Понятие и роль
антиоксидантов
Антиоксиданты — это химические соединения, способные замедлять или
предотвращать окислительные процессы в пищевых продуктах. Окисление
липидов, белков и других биомолекул приводит к снижению пищевой
ценности, потере вкусовых качеств, изменению цвета и образованию
токсичных соединений. Основная функция антиоксидантов заключается в
нейтрализации свободных радикалов и предотвращении цепных реакций
перекисного окисления липидов (ПОЛ).
Ключевые механизмы действия антиоксидантов:
- Прямое связывание свободных радикалов: остановка
цепной реакции окисления.
- Хелатирование металлов: связывание и инактивация
ионов Fe²⁺ и Cu²⁺, катализирующих окисление.
- Редокс-реакции: восстановление окисленных молекул
до стабильной формы.
Натуральные антиоксиданты
Натуральные антиоксиданты встречаются в растительных и животных
источниках. Основные группы:
1. Полифенолы
- Флавоноиды: катехины, кверцетин, рутин. Содержатся
в чае, винограде, яблоках.
- Фенольные кислоты: кофейная, галловая, феруловая.
Эффективно ингибируют перекисное окисление липидов.
2. Витамины
- Витамин Е (токоферолы и токотриенолы):
жирорастворимый антиоксидант, тормозит окисление ненасыщенных жирных
кислот.
- Витамин C (аскорбиновая кислота): водорастворимый
антиоксидант, восстанавливает окисленные формы витамина Е и других
антиоксидантов.
3. Каротиноиды
- Ликопин, бета-каротин, зеаксантин. Содержатся в моркови, томатах,
красном перце. Эффективно подавляют образование активных форм кислорода,
защищая липиды и белки.
4. Полисахариды и белковые комплексы
- Некоторые пектиновые вещества и глютатион, присутствующие в овощах,
фруктах и молочных продуктах, проявляют антиоксидантные свойства через
связывание металлов и радикалов.
Натуральные антиоксиданты обладают дополнительной биологической
активностью: антиканцерогенной, противовоспалительной и
иммуномодулирующей.
Синтетические антиоксиданты
Синтетические антиоксиданты создаются для стабилизации продуктов,
содержащих жиры и масла, при промышленных технологиях, где натуральные
соединения могут быть недостаточно стабильны.
Основные группы синтетических антиоксидантов:
1. Галаты
- Этилгалат, пропилгалат, бутилгалат. Эффективны в маслах и жирах при
высокой температуре.
2. Бутилгидроксианизол (BHA) и бутилгидрокситолуол
(BHT)
- Жирорастворимые соединения, предотвращают образование перекисей
липидов. Используются в выпечке, кондитерских изделиях, жировых
эмульсиях.
3. Токоферольные смеси синтетического
происхождения
- Восполняют недостаток природного витамина E в переработанных
маслах.
Синтетические антиоксиданты обладают высокой стабильностью,
длительным сроком действия и предсказуемой эффективностью. Однако при
превышении допустимых концентраций возможна токсичность, поэтому их
использование строго регламентировано нормативными документами.
Сравнение эффективности и
применения
| Параметр |
Натуральные антиоксиданты |
Синтетические антиоксиданты |
| Источник |
Растения, животные продукты |
Химические синтезы |
| Спектр действия |
Широкий, многофункциональный |
Узконаправленный на липиды |
| Стабильность |
Менее устойчивая, чувствительна к температуре и свету |
Высокая, подходит для промышленных условий |
| Биологическая активность |
Дополнительная (витамины, противовоспалительные свойства) |
Минимальная, ограничена стабилизацией продукта |
| Регламентирование |
Общепризнанная пищевыми стандартами |
Строго нормируется законами и стандартами |
Методы оценки
антиоксидантной активности
1. Химические методы
- DPPH-радикальная абсорбция: определяет способность
молекул антиоксиданта захватывать свободные радикалы.
- FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power): измеряет
восстановительную способность.
- TBARS (Thiobarbituric Acid Reactive Substances):
оценивает степень ингибирования липидного окисления.
2. Биологические методы
- Исследование влияния антиоксидантов на клеточные линии, липидные
мембраны, ферментативные системы.
Факторы,
влияющие на эффективность антиоксидантов
- Температура и свет: ускоряют разрушение некоторых
натуральных антиоксидантов.
- Состав продукта: содержание воды, липидов, белков и
металлов изменяет кинетику окисления.
- pH среды: оптимальные значения различны для водо- и
жирорастворимых антиоксидантов.
- Синергизм: сочетание витамина C и E, или
полифенолов с каротиноидами увеличивает общую антиоксидантную
активность.
Применение в пищевой
промышленности
- Масла и жиры: предотвращение прогоркания и продление срока
хранения.
- Мясные и рыбные продукты: стабилизация цвета, замедление окисления
липидов.
- Напитки и соки: сохранение витаминов и цвета.
- Кондитерские изделия: защита шоколада и маргаринов от изменения
вкуса и запаха.
Эффективное использование антиоксидантов требует учета химического
состава продукта, условий хранения и технологических процессов, а также
комбинирования натуральных и синтетических соединений для оптимальной
стабилизации и сохранения биологической ценности.