Аскорбинова кислота Е 300 и ее соли(У 301-Е303).

Инициирование цепи.

Начальный период окисления, называют индукционным, в этот момент процесс окисления идет с незначительной скоростью, продолжительность индукционного периода зависит от t, От степени ненасыщенности ЖК, от площади контакта липидов, от наличия активаторов или ингибиторов окисления. Скорость реакции окисления непостоянна: на начальном этапе возрастает, затем уменьшается.

Реакция липидов с кислородом воздуха является автокаталитической, так как ее продукты стимулируют дальнейшее развитие окислительного процесса в объекте. Зарождение цепи окисления начинается с образования свободного радикала (R*) из молекулы жирной кислоты (RH) под воздействием световой и тепловой энергии, в присутствии металлов переменной валентности и при высоком парциальном давлении кислорода в окружающем воздухе:

RН + О₂ R* + ООН*

Продолжение цепи идет по пути образования свободных пероксид-радикалов (ROO*), способных к реакции с донором водорода (например, другой жирной кислотой - R]H), в результате чего образуется первый стабильный промежуточный продукт автоокисления - гидроперекись (ROOH) и новый свободный радикал жирной кислоты (Ri*):

R* + О₂ RОО*

Развитие цепи.

RОО* + R₁Н RООН + R₁*.

Разветвление цепи(лавинообразная реакция).

Когда накапливается достаточное количество гидроперекисей, они самопроизвольно распадаются в ходе бимолекулярной реакции на активные радикалы, стимулирующие разветвление и ускорение цепной реакции:2 RООН RОО*+ RО*+ Н₂О

ROOH -> RO*+ OH*

RH +ROOH -» R*+ RO*+ H₂O

Обрыв цепи.

В результате взаимодействия свободных радикалов друг с другом и с другими соединениями возможен обрыв цепи, когда образуются молекулярные продукты без свободной валентности. R*+R,*→ R-R,

R*+R₁O₂* →ROORi

RO₂*+ RiO₂* → молекулярный продукт

В результате распада гидропероксидов и дальнейших реакций с их участием образуются сравнительно устойчивые промежуточные и конечные продукты окисления, такие как спирты, эпоксисоединения, карбонильные соединения (альдегиды R-COH, кетоны R1-CO-R2), кислоты, эфиры, оксикислоты, кетоэфиры и т. д.

Реакции возможного образования вторичных продуктов окисления позволяют основные превращения различных продуктов окисления липидов представить в виде схемы:

Первичные продукты окисления - пероксиды и гидропероксиды; вторичные продукты -альдегиды, кетоны, оксикислоты, низкомолекулярные ЖК.

Последствия окисления жиров:

- разрушение жирорастворимых витаминов и незаменимых ЖК;

- образование токсичных продуктов окисления (пероксидов - разрушают проницаемость
клеточных мембран, разрушают витамин Е альдегидов, кетонов);

- прогорклый вкус и неприятный запах. Первичные прод-ты окисленияне влияют на
органолептические св-ва продукта. Вторичные продуктыокисления придают продукту
неприятный вкус и запах. Возможно изменение цвета продукта, параллельно образуются
оксикислоты, они имеют темную окраску вплоть до черной, поэтому при обжаривании цвет
масла изменяется от желтого до темно - коричневого.

- Продукты окисления обладают высокой реакционной способностью, они легко вступают во
взаимодействие с белками, в результате образуются комплексные соединения они очень
стойкие, нерастворимы в воде и органических растворителях, не расщепляются ферментами
пищеварительного тракта. Гликолипидные комплексы способствуют денатурации белка и в
рез-те качество пищевых продуктов резко понижается.

Ферментативное окислительное прогоркание - действие липазы (гидролиз ТАГ) и липоксигеназы (образование гидропероксидов ненасыщенных жирных кислот)

Пероксидное число. Пероксидное число характеризует процесс окислительной порчи жиров, в результате которой образуются пероксиды.

Альдегидное число. Альдегидное число характеризует окислительную порчу жиров, содержание альдегидов в жире. Альдегидное число - показатель качества вяленой рыбы, а также второго этапа окислительной порчи жиров.

В растениях и животных ишры в связи с тем что их употребление очищенными они не содержит природных антиоксидантов, поэтому процесс окисления в очищенных жирах идет еще более активно чем в неочищенных.

При хранении процессы прогоркания идут очень активно, поэтому сливочное масло и жиры подвергают морозильному хранению.

