Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Журавлева Людмила Николаевна

Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности
<
Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Журавлева Людмила Николаевна. Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.06 / Журавлева Людмила Николаевна; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т жиров РАСХН].- Санкт-Петербург, 2009.- 134 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1289

Содержание к диссертации

Введение

1. Аналитический обзор 8

1.1. Существующие представления об окислении жиров 8

1.1.1. Роль сопутствующих липидов соединений в образовании активных форм кислорода 10

1.1 .2. Роль ферментных систем в образовании активных форм кислорода 11

1.1.3. Механизм окисления триацилглицеролов 12

1.1.4. Окисление в присутствии токоферолов 20

1.2. Возможные пути окисления 21

1.2.1. Фотоокисление 21

1.2.2. Термическое окисление 24

1.2.3. Проникающее излучение 35

1.2.4. Окисление, инициируемое металлами 36

1.3. Образование и распад гидроперекисей 42

1.3.1. Образование гидроперекисей 42

1.3.2. Распад гидроперекисей 46

1.3.3. Вторичные продукты окисления 49

1.3.4. Летучие продукты распада гидроперекисей 50

1.4. Ингибирование процесса окисления липидов 53

1.5. Влияние продуктов окисления жирных кислот на организм 59

1.6. Требования к маслам для фритюра в различных странах 62

1.7. Заключение 71

2. Экспериментальная часть 73

2.1. Объекты и методы исследования 73

2.2. Исследования изменений растительных масел под воздействием высоких температур на модельном образце масла 73

2.2.1. Изменения физических и химических показателей при высоко температурном нагреве 73

2.2.1.1. Образование свободных жирных кислот, первичных и вторичных продуктов окисления при высокотемпературном нагреве 73

2.2.1.2. Изменения плотности, содержания полярных продуктов и коэффициента преломления и коэффициента. 75

2.2.1.3. Влияние различных факторов на масла при высокотемпературных обработках

2.2.1.4. Изменение жирнокислотного состава масел при высоких температурах. Сопряжение и геометрическая изомеризация 80

2.3. Изучение стабильности к окислению при термической обработке масел с различным содержанием олеиновой кислоты 93

2.4. Взаимодействие окисленных продуктов с протеинами 95

2.5. Выбор антиоксидантов, оказывающих стабилизирующее действие к окислению на масла при t = 180 С 98

2.6. Разработка метода прогнозирования стабильности фритюрных масел 101

2.7. Разработка рекомендаций 105

2.8. Разработка рецептур 106

Выводы 106

Список литературы 108

Введение к работе

Растительные масла представляют собой сложную многокомпонентную
систему, основой которой являются триацилглицеролы. В состав
триацилглицеролов входят жирные кислоты, различающиеся по длине цепи,
степени ненасыщенности и изомерии. Наличие в жирных кислотах двойных
связей делает их высокореакционноспособными, особенно в отношении
кислорода. Взаимодействие триацилглицеролов с кислородом приводит к
различным деструктивным изменениям триацилглицеролов с образованием
большого количества продуктов неблагоприятных в физиологическом

отношении.

Исследования процессов окисления масел начаты ещё в конце XIX века и первая теория окисления предложена А.Н.Бахом [2], в которой он впервые предположил, что в качестве неизбежной фазы окисления является образование перекисей под воздействием свободного кислорода [10].

Эта теория сыграла большую роль в становлении представлений об окислении. Её положения, касающиеся активированного кислорода, получили развитие в дальнейшем в химии свободных радикалов.

Последующие исследования расширили представления о процессах окисления растительных масел кислородом. И в настоящее время установлено, что процесс окисления растительных масел является многофакторным процессом, на который оказывают влияние влага, энзиматические, фото- и термопроцессы, присутствие металлов переменной валентности и т.д.

