Важность и эффективность примения натуральных антиоксидантов во фритюрном масле

ООО «Белагролекс» специализируется на продлении сроков годности продуктов питания внесением различных экстрактов и других натуральных веществ. С этой целью мы постоянно проводим исследования окислительной порчи различных продуктов с высоким содержанием жира.

Растительные масла — существенная часть рациона питания человека. Для большинства из них характерно наличие значительной доли ненасыщенных жирных кислот в жирно-кислотном составе, вследствие чего они подвержены окислению, в большей степени чем другие продукты, и представляют потенциальную угрозу как источник поступления продуктов окисления липидов в организмы человека и животных. Таким образом, растительные масла являются основными источниками ненасыщенных жирных кислот в питании большинства людей. За последние несколько лет проведены широкомасштабные исследования роли ненасыщенных жирных кислот в поддержании здоровья.

Обобщены данные многих исследований по проявлению полиненасыщенными жирными кислотами сердечно-сосудистого, противоаритмического, противовоспалительного, антигипертензивного, антиоксидантного действия. Именно полиненасыщенные жирные кислоты рекомендуются как необходимая составляющая диет для снижения веса, улучшения здоровья [1].

Окисление липидов является одним из основных процессов, ограничивающих срок годности растительных масел и продуктов с их высоким содержанием. Окисление липидов, несомненно один из наиболее распространенных процессов порчи, происходящих в пищевом продукте.
В процессе технологической обработки и хранения структура пищевых продуктов меняется, в результате чего липиды подвержены воздействию кислорода.

Основным органолептическим признаком окисления липидов является появление посторонних привкусов и запахов, которые сокращают срок годности пищевых продуктов и делают их непригодными для употребления. При этом пищевая ценность и безопасность пищевых продуктов снижаются за счет образования вредных первичных и вторичных соединений, при попадании которых в организм могут возникать различные заболевания.

Продукты окисления липидов в низкой концентрации присутствуют в организме, они физиологически необходимы. Опасность представляют окисленные липиды при превышении их концентрации выше некоторой пороговой величины.

В настоящее время является актуальным поиск и исследование антиоксидантов природного происхождения, не уступающих по эффективности синтетическим аналогам. Природные антиоксиданты, в отличие от химически синтезированных, не оказывают негативного побочного влияния на организм человека, улучшая качественные характеристики продукта, обогащая его эссенциальными макро- и микронутриентами [1].

Для уменьшения окислительной порчи жиров и масел в последние годы в пищевой промышленности используются разнообразные природные антиоксиданты. Взаимодействуя со свободными радикалами, они разрывают цепь реакции окисления и на некоторый период замедляют процесс порчи жиров и масел.

В различных литературных источниках исследован и описан процесс окислительного разложения жира, происходящий с участием ультрафиолета солнечного излучения [10]. Для сроков годности продуктов питания важно, что даже короткое время хранения под солнечным светом запускает скачкообразный процесс окислительной порчи на фоне окисления кислородом воздуха.

Процесс окислительной порчи проходит через следующие стадии:

Фаза индукции: Жирные кислоты отделяются от молекулы жира под воздействием света (УФ света), и при взаимодействии с кислородом образуется пероксидный радикал жирных кислот RОО*.

Фаза роста цепи: Пероксидный радикал жирных кислот RОО* является реакционноспособным и всегда стремится взаимодействовать с атомом водорода молекулы жира, в результате образуется новый радикал и пероксидная молекула жирной кислоты ROOH.

Фаза разветвления и роста цепи окисления: Новые образующиеся радикалы НО* и RO* снова вступают в реакцию с кислородом окружающей среды или жирными кислотами. И процесс продолжается до тех пор, пока не происходит реакция обрыва цепи.

Фаза обрыва цепи: Два радикала вступают в реакцию друг с другом и образуют новую связь. В таком химическом состоянии радикалы больше не могут забирать атомы водорода.

Данный процесс в зависимости от внешних условий растянут во времени, но
ООО «Белагролекс» разработаны антиокислители «Экстрале» на основе растительных экстрактов и смеси токоферолов, которые, благодаря своему составу и синергизму, взаимодействуя со свободными радикалами разрывают цепь реакции окисления и значительно замедляют процесс порчи жиров и масел тем самым улучшая качество, свежий вкус готового продукта на протяжении большего срока. Это позволяет продлить срок годности готовых продуктов.