Прогоркание- порча жира, обусловленная накоплением альдегидов, кетонов, молек. ЖК, обладающих неприятным горьким вкусом и резким запахом.. Прогорклые жиры непригодны для употребления., наиболее подвержены жиры содержащие непредельные жирные кислоты, главным образом олеиновую.

Осаливанис- порча жира, связанная с накоплением оксикислот, имеющих высокую температуру плавления, эпоксисоединений. Такой жир во рту не тает, вызывает вкусовое ощущение сала, неприятный запах. Цвет - белый в результате окисления пигментов (каратеноидов). Осаливанию в большей степени подвержены животные жиры, в том числе сливочное масло.

Штафф- полупрозрачный более темноокрашенный слой на поверхности сливочного масла и маргарина в результате одновременного протекания гидролиза, окисления, микробиологических процессов, распада белка.

К пищевым антиокислителям относятся вещества. замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот. входящих в состав липидов (функциональный класс 5).

3 подкласса:

1. антиокислители;
2. синергисты антиокислителей;
3. комплексообразователи (лецитины (Е 322), лактаты (Е 325, 326)).

АО замедляют процесс окисления путем взаимодействияс кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом), прерывая реакцию окисления (дезактивируя активные радикалы) или разрушая уже образовавшиеся перекиси. Выбор антиокислителя для стабилизации кормовой муки является сложной задачей, так как при этом к нему предъявляется целый комплекс требований:

− проявление ингибирующего эффекта при малых концентрациях;

− хорошее растворение в липидах;

− отсутствие вредного физиологического действия;

− отсутствие изменения свойств продукта.

Допустимое суточное поступление АО

Рекомендуемые дозировки АО. кг/т готовой продукции

1. антиокислители;

2. синергисты антиокислителей;

3. комплексообразователи (Комплексообразователи (лецитины (Е 322), лактаты (Е 325, 326)). действие основано на связывании (переводе в неактивную форму) ионов металла. катализирующих окисление.

АО замедляют процесс окисления путем взаимодействияс кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом), прерывая реакцию окисления (дезактивируя активные радикалы) или разрушая уже образовавшиеся перекиси. Выбор антиокислителя для стабилизации кормовой муки является сложной задачей, так как при этом к нему предъявляется целый комплекс требований:

− проявление ингибирующего эффекта при малых концентрациях;

− хорошее растворение в липидах;

− отсутствие вредного физиологического действия;

− отсутствие изменения свойств продукта.

Синергизм – это значительное усиление ингибирующего действия при совместном использовании двух или нескольких веществ.К синергистам относятся некоторые органические кислоты (лимонная, виннокаменная), амины, отдельные неорганические кислоты, ряд аминокислоты, полифосфаты и другие. Кислоты являются донорами водорода, необходимого для регенерации кислорода. При использовании двух ингибиторов значительный синергический эффект наблюдается в том случае, когда один из ингибиторов обрывает цепь окисления, а другой разрушает перекиси, так как каждая из добавок не только тормозит окисление основного вещества, но оба ингибитора предохраняют друг друга от быстрого расходования. Ингибитор, обрывающий цепь, тормозит образование гидроперекисей, чем предохраняет от быстрого расходовании разрушитель перекисей. Другой ингибитор, разрушая перекиси, уменьшает число зарождающихся цепей, тем самым сохраняя первый ингибитор.

Антиокислители:

− синтезированные;

− натуральные (токоферолы – в жире рыб, во многих растительных маслах; сезамол – в кунжутном масле; госсипол – в хлопковом масле)

Способы внесения АО:

W распыление раствора АО;

W погружение в концентрированный раствор;

W внесение в продукт

Виды АО:

− фенольного типа;

− серосодержащие ингибиторы окисления (сернистый ангидрид; сульфиты, тиодипропионовая кислота, бисульфиты и т.д.) ;

− карбамид;

− аскорбиновая кислота;

− деактиваторы металлов (лимонная и фосфорная кислота – связывают инициаторов окисления жирно-кислые соли металлов (железа, меди и т.д.));

Ингибирующее действие натуральных пряностей (соединения типа фенолов и альдегидов); коптильные препараты (фенолы)

Из большого количества веществ, обладающих антиокислительными свойствами, наиболее эффективными признаны фенольные антиокислители — бутилоксианизол (торговые названия: БОА, Tenox II, Sustane, Staboles, Tairyo3A), бутилокситолуол (торговые названия: БОТ, ДРРС, Ионол, Динакс, Паранокс). Несколько позже для стабилизации животных кормов начали применяться такие антиокислители, как сантохин, дилудин, анфелан.

