CC BY
34
664.315.094.3
ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ ОКИСЛЕНИЯ НА ПРОЦЕСС ПИЩЕВОЙ ПОРЧИ ЖИРОВ
Л. Е. МАКАРОВА, М. В. БЕСКРОВНАЯ, Т. В. НУЖНАЯ, А. Л. НАФАНЕЦ, Л. В. ДУЛЕНКО
Донецкий институт советской торговли Донецкий государственный университет
В связи с широким развитием хранения пищевых жиров в бытовых и промышленных холодильных установках при температурах, исключающих деятельность микроорганизмов, в настоящее время на практике чаще всего приходится иметь дело с пищевой порчей жиров за счет окисления молекулярным кислородом. Как правило, такое окисление вызывает резкое изменение органолептических свойств жира, связанное чаще всего с появлением неприятного вкуса и запаха, сопровождающегося обесцвечиванием продукта [1]. Несмотря на большое количество посвященных этой проблеме исследований, механизм происходящих при этом изменений полностью не выяснен, не найдено надежного количественного критерия оценки пищевой порчи жиров, остается открытым вопрос защиты жиров при длительном хранении от окисления их молекулярным кислородом.
Цель нашей работы — последовательное изучение химических превращений, происходящих при пищевой порче жиров, а также влияния некоторых ингибиторов окисления на эти превращения. Для исследований использовали молочный жир, выделенный из крестьянского масла, а также говяжий жир. Окисление проводили при хранении жиров в течение 5 мес в условиях бытового холодильника при 5°С. Оптические исследования были выполнены на фотоэлектроколориметре КФК-2 в диапазоне длин волн к 364—590 им. Количественное определение содержания альдегидов и кетонов осуществляли методом ок-симного титрования [2].
В результате такого хранения органолептические показатели жира (вкус, цвет, запах) резко изменились. Принято считать [3], что жиры, подвергшиеся окислению, содержат активные перекисные соединения, являющиеся продуктами взаимодействия первичных свободных радикалов с кислородом воздуха, па-пример
-СНг-СН ■
-СНг-е-
1 О с'/
вг
С/Ур-
О-О'
і
с- —.
I
'■ОЯ
С"° 4 Л?
о-о»
-СНг-С-
&
'/?/?
Следует отметить, что при инициировании свободных радикалов атом водорода вероятнее всего отщепляется от а-метиленовой группы, поляризованной непосредственным соседством с электроноакцепторной карбонильной группой сложноэфирного остатка. Кроме того, подобный отрыв выгоден еще и тем, что об-
разующийся свободный радикал стабилизирован сопряжением с карбонильной группой.
При определении содержания перекисных: соединений с помощью нахождения так называемого перекисного числа П. ч., эквивалентного количеству йода, выделяемого пробой с йодистым калием из обусловленной единицы веса жира [4], мы обнаружили, что перекисные числа образцов жира, подвергшихся окислению, и контрольных практически одинаковы (табл. 1). Как видно, в окисленных образ-
Таблица I
Значения П. ч. образцов жира
МОЛОЧНОГО говяжьего
окислен- окислен-
контрольного ного контрольного ного
0,08 0,009 0,002 0,002
цах жира не повышается содержание активных перекисных соединений. Вполне вероятно, что будучи крайне реакционноспособными соединениями, образовавшиеся в начальный период перекиси за столь длительный промежуток времени успевают трансформироваться в более устойчивые химические соединения, например
/уО
-с*-Сп-СЧ1
о
о-он -С//2-С~ ----
Кроме приведенного эфира а-кетокислоты, возможно образование и ряда других карбонилсодержащих продуктов — производных р-кетокислот, альдегидов, кетонов, которые, судя по имеющимся данным [5], и обусловливают изменение вкусовых качеств жира.
Наряду с перекисным путем метаморфизма жира нельзя исключать и альтернативный вариант стабилизации образующихся первичных радикалов без участия кислорода. Образующиеся радикалы могут вступать в реакции диспропорционирования с образованием в молекуле участков с двойными углерод-угле-родными связями
енг-с-
1
с
+ - СНг - С -
-Ой
' Ой
гн=с-'с»0
■ СНг - СН
Ой
//О 'ОН
Однако реакция хлороформного раствора как молочного, так и говяжьего жира с йодом.
практиці
контролі
фОТОКОЛ'
жепо ск<
поглоще
сутствин
связей.
ИССЛЄД0Е
табл. 2. окислені зателька молекул:
Образі
.Молочный:
контролі
ОКИСЛЄНЕ
Говяжий:
контроль
окисленн
Для ю щихся в применш нованньїі модейстн но-кислы
yCz.Pi
В рея количест карбонил количеств ІІОГО тпт| Судя п тельного
Молочн Г ОВЯЖИ Молочн
Г ОВЯЖИ
_____і
практически не отличалась от таковой для контрольных нсокисленных образцов — при фотоколориметрическом контроле пс обнаружено сколь-нибудь заметного дополнительного поглощения йода, что свидетельствует об отсутствии процесса генерирования двойных связей. Данные по фотоколориметрическому исследованию образцов жира приведены в табл. 2. Очевидно, что процессы медленного окисления жира в естественных условиях обязательно протекают с вовлечением в реакцию молекулярного кислорода.
