Проведение сравнительного исследования антиоксидантной активности сульфидов СО-3 и Ф-21-S в сравнении с известными пищевыми антиоксидантами

АОЭ = ф - ф_ / ф_

где ф_ - период индукции неингибированного окисления свиного жира, ф - период индукции окисления свиного жира в присутствии фенольных антиоксидантов

Полученные результаты представлены в табл. 6-7 и на рис. 5-6.

Таблица 6

Влияние фенольных антиоксидантов на термоокислительную стабильность свиного жира (130єС, 0.08%)

Контроль 32 мин.

Рис. 5

Диаграмма периодов индукции окисления свиного жира в присутствии фенольных антиоксидантов (0.08%, 130єС)

Таблица 7

Антиокислительная эффективность фенольных ингибиторов при автоокислении свиного жира (60єС, 0.001-0.02%)

Контроль - 22 дня

Рис. 6.

Диаграмма периодов индукции окисления свиного жира в присутствии различных концентраций фенольных антиоксидантов (0.001-0.02%, 60єС)

Анализ полученных данных, представленных в табл. 6 и на рис. 5, показывает, что все исследованные фенольные соединения оказывают выраженное ингибирующее действие на автоокисление свиного жира при 130єС. Величины индукционных периодов варьирует от 200 до 1068 мин., что соответствует изменению антиокислительной эффективности соединений от 5.3 до 32.7. Все исследованные соединения по ингибирующей активности можно распределить в следующий ряд:

Ф-21-S > СО-3 ? БОА > ионол > б-токоферол

Наиболее низкой антиоксидантной активностью характеризуются б-токоферол и ионол, а сульфид Ф-21-S превосходит все соединения по своей способности тормозить окислительный процесс. Примечательным является тот факт, что в рассматриваемых модельных условиях близкую ингибирующую активность проявляют монофункциональный ингибитор БОА и полифункциональный антиоксидант - сульфид СО-3.

Высокая антиокислительная эффективность полифункциональных фенольных антиоксидантов - сульфидов СО-3 и Ф-21-S, связана с бифункциональным механизмом их противоокислительного действия (сочетанием антирадикальной активности фенольной ОН-группы и противопероксидной активности серосодержащего фрагмента), а также наличием эффекта внутримолекулярного синергизма, обусловленного структурным своеобразием молекул исследуемых соединений.

В случае БОА антиоксидантная активность соединения, по всей видимости, определяется совокупным влиянием нескольких факторов. Введение в пара-положение молекулы БОА электронодонорной метокси-группы способствует уменьшению энергии связи О-Н, что приводит к увеличению константы скорости взаимодействия фенола с пероксидными радикалами [32]. Кроме этого, наличие в орто-положении молекулы БОА объемной трет-бутильной группы, а в пара-положении метокси-гуппы обеспечивает также достаточно высокую стабильность образуемого им феноксильного радикала, что снижает вероятность протекания побочных реакций.

Известно, что окислительная порча жиров и жиросодержащих продуктов в значительной степени зависит от температуры. Обычно снижение температуры приводит к замедлению окислительных процессов, поэтому при более низких температурах сроки хранения продуктов возрастают. По этой причине очень важно для каждого температурного режима правильно подобрать антиоксидант, а также его концентрацию. Например, при высоких температурах могут быть более эффективными одни соединения, а при низких - другие. Кроме этого, при меньших температурах возможно использование добавок антиоксидантов и в более низких концентрациях. В связи с этим, нами, как уже было указано выше, также проводились исследования антиоксидантной активности фенолов при температуре 60єС. При этом мы пытались приблизить условия окисления к наиболее реальным, поэтому автоокисление свиного жира проводили не в токе кислорода, а на воздухе, что было приближено к условиям его обычного хранения.

Исходя из полученных данных (табл. 7, рис. 6) можно сделать вывод, что при 60єС в диапазоне концентраций от 0.001до 0.02% все исследуемые соединения оказывают ингибирующее влияние на окисление свиного жира, однако их антиокислительная эффективность в значительной степени зависит от температуры. Так, в концентрации 0.001% исследуемые фенолы проявляют крайне низкую ингибирующую активность. Значения индукционных периодов в этом случае составляют всего 28-38 суток, против 22 суток контроля.

При дальнейшем повышении концентрации ингибирующая активность соединений возрастает и одновременно с этим происходит их распределение по антиокислительной эффективности. При концентрациях 0.005 и 0.01% ряд ингибирующей активности фенолов сохраняется таким же, каким он был при 130єС. Однако при достижении концентрации 0.02% проявляются различия в антиоксидантной активности БОА и сульфида СО-3. Сульфид СО-3 в этой концентрации является несколько более эффективным ингибитором, чем БОА. Кроме этого, обращает на себя внимание высокая антиокислительная эффективность сульфида Ф-21-S в концентрации 0.02%. В присутствии данного соединения сроки хранения свиного жира превышают 300 суток.

В целом, по результатам проведенного исследования антиоксидантной активности фенольных соединений при 60 и 130єС и концентрациях 0.001-0.08%, можно сделать вывод, что наиболее эффективным ингибитором, способным предотвращать окислительную порчу жиров, является сульфид Ф-21-S. Кроме этого, следует также отметить высокую противоокислительную активность сульфида СО-3 и БОА. При 60єС рекомендуемыми концентрациями для использования антиоксидантов являются 0.01 и 0.02%.