Несмотря на то, что срок годности кондитерских изделий по ГОСТ ограничен, в основном, по показателям микробиологии, также важно контролировать окисление жиров, особенно во второй половине срока годности. Окисление жира в продукте является причиной проявления характерного прогорклого вкуса, это особенно важно при возможном нарушении температурных режимов хранения, например, во время жаркого лета, длительной транспорировки покупателям из региона Азии. Прогорклый вкус может являться причиной для отказа потребителями от будущих покупок продукта, что сказывается на спросе и объемах продаж.

Наше предприятие имеет большой опыт защите жиров от прогоркания, проведении исследований и внедрении добавок, приводящих к значительному снижению окисления фритюрных жиров.

Эффективность антиокислителей проверяется следующими измеряемыми параметрами:

Кислотное число
Продукты термического окисления жиров в том числе и перекисное число
Общее количество полярных соединений (Total number of Рolar Materials) на приборе Testo-270
Анизидиновое число
Время индукции, индукционный период или индекс стабильности масла на приборе Rancimat 892

Кислотное число (КЧ) показывает, сколько гидроксида калия (КОН) в миллиграммах требуется для нейтрализации свободных жирных кислот (СЖК), содержащихся в одном грамме масла [2]. Кислотное число не подходит для использования в качестве единственного показателя пригодности масла для жарки.

Контроль продуктов термического окисления жиров и перекисного числа (ПЧ) осуществляют по следующим методикам:

Рефрактометрический метод контроля накопления в масле продуктов окисления и сополимеризации [3] п. 5.8.1. По мере накопления в масле продуктов окисления и сополимеризации его показатель преломления возрастает. Разница между показателем преломления фритюра и исходного (свежего) масла не должна превышать 0,001.
Общее содержание окисленных веществ [3] п. 5.8.2. Химический метод. Она основана на взаимодействии окисленных веществ, перешедших из фритюрного жира в спиртовой раствор едкого калия с метиленовым голубым. При содержании в исследуемом жире окисленных веществ до 1% проба после добавления соответствующих реактивов приобретает розовый цвет, а свыше 1% — желто-коричневый.
ПЧ — количество первичных продуктов окисления жиров, т. е. перекиси, которые могут выделять йод из водного раствора йодистого калия [4] [5]. ПЧ принято выражать в миллимолях активного кислорода на килограмм жира (ммоль 1/2О2/кг) или миллиэквивалентах активного кислорода на килограмм жира (мэкв /кг).

ПЧ изменяется значительно и служит точным количественным показателем присутствия первичных продуктов окисления ненасыщенных жирных кислот в составе жиров. При измерении ПЧ замечена корреляция с экспресс методиками [3] п. 5.8.1. и п. 5.8. При значениях ПЧ масла выше уровня 35 мэкв О2/кг жира, содержание окисленных веществ во фритюре становится больше 1% что отражается в изменении окраске тест раствора в химическом методе экпресс-анализа [3] п. 5.8.2. Так же при этом разница показателей преломления фритюра и исходного свежего масла становится больше 0,001 [3] п. 5.8.1.

Общее количество полярных соединений (Total number of Рolar Materials или TPM). При жарке во фритюре жирные кислоты отделяются от радикала глицерина в результате ряда химических реакций, и помимо моноглицеридов и диглицеридов свободных жирных кислот, образуются полимерные триглицериды и продукты окислительной деструкции, такие, как альдегиды и кетоны. Все они подпадают под определение ТРМ. Значение ТРМ служит индикатором разложения жиров. ТМР измеряют на приборе TESTO-270 по методике [6]. Метод основан на измерении диэлектрической проницаемости фритюрного жира, которая пересчитывается на содержание общих полярных веществ. При значении ТМР свыше 24% фритюрный жир считается непригодным для дальнейшего использования.

Анизидиновое число (АЧ) является мерой вторичных продуктов окисления, которые образуются распадом первичных продуктов окисления при экстенсивном окислении. Вторичный продуктами окисления в основном являются альдегиды. АЧ сильно коррелирует с общей интенсивностью запаха масла. Метод основан на измерении оптической плотности анализируемого раствора при длине волны 350 нм, после реакции с уксуснокислым раствором параанизидина [7].