К настоящему времени выяснены причины инициирования процессов окисления и установлено, что большую роль в развитии процессов окисления играют различные формы активированного кислорода, активация молекулярного кислорода вовлекает в реакцию окисления не только триацилглицеролы, но и сопутствующие компоненты - токоферолы, пигменты, фосфолипиды. Установлена роль естественных ингибиторов окисления — токоферолов,

5 фосфолипидов, каротиноидов и прооксидантов - металлов переменной валентности, хлорофиллов и др.

Изучены окислительные превращения триацилглицеролов ' под воздействием различных факторов и, в первую очередь, технологических (температура, влага, давление) и свойства, образующихся при этом продуктов. На основании физиологических исследований установлены предельно допустимые величины содержания различных окисленных продуктов в растительных маслах, направляемых на пищевые цели.

Результаты исследований повлекли необходимость разработки приемов недопущения протекания окислительных процессов, как в маслосодержащем материале, так и при извлечении масла и последующих его переработках (при производстве маргаринов, майонезов и других пищевых продуктов, включающих в свой состав растительные масла и жиры, и при кулинарных обработках). Особым направлением использования растительных масел является применение их для фритюрного жарения.

К настоящему времени процессы окисления растительных масел при температурах до 100 С изучены достаточно глубоко. Однако процессы, протекающие при температуре выше 100 С, более сложные, а образующиеся при этом вещества отрицательно влияют на жизнедеятельность человека, ухудшают вкус и запах масла и качество продукта, поэтому они требуют более широкого изучения, тем более, что до сих пор широко используются растительные масла для фритюрного жарения.

Популярность обжаренной пищи во всем мире очень велика. Со временем расширился круг продуктов, подвергаемых жарению, изменились условия жарения, природа обжарочных масел.

Пищевые продукты, подвергаемые жарению, представляют собой сложные многокомпонентные системы, характеризующиеся разным составом, структурными особенностями, химическими и физическими свойствами. Под воздействием высоких температур они претерпевают различные изменения с

образованием либо продуктов термического распада, либо более сложные продукты взаимодействия.

Применяемые в настоящее время для фритюра масла подбираются эмпирически, и возможность их дальнейшего использования определяется рядом показателей. Сложность системы, подвергаемой обжариванию - объект жарения, состав фритюрного жира, физические и химические процессы, протекающие при высоких температурах, образование различных продуктов деградации, ставит необходимым получение корреляционных зависимостей для разработки показателей качества получаемого продукта, установления кинетических закономерностей протекания некоторых процессов для разработки оценки пригодности фритюрных жиров для дальнейшего использования и разработки более точных экспресс-методов оценки этих процессов.

Из всех компонентов пищи растительные масла, особенно содержащие полиненасыщенные жирные кислоты являются самыми чувствительными к воздействию кислорода и температуры.

В процессе жарения они претерпевают очень глубокие изменения с
образованием продуктов термического разложения, в том числе и
низкомолекулярных, обусловливающих изменение не только

органолептических показателей, но и пищевой ценности продукта.

Следует отметить, что, несмотря на множество работ по изменению растительных масел при окислении и, в первую очередь, при умеренных температурах, работ посвященных влиянию воздействия высоких температур на масло не очень много и остается еще очень много не решенных вопросов.

К фритюрным жирам и маслам предъявляются особые требования по их термостабильности, которая зависит от жирнокислотного состава, от степени ненасыщенности жирных кислот масла, распределения их в составе молекулы триацилглицерола, количества и изомерного состава природных антиоксидан-тов - токоферолов, а также и некоторых других компонентов, оказывающих

стабилизирующее или прооксидативное действие — стеролов, каротиноидов и фосфолипидов.

В последние годы резко повысились требования качеству масла, поэтому исследование химических изменений масел в процессе фритюрного жарения, актуально.

Эти исследования могут дать возможность разработки более совершенных методов контроля качества масел для фритюра и выбора масел, наиболее пригодных для жарения во фритюре и составления оптимальных рецептур смешанных растительных масел пригодных для жарения.