Т а б л и ц а 2
Спектры поглощения йода
в хлороформных растворах
Образец жира жира при А шах, нм
364 400 | 440 ! і 490 540
Молочный:
контроль
окисленный
Говяжий:
контроль
окисленный
0,85 0,75 0,70 0,65 0,50
0,83 0,74 0,70 0,60 0,о0
0,16 0,11 0,10 0,08 0,06
0,15 0,10 0,08 0 08 0,06
Для количественного определения образующихся в жирах карбонильных соединении мы применили метод оксимного титрования, основанный на образовании оксимов при взаимодействии карбонильных соединений с соля-но-кислым гидроксиламином
>£-. 0 + ЫНз онсе - — > С = ыон + НгО+НСС
В реакции выделяется хлористый водород, количество которого эквивалентно количеству карбонильного соединения, и он может быть количественно оттитрован. Результаты оксимного титрования жиров приведены в табл. 3.
Судя по данным таблицы, в процессе длительного хранения как молочного, так и го-
Таблица 3
-:н!т Образец жира Содержание карбонильных соединений. %
І.'ЧЇ-
"і:і І Молочный: контроль следа
& окисленный 4,96
|Ш Г овяжий: контроль следы
окисленный 2,40 ■ ;
Молочный + 1 окисл. 2,20
І . + 11 > 1,20
І.;-и
■■(IV + ПІ » 0,87
Говяжий + 1 окисл. 0,40
РОЯ +11 > . • 0,29
Діж +111 > .. 0,29
вяжьего жира происходит накопление активных карбонильных соединений — альдегидов и кетонов — в довольно заметных количествах. Их наличие п обусловливает ухудшение органолептических показателей жиров. При этом говяжий жир оказывается намного стабильнее молочного. Более легкое образование первичных радикалов в молочном жире по сравнению с говяжьим связано с особенностями его состава — повышенное содержание влаги делает его более уязвимым пс отношению к различным окислителям.
Метод оксимного титрования может служить надежным критерием оценки действия веществ-ингибиторов окисления. В качестве последних выбраны производные ' -дигидро-изЛпнолипа I—III
и- са-сн-сн'
2- (а-Вг-изовалероил) -1 -(индолил-З) -1,2-дигидро-изохинолин
О-Л .?/* -О гу/>
.V .
"Х,-І н
2- (п-толуолсульфонил) -1- (индолил-З) -1,2-дигид-роизохинолин
со
N
■сос6Н5 снг-с (5П О ІЇІ
2-бензоил-1 - / (теноил-,2) метил/1,2'йИП1ДрОИЗОХИ-нолпн
Эти соединения, добавленные в концентрациях 0,05% к весу жира, оказались эффективными ингибиторами окисления говяжьего и молочного жира при их длительном хранении. Данные по влиянию 1,2-дигидроизохино-лпнов на окисление жиров представлены в табл. 3. Как следует пз таблицы, приведенные органические соединения намного задерживают образование альдегидов и кетонов в жирах — процент их содержания в присутствии ингибиторов резко падает.
Производные дигидроизохинолппа содержат в своей структуре в положении 1 ядра ге-минальный атом водорода, обладающий СН-кислыми свойствами из-за синхронного влияния соседствующих с ним элсктроноакцептор-пых заместителей — амидного остатка и гетероциклического ядра. Довольно высокая подвижность атома водорода дает ему возможность участвовать в радикальных реакциях, обрывая цепь ...... ■. ,■
СИг ~ СИ
ИМ
СИг
.,'у0 " ■■■■ ОЯ
СИг +ЛК \//0
где К1 остаток дигидроиИ&ннолипа. Обризующийся из ингибитора радикал Я1
не'агстассь' из-за делокал-г:-' электрона и ,не способен
ІИН
продолжать , цепь..
Таким образом, производные 1,2-дигидро-изохпнолнпового ряда могут служить довольно эффективными антиоксидантами, замедляющими процессы старения и прогоркання жиров при их длительном хранении.
по органической химии) М. — М.: Мир. 1979. —
Пищ.
ЛИТЕРАТУРА
]. Беззуб ов Л. П. Химия жиров, промпздат, 1956. — 227 с.
Органикум (практикум /Под ред. Потапова В.
2. — С. 62.
Тютюнников Б. Н. Химия жиров. — М.: пром-сть, 1966. — 632 с.
