Влияние растительных антиоксидантов на процессы окислительной порчи спреда

УДК 637.1

Влияние растительных антиоксидантов на процессы окислительной порчи спреда

С. Ю. Солдатова, канд. техн. наук; Ю. В. Николаева, аспирант; О. В. Пилипенко; Г. А. Дубровин

Московский государственный университет пищевых производств

Спред относится к категории функциональных пищевых продуктов, действие которых направлено на улучшение состояния здоровья при их ежедневном употреблении. Но ввиду того, что спред - это мас-ложировой продукт, содержащий от 39 до 95% общего жира, при хранении в нем протекают химические изменения, приводящие к потере эссенциальных нутриентов, изменению вкуса, цвета и консистенции. Это негативно отражается на пищевой ценности и качестве продукта, приводит к снижению срока годности [1, 2]. Биохимические и химические превращения в жире начинают протекать при контакте продукта с кислородом воздуха, светом, ферментами и влагой. В зависимости от механизма реакций и воздействующих факторов процессы изменения могут происходить в направлении гидролиза, окисления, либо сочетания обоих этих процессов [3].

В результате гидролиза и окисления жировой фазы спред становится не устойчивым при хранении, в нем накапливаются свободные жирные кислоты (СЖК), возрастают физико-химические показатели окислительной порчи жира [3]. Предотвращение

гидролитической и окислительной порчи жировых продуктов, сохранение качества и биологической ценности достигается введением в их составы пищевых добавок - антиоксидантов. В последнее время большой интерес исследователей вызывает изучение возможности использования в качестве антиокислителей соединений, выделенных из растительного сырья, которые являются менее токсичными, чем синтетические и обладают ценными лекарственными свойствами [4].

Изучено влияние растительных антиоксидантов на качество спреда при хранении, а именно, на процесс окислительной порчи. В качестве объекта исследований был выбран растительно-жировой спред с массовой долей жирности 60% и растительные антиоксиданты: экстракт розмарина, содержащий карнозоло-вую кислоту; экстракт зеленого чая, содержащий эпигалакатехингалаты; экстракт розмарина, обогащенный токоферолами [5].

Перекисное число в модельных образцах эмульсий определяли по ГОСТ 26593-85, кислотности - по ГОСТ 3624-92, анизидинового числа -по ГОСТ 31756-2012. Выделение жи-

30 45 60

Период хранения,сут

Контроль  Экстракт розмарина Экстракт розмарина с токоферолами _ ^стракт зеленого чая

Рис. 1. Изменение перекисного числа в спредах при хранении

ровой фазы для анализа производили в соответствии с ГОСТ Р 52100, п. 7.5.2. Всю серию исследований осуществляли на базе лабораторий Московского государственного университета пищевых производств.

В жировую фазу опытных образцов спредов вносили антиоксиданты в количестве 0,02% к массе готового продукта, исходя из рекомендуемых производителем норм внесения (0,01-0,2%). Контрольным образцом эмульсии служил спред без внесения антиоксидантов. Объекты исследования закладывали на хранение при температуре 3...5 °С без доступа света. В течение 60 сут с периодичностью в две недели определяли физико-химические показатели, характеризующие протекание процессов окисления.

В ходе исследований было изучено влияние растительных антиоксидан-тов на количественные характеристики порчи жировой фазы модельных эмульсий в процессе хранения. В качестве показателей окислительной порчи спреда использовали кислотность, перекисное (ПЧ) и анизи-диновое (АЧ) числа. Устойчивость жировой основы к окислению определяли на основе анализа данных показателей.

Для оценки антиоксидантной эффективности исследуемых экстрактов определяли их способность замедлять процесс образования первичных продуктов окисления на основе анализа перекисного числа. Величина перекисного числа включена в комплекс нормируемых показателей безопасности спреда и не должна превышать 10 ммоль акт. О2 / кг [6]. Результаты исследований показаны на рис. 1.

