Диссертация (Повышение качества грецких орехов, реализуемых в розничной торговой сети, и разработка алгоритма прогнозирования их лежкоспособности), страница 9

Среди них наиболее распространеннымиикоммерческидоступнымиявляютсяантиоксидантыхимическойприроды–бутилгидроксианизол (БОА, Е 320), бутилгидрокситолуол (БОТ, Е 321), третбутилгидрохинон (ТБГХ, Е 319), аскорбилпальмитат (Е 304) и их смеси. В последние годыбольшойинтереспроизводителейпищевыхпродуктоввызываютсинтетическиеантиоксиданты, идентичные натуральным, и природные антиоксиданты, в т. ч. смеситокоферолов (Е 306 – Е 309), экстракт розмарина (Е 392), аскорбиновая кислота (Е 300) идругие [66, 76, 99, 114, 266]. Данные антиокислители разрешены для применения припроизводстве пищевой продукции согласно ТР ТС 029-2012 «Требования безопасностипищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств».

В ТР ТС029-2012 установлены максимально допустимые уровни применения антиоксидантов(БОА, БОТ, ТБГХ, экстракт розмарина) в пищевой продукции, которые находятся впределах от 100 до 200 мг/кг. Максимально допустимые уровни токоферолов, аскорбиновойкислоты и аскорбилпальмитата определяются требованиями нормативной документации насоответствующий вид продукции.Согласно проведенным исследованиям Yettella и др. [282] наилучшие результаты позамедлению течения окислительных процессов в соевом масле, подвергнутом ускоренномуокислению при 70 °С показали трет-бутилгидрохинон в максимально допустимойконцентрации и смесь токоферолов в концентрации 1600 мг/кг. Использование данныхантиоксидантов в комбинации с аскорбилпальмитатом в различных концентрацияхпоказало еще более эффективные результаты.

Лучшей смесью по значению перекисногочисла и образованию конъюгированной линоленовой кислоты оказалась комбинация ТБГХ37в концентрации 100 мг/кг и аскорбилпальмитата в концентрации 100 мг/кг, чтоподтверждается их доказанным синергическим эффектом.По данным исследований [279] синтетические антиоксиданты (БОА, БОТ, ТБГХ)наиболее часто используются в пищевой промышленности благодаря их высокойэффективности при малых концентрациях и невысокой цене по сравнению с натуральнымиантиоксидантами. По данным Azeredo и др. [162], высокую антиоксидантную активностьпроявляет ТБГХ в комплексе с лимонной кислотой и β-каротином.

Отдельно β-каротин илимонная кислота показали крайне низкую антиоксидантную активность, но в сочетании сТБГХ проявлялся выраженный синергический эффект.Akoh и другими был показан эффект от действия ТБГХ в концентрации 0,02 %,который позволил увеличить окислительную стабильность соевого масла на 222 %.Аналогичные результаты были получены при стабилизации окислительных процессовширокой линейки пищевых продуктов [232]. Однако в последние годы безопасностьприменения этих антиоксидантов является предметом постоянных дискуссий. Множествоисследований [230, 232, 237] посвящено исследованию токсичных свойств ТБГХ, БОА иБОТ.

Зарегистрировано несколько случаев острой нейротоксичности и образованиягастрита при употреблении больших доз ТБГХ. Испытания на животных показали, чтоТБГХ вызывает токсический нефроз, гепатотоксичность, нефротоксичность и мутацию илиповреждение дезоксирибонуклеиновой кислоты.ТБГХ запрещен в Японии и некоторых европейских странах.

Также установлено, чтоБОА И БОТ оказывают токсический эффект [230]. Поэтому особое внимание в настоящеевремя учеными всего мира уделяется получению и применению безопасных и эффективныхнатуральных или аналогичных натуральным антиоксидантов. Растения богаты такимиантиоксидантами, как флавоноиды, таннины, кумарины, фенольные вещества, лигнаны итерпеноиды. Эти компоненты имеют восстановительные свойства и способны захватыватьсвободные радикалы [178].В связи с этим, применение природных антиоксидантов в пищевой промышленностивызывает все больший интерес исследователей. Природные антиоксиданты не толькоспособствуют замедлению окислительных процессов, но и выступают в качествебиоактивных компонентов, способных к предупреждению возникновения различныхзаболеваний человека [193].Некоторые исследования [229] изучают применение экстракта розмарина в качествеантиоксиданта.Основнымикомпонентамиэкстракта,обладающиминаибольшейантиокислительной способностью, являются карнозол, карнозная кислота и розмариноваякислота, которые прерывают развитие свободнорадикальной цепной реакции путем отдачи38атома водорода.

Экстракт розмарина совместно с аскорбиновой кислотой обладаетсинергическим эффектом на ингибирование развития окислительных процессов.Исследователями Olmedo и др. [238] изучалось влияние добавления масларозмарина, орегано и лавра в подсолнечное масло, используемое при обжарке ядер арахисав сравнении с добавлением БОТ. Антиоксидантные свойства розмарина, орегано и лавраобусловлены содержанием в них фенольных компонентов с высокой активностью позахвату свободных радикалов. В масле данных растений содержатся такие компоненты кактимол (в орегано), эвгенол (в лавре) и камфара (в розмарине). Было установлено, чтонаиболее сильным антиокислительным действием обладает синтетический БОТ, за ним впорядке уменьшение эффективности следуют масло розмарина, лавр и орегано.Исследователями Fhaner и др. [196] изучалось антиоксидантное действие БОТ,экстракта розмарина, гамма-оризанола (антиоксидант, получаемый из рисовых зерен) исезамола (антиоксидант, получаемый из кунжутного семени) на смесь омега-3 жирныхкислот в процессе хранения при 30 и 50 °С в течение 14 дней.

