Окислительные изменения жиров

Опубликовано 12 Мар 2012. Автор:

В процессе переработки и хранения жиров возможно  ухудшение их качества в результате окислительных процессов, глубина и скорость которых зависит от природных свойств жира, температуры,  наличия кислорода и света. Эти факторы могут вызвать окислительную порчу жиров.

Различают автоокисление  и термическое окисление жиров.  Автоокисление жиров протекает при низких температурах в присутствии газообразного кислорода. Термическое окисление протекает при температуре 140-200 0С. Между  термическим и автоокислением  есть  много общего, но, однако, состав  образующихся продуктов несколько различается.

Продукты, образующиеся при автоокислении и термоокислении подразделяются на три группы:

1. Продукты окислительной деструкции жирных кислот, в результате которой образуются вещества с укороченной цепью.

2. Продукты изомеризации, а также окисленные триглицериды, которые содержат то ж количество углеродных атомов, что и исходные триглицериды, но отличаются от последних наличием в углеводородных частях молекул жирных кислот новых функциональных групп, содержащих кислород.

3. Продукты окисления, содержащие полимеризованные или конденсированные жирные кислоты, в которых могут находиться и новые функциональные группы, имеющие в своем составе кислород.

Кроме того, продукты  окисления делятся  на термостойкие и нетермостойкие.

Первичными продуктами окисления являются перекиси,  активирующие окисление других молекул. Благодаря этому реакция окисления носит цепной  характер.  Механизм  окисления  жиров в настоящее время изучен. Теория  цепных реакций разработана академиком Н.Н.Семеновым и его учениками при изучении кинетики химических процессов. Процессы окисления жиров подробно изложены в ряде учебников, поэтому в данном разделе подробно не излагаются.

Окислению подвергаются в первую  очередь  ненасыщенные  жирные кислоты, но могут окисляться также и насыщенные кислоты с образованием  гидроперекисей. При глубоком окислении жиров возможно образование циклических перекисей или эпоксидных соединений.

     О содержании  перекисных  соединений  в жире судят по величине перекисного числа. Это довольно чувствительный показатель, и по его значению судят о начале и глубине окисления жира. В свежем жире перекисей нет.  На начальных стадиях окисления в  течение  некоторого времени химические  и  органолептические  показатели  жира почти не изменяются. Этот период, имеющий различную продолжительность, называют  индукционным периодом.  После индукционного периода жир начинает портиться.  Это обнаруживается по увеличению перекисного числа и изменению его органолептических свойств.

Наличие индукционного периода объясняется тем,  что  в  начале процесса молекул  с  повышенной кинетической энергией (возбужденных или свободных радикалов) очень мало. Обусловлено это также содержанием в жире естественных антиокислителей:  каротиноидов,  токоферолов, лецитинов, которые более активно взаимодействуют со свободными радикалами и  с кислородом воздуха и тем самым препятствуют окислению жиров.  Продолжительность индукционного периода зависит от концентрации антиокислителей,  природы  жира  и  условий переработки и хранения.

Животные жиры,  в  составе  которых меньше ненасыщенных жирных кислот, более устойчивы, чем растительные.

Процесс  автоокисления  жиров значительно ускоряется в присутствии влаги, света  и  катализаторов. Такими  катализаторами  могут быть легкоокисляющиеся металлы (окислы или соли железа, меди, свинца, олова), а  также  органические  соединения,  содержащие железо, белки, гемоглобин, цитохромы и другие.

Каталитическое действие  металлов  основано  на способности их легко присоединять или отдавать электроны, что приводит к образованию свободных радикалов из гидроперекисей жирных кислот.

Активными катализаторами являются  ферменты,  главным  образом ферменты микроорганизмов.  Поэтому загрязнение жиров, особенно бактериальное обсеменение, ускоряет процесс окисления жиров.

Перекиси и  гидроперекиси являются неустойчивыми соединениями, поэтому происходит их распад с  образованием  свободных  радикалов, например, R-О-О-Н —> RО + ОН  и других.

При этом протекают последующие разнообразные  реакции,  в  результате которых накапливаются вторичные продукты:  оксисоединения, альдегиды, кетоны, низкомолекулярные кислоты и другие.

При окислении  жиров обнаружен ряд альдегидов,  представляющих собой продукты распада цепи жирных кислот:  нониловый, азолаиновый, гептиловый, малоновый.   Дальнейшее  превращение  низкомолекулярных альдегидов ведет к появлению низкомолекулярных спиртов, жирных кислот и новому разветвлению окислительной цепи.

Кетоны, как и альдегиды, образуются окислительным путем  в результате  дальнейших  превращений перекисей, например, в результате их дегидратации.

Предполагают, что в присутствии ферментов микроорганизмов  кетоны могут образовываться по типу β-окисления, т.е. с участием воды.

Комментарии (1)

 

  1. […] однотипные изменения,  сводящиеся к гидролизу и окислению. Эти процессы протекают по схеме, представленной  на […]

Оставить отзыв