8.3.3. Антиокислители и их синергисты

АНТИОКИСЛИТЕЛИ - это вещества, включающиеся в процесс автоокисления различных продуктов и образующие стабильные проме­жуточные соединения, блокирующие таким путем цепную окислитель­ную реакцию.

СИНЕРГИСТЫ - вещества, которые усиливают действие анти­окислителей, но сами не обладают антиокислительными свойствами. К синергистам также относят вещества, инактивирующие ионы тяже­лых металлов, связывая их в комплексные соединения и, тем самым, ингибируя прооксидантное действие ионов металлов.

Однако в пищевых продуктах всегда действует комплекс одновре­менно протекающих химических взаимодействий. В присутствии есте­ственных антиокислителей некоторые синергисты внешне проявляют себя как подлинные антиокислители. Поэтому и антиокислители, и си­нергисты относятся к одной группе пищевых добавок.

Действие антиокислителей и синергистов можно наиболее нагляд­но показать на примере автоокисления жиров.

После образования свободного радикала R⁰ из жирной кислоты RH под действием света или тепла и в результате присоединения кислорода образуется свободный пероксид-радикал ROO°, способный к реакции с донором водорода, после которой возникает первый стабильный про­межуточный продукт автоокисления - гидроперекись (ROOH) и вновь образуется свободный радикал жирной кислоты:

Скорость реакции зависит от числа образующихся радикалов и вна­чале протекает медленно. Однако когда накапливается достаточно гидроперекисей, они распадаются в ходе бимолекулярной реакции на новые радикалы, что создает условия для самоускорения реакции автоокисления:

Для предотвращения цепной реакции автоокисления вводят анти­окислители (АН), которые, вступая в реакцию, образуют радикалы А , более стабильные, чем радикалы R⁰, не ускоряя реакцию их образования:

Синергисты (SH₂) способны восстанавливать радикалы А , но не в состоянии реагировать с ROO°; схематично их действие можно предста­вить следующим образом:

Следовательно, антиокислители способны образовывать относи­тельно стабильные радикалы. Синергисты являются донорами водорода для радикалов А⁰, обусловливая превращение их в нейтральные соеди­нения и замедляя процесс автоокисления.

Естественные антиоксиданты

ТОКОФЕРОЛЫ (витамин Е). В растительных жирах токоферолы представлены смесью нескольких изомеров. а-Токоферол проявляет, как полагают, преимущественно витаминную и меньшую антиокисли­тельную активность, а его сигма-изомер - наоборот. Токоферолы не раство­ряются в воде, но растворимы в маслах и ряде органических раствори­телей, таких как спирт, хлороформ, ацетон, устойчивы к действию вы­сокой температуры и не изменяются при длительном кипячении в воде.

Токоферолы являются природными антиокислителями жиров, пре­дотвращая образование перекисей в живом организме. Содержание то­коферолов в животных жирах достигает 0,2-3 мг%, в растительных -90-280 мг%. Их применение разрешено в ряде стран в максимальных дозах 0,02-0,03 мг%. ДСП токоферолов для человека составляет 2 мг/кг массы тела.

АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА (Е300) и ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ (Е301-Е305) - это антиоксиданты, предотвращающие окислительную порчу пищевых жиров, в частности маргарина, топленых жиров, а также других пищевых продуктов. Представляют собой кристаллические ве­щества белого цвета, хорошо растворяющиеся в воде и спирте; легко разрушаются от нагревания и воздействия кислорода воздуха, неустой­чивы в щелочной среде. Аскорбиновая кислота используется также для предотвращения образования N-нитрозоаминов из нитратов и нитритов в колбасном и консервном производстве.

Кроме того, введение аскорбиновой кислоты - витамина С - по­вышает пищевую ценность продуктов питания.

Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил безусловно допустимую суточную дозу для человека 0-2,5 мг/кг и условно допустимую - 2,5-7,5 мг/кг массы тела, что значи­тельно выше доз, которые добавляются в продукты питания в качестве пищевой добавки.

Аскорбилпальмитат (Е304) и аскорбилстеарат (Е305). Антиокис­лительным действием обладают и эфиры аскорбиновой кислоты с высо­комолекулярными жирными кислотами - пальмитиновой, стеариновой, миристиновой и др. Эфиры аскорбиновой кислоты не придают жирам по­сторонних вкуса и запаха, не изменяют их цвета. Особенно они эффектив­ны при совместном использовании с фосфолипидами и .альфа-токоферолами Аскорбилпальмитат - антиокислитель, обладающий С-витаминной актив­ностью. 1 г аскорбилпальмитата соответствует по активности 0,425 мг аскорбиновой кислоты. Это вещество в качестве антиоксиданта разрешено в пищевой промышленности во многих странах Европы. ДСП аскорбил­пальмитата и аскорбилстеарата по рекомендациям Объединенного коми­тета экспертов ФАО/ВОЗ составляет 1,25 мг/кг массы тела.

Аскорбат натрия (Е301). Вместо аскорбиновой кислоты иногда используют ее натриевую соль. Это соединение используется в произ­водстве колбас и изделий из мяса как стабилизатор окраски в количест­ве до 500 мг на 1 кг массы.

ГАЛЛАТЫ (Е310-Е312). К наиболее распространенным галлатам, или эфирам галловой кислоты, относятся пропилгаллат (Е310), октил-галлат (Е311) и додецилгаллат (Е312). Они являются хорошими анти-оксидантами. Пропилгаллат представляет собой белый или светло-кремовый мелкий кристаллический порошок без запаха, со слегка горь­коватым вкусом. В присутствии следов железа придает продуктам сине-фиолетовую окраску, которая может быть устранена или ослаблена до­бавлением лимонной кислоты или другого хелатного агента. Октилгал-лат и додецилгаллат также представляют собой мелкие кристаллические порошки с горьковатым вкусом, нерастворимые в воде и легко раство­римые в жирах. Галлаты широко применяются для предохранения от окисления жиров и жиросодержащих продуктов. Пропилгаллат исполь­зуют также при производстве бульонных куриных и мясных кубиков.

Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым до­бавкам установлена величина группового суточного поступления для пропил-, октил- и додецилгаллатов равная 0,2 мг/кг массы, условно до­пустимая доза - 0,2-0,5 мг/кг массы тела. ДСП пропилгаллата состав­ляет 1,4 мг/кг массы тела, октилгаллата - 0,1, додецилгаллата - 0,05.

® Токсикологические исследования показали, что у некоторых подопытных животных при употреблении галлатов отмечается отстава­ние в росте, особенно во втором поколении, легкая гипохромная ане­мия. Эти результаты явились основанием для ограниченного примене­ния галлатов в России. Пропил-, октил- и додецилгаллаты в странах Ев­ропы разрешены к применению; запрещен к использованию лишь этил-галлат (Е313).

ГВАЯКОВАЯ СМОЛА (Е314) представляет собой нерастворимую В воде аморфную массу, состоящую в значительной мере из а- и р-гвая-ковых кислот. Она добывается из тропического дерева Guajacum officinalis L. и применяется главным образом в качестве антиокислителя животных жиров в концентрациях 1-2 г/кг продукта. Во многих странах Европы это вещество не разрешено к применению или не упоминается в официальных документах по пищевым добавкам.