Было установлено, чтонаибольшей антиоксидантной активностью обладает БОТ, за ним следуют экстрактрозмарина, сезамол и гамма-оризанол. Авторами установлено, что сезамол обладаетвысокой способностью захвата свободных радикалов по отношению к радикалам 2,2’Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic) кислоты, которая превышает способностьТБГХ. Но антиоксидантная активность сезамола значительно снижается при высокихтемпературах ввиду его распада.Согласно исследованиям, Chen и др.

[179] экстракт розмарина является одним изсильнейших природных антиоксидантов. Было показало, что добавление экстрактарозмарина в концентрации 200 мг/кг позволяет значительно замедлить течениеокислительных процессов по сравнению с добавлением БОА и БОТ. Тем не менее, ТБГХимеет более сильное антиокислительное действие [237]. Показано, что экстракт розмаринаимеетнаилучшиеантиокислительныесвойствасредиследующихприродныхантиоксидантов: α-токоферола, аскорбилпальмитата и лимонной кислоты.Среди токоферолов наибольшую антиоксидантную активность показали посодержанию конъюгированной линоленовой кислоты – α-токоферолы и γ-токоферолы вконцентрации 600 мг/кг. Интересно заметить, что эти же токоферолы в более высокихконцентрациях (до 1800 мг/кг) оказывали меньшую антиокислительную способность [200],а в некоторых случаях только способствовали активизации окислительных процессов.Данный эффект объясняется более высокой стабильностью γ-токоферолов и быстрымразрушением α-токоферолов в процессе фотоизомеризации [273].

Также α-токоферолыобладают наименьшим окислительно-восстановительным потенциалом по сравнению с39другими токоферолами, которые являются более сильными донорами водорода [181].Исследователями Romero и др. [246] изучались антиокислительные способности αтокоферола и α-токотриенола. По данным исследований, одна молекула токоферола можетзащитить от окисления около 106-108 молекул полиненасыщенных жирных кислот. Врезультате исследований, было выявлено, что при высоких температурах (180 °С) и αтокоферолы, и α-токотриенолы оказывают антиоксидантное действие, но действие αтокоферолов более сильное при равных концентрациях.

Причем при таких температурах αтокоферолы (в концентрации 500 мг/кг) в меньшей степени подвергаются разрушению, иих полная деградация наступает лишь после 6 часов нагревания, в то время как разрушениеα-токотриенолов наступает уже после 2 часов нагревания. Также α-токоферолы вконцентрации 150 мг/кг показали наибольшую антиокислительную стабильность посравнению со смесью α-токоферолов и α-токотриенолов в концентрации 70 мг/кг αтокоферолов и 70 мг/кг α-токотриенолов [188].Исследователями Yalcin и др.

[279] проводились сравнительные испытанияантиоксидативного действия галловой кислоты, эллаговой кислоты, кверцетина, βкаротина и ретинола в масле, полученном из фундука. Антиоксиданты вводились в масло вконцентрации 0,1 %. Образцы масла хранились при температуре 40 °С в присутствии светаи воздуха в течение 120 дней. По результатам определения содержания свободных жирныхкислот, перекисного и цветного чисел масла удалось установить, что кверцетин оказалнаиболее сильный антиоксидантный эффект в процессе хранения.Согласно другим исследованиям, катехин увеличивает окислительную стабильностьарахисового масла, а мирицетин и кверцетин – стабильность подсолнечного масла [281].Исследования показали наличие антиоксидантного эффекта у галловой и кофейной кислотпри добавлении их в кукурузное масло.

При изучении окислительной стабильностикукурузного масла, используемого в качестве фритюрного масла, был установленследующий порядок снижения антиоксидантной активности: галловая кислота ˃ кверцетин˃ мирицетин ˃ цианидин ˃ пеларгонидин [191].Исследователями [231] был показан антиоксидантный эффект кофейной кислоты иее эфиров.

Кофейная кислота относится к фенольным кислотам, и имеет ο-дифенольную игидроксицинамольную структуру. Антиоксидантный механизм полифенолов представленобразованием хинона из дигидроксибензола. Кофейная кислота содержится в большинстверастений в виде эфиров, например, хлорогеновая кислота и розмариновая кислота являютсяэфирамикофейнойкислоты,обладающимиантиоксидативнымдействием.Исследователями показан антиоксидантный эффект простейшего эфира кофейной кислоты– метилкофеата.40Необходимо заметить, что рассмотренные натуральные антиоксиданты, особеннорозмарин, обладают специфическим вкусом, ароматом и цветовыми характеристиками,которые могут ограничить концентрацию применяемого антиоксиданта или вообщеисключить его применение для конкретного пищевого продукта.