Молекулу фенольного антиокислителя можно представить как InH, где Н —подвижный атом водорода. Действие такого антиокислителя основано на его взаимодействии со свободными радикалами, образующимися при окислении липидов.

Схематически процесс торможения окисления липидов с помощью фенольных антиокислителей (InH) может быть представлен следующим образом:

InH + ROO* (или R*)→ ROOH + In* (или RH + In*)

Радикал ингибитора (In*) не способен к продолжению цепной реакции. Образуя стабильные продукты, главным образом путем димеризации, он выходит из реакции:

In* + In* →In-In

Стабильные продукты реакции могут быть получены и путем взаимодействия радикала ингибитора со вторым радикалом цепи:

In* + ROO* (или R*) →InROO (или InR)

Антиокислитель при этом окисляется, постепенно расходуется и исчерпывает себя. Поэтому очень важно соблюдать дозировку его в муке для обеспечения эффективного действия на протяжении всего времени хранения.

Дозировка ионола составляет 0,04 % от массы жома, сантохина — 0,04 %, анфелана — 0,008…0,02 %.

Ингибитором процесса окисления принципиально иного механизма действия является карбамид (синтетическая мочевина), который тоже рекомендован для производства кормовой продукции. Данное вещество способно образовывать с жирными кислотами липидов трудноокисляемые соединения (аддукты):

Н₂ N-CO-NH₂ + HOOC-R →H₂ N-CO-NH₃ -COO-R

R-COOH + H₂ N-CO-NH₃ -COO-R →R-COO-H₃ N-CO-NH₃ -COO-R

По мнению ряда исследователей, аддукт представляет собой комплесное соединение, в котором молекула жирной кислоты заключена в кристаллическую решетку карбамида. Размер ячеек решетки меньше размера молекулы кислорода, что препятствует окислению жирной кислоты.

В отличие от антиокислителей фенольного типа карбамид с течением времени не окисляется и не расходуется. Образующиеся с жирными кислотами соединения являются нетоксичными.

Дозировка карбамида составляет 0,15 % от массы жома.

Введение органических соединений серы, взаимодействующих с гидропероксидами без образования свободных радикалов приводит к снижению скорости реакции окисления. Гидропероксиды легко вступают в реакцию с диалкилсульфидами. В результате образуется сульфоксид:

Реакция:

Бутилокситолуол. С₁₅Н₂₄О. торговое название ионол (2,6 – ди-третичный-бутил-4-метилфенол).

Формула.

Бесцветные кристаллы без вкуса и запаха, нерастворим в воде и пропиленгликоле, хорошо растворим в жирах и масле. Термостабилен, не разрушается при выпечке изделий, обработке конфетных масс. Применяется для стабилизации растительных масел, топленого жира, кулинарных жиров, рыбных продуктов, рыбной кормовой муки. Не вызывает изменения органолептических свойств жира. В России разрешен для добавления в количестве не более 200 мг/кг (жиры животного происхождения со сроком хранения свыше 3 месяцев).

Токоферолы.

Рис.1. Структурная формула токоферолов

Натуральные токоферолы представляют собой концентрат смеси четырех гомологов (альфа-, бетта-, гамма-, дельта-токоферолов), известный так же как витамин E (табл. 1). Концентрат смеси токоферолов представляет собой прозрачную, вязкую, маслянистую жидкость с легким характерным запахом, от светло-желтого до красновато-коричневого цвета. Он нерастворим в воде, растворимы в органических растворителях, таких как этанол, хлороформ и гексан. При контакте с воздухом или при нагревании цвет изменяется постепенно в темно-коричневый, что не влияет на антиокислительную активность.

Таблица 1
Химическая структура и гомологи

альфа-Токоферол обладает сильной активностью витамина Е, в то время как гамма- и дельта-токоферолы проявляют большую антиокcидантную активность в продуктах питания. Таким образом, токоферолы, имеющие в своем составе высокое содержание альфа-токоферолов, рекомендуется использовать для обогащения продуктов питания витамином Е. Специалисты «Рикэн Витамин», применяя уникальные технологии, разработали ряд новых продуктов: порошковую форму токоферолов для применения в сыпучих продуктах, водорастворимые эмульсии и концентрированные смеси натуральных токоферолов с повышенным содержанием гамма- и дельта-токоферолов. В табл. 2 приведен ассортимент токоферолов Рикэн.

Таблица 2
Ассортимент натуральных токоферолов Рикэн

Масляная форма обладает превосходной стабильностью при нагреваниии сопротивлением к улетучиваемости, проявляет надежную антиоксидантную активность в процессе обжаривания продуктов. В табл. 3 представлены результаты испытаний стабильности натуральных токоферолов Рикэн при нагревании.

