прогоркание

Прогоркание — это процесс полного или неполного автоокисления или гидролиза жиров и масел под воздействием воздуха, света, влаги или действия бактерий, в результате которого образуются короткоцепочечные альдегиды , кетоны и свободные жирные кислоты . ^[1]

Когда эти процессы происходят в пище, могут возникнуть нежелательные запахи и вкусы. В обработанном мясе эти ароматы известны под общим названием « перегретый аромат» . Однако в некоторых случаях вкус может быть желательным (например, в выдержанных сырах ). ^[2]

Прогоркание также может снизить пищевую ценность продуктов, поскольку некоторые витамины чувствительны к окислению. ^[3] Подобно прогорканию, окислительная деградация также происходит и в других углеводородах, таких как смазочные масла , топливо и смазочно- охлаждающие жидкости . ^[4]

Пути

Выделяют пять путей прогоркания: ^[5]

гидролитический

Гидролитическая прогорклость – это запах, который появляется при гидролизе триглицеридов и высвобождении свободных жирных кислот. Для этой реакции липида с водой может потребоваться катализатор (например, липаза , ^[6] или кислые или щелочные условия), приводящие к образованию свободных жирных кислот и глицерина . В частности, короткоцепочечные жирные кислоты , такие как масляная кислота имеют неприятный запах . ^[7] Когда производятся короткоцепочечные жирные кислоты, они сами служат катализаторами, еще больше ускоряя реакцию, что является формой автокатализа . ^[7]

окислительный

Окислительная прогорклость связана с разложением под действием кислорода воздуха.

Свободнорадикальное окисление

Двойные связи ненасыщенной жирной кислоты могут расщепляться свободнорадикальными реакциями с участием молекулярного кислорода. Эта реакция приводит к выделению неприятных запахов и легко летучих альдегидов и кетонов . Из-за природы свободнорадикальных реакций реакция катализируется солнечным светом. ^[7] Окисление в первую очередь происходит с ненасыщенными жирами. Например, даже если мясо хранится в холодильнике или в замороженном состоянии, полиненасыщенные жиры будут продолжать окисляться и медленно прогоркать. Процесс окисления жира, потенциально приводящий к прогорканию, начинается сразу после убоя животного, и мышечный, внутримышечный, межмышечный и поверхностный жир подвергается воздействию кислорода воздуха. Этот химический процесс продолжается при хранении в замороженном виде, хотя при более низкой температуре он протекает медленнее. Окислительную прогорклость можно предотвратить с помощью светонепроницаемой упаковки, бескислородной атмосферы (герметичные контейнеры) и добавления антиоксидантов . ^[7]

Ферментативно-катализируемое окисление

Двойная связь ненасыщенной жирной кислоты может окисляться кислородом воздуха в реакциях, катализируемых растительными или животными ферментами липоксигеназами . ^[6] получение гидропероксида в качестве реакционноспособного промежуточного продукта, как при свободнорадикальном перекисном окислении. Конечные продукты зависят от условий: статья о липоксигеназе показывает, что если присутствует фермент гидропероксидлиаза , он может расщеплять гидропероксид с образованием короткоцепочечных жирных кислот и дикарбоновых кислот (некоторые из которых были впервые обнаружены в прогорклых жирах).

микробный

Микробное прогоркание относится к водозависимому процессу, при котором микроорганизмы, такие как бактерии или плесень , используют свои ферменты, такие как липазы, для расщепления жира. ^[6] Пастеризация и/или добавление антиоксидантных ингредиентов, таких как витамин Е , могут уменьшить этот процесс за счет уничтожения или ингибирования микроорганизмов. ^[6]

Безопасность пищевых продуктов

Несмотря на обеспокоенность научного сообщества, данных о влиянии прогорклости или окисления липидов на здоровье человека мало. ^[8]^[9] Исследования на животных показывают доказательства повреждения органов, воспаления, канцерогенеза и прогрессирующего атеросклероза, хотя обычно доза окисленных липидов превышает ту, которую потребляет человек. ^[10]^[11]^[12]

Антиоксиданты часто используются в качестве консервантов в жиросодержащих продуктах, чтобы задержать начало или замедлить развитие прогорклости из-за окисления. Природные антиоксиданты включают аскорбиновую кислоту (витамин С) и токоферолы (витамин Е). Синтетические антиоксиданты включают бутилированный гидроксианизол (ВНА), бутилированный гидрокситолуол (ВНТ), ТБГХ , пропилгаллат и этоксихин . Природные антиоксиданты, как правило, действуют недолго. ^[13] поэтому синтетические антиоксиданты используются, когда предпочтителен более длительный срок хранения. Эффективность водорастворимых антиоксидантов ограничена в предотвращении прямого окисления жиров, но они ценны для перехвата свободных радикалов , которые проходят через водные части пищевых продуктов. Идеальной является комбинация водорастворимых и жирорастворимых антиоксидантов, обычно в соотношении жира к воде.

Кроме того, прогоркание можно уменьшить, храня жиры и масла в прохладном темном месте с минимальным воздействием кислорода или свободных радикалов, поскольку тепло и свет ускоряют скорость реакции жиров с кислородом. Антимикробные агенты также могут задерживать или предотвращать прогоркание, подавляя рост бактерий или других микроорганизмов, влияющих на этот процесс. ^[1]

Технология удаления кислорода может использоваться для удаления кислорода из упаковки пищевых продуктов и, следовательно, предотвращения окислительного прогоркания.

Измерение окислительной стабильности

Окислительная стабильность является мерой устойчивости масла или жира к окислению. Поскольку процесс происходит посредством цепной реакции , реакция окисления имеет период, когда она протекает относительно медленно, прежде чем внезапно ускориться. Время, необходимое для этого, называется «временем индукции», и оно повторяется при одинаковых условиях (температура, поток воздуха и т. д.). Существует несколько способов измерения хода реакции окисления. Одним из наиболее популярных методов, используемых в настоящее время, является метод Ранчимат.

Метод Rancimat осуществляется с использованием потока воздуха при температуре от 50 до 220 °C. Летучие продукты окисления (в основном муравьиная кислота) ^[14]) переносятся потоком воздуха в измерительный сосуд, где поглощаются (растворяются) в измерительной жидкости ( дистиллированной воде ). Путем непрерывного измерения проводимости этого раствора можно построить кривые окисления. Точка возврата кривой окисления (точка, где начинается быстрый рост проводимости) дает время индукции реакции прогоркания, ^[15] и может рассматриваться как показатель окислительной стабильности образца.

Метод Rancimat, прибор окислительной стабильности (OSI) и оксидограф были разработаны как автоматические версии более сложного AOM (метода активного кислорода), который основан на измерении перекисного числа. ^[15] для определения времени индукции жиров и масел. Со временем метод Rancimat получил признание и был принят в ряд национальных и международных стандартов, например AOCS Cd 12b-92 и ISO 6886.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Люк, Эрих; Раймон Липински, Герт-Вольфхард (2000). «Пищевые продукты, 3. Пищевые добавки». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a11_561 . ISBN 3527306730 .
^ Томас, Альфред (2000). «Жиры и жирные масла». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a10_173 . ISBN 3527306730 .
^ Термес, Вальдемар (1990). Научные принципы приготовления пищи . Гамбург: Верлаг Бера. стр. 50–37. ISBN 978-3-925673-84-9 .
^ Клемчук, Петр П. (2000). «Антиоксиданты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a03_091 . ISBN 3527306730 .
^ Фриман, ИП (2000). «Маргарины и шортенинги». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a16_145 . ISBN 978-3-527-30673-2 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Робин Кун (4 августа 2009 г.). «Понимание прогорклости пищевых липидов» . Инсайдер натуральных продуктов . Проверено 7 апреля 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Сергей, Быликин (январь 2014 г.). Химия: сопутствующий курс . Хорнер, Гэри; Мерфи, Брайан; Тарси, Дэвид (изд. 2014 г.). Оксфорд. ISBN 978-0-19-839212-5 . OCLC 862091138 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Кэмерон-Смит, Дэвид; Альберт, Бенджамин Б.; Катфилд, Уэйн С. (23 ноября 2015 г.). «В поисках ответов: является ли окисление добавок с рыбьим жиром проблемой?» . Журнал диетологии . 4 : е36. дои : 10.1017/jns.2015.26 . ISSN 2048-6790 . ПМЦ 4681158 . ПМИД 26688722 .
^ Группа экспертов EFSA по биологическим опасностям (2010 г.). «Научное мнение о рыбьем жире для потребления человеком. Гигиена пищевых продуктов, включая прогорклость» . Журнал EFSA . 8 (10): 1874. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1874 .
^ Альберт, Бенджамин Б.; Кэмерон-Смит, Дэвид; Хофман, Пол Л.; Катфилд, Уэйн С. (2013). «Окисление морских добавок омега-3 и здоровье человека» . БиоМед Исследования Интернэшнл . 2013 : 464921. doi : 10.1155/2013/464921 . ПМЦ 3657456 . ПМИД 23738326 .
^ Каннер, Джозеф (2007). «Конечные продукты пищевого окисления липидов являются факторами риска для здоровья человека» . Молекулярное питание и пищевые исследования . 51 (9): 1094–1101. дои : 10.1002/mnfr.200600303 . ПМИД 17854006 .
^ Фаладе, АО; Обох, Г.; Око, А.И. (2017). «Потенциальные последствия для здоровья потребления термически окисленных кулинарных масел – обзор» . Польский журнал наук о продуктах питания и питании (на польском языке). 67 (2): 95–105. дои : 10.1515/pjfns-2016-0028 .
^ Рахмавати С., Бунджали Б. (2009). «Кинетика окисления витамина С» . Материалы совместного химического семинара UKM-ITB . VIII (9–11): 535–546.
^ Аллен, Джей Си; Гамильтон, Р.Дж. (1994). Прогорклость пищевых продуктов . Шпрингер Верлаг ГмбХ. п. 47. ИСБН 978-0-8342-1287-9 .
^ Jump up to: ^а ^б Миралиакбари, Х. (2007). Масла древесных орехов: химические характеристики, окисление и антиоксиданты . Библиотека и архивы Канады. п. 31. ISBN 978-0-494-19381-5 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

