Химические процессы, лежащие в основе порчи масложировой продукции Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Медведев Дмитрий Александрович, Лазовская Олеся Ильгамовна, Леонтьев Виктор Николаевич

Статья посвящена проблеме порчи масел и жиров при их производстве, транспортировке и хранении, которая обусловлена гидролитическими и окислительными процессами, приводящими к ухудшению органолептических свойств масложировой продукции и снижению ее пищевой ценности. Подробно рассмотрены химические основы гидролиза триацилглицеринов, представлены механизмы кислотного и основного катализа гидролиза ацильных связей. Показаны механизмы перекисного окисления липидов, антиоксидантного действия аскорбиновой кислоты и а-токоферола. Продемонстрировано влияние природных растительных эмульгаторов и антиокси-дантных витаминов на качество маргаринов и спредов при их хранении.

Текст научной работы на тему «Химические процессы, лежащие в основе порчи масложировой продукции»

Д. А. Медведев, аспирант (БГТУ); О. И. Лазовская, инженер (БГТУ);

В. Н. Леонтьев, кандидат химических наук, доцент (БГТУ)

ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ ПОРЧИ МАСЛОЖИРОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Статья посвящена проблеме порчи масел и жиров при их производстве, транспортировке и хранении, которая обусловлена гидролитическими и окислительными процессами, приводящими к ухудшению органолептических свойств масложировой продукции и снижению ее пищевой ценности. Подробно рассмотрены химические основы гидролиза триацилглицеринов, представлены механизмы кислотного и основного катализа гидролиза ацильных связей. Показаны механизмы перекисного окисления липидов, антиоксидантного действия аскорбиновой кислоты и а-токоферола. Продемонстрировано влияние природных растительных эмульгаторов и антиоксидантных витаминов на качество маргаринов и спредов при их хранении.

Article is devoted to a problem of damage of oils and fats by their production, transportation and storage which is caused by the hydrolytic and oxidative processes leading to deterioration of organoleptic properties of oil-and-fat products and decrease in its nutrition value. Chemical basics of hydrolysis of triacylglycerols are in detail considered, mechanisms of an acid and base catalysis of hydrolysis of acyl bonds are presented. Mechanisms of lipid peroxidation, antioxidant action of ascorbic acid and а-tocopherol are shown. Influence of natural vegetable emulsifiers and antioxidant vitamins on quality of margarine and spreads during storage is shown.

Введение. Главной проблемой при производстве, транспортировке и хранении масел и жиров является проблема их порчи, которая обусловлена гидролитическими и окислительными процессами [1]. При этом ухудшаются органолептические свойства масложировой продукции, снижается ее пищевая и биологическая ценность.

Основная часть. Все жиры и масла состоят из триацилглицеринов и сопутствующих веществ (фосфолипидов, стеринов, токоферолов, свободных жирных кислот и др.) [2]. Причем триацилглицерины жиров содержат в основном насыщенные жирные кислоты, а триацилглице-рины масел - ненасыщенные. Ненасыщенные кислоты в маслах могут находиться при С и С3, а в жирах - при С2 и С3, при этом степень ненасыщенности жирных кислот в жирах меньше, чем в маслах.

При гидролитическом расщеплении триа-цилглицеринов сначала образуются 1,2- и 2,3-диацилглицерины, затем моноацилглицерины и в итоге жирные кислоты и глицерин (рис. 1).

Ферментативный гидролиз триацилглице-ринов может протекать под действием липаз растений: при разрушении клеток семян в процессе холодного отжима масла. Однако его вклад незначителен, и этот тип гидролиза возникает при нарушении технологии получения масла. Наибольший вклад в порчу масла вносит ферментативный гидролиз триацилглице-ринов под действием липаз (фосфолипаз) микроорганизмов. Такой гидролиз возникает при несоблюдении технологических инструкций и санитарно-гигиенических норм производства,

транспортировки и хранения масложировой продукции.

Неферментативный гидролиз триацилгли-церинов может протекать при кислотном или основном катализе, при этом скорость процесса зависит от температуры продукта и содержания в нем воды (влажности). Гидролиз под действием оснований носит название омыление жиров. При этом гидролитическое расщепление ацильных связей протекает как бимолекулярная реакция и при кислотном механизме Аас2 (рис. 2), и при основном Вас2 (рис. 3) [3].

Образующиеся при гидролизе триацилгли-церинов жирные кислоты изменяют кислотность продукта. Высокомолекулярные кислоты практически не меняют органолептические свойства жиров и масел, а некоторые низкомолекулярные кислоты, такие как масляная, валериановая, капроновая, придают масложировой продукции неприятные вкус и запах. Однако удельное содержание этих низкомолекулярных кислот в природных триацилглицеринах невысоко, поэтому обнаружить наличие гидролитической порчи возможно лишь путем определения кислотного числа [4].

Ферментативное окисление липидов происходит под действием липоксигеназ микроорганизмов с образованием гидропероксидов.

Неферментативное окисление (автоокисле -ние) липидов протекает как радикальный процесс, который инициируется активными формами кислорода, такими как синглетный и атомарный кислород, гидроксильный или гидро-перекисный радикалы, супероксид-анион-ради-кал (рис. 4) [5].

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