Выводы

В целом, по результатам проведенного исследования антиокислительной стабильности различных животных жиров, а также изучения противоокислительной активности фенольных ингибиторов в отношении термического автоокисления свиного жира, можно подвести следующий итог:

Ш показано, что среди исследованных животных жиров (бараньего, говяжьего, свиного, куриного, гусиного и костного) при 110єС наибольшей термоокислительной стабильностью характеризуется бараний и говяжий жиры, что коррелирует с их химическим составом и исходным невысоким содержанием пероксидов;

Ш показано, что в условиях автоокислении свиного жира при 60 и 130єС среди исследуемых фенольных соединений - б-токоферола, ионола, бутилгидроксианизола (БОА), сульфидов СО-3 и Ф-21-S, наиболее высокую антиоксидантную активность проявляет сульфид Ф-21-S; кроме этого, высокой эффективностью отличаются также сульфид СО-3 и БОА;

Ш наиболее эффективные сульфиды Ф-21-S и СО-3, синтезированные в НИИ химии антиоксидантов, могут быть рекомендованы для дальнейшего исследования в качестве пищевых антиоксидантов.

антиоксидантный активность сульфид ингибитор

Литература

1. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. - М.: Высшая школа, 1991.

2. Денисова С.А. Пищевые жиры. - М.: Экономика, 1998.

3. Зиновьев А.А. Химия жиров. - М.: Пищепромиздат, 1952.

4. Иванов С.Л. Химия жиров. - М-Л.: Снабтехиздат, 1934.

5. Тютюнников Б.Н. и др. Химия жиров. - М.: Колос, 1992.

6. Скурихин И.М., Шатерликов В.А. Как правильно питаться. - М.: Агропромиздат, 1987.

7. Кадиров Н.К. Токоферолы (витамины группы Е) - биологически активные вещества. - М.: Знамя, 1981.

8. Грикмас С.А. Технология хранения и переработки продуктов животноводства. - М., 1994.

9. Беззубов А.П. Химия жиров. - М.: Пищевая промышленность, 1975.

10. Пако К. Роль жиров в питании человека. - Л., 1959.

11. Нечаев А.П. Пищевая химия. - М.: Высшая школа, 2000.

12. Общая органическая химия. / Под ред. Д. Бартона и У.Д. Оллиса. Т.11. Липиды, углеводы, макромолекулы, биосинтез / Под ред. Е. Хаслама.- М.: Химия, 1986.

13. Тобвин И.И., Меламуд Н.Л., Сергеев А.Г. Гидрогенизация жиров. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.

14. Товароведение и экспертиза пищевых жиров, молока и молочных продуктов. / Под ред. М.С. Кастерных. - М.: ACADEMA, 2003.

15. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. - С-Пб.: Питер, 1999.

16. Стопский В.С. Химия жиров и продуктов переработки жирового сырья. - М.: Колос, 1992.

17. Свободные радикалы и антиоксиданты в химии и биологии. - М.: Российская академия наук, 2000.

18. Технология переработки жиров. / Под ред. Арутюнян Н.С. - М.: Пищепромиздат, 1999.

19. Поздняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертизы продовольственных товаров. - Новосибирск: Изд-во НГУ, 1996.

20. Шмулович В.Г. Применение антиоксидантов в России для стабилизации жиров, пищевых и кормовых продуктов. // Вопросы питания. - 1994. - №1-2. - С. 42-44.

21. Габрович Р.Д., Припутина Л.С. Гигиенические основы охраны продуктов от вредных химических веществ. - Киев: Здоровье, 1987.

22. Shibasaki I. Antioxidants // Food Tecknology. - 1986. - V. 10. - №9. - Р. 94-102.

23. Coulter R.B. Extending shelf life by using traditional phnolic antioxidants. // Cereal Food World. - 1988. - V. 33. - №2. - Р. 207-210.

24. Min D.B., Wen J. Qualitative and quantitative effects of antioxidants on the flavor stabiliti of oil. // J. Food Sci. - 1983. - V. 48. - №4. - Р. 1172-1182.

25. Хубулава З.И. Длительное хранение пищевых жиров. // Хлебопекарня и кондитерская промышленность. - 1983. - Вып. 12. - С. 18-20.

26. Янишлиева Н., Маринова Е., Антонова В. Возможности увеличения окислительной стабильности сливочного масла с добавлением природных антиокислителей. // Хранителпром. наука. - 1986. - Т. 2. - №2. - С. 37.

27. Смагин А.М. Оценка эффективности действия антиокислительных составов для пищевых жиров. // Изв. высших учеб. заведений. Пищевая технология. - 1987. - №3. - С. 58.

28. Смагин А.М., Киреев В.М. Использование ОЭДФ в качестве стабилизатора пищевых жиров / Могилев. технол. институт. - Могилев, 1988.

29. Kajimoto G., Yoshida H., Shibahara A. Влияние тиодипропионовой кислоты на разложение токоферола в (растительных) маслах при их автоокислении. // J. Jap. Oil Chem. Soc. - 1988. - V. 37. - №4. - Р. 294-298.

30. Цепалов В.Ф. Метод количественного анализа антиоксидантов с помощью модельной реакции инициированного окисления. // Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vivo и in vitro: Сб. науч. статей. - М.: Наука, 1992. - С. 16-26.

31. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров. - М.: Пищепромиздат, 1961.

32. Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты. Реакционная способность и эффективность. - М. Наука, 1988.

Размещено на Allbest.ru