ОКИСЛЕНИЕ ЖИРОВОЙ ФАЗЫ В ВОДНО-ЖИРОВЫХ СМЕСЯХ

Введение. Жиры являются важнейшими компонентами пищевого рациона человека, за счет них должно удовлетворяться до 30 % суточного каллоража [1]. Они используются как в нативном виде, так и в составе различных пищевых композиций. Ряд косметических и фармацевтических продуктов содержат в составе жировые составляющие, которые выполняют как питательную функцию, так и являются активными веществами. Липидные компоненты являются источником эссенциальных веществ – полиненасыщенных жирных кислот, жирорастворимых витаминов и других физиологически полезных веществ [2]. 
При переработке и хранении жиросодержащей продукции липиды легко подвергаются окислительному воздействию кислорода воздуха. Процесс является автокаталитическим и проходит в несколько этапов с образованием различных продуктов – перекисей, гидроперекисей, альдегидов, кетонов и кислот. Цепные реакции окисления ускоряются при повышении температуры, в присутствии света, металлов переменной валентности, ферментов. 
Жиросодержащие композиции, кроме липидов, содержат в составе воду, углеводные и белковые компоненты. Исследование роли этих компонентов на окисление жиров является актуальным.
Окисление жировых систем, содержащих воду, изучено в ряде работ. В [3-5] исследовано окисление оливкового масла в присутствии воды. Показано, что наличие воды способствует более быстрому накоплению окислительных продуктов по сравнению с нативным маслом. При этом указано, что на процесс окисления влияют температура, наличие кислорода воздуха, свет, перемешивание и другие факторы.
Целью данной работы является изучение влияния воды на накопление продуктов окисления в жировой фазе водно-жировых смесей при комнатной температуре в присутствии кислорода воздуха.

Экспериментальная часть. 
В качестве объекта исследования использовали масло подсолнечное рафинированное дезодорированное вымороженное «высшего сорта» торговой марки «Горница», произведенное ООО «Аквилон» согласно ГОСТ 1129-2013 [6]. Образцы смеси вода-масло различного состава выдерживали при комнатной температуре, в присутствии света и кислорода воздуха, периодически перемешивая. Накопление продуктов окисления в масляной фазе контролировали по перекисному (ПЧ) и кислотному (КЧ) числам [7; 8]. Экспериментальные данные обработаны с использованием методов математической статистики в программах MS Excel и OriginPro.

Результаты и их обсуждения.

В жирно-кислотном составе подсолнечного масла превалирующими являются полиненасыщенная линолевая (48 – 77 %) и мононенасыщенная олеиновая (14 – 39 %) кислоты. Наличие двойных связей способствует активному протеканию окислительных процессов с образованием пероксидных, карбонильных и карбоксильных соединений, которые, попадая в организм человека, ускоряют протекание в нем окислительных процессов, внося свой вклад в развитие оксидантного стресса. 
Экспериментальные данные накопления перекисных и кислотных соединений в масляной фазе образцов в зависимости от времени выдержки представлены в таблице 1. Значение ПЧ и КЧ для исходного масла составляют 8,4 ммоль  и 0,1 мг КОН/г соответственно.

Таблица 1 – Кинетические данные накопления перекисных и кислотных соединений в смеси вода-масло

* ПЧ – перекисное число (ммоль );
** КЧ – кислотное число (мг КОН/г).
По экспериментальным данным рассчитаны относительные значения перекисного и кислотного чисел по формулам:

На рисунках 1 и 2 представлены кинетические кривые накопления продуктов окисления в образцах.

Зависимость перекисного числа от времени выдержки хорошо описывается экспоненциальной линией тренда с общим уравнением вида:

 (3)

Параметры этого уравнения для кинетических кривых представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Параметры уравнения (3)

№ образца
1	- 0,4558	0,52239	3,2035	0,99772
2	- 0,20594	0,33329	2,68642	0,99603
3	- 0,37236	0,48575	3,09878	0,99557
4	- 0,80021	0,899	3,95941	0,99698
5	-2,58609	2,68782	7,31556	0,99632
6	-2,24365	2,22833	6,41526	0,99984

Кинетические кривые (рис. 2) можно описать общим уравнением экспоненциального вида:

 (4)

Параметры этого уравнения для кинетических кривых накопления третичных продуктов окисления представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Параметры уравнения (4) для кинетических кривых

№ образца
1	-6,24173	6,95391	15,50828	0,96219
2	-9,29366	9,61068	16,28357	0,99523
3	-34,27806	34,83229	53,0576	0,97235
4	53,47477	-53,30319	-48,66224	0,99783
5	41,09315	-40,5177	-31,75458	0,97804
6	35,80145	-35,38004	-24,33955	0,98887

Кинетические кривые накопления продуктов окисления в жировой фазе образцов, в которых присутствует вода, лежат выше по сравнению с контролем. При этом в образцах с небольшим содержанием воды (до 0,05 г воды на 1 г масла) влияние ее роли на накопление перекисных и кислотных соединений незначительное. При дальнейшем увеличении доли воды в системе (до 0,5 г/г) процесс накопления продуктов окисления протекает с большей скоростью. А в образцах с количеством воды свыше 0,5 г/г накопление перекисных и кислотных соединений происходит с постоянной скоростью и практически не зависит от количества присутствующей воды.

Выводы. Изучена кинетика накопления перекисных и кислотных соединений в подсолнечном масле в зависимости от количества добавленной воды и времени выдержки при комнатной температуре в присутствии кислорода воздуха. Установлено, что наличие воды в водно-жировых смесях способствует увеличению накопления продуктов окисления масла по сравнению с контрольным образцом. С увеличением времени выдержки смесей это влияние становится более выраженным. Отмечено, что наибольшее влияние воды на увеличение накопления продуктов окисления наблюдается в области от 0,05 до 0,5 г воды на 1 г масла.

1. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А., Витол И.С., Кобелева И.Б., Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. Издание 4-е, испр. и доп. – СПб.; ГИОРД, 2007. – 640 с.
2. О’Брайн Р., Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение / Р. О’Брайн; пер. с англ. 2-го изд. В.Д. Широкова, Д.А. Бабейкиной, Н.С. Селивановой, Н.В. Магды – СПб.: Профессия, 2007. – 752 с., табл., ил.
3. Ambrosone L., Angelico R., Cinelli G., Di Lorenzo V., Ceglie A., The Role of Water in the Oxidation Process of Extra Virgin Olive Oils // Journal of the American Oil Chemists’ Society. – 2002. №2.
4. Lercker, G., N. Frega, F. Bocci, and G. Servidio, “Veiled” Extra-Virgin Olive Oil: Dispersion Response Related to Oil Quality, J. Am. Oil Chem. Soc. 71:657–658 – 1994.
5. Ambrosone L., Mosca M., Ceglie A., Oxidation of water emulsified olive oils // Food Hydrocolloids. – 2006. №20.
6. ГОСТ 1129-2013. Масло подсолнечное. Технические условия. – Введ. 2014-07-01. Постановлен Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации от 7 июня 2013 г. № 43. – 18 с.
7. ГОСТ Р 51487-99. Масла растительные и жиры животные. Метод определения перекисного числа. – Введ. 2001-01-01. Постановлен Госстандартом России от 22 декабря 1999 г. № 643-ст. – 8 с.
8. ГОСТ Р 31933-2012. Масла растительные. Методы определения кислотного числа. – Введ. 2014-01-01. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации от 3 декабря 2012 г. № 54-П. – 11 с.

Все статьи автора «Шалагина Яна Андреевна»