9. Теории окисления жиров. Антиокислители. Природа. Мероприятия по предотвращению порчи жи­ров

Окисление жиров атмосферным кислородом приводит к их порче и способствует окислительной полимери­зации (высыханию)

В процессе окисления жиров параллельно с различной скоростью и различными механизмами протекает ряд реакций. При этом в первую очередь окислению подвергаются ненасыщенные жирные кислоты глицеридов, механизм которого рассматривается с позиций теории автоокисления А. Н. Баха и Г. Энглера.

Окисление непредельных кислот происходит при реакции с молекулярным кислородом в возбужденном состоянии. Переход кислорода воздуха в такое состояние вероятен под действием прямого солнечного света в присутствии хлорофилла.

При окислении ненасыщенных кислот молекула кислорода присоединяется по месту двойных связей с образованием цик­лической перекиси:

Дальнейшее ускорение реакции окисления теория Баха-Энглера объясняла участием в окислении образовав­шихся циклических перекисей.

Следовательно, окисление молекулярным кислородом представляли как случай автооксикатализа.

Основным процессом окисления жиров кислородом воздуха является радикальная цепная реакция, включаю­щая последовательные стадии инициирования (зарождения), развития и обрыва цепи.

Окисление жира возможно только в присутствии кислорода, отсутствие которого (хранение в вакууме, атмо­сфере инертного газа) полностью исключает окислительные процессы.

Теория цепных свободно радикальных реакций получила своё распространение благодаря ученому Семенову Н.А.

Свободные радикалы – молекулы, в которых 1 из атомов имеет свободную валентность (СН₃, Сl). Радикалы обладают большой реакционной способностью, они не устойчивы и стремятся перейти в стабильное состояние путём насыщения свободной связи. Они стабилизируются при столкновении с другими молекулами. Свободные радикалы отрывают от столкнувшихся с ними молекул атомы, присоединяя их к себе. Тем самым превращаются в стабильные вещества. Одновременно из-за отрыва атомов других молекул образуются новые свободные радикалы, они претерпевают такие же превращения.

Т.о. свободно радикальные реакции состоят из повторяющихся друг за другом звеньев. Конец цепной реакции может произойти из-за расходования большей части реакционного материала.

Окисление жиров развивается так, что молекулы кислорода присоединяются к свободным углеводородным радикалам, образуются свободные радикалы, являющиеся источником образования спиртов, кетонов, альдегидов и т.д.

Для предотвращения и замедления окислительных реакций в жиры вводят антиокислители (антиоксиданты). Действие антиокислителей основано на их способности обрывать цепь окисления. Это действие связано с лик­видацией активных радикалов, с образованием новых, высокостабильных радикалов, не принимающих участие в про­цессах окисления. В качестве антиоксидантов для пищевых жиров применяют производные фенола: ионол, БОА-бутилоксианизол, БОТ-бутилокситолуол, эфиры галловой кислоты. Это синтетические антиоксиданты. При их введе­нии в количестве 0,01 % стойкость жиров к окислению увеличивается в 10 раз.

Из природных антиокислителей имеют значение токоферолы, фосфолипиды

Вещества, усиливающие активность или продолжительность действия антиокислителей, называют синергистами (активаторы окисления). Действие синергистов обусловлено способностью дезактивизировать ионы металлов переменной валентности: меди, кобальта, марганца, железа.

Наиболее активными синергистами являются соединения, образующие с ионами металлов стабильные, не уча­ствующие в окислительных процессах комплексные соединения. Эти вещества называются комплексонами (инактиваторы). К ним относятся некоторые окси- и аминокислоты, производные фосфорной и фосфоновой кислот.