化反应速度最慢。

随着水分活度的降低和升高，油脂氧化的速度均有所增加。

（六）助氧化剂一些具有合适的氧化还原电位的二价或多价过渡金属如Cu2+、Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Pb2+等是有效的助氧化剂。

其催化机制可能如下：

（1）促进氢过氧化物分解

（2）直接与未氧化物质作用（3）使氧分子活化，产生单线态氧和过氧化氢游离基。

另外，血红素也是一种重要的助氧化剂。

参与酶促氧化的酶均为氧化反应的催化剂。

（七）光和射线光和射线不仅能促使氢过氧化物分解，还能引发自由基。

（八）抗氧化剂即能延缓和减慢油脂氧化速率的物质。

这类物质可以通过不同方式发挥作用，有天然和人工合成两大类。

3、抗氧化剂使用的注意事项

（1）抗氧化剂应尽早加入，因为油脂氧化反应是不可逆的。

（2）抗氧化剂使用时要注意用量不能超出其安全剂量，有些抗氧化剂用量不合适时反而有促氧化效果。

（3）选择抗氧化剂时应注意溶解性。

（4）在实际应用中常使用两种或两种以上的抗氧化剂，利用其增效效应。

（5）抗氧化剂必须有较好的抗氧化性能，一般用量较低时，即可达到抗氧化目的。

第六节油脂的质量评价一、脂类氧化的评价方法1、过氧化值（POV）：

指1kg油脂中所含氢过氧化物的毫摩尔数。

用过氧化值评价油脂氧化的趋势多用于氧化的初期。

2.碘值：

指100g油脂吸收碘的克数。

3.酸价（AV）：

中和1g油脂中游离脂肪酸所需的KOH的毫克数。

酸价与油脂中游离脂肪酸的量成正比，反映了油脂品质的优劣，一般新鲜油脂的酸价较低。

我国食品卫生标准规定，食用植物油的酸价不得超过5。

二、油脂的改性1、油脂的氢化：

指三酰基甘油中不饱和脂肪酸双键在催化剂如镍的作用下的加氢反应。

氢化后的油脂，熔点提高，颜色变浅，稳定性提高。

2、酯交换：

天然油脂中脂肪酸的分布模式，有时限制了他们在工业上的应用。

通过酯交换可以改变甘油三酯中脂肪酸的分布，以适应特定需要。

如增加油脂的稠度，并具有所期望的熔点和结晶性。

酯交换可以在分子内进行，也可以在不同分子之间进行。

酯交换一般以甲醇钠作催化剂，通常只需在5070下，不太长的时间内就能完成。

（实例）习题一、填空题1、天然油脂的晶型按熔点增加的顺序依次为：

。

2、顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸，共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸，游离的脂肪酸比已与甘油酯化的脂肪酸。

3、简单甘油三酯的型晶体熔化时，到达熔化温度时，待全部固体转化为液体后，温度。

4、甘三酯具有3种同质多晶体，其中_最不稳定，_最稳定。

5、碘值是反映油脂_程度的指标，可用_g样品吸收碘的克数来表示。

6、油脂的改性主要包括_、_，你所知道的属于油脂改性的产品有。

7、油脂氢化后，熔点_、碘值_、色泽_、稳定性_。

二、选择题1、抗氧化剂添加时机应注意在油脂氧化发生的（）时加入。

、引发期、链传递期、终止期、氧化酸败时2、人造奶油储藏时，可能会发生“砂质”口感，其原因主要是（）。

、乳化液的破坏、固体脂肪含量增加、添加剂结晶析出、晶型由转变为三、是非题：

1、天然油脂无固定的熔点和沸点。

（）2、脂肪的塑性取决于固体脂肪指数SFI。

（）3、天然油脂中的脂肪酸都为偶数个C原子，不存在奇数个C原子的情况。

（）4、各种脂肪酸在天然油脂的每个甘三酯分子中以及在所有的甘三酯分子间的分布都是随机的。

（）5、常温下，固体油脂并非100%的固体晶体，而是含有一定比例的液体油。

（）6、铜、铁等金属都是油脂氧化过程的催化剂。

（）7、油脂的固体脂肪指数越高，稠度越大。

（）8、参与油脂自动氧化链传递阶段的氧是单重态氧。

（）9、油脂具有同质多晶现象。

（）10、巧克力起霜是由于晶型的转变。

（）11、脂类溶于大部分有机溶剂如乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等。

（）12、添加抗氧化剂的量越大，抗氧化效果越好。

（）13、光敏氧化的光敏剂有叶绿素、-胡萝卜素等。

（）14、哈喇味一般是指脂类氧化产生的异味。

（）15、两种或两种以上的抗氧化剂协同作用，抗氧化效果优于单独使用一种