Роль сопутствующих липидов соединений в образовании активных форм кислорода

В образовании одной из наиболее активных форм кислорода супероксидного аниона (О 2) при окислении принимают участие соединения, способные одновалентно восстанавливать молекулярный кислород (т.е. протекает акцептирование электрона с антипараллельным спином). При нейтральных рН обнаружено образование супероксидного аниона при окислении ряда полифенольных соединений - госсипола, галовой, кофейной, хлорогеновой, протокатеховой и др. Наиболее высокие количества О 2 наблюдаются при окислении более легко реагирующих триоксифенолов.

Фотосенсибилизаторами генерации синглентного кислорода являются хлорофиллы, некоторые порфирины и флавины. Возникновение активных форм кислорода возможно также при контакте с загрязнителями атмосферы - диоксидом серы, оксидом азота, озоном и др.

Среди большого числа окислительно-восстановительных ферментов наибольшее значение для окисления растительных масел имеют липоксигеназа, полифеноксилаза и пероксидаза. Механизм их действия состоит в катализе переноса электронов между двумя реагирующими веществами [5, 6, 162].

Липоксигеназа катализирует окисление жирных кислот, как в свободном состоянии, так и связанном, но с разной скоростью. Образующиеся гидроперекиси с системой сопряженных двойных связей распадаются под действием разрушающих гидроперекиси энзимов с образованием кетолов, эпоксидов или расщепляются при действии гидроперекисных лиаз до летучих продуктов: альдегидов, оксикислот и др. [616а].

Окисление липоксигеназой включает определение стадии цепного механизма, но отличается от окисления по свободно-радикальному механизму.

Липоксигеназа окисляет не только свободные жирные кислоты и кислоты в составе триглицеридов, но и может вызывать в присутствии ненасыщенных кислот вторичное окисление каротина, хлорофилла и полифенолов. Полная тепловая инактивация чистой липоксигеназы наступает при t = 65 С.

Липоксигеназа с достаточной скоростью окисляет и линолевую и линоле-новую кислоты. Таким образом, структура, на которую может действовать этот фермент, представляет систему с z/wc-этиленовыми связями, разделенными ме-тиленовыми группами [126, 189, 198].

При этом, акцептором водорода может служить молекулярный кислород воздуха. При ферментной реакции происходит: отрыв водорода от группы 0 между двойными связями, при этом липоксигеназа действует как катализатор присоединения кислорода; - изометрия двойных связей с образованием свободного радикала 0-0 при СН группе вблизи сопряженных двойных связей; - за 12 хват атома кислорода радикалом с образованием нестабильной гидро-перекиси, участвующей в дальнейшем процессе окисления.

В процессе ферментной реакции образуется оптически активная гидроперекись линолевои кислоты с системой цис- транс сопряженных двойных связей. При этом выход изомера гидроперекиси у С із составляет около 90%, гидроперекись у С9 образуется в меньшем количестве.

Гидроперекиси могут очень быстро взаимодействовать с аминокислотами белков даже при комнатной температуре в присутствии воды. За 5-10 мин. связывается с белком около 60-70 % гидроперекисей. В сухой среде этот процесс протекает при более высокой температуре (60 С и выше).

Окислительные процессы липидов в семенах протекают сложно. Продукты изменения липидов могут при переработке семян частично переходить в масло и влиять на его качество [3, 12-28, 30, 36, 37, 41-44, 47, 50-53, 57, 59, 67, 110,286а].

Наиболее полно механизм окисления описан в работах Франкеля, Неффа, Портера, Косгрове, Мияшита, давших обстоятельный анализ имеющихся исследований по этому вопросу [68-70, 72, 73, 105, 106, 108-126, 134-156, 164-170, 196, 207-213, 218-239, 256-265, 292, 380, 423-450, 599-605].

Согласно существующим представлениям, окисление, являясь цепным свободно-радикальным процессом, состоит из нескольких стадий: инициирования, разветвления (продолжения) и обрыва цепи (рис. 1.1). Последовательность реакций свободно-радикального окисления. Основой инициирования (1) является образование свободного радикала липидов R из-за термического или фотохимического разрыва связи RH или отрыва водорода от RH инициаторам свободных радикалов. RH органический субстрат, в нашем случае липид. R - радикал, образующийся в результате отрыва атома водорода от метиленовои группы между двойными связями (стадия инициирования).