Время индукции, индукционный период или индекс стабильности масла. Измерение данного параметра проводят на приборе Rancimat 892 и отражает окислительную стабильность масел и жиров [8] [9]. Полученное в результате измерения время индукции характеризует устойчивость масел и жиров к окислению. Принцип измерения состоит в следующем: поток воздуха проходит через нагретую пробу масла или жира, происходит окисление молекул масел и жиров в образце с образованием пероксидов. В ходе дальнейшего окисления жирные кислоты полностью разрушаются; образуются летучие продукты вторичного окисления. В потоке воздуха эти вещества попадают в измерительную ячейку с дистиллированной водой. По увеличению электропроводности воды судят о появлении данных веществ.

Состав исходного растительного масла на молекулярном уровне можно схематично изобразить следующим образом:

Рис .1 Молекулярный компонентный состав исходного масла

Как видно из данного рисунка в свежем масле его исходный вкус обеспечен незначительным содержанием свободных жирных кислот.

Далее, при жарке (нагреве и выдержке масла при 150 0С) его молекулярный состав меняется и в присутствии кислорода и УФ лучей образуются перекисные соединения. Содержание перекисных соединений увеличивается лавинообразно (Рис.2 Рис. 3)

Рис. 2 Изменение молекулярного состава масла при выдержке масла при 150 0С

При этом накапливаются продукты гидролиза жиров (ди- и моно- глицериды, глицерол). Наличие окисленных продуктов гидролиза и других перекисных соединений увеличивает общее количество полярных соединений (показатель ТРМ).

При дальнейшей выдержке масла при 150 0С перекисные соединения распадаются с образованием альдегидов и кетонов (вторичные продукты распада жиров). Наличие данных соединений также влияет на увеличение показателя ТРМ и в конечном итоге на органолептику (вкус) масла.

Рис. 3 Изменение молекулярного состава масла в конце процесса при нагреве 150 0С

Применение различных антиоксидантов улучшает качество фритюрных жиров, защищая их от окисления и прогоркания, снижая запах и горечь продукта, а также продлевая срок использования фритюрного масла. Поэтому при производстве снековой продукции качество фритюра играет одно из главных значений.

Наше предприятие, ООО «Белагролекс» специализируется на продлении сроков годности продуктов питания внесением различных экстрактов и других натуральных веществ. Более десяти лет мы разрабатываем, исследуем и продаем различные натуральные антиокислители.

Предлагаем решения проблем с окислением жиров в производстве снековой, молочной, мясной и кондитерской промышленности, в первую очередь, для продуктов подверженных окислительной порче.

Постоянно разрабатываем, исследуем и предлагаем заводам-производителям Беларуси новые виды натуральных антиокислителей.

В нашей лаборатории постоянно проводим испытания фритюрного масла с различными добавками. Испытания осуществляем по методикам, принятым на нашем предприятии, это позволяет оценить стойкость масла при жарке и в процессе хранения готового продукта. Во время эксперимента измеряем ПЧ по методикам [4] и [5] из-за его большей информативности по сравнению с КЧ и ТРС.

Представляем Вам линейку натуральных добавок «Экстрале», производства Беларусь.

Антиокислители «Экстрале» вобрали в себя все лучшее из многолетнего опыта — нашего и европейского. Используя синергизм экстракта розмарина, экстракта зеленого чая и смеси токоферолов специалистам ООО «Белагролекс» удалось создать новые и очень эффективные антиокислители. Пример результатов испытаний показан на графике (Рис 4).

Добавки Экстрале зарегистрированы, с удовольствием предоставим образцы для Ваших исследований, проведем анализ результатов.

Натуральные антиокислители позволяют создавать привлекательную для покупателя продукцию, с чистой этикеткой, не вносят «металлический» привкуса, свойственный химическим добавкам. Есть предложение органически чистых добавок. Все ингредиенты для наших добавок доработаны совместно с изготовителем, поставляются напрямую, исследованы в Беларуси, термостабильны, не содержат аллергены, ГМО, имеют сертификаты Коsher, Halal, статус GRAS, изготовлены по стандартам ISO22000, IFS, HACCP и BRC и классифицируются, как натуральный продукт по FDA 21 CFR 101.22.

