Кинетика химического разрушения при жарке, защищенной галловой кислотой и метилгаллатом

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 11059 (2023) Цитировать эту статью

180 доступов

Подробности о метриках

В настоящей работе показана возможность использования галловой кислоты (ГК) и метилгаллата (МГ) в качестве природных антиоксидантов, заменяющих мощный синтетический антиоксидант ТБГХ в процессе жарки. Для целей оценки были приняты индекс окислительной стабильности (OSI) и кинетика изменения липид-пероксидно-сопряженных диенов (LCD), карбонилов (LCO) и кислотного числа. GA в отдельности (1,2 мМ) и в сочетании с MG (75:25) обеспечивали значения OSI, сравнимые с таковыми для TBHQ (18,5–19,0 ч). GA/MG 75:25 показал эффективность жарки значительно лучше, чем TBHQ (rn = 0,1351 против 0,1784 ч-1), предотвращая образование ЖК. С точки зрения формирования LCO, GA/MG 75:25 (rn = 0,0758 ч-1), а затем MG (rn = 0,1004 ч-1) обеспечили лучшие характеристики, чем TBHQ (rn = 0,1216 ч-1). Гидролиз липидов также хорошо ингибировался ГК (AVm = 8,6) и GA/MG 75:25 (AVm = 7,9) соответственно (AVm = 9,2 для TBHQ).

Жарка продуктов в пищевом масле при воздействии высоких температур (170–200 °C) в течение длительного времени всегда сопровождалась серьезными сенсорными и пищевыми проблемами, связанными с вероятными окислительными и гидролитическими нарушениями. Общее содержание полярных соединений, вызывающих перекисное окисление липидов, является наиболее известным аналитическим показателем для оценки здоровья использованных масел для жарки1. Однако было показано, что этот показатель хорошо коррелирует с более простым, быстрым и менее дорогим методом определения, а именно с общим содержанием диенов, конъюгированных с перекисным окислением липидов (LCD)2. ЖК – это, по сути, ряд продуктов первичного окисления, образующихся в результате сдвигов двойных связей в полиненасыщенных жирных кислотах3. Их содержание на начальной стадии реакции примерно такое же, как и сумма сопряженных и несопряженных гидроперекисей. Однако после длительной жарки общее содержание ЖК становится меньше, чем общее содержание сопряженных и несопряженных изомеров, из-за вторичного окисления ЖК, приводящего к потере сопряжения4. Более того, общее содержание ЖК выходит на плато в результате реакции Дильса-Альдера (рис. 1), которая представляет собой димеризацию сопряженного диолефина и моноолефиновой группы с образованием циклогексенового кольца5. Такая закономерность соответствует недавно разработанной автором кинетической модели накопления гидропероксидов липидов (см. раздел «Анализ кинетических данных»)6,7.

Реакция Дильса-Альдера.

С сенсорной и пищевой точки зрения общее содержание карбонилов перекисного окисления липидов (LCO), включающих в себя множество разнообразных летучих и нелетучих продуктов вторичного окисления, считается ценным количественным показателем для оценки качества. использованного масла для жарки8. Часто наблюдалась сигмоидальная картина изменения общего содержания LCO во время жарки, а именно начальная фаза медленного увеличения, за которой следовала фаза быстрого роста, завершающаяся до максимального значения. Впоследствии его уровень остается постоянным или снижается8,9 в основном из-за дальнейшего разложения первичных карбонилов до некарбонилов и/или более летучих продуктов8,9,10.

Кислотное число (AV) – еще один хорошо известный показатель жарки, позволяющий обнаружить прогрессирующий гидролиз триацилглицеринов до свободных жирных кислот и глицерина11. Более низкие уровни AV делают масла для жарки менее склонными к появлению сильных неприятных привкусов, вызванных разложением летучих и/или нелетучих продуктов, образующихся из свободных жирных кислот, которые по своей природе обладают более высокой окислительной реактивностью, чем исходные триацилглицерины12. Более того, весьма токсичный компонент акролеин (пероральная доза LD50 для крыс, составляющая всего 46 мг/кг массы тела) с очень резким, раздражающим запахом13 легко образуется в результате дегидратации глицерина при температурах до 180 °C14 и быстрее при более высокие температуры достигают точки дымления, при которой масло начинает дымить13. Акролеин очень летуч (температура кипения 52 °C) и практически не остается в масле для жарки13, но его следы явно проявляются в виде синей дымки над дымящимся маслом14.