Реакция молекулярного кислорода с органическим свободным радикалом является радикал-радикальным процессом углерода, расположенного в центре, с контролируемой диффузией скоростью около 10 M V1. Перекисный радикал отнимает водород у органического соединения, и реакция классифицируется как реакция переноса атома. Перекисный радикал может участвовать в реакции циклизации с образованием пяти- и шестичленных колец. Предполагается,, что циклизация радикалов впервые наблюдалась при окислении полиизопропеиноидов [264]. Радикалы, образующиеся при кинетической 5-экзоциклизации, присоединяют вторую молекулу кислорода, давая новый перекисный радикал. Циклизация перекисных радикалов является важным процессом в окислении жирных кислот и эфиров, имеющих три или более двойных связей. Продолжением стадии разветвления является отрыв атома водорода от RH перекисным радикалом ROO с образованием ROOH и другого радикала. Константа скорости (Ар) для реакции, лимитирующей скорость разветвления, зависит в первую очередь от энергии связи (С-Н); которая подвергается разрыву.

Вторичные продукты окисления

Распад гидроперекисей состоит из очень сложной последовательности реакций, приводящих к образованию широкого диапазона соединений. Летучие продукты образуются на определенных стадиях окисления в виде различных продуктов: карбонильных соединений, углеводородов, фуранов и других веществ, вызывающих не только ухудшение вкусовых качеств продукта, но и биологических свойств, так как некоторые из этих веществ взаимодействуют с ДНК, белками, ферментами и могут быть также вовлечены в процессы разрушения клеток [56, 129, 150, 153].

Frankel E.N. и др. [153] изучали окисление синтетических ЛЛЛ и ЛнЛнЛн Л-линолевая, Лн-линоленовая кислоты при t = 180 С и установили, что при разложении гидроперекиси трилинолеина летучие продукты состоят из пентана, гексанала, 2-гептонала и 2,4-декадиенала. Основные летучие продукты при окислении трилиноленина включают пропанал, 2,4-гептодиенал и 2,4,7 -декатриенал. При окислении смешанных глицеридов, содержащих два остатка Лн кислоты, большее количество гексаналя образуется, когда линолевая кислота находится в 2 положении глицеридов. В глицеридах, содержащих 2 остатка Л кислоты, большее количество гексаналя образуется, когда Л кислота находится в положениях 1 и 2 глицерида. Положение Л кислоты в глицериде (линолеате) не оказывает существенного влияния на образование 2,4- декадиеднала и 2-гептаналя. Важными летучими компонентами, образующимися при окислении линолеата, являются 2-гептадиенал и 2,4,7-декатриенал, на возникновение которых оказывает сильное влияние положение Лн кислоты в глицериде. Глицериды, содержащие две линолевые кислоты (ЛЛн и ЛЛнЛ) дают меньшее количество летучих веществ, чем смесь 2:1- ЛЛЛ : ЛнЛнЛн. По предложению авторов [153] взаимодействие между Лн/Лн более важны, чем Лн/Л для образования летучих компонентов. Однако эти взаимодействия менее существенны в ЛЛ триацилглицеролах. Neff et at [237] изучал образование летучих компонентов на примере цис-цис-9, 15- линолевой кислоты, являющейся изомером, образующимся при частичном гидрировании линолевой кислоты. Показано, что 9,15-линолевая кислота, входящая в триацилглицерол может дать 8 аллильных гидроперекисей [138]. Они могут термически разрушаться [159, 235], давая летучие соединения. Johnston А.Е. и др. [180] установлено, что основным продуктом распада гидроперекисей метиллиноленолеата являются димеры. Miyashita и др. [212] считает, что в механизме окисления ненасыщенных эфиров наиболее важной является аэробная димеризация. При дальнейшем окислении гидроперекисей образуется сложная смесь летучих и нелетучих веществ [141,142]. Среди вторичных продуктов, как правило, основное внимание уделяется летучим продуктам. Достаточно подробно изучены мономерные продукты окисления, образующиеся при самоокислении и фотосенсибилизированном окислении линолеата и линолената [113, 220, 221], полярные и полимерные соединения [135, 136]. Miyashita и др. [207-213-604] было установлено, что образованию гидроперекисей на ранних стадиях окисления сопутствует значительное количество димеров. Его исследования [212] показали, что первым основным продуктом, образующимся при аэробном распаде гидроперекиси метиллинолеата, являются димеры и, что имеется возможность образования других вторичных продуктов, таких как бифункциональные продукты распада. Это наблюдалось и при окислении метиллинолеата [95].