Дальнейшее чтение

Имарк, Кристиан; Кнойбюль, Маркус; Бодмер, Стефан (декабрь 2000 г.). «Наличие и активность природных антиоксидантов в растительных спиртных напитках». Инновационная пищевая наука и новые технологии . 1 (4): 239–243. дои : 10.1016/S1466-8564(00)00018-7 .

[Ullmann-1] Jump up to: ^а ^б Люк, Эрих; Раймон Липински, Герт-Вольфхард (2000). «Пищевые продукты, 3. Пищевые добавки». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a11_561 . ISBN 3527306730 .

[2] Томас, Альфред (2000). «Жиры и жирные масла». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a10_173 . ISBN 3527306730 .

[german-3] Термес, Вальдемар (1990). Научные принципы приготовления пищи . Гамбург: Верлаг Бера. стр. 50–37. ISBN 978-3-925673-84-9 .

[4] Клемчук, Петр П. (2000). «Антиоксиданты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a03_091 . ISBN 3527306730 .

[5] Фриман, ИП (2000). «Маргарины и шортенинги». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a16_145 . ISBN 978-3-527-30673-2 .

[koon-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Робин Кун (4 августа 2009 г.). «Понимание прогорклости пищевых липидов» . Инсайдер натуральных продуктов . Проверено 7 апреля 2019 г.

[:0-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Сергей, Быликин (январь 2014 г.). Химия: сопутствующий курс . Хорнер, Гэри; Мерфи, Брайан; Тарси, Дэвид (изд. 2014 г.). Оксфорд. ISBN 978-0-19-839212-5 . OCLC 862091138 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[Cameron-8] Кэмерон-Смит, Дэвид; Альберт, Бенджамин Б.; Катфилд, Уэйн С. (23 ноября 2015 г.). «В поисках ответов: является ли окисление добавок с рыбьим жиром проблемой?» . Журнал диетологии . 4 : е36. дои : 10.1017/jns.2015.26 . ISSN 2048-6790 . ПМЦ 4681158 . ПМИД 26688722 .

[efsa2010-9] Группа экспертов EFSA по биологическим опасностям (2010 г.). «Научное мнение о рыбьем жире для потребления человеком. Гигиена пищевых продуктов, включая прогорклость» . Журнал EFSA . 8 (10): 1874. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1874 .

[10] Альберт, Бенджамин Б.; Кэмерон-Смит, Дэвид; Хофман, Пол Л.; Катфилд, Уэйн С. (2013). «Окисление морских добавок омега-3 и здоровье человека» . БиоМед Исследования Интернэшнл . 2013 : 464921. doi : 10.1155/2013/464921 . ПМЦ 3657456 . ПМИД 23738326 .

[11] Каннер, Джозеф (2007). «Конечные продукты пищевого окисления липидов являются факторами риска для здоровья человека» . Молекулярное питание и пищевые исследования . 51 (9): 1094–1101. дои : 10.1002/mnfr.200600303 . ПМИД 17854006 .

[12] Фаладе, АО; Обох, Г.; Око, А.И. (2017). «Потенциальные последствия для здоровья потребления термически окисленных кулинарных масел – обзор» . Польский журнал наук о продуктах питания и питании (на польском языке). 67 (2): 95–105. дои : 10.1515/pjfns-2016-0028 .

[13] Рахмавати С., Бунджали Б. (2009). «Кинетика окисления витамина С» . Материалы совместного химического семинара UKM-ITB . VIII (9–11): 535–546.

[Allen94-14] Аллен, Джей Си; Гамильтон, Р.Дж. (1994). Прогорклость пищевых продуктов . Шпрингер Верлаг ГмбХ. п. 47. ИСБН 978-0-8342-1287-9 .

[nut-15] Jump up to: ^а ^б Миралиакбари, Х. (2007). Масла древесных орехов: химические характеристики, окисление и антиоксиданты . Библиотека и архивы Канады. п. 31. ISBN 978-0-494-19381-5 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]