Несмотря на то, что срок годности продуктов по ТР ТС 021/2011 ограничен только по показателям микробиологии, важно контролировать окисление жиров. Именно при окислении жира проявляется характерный прогорклый вкус продукта.

Мы испытываем разные виды натуральных антиоксидантов, но, для удобства, на графике приведены результаты для трех из них: добавки пищевые комплексные «Экстрале RT» и «Экстрале GT» (нашего производства РБ по ТУ BY 191466401.003-2021).

На графике показано как меняются ПЧ во фритюре при использовании данных антиоксидантов и контрольного масла.

На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что добавление в фритюрное масло натуральных антиокислителей позволяет существенно продлить сохранение вкуса готового продукта. Это особенно важно в условиях вероятного нарушения условий хранения в магазинах летом.

Рис. 4 Изменение перекисных чисел образцов фритюрного масла (контроль и опыт)

Как показывают наши дегустации и литературные источники — вкус прогорклого масла ярко проявляется уже при значении ПЧ равного 35 мэкв О2/ кг жира и более.

Чем позже линия графика перекисного числа пересечет горизонтальную прямую «прогорклый вкус» тем дольше будут храниться продукты (чипсы) оставаясь вкусными.

Фритюр с добавками Экстрале RT54 и GT50, в рамках нашего эксперимента, не окислился до проявления вкуса прогорклости.

Так проявляется действие антиокислителя на этапе хранения чипсов, кроме пользы в процессе непосредственной жарки.

Оптимальным решением считаем нашу добавку «Экстрале RT 54» — эффективная натуральная добавка, продлевающая срок использования фритюра и, впоследствии, срок хранения готовых снеков. Натуральный состав: экстракт розмарина и смесь токоферолов.

При производстве снековой продукции в Республике Беларусь обычно используют рафинированное подсолнечное масло. Однако, в некоторых случаях производителям снековой продукции предлагают перейти на другие виды растительных масел, например, на соевое или рапсовое масло. Переход на новые виды масел требует и использование антиоксидантов, об этом говорит повышенное содержание ненасыщенных ω-3 жирных кислот в этих маслах (см. табл.1), которые наиболее подвержены перекисному окислению с последующим прогорканием и снижением качества снековой продукции.

Таблица 1.Содержание жирных кислот в различных видах растительных масел.

Присутствие ω-3 жирных кислот (линоленовой кислоты) до 10% в рапсовом и соевом маслах в отличие от подсолнечного масла говорит о том, что необходимо принимать меры по предотвращению окисления данных жирных кислот путем введения наших натуральных антиоксидантов.

С удовольствием проконсультируем и совместно подберём антиоксиданты при для Вашей продукции.

Натуральные добавки «Экстрале» — сертифицированы, кошер и халяль по запросу, со склада в Минске.

Желаем вкусных и натуральных продуктов с длительным сроком хранения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Макарова Н.В., Воронина М.С. Исследование окислительной стабильности нескольких видов растительных масел при различных технологических параметрах. // Журнал Инновации и продовольственная безопасность.
ГОСТ 31933-2012 Межгосударственный стандарт масла растительные Методы определения кислотного числа
СТБ 985-95 «Пирожки, пончики и пончики с начинкой. Общие технические условия»
СТБ ГОСТ Р 51487-2001 Масла растительные и жиры животные. Метод определения перекисного числа.
ГОСТ 26593-85 Масла растительные. Метод определения перекисного числа.
ГОСТ Р 54607.3-2014 "Услуги общественного питания. Методы лабораторного контроля продукции общественного питания. Часть 3. Методы контроля соблюдения процессов изготовления продукции общественного питания.
ГОСТ 31756-2012 (ISO 6885:2006) Жиры и масла животные и растительные. Определение анизидинового числа.
ГОСТ 31758-2012 (ИСО 6886:2006). Жиры и масла животные и растительные. Определение устойчивости к окислению (ускоренное испытание на окисление).
ГОСТ Р 51481-99 (ИСО 6886-96). Жиры и масла животные и растительные. Метод определения устойчивости к окислению (метод ускоренного окисления).
Стопский В.С., Ключкин В.В., Андреев Н.В. Химия жиров и продуктов переработки жирового сырья. — М.: Колос, 1992. — 286 с.