Дальнейшие исследования показали, что вероятно на начальных стадиях разложения гидроперекиси метиллинолеата процесс полимеризации преобладает над распадом димеров. Аэрирование в течение 90 минут гидроперекиси метиллинолеата приводит к образованию двух фракций, различающихся по молекулярному весу - 671 и 322, соответствующих мономерам (метиллинолеата) и димеров. Во фракции с молекулярным весом 671 концентрировались полярные соединения. На основании полученных данных авторы [212] сделали заключение, что на начальной стадии распада гидроперекисей образуются димеры. Из соотношения изомеров в мономерной фракции, которое не изменилось после аэрации, авторами сделаны предположения: - тенденция к димеризации не имеет селективности, а для всех изомеров одинакова; - неполимеризованные гидроперекиси изомеризуются и достигают равновесия в процессе инкубирования [102]. По мере распада гидроперекиси образуются полимеры и низкомолекулярные продукты в дополнение к мономерам и полимерам. Димеры, найденные авторами [212], связаны С-О-О-С и С-О-С связями и их структура отличается от димеров, образующихся при термическом разложении [136], что свидетельствует о протекании полимеризации в мягких условиях. Основными компонентами являются димеры с С-О-О-С связями и были выделены также на первых стадиях окисления до П.ч. 16-22 [209-211]. Это свидетельствует о том, что образование димеров протекает с участием гидроперекисей. Димеры могут образоваться также как вследствие межмолекулярной реакции гидроперекисей с радикалами гидропероксида, так и при дальнейшем окислении [211] или возникнуть при реакции промежуточного радикала. В работе Gomes [168] по изучению продуктов окисления в сырых оливковых маслах показано, что образование полярных соединений свидетельствует о протекании гидролитических процессов, а присутствие полимеров о глубоком окислении растительных масел. Он подтверждает, что полимеры являются предшественниками летучих продуктов. Frankel и др. [142] изучал термическое окисление. Он установил, что термическое разложение циклических гидроперекисей линолеата дает такие же летучие продукты, что и соответствующие моногидропероксиды.

Исследования изменений растительных масел под воздействием высоких температур на модельном образце масла

Исследования показали (табл. 2.1, рис. 2.1), что при прогреве масел при температуре 180 С: - в течение первых 4 часов нагрева не происходит изменения содержания свободных жирных кислот, так как они, по-видимому, сразу же превращаются в гидроперекиси. После 6 часов нагрева процесс распада триацилглицеролов и образование свободных жирных кислот интенсифицируется, достигая максимума к 10 часам. После 12 часов нагрева происходит заметное снижение образования свободных жирных кислот с одновременной интенсификацией образования и распада гидроперекисей и образованием вторичных продуктов окисления; - образование гидроперекисей начинается сразу же в первые часы нагрева с постепенным возрастанием. Однако, поскольку при температуре эксперимента происходит одновременное образование и распад гидроперекисей и превращение их во вторичные продукты окисления, то их содержание к 16 часам нагрева не достигает больших значений; - образование карбонильных соединений происходит с начала прогрева и по достижении 10 часов нагрева их содержание достигает максимума, после чего происходит их интенсивный распад, по-видимому, с образованием летучих компонентов. Через 14 часов нагрева их образование вновь интенсифицируется.

