Исследование степени окисления жировой составляющей в картофельных чипсах

ПИТАНИЕ И ЗДОРОВЬЕ

УДК 665.1.09

Исследование степени окисления жировой составляющей

в картофельных чипсах

Э.В. Мусифуллина, аспирант, Н.В. Макарова, д-р хим. наук, профессор, А.Н. Дмитриева, О.С. Тумасова

Самарский государственный технический университет

Изучение кинетики и химизма процессов самоокисления жиров и масел - проблема большой практической важности. Развитие окислительных процессов приводит к появлению в жирах и жиросодержащих продуктах соединений перекисного характера, альдегидов, кетонов, низкомолекулярных кислот, окси-кислот и т. п. В результате этого жиры теряют пищевую ценность, становятся токсичными. Задолго до появления отчетливых признаков порчи (изменение запаха и цвета) жиры начинают терять биологическую ценность: в них разрушаются жирорастворимые витамины, уменьшается содержание непредельных жирных кислот, пигментов и т. п.

В основе современных представлений о механизме реакций окисления органических веществ лежат пе-рекисная теория Баха-Энглера и теория вырожденно-разветвленных цепных реакций Н.Н. Семенова.

Процесс окисления жиров по своей природе- цепная реакция со свойственными ей особенностями. Согласно этой теории, химические и физические процессы, при которых в веществах или в смеси веществ образуются активные частицы, вызывают цепь последовательных превращений веществ. Активная частица, взаимодействуя с веществом, образует не только продукт реакции, но и одну - две и больше новых активных частиц, способных к реакции превращения.

Ключевые слова: картофельные чипсы; кислотное число; перекисное число; анизидиновое число; тиобар-битуровое число.

Пфжйлмчим р1ф№0«рй»*10*ое Кукврузное ьаао Fkingiti ^ttUIMfUCH taft

1

1 i г ОН г * 4 J

Рис. 1. Результаты определения кислотных чисел масел чипсов

Key words: potato chips; acid number; peroxidate number; anizidine number; thiobarbituric number.

Свободные атомы могут стать активными центрами цепных химических процессов. Они реагируют с исходными веществами почти без затрат энергии, образуя молекулу конечного продукта и новый активный центр; возникающая при этом цепь превращения вещества продолжается до тех пор, пока активная частица не исчезнет из системы.

Ниже приведен цепной процесс окисления жиров, где ((И - молекула жирной кислоты триглицерида; К и (К02 -свободные радикалы; инициатор - физический или химический фактор.

I. Зарождение цепи - образование активного центра:

((И + инициатор ^ К

II. Развитие цепи - жир окисляется и дает новый активный центр:

К + 02 ^ (Ю\,

К0-2 + ((И ^ КООИ + К\

III. Обрыв цепи - образование устойчивых неактивных продуктов:

( + (К02 ^ неактивный продукт,

( + ( ^ неактивный продукт,

(К02 + (Ю^2 ^ неактивный продукт.

Некоторые вторичные продукты окисления жира токсичны и оказывают отрицательное физиологическое воздействие на организм человека. Так, продукты окисления липи-дов подавляют активность липазы поджелудочной железы.

Чипсы - весьма популярный продукт. Как известно, чипсы в основ-

ном различаются по характеру исходного сырья. Для их производства используют либо сырой картофель, либо различные виды муки с добавлением крахмала, красителей, ароматизаторов, усилителей вкуса и т. д. [1]. Конечный этап в приготовлении картофельных чипсов - их обжаривание в жире при высокой температуре. По стандартам, чипсы должны жариться не больше 30 с. При этом качественные, очищенные масла для жарки практически не используют, поскольку они значительно повышают себестоимость продукции.

Цель настоящей работы - изучение степени окисления жировых компонентов картофельных чипсов различных марок, популярных на территории Российской Федерации: картофельные чипсы «Русская картошка» (ООО «Русскарт»); картофельные чипсы торговой марки «Lay's» (компания Frito-Lay, принадлежащая PepsiCo Inc); картофельные чипсы «Pringles» (компания Kellogg's). За объект сравнения были взяты различные масла, легкодоступные на отечественном рынке, изученные по содержанию степени окисления жира: оливковое масло «Olive Line internationa» (Maestro de Oliva); горчичное масло «Сарепта-ПомидорПром» (ОАО «Сарепта»); кукурузное масло «Юг России» (ГК «Злато»); масло подсолнечное рафинированное «Олейна» (ООО «Бунге СНГ»); масло подсолнечное нерафинированное «Слобода» (ОАО «ЭФКО»).

Один из гарантов качества специализированного жира - нормирование и контроль таких важных показателей, как кислотное число, перекисное число, анизидиновое число и тиобарбитуровое число. Ведь именно эти показатели характеризуют окислительные процессы, происходящие в жире. Жировую фазу экстрагировали из картофельных чипсов по МИ 2586-2000 [2].

Свободные жирные кислоты в жирах рассматривают как продукты неполного синтеза или расщепления триглицеридов. Показатель количественного содержания свободных жирных кислот - кислотное число жира, которое выражается количеством миллилитров едкого калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Повышенное значение кислотного числа свидетельствует о порче жира. Как известно, кислотное число характеризует накопление свободных жирных кислот в жире в результате гидролитических и окислительных процессов. Это

NUTRITION AND HEALTH

очень важный показатель качества свежевыработанных и хранившихся жиров [3].

Результаты определения кислотных чисел по ГОСТ Р 52110-2003 [4] исследуемых продуктов представлены на рис. 1. Показатели кислотного числа жировой основы картофельных чипсов находятся намного ниже по сравнению с маслами различных марок.