Уже на первый день хранения во всех опытных образцах с антиок-сидантами было отмечено снижение содержания перекисей, о чем свидетельствовало уменьшение ПЧ модельных эмульсий по сравнению с контролем. На 15-е сут хранения значение ПЧ в спреде с экстрактом розмарина оказалось наибольшим среди других антиоксидантов, однако на 30-е сут ПЧ данного образца возросло незначительно и в сравнении с контрольным образцом эмульсии оказалось в 1,6 раза ниже. В течение 2 мес хранения в образцах с антиоксидантами наблюдалось замедление накопления первичных продуктов окисления в сравнении с контрольным образцом. Значение ПЧ в контроле по сравнению с экстрактом розмарина оказалось в 1,9 раза выше, с экстрактом зеленого чая - в 2,2 раза и экстрактом розмарина, обогащенного токоферолом, -в 2,1 раза выше.

INNOVATIVE TECHNOLOGIES

Период хранения, сут

- Контроль  Экстракт розмарина А Экстракт розмарина с токоферолами _ Экстракт зеленого чая

Рис. 2. Изменение кислотности спредов при хранении

1,44

Контроль Экстракт Экстракт Экстракт

розмарина розмарина зеленого чая с токоферолами Период хранения, сут Рис. 3. Изменение анизидинового числа в спредах с антиоксидантами при хранении: 1 - 7 суток, 2 - 60 суток

Таким образом, образцы, содержащие экстракт розмарина с токоферолом и экстракт зеленого чая в концентрации 0,02%, замедляют первичное окисление более эффективно, значения перекисных чисел по истечении 2 мес хранения были наименьшими. Окислительная порча жировой фазы на протяжении хранения происходила менее интенсивно.

Одним из нормируемых физико-химических показателей качества спреда является кислотность, значение которой не должно превышать 3,5 °К [6]. Поэтому на следующем этапе производили измерения кислотности продукта с целью изучения накопления СЖК и органических кислот не только в жировой фазе, но и в самом продукте (рис. 2.).

В первые сутки хранения спредов была отмечена высокая антиокси-дантная активность экстракта розмарина с токоферолами, значения кислотности в сравнении с контрольным образцом оказались в 1,5 раза ниже. На протяжении 30 сут хранения значительных колебаний в количественных выражениях кислотности в каждом опытном образце с антиоксидантами не наблюдалось. Однако в контрольном образце на 15-е сут хранения произошло резкое увеличение кислотности, что свидетельствует об интенсивном накоплении продуктов окисления. Относительно образцов с антиоксидантами, наилучший эффект из них в замедлении процесса окисления также, как и в 1-е сут хранения проявил экстракт розмарина, обогащенный токоферолами. При хранении спредов с остальными антиоксидантами в течение 1 мес изменения кислотности в каждом образце в сравнении с 1-ми и 15-ми сут хранения происходили незначительно, исследуемые антиоксиданты проявляли стабилизирующий эффект окисления, поскольку значения кислотности относительно друг друга практически не изменялись.

В период 2-го мес хранения произошли изменения кислотности в образце, содержащем экстракт розмарина с токоферолами: стабильная динамика в течение 1-го мес хранения, характеризующаяся наименьшими значениями кислотности, значительно изменилась. Показатель кислотности спреда стал приближаться к значениям, полученным с другими антиоксидантами. Кислотность в образце с экстрактом зеленого чая в сравнении с контрольным образцом была в 1,8 раза ниже, с экстрактом розмарина, обогащенного токоферолами, - в 1,6 раза и с экстрактом розмарина - в 1,5 раза.

По истечении периода эксперимента во всех образцах спредов с растительными антиоксидантами окислительные процессы замедляются, значения кислотности сохраняются в пределах установленной нормы. Среди растительных антиоксидантов большее замедление накопления продуктов окисления наблюдалось в присутствии антиоксиданта - экстракта зеленого чая.

В процессе хранения спредов и другой масложировой продукции происходит также накопление вторичных продуктов окисления, поэтому для определения их содержания в ходе эксперимента измеряли анизидиновое число (АЧ) жира, выделенного из спредов. АЧ в спредах с антиоксидантами и без них проверялось на 7-е и 60-е сут хранения, полученные результаты продемонстрированы на рис. 3.

Первое измерение АЧ в жировых фазах исследуемых спредов на 7-е сут хранения показало, что к этому времени уже начались процессы окисления гидроперекисей с образованием вторичных продуктов окисления, однако с разной скоростью. Значение

АЧ в контрольном образце оказалось ниже, чем в образцах с антиоксидантами: по сравнению с экстрактом розмарина в 1,05 раза, экстрактом розмарина с токоферолами - в 1,1 раза. Наилучший результат в составе жировой фазы спреда показал экстракт зеленого чая, в сравнении с контрольным образцом в нем накопление вторичных продуктов окисления оказалось в 1,03 раза ниже.

На 60-е сут хранения значение анизидинового числа в контроле по сравнению с антиоксидантом экстракта розмарина оказалось в 1,3 выше, с экстрактом зеленого чая -в 1,4 раза и с экстрактом розмарина, обогащенного токоферолами - в 1,1 раза выше. В образцах с антиоксидантами наибольшее значение АЧ продемонстрировал образец, содержащий экстракт розмарина с токоферолами, более эффективно замедляет накопление вторичных продуктов окисления и, следовательно, увеличивает стойкость к окислению антиоксидант, содержащий экстракт зеленого чая.

Таким образом, результаты комплексной оценки качества модельных

образцов спреда при хранении в течение 60 сут позволили установить, что использование растительных антиоксидантов способствует сохранению качества и биологической ценности жировых продуктов. На основании результатов измерений наиболее эффективным среди изученных растительных антиоксидантов оказался экстракт зеленого чая, наименее эффективным - экстракт розмарина.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбатова, А. В. Исследование качественных показателей сливочно-растительного спреда функциональной направленности/ А. В. Горбатова // Аграрный вестник Урала. - Екатеринбург. - 2013. - № 1 (107). - С. 37-39.

2. Колесникова, С. В. Спреды с функциональными добавками - новый шаг в развитии продукта/С. В. Колесникова, А. В. Алексеенко // Молочная промышленность. - М.: 2012. - № 3. - С. 55-56.

3. Ипатова, Л. Г. Жировые продукты для здорового питания. Современный

взгляд/Л. Г. Ипатова [и др.]. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 396 с.

4. Костюк, В. А. Биорадикалы и био-антиоксиданты/В. А. Костюк, А. И. Пота-пович. - Минск: БГУ, 2004. - 179 с.

5. Наумова, Н. Л. Антиоксидантные свойства пищевой добавки Novasol rosemary на примере сливочного мас-ла/Н. Л. Наумова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - Барнаул: 2015. - № 3 (125). - С. 152-156.

6. Технический регламент Таможенного союза «Технический регламент на масложировую продукцию» № ТР ТС 024/ 2011: сайт Евразийской экономической комиссии. -2012 [Электронный ресурс]. - URL: http://www.eurasiancommission.org/ ru/ act/ texnreg/ deptexreg/ tr/Pages/MasloG irov. aspx. (дата обращения: 02.06.2017).

REFERENCES

1. Gorbatova A. V. [Research of qualitative indices of a creamy-vegetative spread of a functional orientation]. Agrarnyi vestnik Urala, Ekaterinburg, 2013, no. 1

2. Kolesnikova S. V., Alekseenko A. V. [Spreads with functional additives -a new step in product development]. Molochnaya promyshlennost', Moscow, 2012, no. 3, pp. 55-56.

3. Ipatova L. G. et al. Zhirovye produkty dlya zdorovogo pitaniya. Sovremennyi vzglyad [Fat products for a healthy diet. Modern look]. Moscow, DeLi print, 2009. 396 p.

4. Kostyuk V. A., Potapovich A. I. Bioradikaly i bioantioksidanty [Bioradicals and bioantioxidants]. Minsk, BSU Publ., 2004. 179 p.

5. Naumova N. L. [Antioxidant properties of Novasol rosemary food additive on the example of butter]. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, Barnaul, 2015, no. 3

6. Technical regulations of the Customs Union «Technical regulations for fat and oil products» No. TR CU 024/2011: site of the Eurasian Economic Commission. 2012. [Electronic resource]. URL: http:// www.eurasiancommission.org / en / act / texnreg / deptexreg / tr / Pages / MasloGirov. aspx.

Влияние растительных антиоксидантов на процессы окислительной порчи спреда

Ключевые слова

антиоксиданты; окислительная порча; спред; экстракт зеленого чая; экстракт розмарина

Реферат

При хранении масложировой продукции протекают процессы окислительной и гидролитической порчи жира, в результате чего ухудшаются органолептические свойства, снижается пищевая и биологическая ценность продукта. При окислении компонентов жировой фазы спредов происходит накопление свободных жирных кислот, перекисных соединений и других продуктов окисления. В последние годы в качестве антиоксидантов в пищевой промышленности используют биологически активные вещества растительного происхождения. Представлены результаты исследований влияния растительных антиоксидантов на качество спреда при хранении без доступа света и температуре 3...5 °С. Установлено, что внесение экстрактов розмарина и зеленого чая замедляет окислительную и гидролитическую порчу жировой фазы спреда на фоне проявления антиоксидантных свойств добавки. На 60-е сут хранения значение перекисного числа в контроле оказалось в 2,2 раза выше, чем в образце с экстрактом зеленого чая в качестве антиоксиданта. Кислотность в контроле была значительно выше, чем в опытных образцах. При оценке накопления вторичных продуктов окисления значение анизидинового числа на 60-е сутки хранения в контроле оказалось в 1,4 раза выше, чем в образце с экстрактом зеленого чая. Антиоксиданты на основе экстракта розмарина и токоферолов в условиях эксперимента были менее эффективны. Таким образом, для предотвращения или замедления гидролитической и окислительной порчи возможно применять в составе жировых продуктов растительные антиоксиданты.

Авторы

Солдатова Светлана Юрьевна, канд. техн. наук, Николаева Юлия Владимировна, аспирант, Пилипенко Олеся Владимировна, Дубровин Глеб Андреевич

Московский государственный университет пищевых производств, 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, soldatova.sy@mail.ru; огдатка mgupp@mail.ru; ^уа. 2902@yandex.ru; darm_se1@mail.ru

Influence of plant antioxidants on the processes of oxidative spoilage of the spread

Key words

antioxidants; oxidative deterioration; spread; green tea extract; rosemary extract

Abstracts

In the conditions of constantly growing demand for food products the problems are solved to preserve their quality and increase pull-date. At storage of oil and fat products, processes of oxidative and hydrolytic deterioration of fat therefore organoleptic properties worsen proceed, the nutritional and biological value of the product decreases. During the oxidation of fatty phase components of the spreads, free fatty acids, peroxide compounds or other oxidation products accumulate. Biologically active substances of vegetable origin have been used as antioxidants in the food industry last years. The result of research on the effect of plant antioxidants on the quality of the spread during storage without light and temperature +3...5 °C are presented. It is established that the addition of extracts of rosemary and green tea slows the oxidative and hydrolytic deterioration of the fatty phase of the spread against the background of antioxidant properties of the additive. On the 60th day of storage the peroxide value in the control was 2.2 times higher then in the sample with green tea extract as an antioxidant. The acidity in the control was significantly higher than in the taste samples. When estimating the accumulation of secondary oxidation products, the value of the anisidine number in the control on the 60th day of storage was 1.4 times higher than in the sample with green tea extract. Antioxidants based on the extract of rosemary and tocopherols under the experimental conditions were less effective. Thus preventing or slowing the hydrolytic and oxidative deterioration is achieved by adding plant antioxidants into the fatty products.

Authors

Soldatova Svetlana Yurievna, Candidate of Technical Science, Nikolaeva Julia Vladimirovna, Graduate Student, Pilipenko Olesya Vladimirovna, Dubrovin Gleb Andreevich

Moscow State University of Food Production, 11, Volokolamskoe Shosse, Moscow, 125080, soldatova.sy@mail.ru; organika mgupp@ mail.ru; lesya. 2902@yandex.ru; darm_se1@mail.ru