Изменение плотности, содержания полярных продуктов и коэффициента преломления. Известно, что плотность масел зависит от наличия в них ненасыщенных, сопряженных связей и 77траноизомеров. С увеличением их содержания в масле плотность масла возрастает. Наши исследования подтвердили, что увеличение плотности масла под воздействием высоких температур зависит от продолжительности нагрева (табл. 2.2.).

Увеличение плотности масла, в первую очередь, связано с полимеризацией масла и, возможно, с изменением пространственной структуры свободных жирных кислот. Одновременно с увеличением плотности меняется и коэффициент преломления масла. Это связано как с появлением продуктов окисления, так и соединений с сопряженными двойными связями .

В течение первых 8 часов нагрева увеличение плотности происходит очень незначительно. После 10 часов нагрева с преобладанием распада триацилглицеролов и увеличением скорости образования свободных жирных кислот, соединений с сопряженными двойными связями, транс-изометров и полимерных продуктов плотность масла увеличивается достаточно заметно. Такой же характер изменения носит и изменение содержания полярных продуктов и коэффициента преломления (рис. 2.2).

В процессе термической полимеризации растительных масел происходит образование межмолекулярных связей в триацилглицеролах (реакция Дильса-Альдера). Эта реакция протекает при температуре выше 140 С и полная сшивка связей наступает при температуре выше 200 С. Коэффициент экстинкции в подсолнечном масле возрастает до 14,8 к 6 часам нагрева, что свидетельствует об образовании около 1 % окисленных продуктов (табл. 2.3).

Изменение плотности, коэффициента преломления и содержания полярных соединений при нагревании подсолнечного масла при температуре 180 С. Таким образом, под воздействием высокой температуры 180 С находящийся в масле кислород (содержащийся в масле и поступающий за счет реновации поверхности) очень активен и оказывает мгновенное действие, вызывая распад триацилглицеролов с высвобождением свободных жирных кислот, образования гидроперекисей и альдегидов, о чем свидетельствует увеличение анизидинового числа. При этом перекисное число мало меняется за счет распада гидроперекисей.

Одновременно наблюдается усиление процессов полимеризации, увеличение плотности масел и коэффициента преломления. Эти процессы, по-видимому, связаны с изменением пространственной структуры свободных жирных кислот и образованием сопряженных жирных кислот. То есть, протекают 2 конкурирующих процесса - распад триацилглицеролов с образованием свободных жирных кислот и вторичных продуктов окисления и процессов полимеризации, приводящих к увеличению плотности масел и их коэффициента преломления.

Влияние различных факторов на масла при высокотемпературных обработках. Влияние температуры. По современным представлениям влияние температуры на окисление масел подчиняется закону Аррениуса, однако, поскольку высокотемпературный нагрев масел состоит из 2-х периодов изменения масла, можно констатировать, что в период расщепления триацилглицеролов действуют другие законы.

В интервале температур (80-200) С проявляется линейная зависимость между индукционным периодом окисления и ростом температуры. Наши исследования по окислению жирных кислот показали, что линолевая кислота и более высоко ненасыщенные кислоты начинают окисляться при низких температурах, ниже 60 С, а окисление олеиновой кислоты практически начинается при температуре выше 100 С.

Влияние прооксидантов и минорных компонентов. Установлено, что при окислении масел роль инициаторов выполняют металлы переменной валентности (Си, Со, Mg) и, в особенности, железо. В реакции окисления принимают участие как 2-х, так и 3-х валентные металлы. Ион двухвалентного железа взаимодействует с имеющимися в масле гидроперекисями с образованием алкоксильного радикала RO и иона железа Fe3+no реакции: ROOH + Fe2+ — Fe3+ + R + ОН Оба образовавшихся радикала могут вступить в реакцию друг с другом или с другими ионами металлов, что может снизить до нуля эффективность инициирования. При избыточном содержании железа ионы последнего ведут себя как ингибиторы свободнорадикальных процессов.

