Oxidarea grăsimilor cu oxigen atmosferic se produce într-o oarecare măsură chiar și atunci când sunt primite și procesate. Când sunt depozitate în condiții nefavorabile, grăsimile dobândesc un gust și un miros neplăcut și sunt adesea inadecvate în scopuri alimentare. Acest proces se numește ranciditate și apare ca rezultat al oxidării grăsimilor prin oxigenul aerului și, de asemenea, biochimic.
Adâncimea proceselor de oxidare și viteza de oxidare sunt direct dependente de cantitatea de acizi grași polinesaturați care intră în gliceridele grase și de gradul de nesaturare a acestora. Grupul predominant oxidat este -CH2-, adiacent la dubla legătură (a-poziția) și cu cea mai mare viteză - situat între cele două legături duble. Ca urmare a expunerii la oxigen, grăsimile acumulează diferite produse de degradare care degradează proprietățile organoleptice și reologice. Grăsimile în care procesele de oxidare au început au o rezistență redusă la depozitare ulterioară. Grăsimile complet neoxidate sunt greu de influențat în oxigenul molecular. Rata de oxidare depinde, de asemenea, de intensitatea contactului dintre grăsime și aer și temperatură. Mecanismul reacțiilor de oxidare a substanțelor organice, inclusiv a grăsimilor, explică teoria peroxizilor lui Bach-Engler și teoria reacțiilor în lanț NN Semenova.
Conform teoriei peroxidului, produsele inițiale de oxidare a grăsimilor sunt compuși de peroxid instabili de diferite tipuri, capabili să formeze un număr de produse de oxidare mai stabile în timpul descompunerii.
În timpul oxidării acizilor grași saturați se formează hidroperoxi saturați și atunci când acizii grași nesaturați sunt oxidați, se formează hidroperoxizi nesaturați. În acest caz, oxidarea nu are loc din cauza adăugării de oxigen la dubla legătură a acidului, ci ca urmare a detașării hidrogenului din gruparea metilenă adiacentă dublei legături. În timpul oxidării acidului linoleic, se pot forma hidroperoxiduri cu două legături duble conjugate. Formarea peroxizilor ciclici are loc ca urmare a adăugării de oxigen la locul dublei legături a acidului.
Compușii peroxi sunt instabili. Ele se descompun sub influența diferiților agenți pentru a forma, compuși mai stabile secundare - epokisey hidroxi, addegidov, cetone, copolimerice și alte substanțe. De exemplu, descompunerea termică a hidroperoxizi în prezența acizilor nesaturați, printre alte produse, sunt formate și epokisi hidroxi. Hidroperoxidurile, hidroxi acizii și epoxizii acizilor nu au gust și miros. Purtatorii gust și un miros neplăcut de grăsimi oxidate (râncezire) sunt cetone, aldehide cu greutate moleculară mică și acizii formați în etapele ulterioare de oxidare grăsime.
În prezent, teoria lanțului de oxidare a grăsimilor, dezvoltată de Academicianul NN Semenov, oferă o largă răspândire, ceea ce explică mecanismul acestui proces. Conform acestei teorii, oxidarea este asociată cu dezvoltarea lanțului reacției prin intermediul radicalilor liberi având valențe libere și având o reactivitate crescută. Acești radicali se transformă în mod constant într-o stare de valență stabilă. În acest caz, ele însele sunt cheltuite pentru formarea noilor substanțe și a altor radicali și atomi liberi. Aceștia din urmă interacționează în același mod. Astfel, acest proces provoacă reacția în lanț. Peroxizii sunt produsele primare de oxidare. Înainte de formarea lor, reacțiile au loc foarte încet. Odată cu acumularea de peroxizi, ele creează radicali inițiali, care inițiază lanțuri noi. Aceasta conduce la o auto-accelerare a procesului de oxidare.
Reacțiile de lanț ale oxidării au o serie de caracteristici caracteristice:
1. Rata de reacție crește semnificativ în prezența unor cantități mici de substanțe capabile să formeze radicali liberi, de exemplu, metale de valență variabilă (Co, Mn, Fe, Cu etc.).
2. Rata de reacție crește odată cu creșterea temperaturii de depozitare și a expunerii la lumină, în special a razelor ultraviolete, care favorizează formarea radicalilor liberi.
3. Raportul dintre viteza de oxidare a esterilor oleicilor, linoleic și linolenic este de 1: 27.
4. Rata de reacție poate fi mult inhibată prin adăugarea de cantități mici de substanțe numite inhibitori de oxidare (antioxidanți).
Inhibitorii de oxidare împiedică sau întârzie oxidarea grăsimilor. Acțiunea lor este asociată cu apariția unui radical mai puțin activ, care nu reacționează cu molecula substanței oxidabile inițiale.
Antioxidanții naturali sunt tocoferoli (în uleiurile vegetale care conține de la 0,01 0,28%), Gosipol semințe de bumbac, semințe de susan sesamol și unele fosfatide. Inhibitori fenolici ai oxidării, esteri
acid galic. Este suficient să le introducă într-o cantitate de aproximativ 0,01%, deoarece rezistența unor grăsimi crește mai mult de 10 ori. protecție foarte eficientă a unor liposolubile în acești antioxidanți - butilgidoksianizol butilgidoksitoluol și (E 321 și E 320).
Unele substanțe pot spori efectul inhibitor al antioxidanților. Se numesc agenți sinergici. sinergici cu acțiune bazate pe capacitatea de a dezactiva ionii metalici (valența variabilă Pb, Cu, Co, Mn, Fe, etc.), care acționează în calitate de catalizatori de oxidare. Antioxidanții și agenții sinergici trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
• protejează grăsimile și uleiurile de oxidare pentru o perioadă lungă de timp;
• Se dizolvă în grăsimi;
• Nu introduceți gust și miros străin;
• nu au efecte dăunătoare asupra organismului uman la concentrațiile utilizate.
oxidarea lipidelor poate avea loc sub acțiunea enzimelor și a - linoksigenaz și lipaze. Ranciditatea oxidantă enzimatică este caracteristică complexului lipidic al semințelor de ulei stocate. Lipaza Hidroliza trigliceridelor, lipoxigenazei catalizează formarea hidroperoxizilor acizilor grași nesaturați (în principal, linoleic și linolenic). Acizii grași liberi se oxidează mai repede decât reziduurile lor, care fac parte din moleculele de grăsime. Enzymatic râncezire hidroliză începe cu enzima lipază grăsime. În general, acest proces poate fi reprezentat de o schemă (Figura 2.1).
Prezența produselor de oxidare în grăsimi agravează semnificativ efectul lor fiziologic și parametrii organoleptici și, de asemenea, îngreunează procesarea lor. Prin urmare, prevenirea proceselor oxidative în producția, prelucrarea și depozitarea grăsimilor și controlul acestor procese sunt foarte importante.