Таблица 3
Стабильность Рикон Е - масляной формы при нагревании

Добавление в рецептуру аскорбиновой кислоты (витамина С) приводит к усилению антиоксидантной активности и благоприятно влияет на реактивацию токоферолов.

Также синергетический эффект достигается при совместном использовании токоферолов с лимонной кислотой, ЭДТА, фосфолипидами, аминокислотами, пептидами и меланоидинами. Для достижения большего эффекта рекомендуется применять токоферолы совместно с синергистами. На рис. 2 представлена схема реактивации токоферолов аскорбиновой кислотой, где RH– ненасыщенная жирная кислота; R’– радикал жирной кислоты, ROO’– пероксильный радикал; ROOH– гидропероксид.

ASA: Ascorbic acid

Рис.2. Схема реактивации токоферолов аскорбиновой кислотой

Натуральные токоферолы Рикэн имеют широкую область применения:·

1. Токоферолы добавляются в животные жиры, такие как, например, сало, говяжий и куриный жиры, особенно они эффективны во фритюрных маслах, так как более устойчивы к высоким температурам и не летучи, как BHAи BHT. Рекомендуется добавлять токоферолы и в растительные масла после гидрогенизации, в процессе которой естественные токоферолы разрушаютcя и возникает их дефицит. Несмотря на то, что пальмовое масло обладает устойчивостью к процессам окисления, при использовании его в качестве фритюрного масла рекомендуется также добавлять токоферолы, что позволяет сохранить свежесть продуктов, обжаренных в пальмовом масле.·
2. Токоферолы эффективны при производстве крупы, муки, зерновых завтраков и других низкожирных продуктов. В зерновых продуктах жир содержится в небольших количествах, однако на поверхности жиры окисляются быстрее и появляется неприятный запах. Натуральные токоферолы Рикэн подавляют образование неприятного запаха, сохраняют оригинальный вкус и аромат продукта.·
3. Добавление токоферолов в супы, вкусоароматические добавки или приправы продлевает срок хранения продуктов. Токоферолы прерывают образование пероксидов липидов, взаимодействие которых с белками, входящими в состав продукта, приводит к возникновению прогорклого вкуса.
4. В продуктах переработки рыбы токофеолы предотвращают исчезновение цвета, вызванного окислением жиров, и сохраняют свежесть продукта
5. В продуктах картофелепереработки, таких как, например, сушеный картофель, картофельные хлопья, содержится небольшое количество жира, но в процессе его окисления появляется запах прелой травы. При использовании токоферолов предотвращается образование запахов порчи и продлеваются сроки хранения продуктов. Синергетический эффект достигается при совместном использовании с лимонной кислотой.·
6. Для обжариваемых снеков токоферолы предпочтительнее добавлять во фритюрное масло.·
7. Процессы окисления в лапше быстрого приготовления приводят к прогорканию жиров и масел, ухудшению аромата продукта, что сокращает сроки хранения. Добавление токоферолов и во фритюрное масло для обжарки лапши, и к пшеничной муке оказывает подавляющее воздействие на окисление и положительно влияет на качество, сохранение свежести и продление сроков хранения лапши.

8. Токоферолы эффективны в качестве антиоксидантов для сырокопченых колбас. Они сохраняют свежесть аромата специй, используемых в ветчине и колбасах в течение длительного периода времени

9. В сушеном мясе процессы окисления служат причиной возникновения прогорклого вкуса и обесцвечивания. Токоферолы предотвращают окисление жиров и продлевают срок хранения продуктов.·

10. Токоферолы предотвращают снижение красящей способности каротиноидов и замедляют процесс обесцвечивания продуктов, содержащих каротиноиды, таких как креветки, лосось, желто- и зеленоокрашенные овощи, зелень, например, морковь, тыква, перец.

Аскорбинова кислота Е 300 и ее соли(У 301-Е303).

Витамин С. эмпирическая формула С₆Н₈О₆. Молекулярная масса 176,13.

Структурная формула.

Кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворяющееся в воде, спирте, температура плавления 190 С; легко разрушается от нагревания и воздействия кислорода воздуха, неустойчиво в щелочной среде. Является ингибитором окисления для жиров рыб, маргарина, топленых жиров, действует в первую очередь как синергист (восстанавливает фенольные соединения, связывая металлы). Используется при глазировании мороженой рыбы. Введение водорастворимых акорбиновой кислоты и ее солей в продукты повышает их пищевыую ценность

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: