Стремление обеспечить потребителей максимально широким ассортиментом пищевых продуктов независимо от времени и места производства обусловило необходимость создания различных способов обработки сырья и готовых продуктов с целью сохранения качества, предупреждения порчи и увеличения сроков хранения.
Стоит отметить, что пищевые продукты подвержены не только микробиологической порче, в борьбе с которой помогают консерванты, но и окислительной. Роль «защитников» продуктов от окисления выполняют антиоксиданты.
В отраслях пищевой промышленности в применении антиоксидантов, так же как и консервантов, сложились некие отраслевые предпочтения, хотя в сегменте антиоксидантов они не столь ярко выражены. Эти предпочтения определяются многими факторами, в частности, физико-химическими свойствами продукта, технологиями его получения, условиями хранения, а также желаемым эффектом.
Что такое «антиоксиданты»?
Антиокислители (антиоксиданты, ингибиторы окисления) – вещества, замедляющие процессы окисления пищевых продуктов, защищая таким образом жиры и жиросодержащие продукты от прогоркания. Прогоркание жиров и жиросодержащих продуктов – результат сложных химических и биохимических процессов, протекающих в липидном комплексе. Для увеличения стойкости пищевых продуктов, содержащих жиры и витамины, используют природные и синтетические антиоксиданты.
Согласно международной кодификации антиоксиданты обозначены номерами в интервале от E300 до Е350, но на практике в отраслях пищевой промышленности используются не больше десяти. Наиболее распространенными антиоксидантами в мясоперерабатывающей отрасли являются аскорбиновая кислота (Е 300) и аскорбат натрия (Е 301). Очень эффективны для защиты некоторых жиров хорошо растворяющиеся в них антиокислители — бутилгидокситолуол и бутилгидоксианизол (Е 321 и Е 320). Бутилоксианизол начали применять одним из первых для уменьшения окисления животных топленых жиров, соленого шпика, сухого молока и др. Бутилгидрокситолуол (Е 321) разрешен для добавления к жирам животного происхождения, предназначенных для продолжительного хранения. Оба эти антиоксиданта используются, в том числе, в производстве полукопченых и копченых колбас, а также при производстве свежемороженой, копченой, сушеной и вяленой рыбы.
Некоторые вещества могут усиливать ингибирующее действие антиокислителей. Они получили название синергистов. Синергисты — вещества, которые усиливают действие антиокислителей, но сами не обладают антиокислительными свойствами. К синергистам также относят вещества, инактивирующие ионы тяжелых металлов, связывая их в комплексные соединения и, тем самым, ингибируя проокислительное действие ионов металлов.
Однако в пищевых продуктах всегда действует комплекс одновременно протекающих химических взаимодействий. В присутствии естественных антиокислителей некоторые синергисты внешне проявляют себя как подлинные антиокислители. Наиболее важными синергистами являются лимонная кислота и ее эфиры.
Антиокислители и их синергисты должны отвечать следующим требованиям:
• предохранять жиры и масла от окисления в течение длительного времени;
• растворяться в жирах;
• не придавать посторонний вкус и запах;
• не оказывать в применяемых концентрациях вредного воздействия на организм человека.
Механизм действия антиокислителей и свободные радикалы
Механизм действия антиокислителей заключается в обрыве реакционных молекулярных цепей. Другими словами, антиокислители — вещества, включающиеся в процесс окисления и образующие стабильные промежуточные продукты, то есть вещества, блокирующие цепную реакцию.
При этом антиокислители не только защищают жировой компонент пищевого продукта, но и ингибируют действие свободных радикалов на организм человека. Ниже представлена схема блокирования свободных радикалов антиоксидантами различной природы.
Во время окисления углеводов, спиртов, жиров образуются свободные радикалы, продукты конечного цикла химических реакций. Также можно назвать их «мусором», поскольку они нарушают химические процессы в целом. Свободные радикалы – молекулы, у которых отсутствует один или несколько электронов. Ежедневно каждая клетка внутренних органов подвергается атаке 10 000 дефектных соединений. «Путешествуя» по организму, свободные радикалы отнимают у полноценных молекул искомый электрон, что подрывает здоровье человека. Поврежденные клетки перестают полноценно функционировать, наступает «окислительный стресс». Антиокислители перехватывают дефектную молекулу, отдавая ей собственный электрон, тем самым оберегая клетки органов и систем от повреждения. Таким образом, соединения блокируют окислительный процесс, как в пищевом продукте, так и в оргинизме человека. Антиоксиданты представляют собой «экологический десант», который стоит на страже человеческого организма.
«Мясные» реалии
Часто производители сталкиваются с проблемой прогоркания фаршей, в том числе и фарша из мяса птицы механической обвалки. Эта проблема возникает из-за ряда причин: залежавшаяся куриная жировая ткань, повышенная зажиренность, содержание в фарше различных примесей, несоответствующие санитарные условия производственного участка. Прежде всего, прогоркание фаршей ММО происходит из-за окисления жиров.
Способствует прохождению данного процесса: повышенная температура, свободный доступ кислорода, прямой солнечный свет, присутствие ионов металлов переменной валентности. В результате воздействия этих факторов на жиры происходит накопление различных продуктов распада, ухудшающих органолептические свойства (появляется неприятный вкус и запах, изменяется цвет и т.д.) и пищевую ценность продуктов.
Следовательно, для предотвращения окислительной порчи необходимо исключить воздействие перечисленных факторов. Контролировать окисление жиров в мясных продуктах можно с помощью применения антиокислителей.
Следует помнить, что антиоксиданты не могут компенсировать низкое качество мясного и жирсырья и грубое нарушение правил промышленной санитарии и технологических режимов. Если концентрация пероксидов или свободных кислот в сырье изначально выше нормы, а тем более если изменились его органолептические характеристики, то применение антиоксидантов уже бессмысленно. В производстве мясных продуктов целесообразно использовать не индивидуальные антиоксиданты, а их смеси. Это, прежде всего, позволяет увеличить срок действия и эффективность вносимых в продукт антиокислителей, поскольку все смеси имеют более сильные антиокислительные свойства.
Некоторые современные тенденции
Помимо расширения использования многокомпонентных смесей продолжает расти интерес к антиоксидантам натурального происхождения. Известно, что способностью замедлять окисление жиров обладают некоторые травы, специи и их экстракты. Одним из таких растений является розмарин, экстракты которого можно использовать в качестве ингибитора окисления. Еще одним источником природного антиоксиданта дигидрокверцетина является лиственница.
Результаты экспериментальных исследований позволяют предположить, что экстракты толокнянки, зверобоя, коры дуба также тормозят процессы. Антиокислительная эффективность этих экстрактов объясняется особенностями химической структуры и концентрацией биологически активных веществ. Ученые считают, что антиокислительная активность растительных экстрактов сравнима с эффективностью синтетических антиокислителей бутилгидроксианизола и бутилгидрокси-толуола и превосходит активность токоферолов.
Тем не менее, есть определенные сложности в применении некоторых природных антиоксидантов. Особенностью этих продуктов является то, что в экстрактах сохраняются вкус и запах, характерный для самого растения, что может негативно сказываться на органолептических свойствах готового продукта. Другая проблема, на которую указывают специалисты, — высокие цены на природные антиоксиданты.
На рынке представлен широкий перечень антиокислителей от ведущего украинского производителя «Alma-Veko, Food». Антиокислители компании широко известны и применяются в различных отраслях пищевой промышленности. «Alma-Veko, Food» производит безопасные и эффективные пищевые добавки для защиты продуктов от преждевременной порчи.