Жиры животные, топленые. правила приемки и методы испытаний. ГОСТ 8285—74. — М.: Госкомитет СССР по стандартам. — 1965. — С. 4. Общая органическая химия /Под ред. Кочеткова Н. К. — М.: Химия, 1986. — 11. — С. 42.
М.: Пище-
Кафедра химии Проблемная лаборатория
Поступила 1 1.02.91
637.143.002.612
АДГЕЗИЯ НЕКОТОРЫХ СУХИХ молочных продуктов
и их пыли
В. В. ВАРВАРОВ, В. А. КУЛИНЦОВ, В. Ф. ЯКОВЛЕВ, К. К. ПОЛЯНСКИЙ
Воронежский технологический институт
Вопросы, посвященные теории и практике
адгезионного взаимодействия частиц сухих молочных продуктов, изучены недостаточно [11-
Цель работы — определение силы адгезии между частицами порошка и поверхностью металла, а также когезии частиц различных сухих молочных продуктов.
В установках, позволяющих определить силу адгезии маятниковым методом [2], к сво-бодиовисящему шарику подносят вертикальную пластину до возникновения контакта. Затем пластину перемещают в направлении, перпендикулярном площади контакта. Отклонение (угол «) подвешенного шарика от вертикали, обусловленное действием сил адгезии, служит их мерой:
Рад = ГГ^ втсс.
Причем угол а рассчитывается по величине (измеренной микрометром) отклонения шарика от первоначального положения.
Разработанный нами лабораторный прибор состоит из неподвижной станины, па которой установлена стойка с подвешенным стеклянным шариком (диаметром 2 мм) на шелковой нити. Образец металла крепится к подвижной платформе с микрометрическим винтом. Для контроля контактирования и измерения величины отклонения шарика па неподвижной станине перпендикулярно перемещению шарика установлен измерительный микроскоп МИР-2 с окуляр-мпкрометром АМ 9-4.
Результаты экспериментальных исследований по определению влияния чистоты обработки поверхности стали 12X18 пЮТ (основной материал для изготовления сушильного оборудования) на силу адгезии СОМ и ЗЦМ представлены в табл. 1. Силы адгезии сухого молочного порошка (табл. 1) к поверхности стали лежат в интервале (0,5—2,3) -10_6 Н в зависимости от чистоты обработки поверхности стали. Максимальная сила адгезии наб-
людается при 7—8 классе чистоты обработки материала.
По нашим предположениям, это связано с тем, что микропрофиль поверхности стали при этом классе чистоты обработки соизмерим с
Таблица 1
Чистота обработки поверхности, V О о ^ о К Ч - 2 & ^ а {-< яз ^ о а і о 8 О Й 5п1 а X о п [£
Сухое обезжиренное молоко (СОМ)
4—5 64,5 3.2741 0 11 0,0031 0,9508
6 103,5 5,2538 0 19 0.0055 1,6870
7 139,5 7,0812 0 25 0„0073 2;,2390
*4 I Оо 147 7,4619 0 26 0,0075 2,3000
8—9 69 3,6025 0 12 0,0035 1,0730
9—10 34,5 1,7258 0 6 0,0017 0,5214
Заменитель цельного молока (ЗЦМ)
4—5 76,5 3.883$ 0 13 0.003)8 1,1656
6 111 5Ь6345 0 19 0,0055 1,6870
7 136,5 6,9289 0 24 0,0070 2,1471
7—8 141 7.1573 (1 25 0,0073 )2,2392
8—9 79,5 4,0355 0 14 0,0041 1,2576
9—10 55,5 2,8172 0 9 0,0026 0,7975
размером частиц сухого молочного порошка, и, следовательно, площадь контакта частиц с поверхностью материала больше, чем при других классах чистоты. Величины сил адгезии СОМ и ЗЦМ (табл. 1) соизмеримы между собой при всех классах чистоты обработки материала, причем доведение класса чистоты обработки поверхности стали до V 9—Ю может уменьшить силы адгезии в 2—2,3 раза.
На том же приборе (только вместо пластины был неподвижно закреплен еще один стеклянный шарик диаметром 2 мм) определены силы адгезии между частицами (сухое цельное молоко, СОМ, Белакт). Анализируя результаты (табл. 2), можно заключить,
(?тїх I о ;г. і ( ОУ, . Гіпш..
471: '' Л
протїі
Г">Д>4
Ш і
1 г.
ряст'н ! Ц |><
ріліі.Лі/І С у с.и : сырья | н.::і "|і ' кгтнч ВГфОТ г-рг,
■й:іі ГГ с> ИЛ! <11 уши* №41
71'—75 5
16:: й: гм ги.тьгм]
I "''■■■• м. ЛОЗиС.:» V У--' С14 ,'иі *;• :• Ь. ЦІ-іКУ*
ИМ
С ьп.-О И лори. Щ^.'. .-.и
і.ую ■::
-ач
ПОЕ1КЩ
тарой.
іхч>Пх-\