Количество перекисей и гидроперекисей характеризует перекисное число пищевых жиров, которое нормируется и подлежит обязательному контролю. Перекисное число показывает содержание в жире гидропероксидов - первичных продуктов окисления. Перекиси - очень активные реагенты и в процессе длительного нагрева или хранения они то накапливаются в жире, т. е. преобладают процессы первичного окисления, то уменьшаются, так как более активно протекают процессы вторичных изменений пероксидов [5].

В готовых продуктах перекисное число определяли по ГОСТ Р 5148799 [6]. На рис. 2 представлены результаты исследований жирового компонента чипсов и масел на содержание гидропероксидов. Перекисное число выражено в миллимо-лях активного кислорода на 1 кг продукции.

Наибольшее содержание гидропе-роксидов отмечено в картофельных чипсах торговой марки «Pringles», однако показатели перекисного числа для картофельных чипсов «Lay's» и «Русская картошка» также имеют отклонения от нормы. У масел этот показатель был в норме, за исключением масла подсолнечного рафинированного «Олейна» (ООО «Бунге СНГ»).

Альдегиды - вторичные продукты окисления жиров. Анизидиновое число - это мера концентрации а-, ß-ненасыщенных альдегидов (вторичных продуктов окисления), встречающихся в масле и жире. Оно может характеризовать возможную устойчивость жира. Анизидиновое число исходного сырья - один из главных показателей качества готового продукта.

Содержание анизидинового числа определяли по ГОСТ 53099-2009 [7] (рис. 3).

Высокое анизидиновое число исходного жира свидетельствует о том, что данный жир хранился в течение продолжительного времени, либо в неудовлетворительных условиях, также, возможно, что он подвергался длительному механическому и термическому воздействию. При ис-

пользовании такого жира в качестве исходного сырья в производстве пищевых продуктов неизбежны проблемы по такому важному показателю как органолептика. Даже если готовый продукт получит высокую дегустационную оценку, при хранении может произойти реверсия вкуса, т. е. возврат вкуса и запаха, присущие не дезодорированным маслам. Минимальное значение по содержанию анизидинового числа среди исследованных продуктов выявлено у кукурузного масла «Злато» (ГК «Юг России»). Все показатели у чипсов были в 1,5-3 раза выше, чем у масел.

Тиобарбитуровое число - условная величина, характеризующая содержание диальдегидов в растительном масле, определяемая по цвету продуктов взаимодействия альдегидных групп с 2-тиобарбиту-ровой кислотой, выражаемая в миллиграммах малондиальдегида на 1000 г растительного масла. В готовых продуктах тиобарбитуровое число определяли по спектрофотомет-рическому методу [8] (рис. 4).

У картофельных чипсов было очень высокое содержание тиобар-битурового числа, что является отклонением от нормы. Показатели масел различных видов свидетельствовали о хорошем качестве продукта.

Результаты сравнения степени окисления исходного сырья и продукта, прошедшего термическую обработку в масле, доказывают, насколько опасны продукты с высокой степенью окисления жира. Высокое значение перекисного, анизидино-вого и тиобарбитурового числа в картофельных чипсах приводит к вредному влиянию данного продукта на организм человека. Таким образом, необходимо искать более безопасную альтернативу картофельным чипсам как продуктам, приготовленным с участием жира.

ЛИТЕРАТУРА

1. Обзор рынка снэков//Пищевая промышленность. - 2002. - № 5. -С. 15-19.

2. МИ 2586-2000. Перекисное, кислотное и йодное число жира в кондитерских изделиях. Методики выполнения измерений. Рекомендация.

3. Laguerre, M. Evaluation of the ability of antioxidants to counteract lipid oxidation: Existing methods, new trends and challenges/M. Laguerre, J. Lecomte, P. Villeneuve//Progress in Lipid Research. - 2007. - Vol. 46. -№ 5. - P. 244-282.

Педс«н*чное рафинированно« Кукурузное масло Опивхово« масло Pringles Русская картошка Lay's а Q

0 20 3 ММСЛЬ U3HEH0 0 о нкао 5 рода, кг

Рис. 2. Результаты исследований жирового компонента чисел и масел на содержание гидропероксидов

Педсолнечмо« щрафмофоипвс

1 1 1 1

Сьпижово* масло PflfBÜÜ Pvtскал карточка L*y»

12 3 4 rW

Рис. 3. Содержание анизидинового числа в маслах и чипсах

Подсолнечное керафюафоынное Поэсатнечког рафпоорроымиое Кукурузпо? Ml ело Горчичное маеш йлнЕюовое НПО Pringle*

j\ 1.-1 картошка =1

W' =_

О 10 2D 30 40 И SÜ

1Л ГВА h iteiojpiGiro сырь*

Рис. 4. Тиобарбитуровое число масел и чипсов

4. ГОСТ Р 52110-2003. Масла растительные. Методы определения кислотного числа.

5. Kleinova, Д. Oxidative stability of FAME prepared from oxidatively degraded rapeseed oils/A. Kleinova, Z. Cvengrosova, J. Cvengros//Fuel. -2012. - N 12. - Р.1-8.

6. ГОСТ Р 51487-99. Масла растительные и жиры животные. Метод определения перекисного числа.

7. ГОСТ Р 53099-2003. Жиры и масла животные и растительные. Определение анизидинового числа.

8. Oxalate modulates thiobarbituric acid reactive species (TBARS) production in supernatants of homogenates from rat brain, liver and kidney: Effect of diphenyl diselenide and diphenyl ditelluride/R.L. Puntel [et al.]//Chemico-Biological Interactions. - 2007. - Vol. 165. -№ 2. - P. 87-98.