Окислительная порча пищевых продуктов представляет собой сложный химический процесс, сопровождающийся разрушением макромолекул и снижением питательной и органолептической ценности продукта. Основными объектами окисления являются липиды, белки и витамины, особенно чувствительные к воздействию кислорода, света и температуры.
Окисление липидов является наиболее распространённым видом окислительной порчи. Процесс протекает по радикальному механизму и включает три стадии: инициацию, распространение и терминацию.
Инициация. Под действием тепла, света, металлов (например, Fe²⁺, Cu²⁺) или перекисей формируются свободные радикалы липидов (R·) из ненасыщенных жирных кислот. Распространение. Радикалы реагируют с молекулами кислорода, образуя пероксильные радикалы (ROO·), которые затем атакуют новые молекулы липидов, порождая цепь реакций и увеличивая концентрацию продуктов окисления. Терминация. Процесс окисления прекращается при взаимодействии двух радикалов, формируя стабильные продукты, часто с характерным прогорклым запахом.
Продукты окисления липидов включают альдегиды, кетоны, гидроперекиси, кислоты. Они влияют на вкус, запах и безопасность продукта, так как многие из них токсичны.
Белки подвергаются окислению реже, чем липиды, но этот процесс также влияет на пищевые свойства. Окисление приводит к модификации аминокислот (например, сульфгидрильных групп цистеина), разрушению дисульфидных связей и образованию сшитых агрегатов. Последствия включают потерю растворимости белка, изменение текстуры и усвояемости, а также снижение биологической ценности.
Витамины группы А, С и Е особенно чувствительны к окислительным процессам. Витамин С окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты, теряя биологическую активность. Витамины А и Е разрушаются с образованием карбонильных и эпоксидных соединений. Потеря витаминов снижает питательную ценность продукта и может ускорять другие виды порчи.
Окисление приводит к ухудшению органолептических свойств: появлению прогорклого запаха, потере цвета, изменению текстуры. В биохимическом аспекте процессы окисления вызывают деградацию макромолекул и образование токсичных соединений (например, малонового диальдегида). Технологически это снижает срок годности продукта и может требовать дополнительных методов стабилизации.
Понимание механизмов окислительной порчи позволяет разработать эффективные стратегии хранения и переработки пищевых продуктов, контролировать качество и безопасность. Контроль скорости окислительных реакций является критически важным для пищевой промышленности, особенно в производстве масел, жиров, мясных и молочных продуктов, где порча проявляется наиболее быстро.