Таким образом, целесообразно для фритюрного жарения использовать масла с низким содержанием железа.

Необходимо отметить, что разложение гидроперекисей металлами происходит значительно быстрее, чем их термический распад, так как для термического распада требуется вдвое больше энергии (30 ккал/моль).

Нами экспериментально доказана возможность снижения содержания железа в масле, если применять технологию извлечения масла при температуре (60-80) С, В этом случае в извлекаемом масле содержание железа составляет не более 0,15 мг/кг, а перекисное число - 0,1 мэкв. акт.кислорода/кг.

Минорные компоненты оказывают влияние на стабильность масел по-разному. Так, каротиноиды переводят активный синглетный кислород в его неактивное состояние — триплетное. Хлорофиллы оказывают синергетический эффект с фенольными ингибиторами в темноте и проявляют прооксидативное действие на свету. Фосфолипиды также проявляют антиоксидативное действие в результате синергизма с фенольными ингибиторами -токоферолами.

Изучение стабильности к окислению при термической обработке масел с различным содержанием олеиновой кислоты

Продукты окисления жиров взаимодействует с компонентами пищи, особенно богатой протеинами, так как протеины очень активны при условиях приготовления пищи. Как правило, они образуют 3 вида связей: - ионную, расщепляющуюся полярным растворителем; - водородную (физическая) между полярными группами окисленных липидов и протеинов. Обычно такие связи слабы и легко разрушаются при воздействии полярных растворителей. Однако, если имеется несколько таких связей в молекуле, то их суммарная сила может стать достаточно большой. Эти связи образуются почти немедленно даже при комнатной температуре; - ковалентную связь достаточно сильная и устойчивая при воздействии растворителей. Образование ковалентных связей протекает более медленно при комнатной температуре, но ускоряется при нагревании и при t = 130-180 С они образуются в течение нескольких минут и не экстрагируются полярными растворителями.

Структура неэкстрагируемых продуктов реакции разнообразна из-за того, что они образуются при взаимодействии различных функциональных групп как в молекулах окисленных липидов, так и в молекулах протеина (табл. 2.11). Гидроперекиси липидов легко реагируют со свободными аминогруппами.

Когда реакция протекает несколько раз, то система сопряженных связей становится длиннее, а цвет продукта становится темнее. Имунная связь легко раскрывается с образованием коричневых продуктов альдолизации, содержащих мало или не содержащих вообще азота и растворимых в органических растворителях.

Образование связанных с протеинами продуктов оказывает сильное влияние на пищевую ценность продукта, приводя к изменению физиологической деятельности ряда аминокислот, лизина, метионин, снижению скорости липолиза, скорости глубины протеолиза дезактивации токсичных соединений, образующихся при окислении липидов.

Нами были проведены исследования антиокислительной активности некоторых природных и синтетических антиоксидантов или их смесей при термическом окислении подсолнечного рафинированного дезодорированного масла. Из данных таблицы 2.12 следует, что антиоксиданты по-разному оказывают стабилизирующее действие на растительное масло при фритюрном жарении.

Нами проведены исследования по выбору показателя, позволяющего прогнозировать время использования растительного масла при обжаривании картофеля. Необходимо было выбрать такой показатель, который позволил бы сравнивать предельно допустимое время использования масла для жарения во фритюре с продуктом и без него. Органолептическая оценка субъективна, а оценка других показателей: перекисное число и содержание токоферолов, не позволили установить корреляционных зависимостей между временем жарения и изменением перечисленных показателей для использования оценки качества масла. На показатель «анизидиновое число» нет нормативов по предельно допустимой величине и, кроме того, характер его изменения не имеет линейной зависимости, что вероятно связано с образованием летучих компонентов.

Похожие диссертации на Изучение окисления растительных масел при высокотемпературном нагреве во фритюре и разработка способов повышения их стабильности