antioxidanti
DESCRIPTION
.TRANSCRIPT
ANTIOXIDANTIANTIOXIDANTI
Aditivi alimentari care prelungesc durata de păstrare a produselor alimentare, prin protejarea lor faţă de deteriorarea cauzată de reacţiile de oxidare.
DefinitieDefinitie
Degradarea oxidativă a grăsimilor (râncezire)- efecte
- modificarea proprietăţilor senzoriale (gust, miros) definite ca “rânced” care le face
improprii consumului alimentar
- modificarea valorii nutritive prin degradarea acizilor graşi polinesaturaţi (-6 şi -3)
indispensabili organismului uman (acizi graşi esenţiali) şi inactivarea vitaminelor A, D
şi E.
- formarea de substanţe toxice care lezează mucoasa gastrică cu scăderea
coeficientului de utilizare digestivă a alimentelor;
- modificări ale culorii, produşii de oxidare ai grăsimilor producând o inchidere a culorii
alimentelor.
Reacţia de autooxidareReacţia de autooxidare
CH CH2R CH CH CH- H
CH CHR CH CH CHinitiator
radical alil
A. IniţiereA. Iniţiere
B. PropagareB. Propagare
O
O2CH CHR CH CH CH + CH CHR CH CH CH
Oradical peroxil
O
CH CHR CH CH CH
Oradical peroxil
+ CH CH2R CH CH CH
O
CH CHR CH CH CH
OH
+ CH CHR CH CH CH
hidroperoxid radical alil
O
CH
O
+
O
CH
O
CO O
O
H
H O
C
dimerizareC O + H
OH
C
C. IntrerupereC. Intrerupere
O
CH CHR CH CH CH
OHhidroperoxid
saumetale
O
CH CHR CH CH CH + OH
radical alcoxil
O
CH CHR CH CH CHscindare vinilica
O
CH CHR CH + CH CHradical vinil
CH CH + OH CH CHHO CH2CHO ox. CH2HOOC
Descompunerea hidroperoxiduluiDescompunerea hidroperoxidului
Reacţia de oxidare fotosensibilizată (reactie tip « ene »)Reacţia de oxidare fotosensibilizată (reactie tip « ene »)
Sensh 1Sens 3Sens
3Sens + 3O2 Sens + 1O2
Mecanismul de generare al Mecanismul de generare al oxigenului singlet oxigenului singlet 11OO22
CH CH CH2 + 1O2 CH CH CH2
O O
CH CH CH
O O H
CH CH CH
O OHtrans
Oxidarea catalizată de enzime - lipooxigenazeOxidarea catalizată de enzime - lipooxigenaze
Modul de acţiune al antioxidanţilorModul de acţiune al antioxidanţilor
- captează oxigenul singlet şi astfel inhibă reacţia de iniţiere a procesului;
- reacţionează cu radicalii peroxil şi respectiv alchil generând alţi radicali mai stabili,
care nu sunt capabili să continue lanţul de reacţii şi deci inhibă reacţiile de propagare;
- descompun peroxizii şi deci impiedică continuarea lanţului de reacţii ;
- formează chelaţi cu metalele şi astfel impiedică atât reacţia de iniţiere cât şi
descompunerea produşilor de reacţie, hidroperoxizii.
Tipuri de antioxidanţiTipuri de antioxidanţi
- primari primari - - inhibă sau încetinesc procesul de oxidare prin captarea radicalilor liberi
- secundari secundari - - acţionează prin captarea oxigenului singlet (tocoferoli, carotinoide) descompunerea hidroperoxizilor în specii non-radicalice (amine, compuşi cu sulf) formeză chelaţi cu metalele grele (acid ascorbic, acid citric), inhibă lipoxigenaza (flavonoide, acizi fenolici, galaţi) absorb radiaţia UV
Efect sinergeticEfect sinergetic
Eficacitatea amestecului este mai mare decât suma eficacităţilor componenţilor
SS = PI= PI1212 – (PI – (PI11 + PI + PI22) >0) >0 unde PI1, PI2 şi PI12 prezintă perioadele de inducţie ale procesului de oxidare în prezenţa fiecărui antioxidant în parte şi respectiv în
prezenţa amestecului
% sinergism =PI12 - (PI1 + PI2)
PI1 + PI2x 100
Criterii de alegere a antioxidanţilor alimentariCriterii de alegere a antioxidanţilor alimentari
- compatibilitatea cu produsul alimentar
- efectul sinergetic al diferiţilor compuşi
- modul de prelucrare sau de utilizare al produsului alimentar- efect “carry through”
- solubilitatea şi dispersabilitatea antioxidantului
- modificarea culorii produselor
- pH-ul produsului alimentar
- compoziţia alimentului, care poate conţine deja antioxidanţi naturali
- modul de aplicare al antioxidantului
Antioxidanti naturaliAntioxidanti naturali
TocoferoliiTocoferolii
(CH2-CH2-CH2-CH)3CH3
CH3
(CH2-CH2-CH2-CH)3CH3
CH3
(CH2-CH2-CH2-CH)3CH3 CH3
(CH2-CH2-CH2-CH)3CH3 CH3
*
*
*
*
CH3
O CH3CH3
H3C
HO
-tocoferol
O CH3
CH3
CH3
H3C
HO
O CH3CH3
HO
O CH3CH3
HO
-tocoferol -tocoferol
-tocoferol
O
CH3
CH3
H3C
HO
CH3
R
LOO +
O
CH3
CH3
H3C
O
CH3
R
+ LOOH
O
CH3
CH3
H3C
O
CH3
R
radical -tocoferil
O
CH2
CH3
H3C
HO
CH3
R
Dimer
O
CH3
CH3
H3C
O
CH3
R
LOO
O
CH3
CH3
H3C
O
CH3
RO
OL
peroxid de -tocoferil
O
CH3
CH3
H3C
O
CH3
ROL
-tocoferilchinona
+ e -
Modul de actiuneModul de actiune
Surse naturaleSurse naturale
- apele alcaline obţinute la dezodorizarea cu abur a uleiurilor vegetale (soia)
10% Amestec tocoferoli + steroli + acizi grasi liberi
tratare cu CaCl2, acid clorhidric, prin cristalizare sau prin extracţie
săruri greu solubile de calciu esterificare şi apoi distilare
esterificarea sterolilor cu acizii graşi liberi aflaţi în exces separarea tocoferolilor prin distilare
extract bogat în tocoferoli - E 306 ; -tocoferol - E 307 - tocoferol - E 308 ; -tocoferol - E 309
Acidul ascorbic şi derivaţii săiAcidul ascorbic şi derivaţii săi
OO
HO OH
CH
OH
CH2OH OO
O OH
CH
OH
CH2OH- e -, - H
+ e -, + H
acid ascorbic radical ascorbil
OO
O O
CH
OH
CH2OH- e -, - H
+ e -, + H
acid dehidroascorbic
Mod de actiune
- captează oxigenul singlet 1O2
- formează chelaţi cu metalele grele - regenerează forma antioxidantă a tocoferolilor- efect sinergetic
Acidul L-ascorbic - vitamina C, E 300
L-ascorbatul de sodiu - E 301
L-ascorbatul de calciu - E 302 hidrosolubile
Ascorbil palmitat - E 304
Ascorbil stearat - E 305 liposolubile
Acidul izoascorbic - acidul eritorbic, E 315
Erisorbatul de sodiu - E 316
HO OH
HOCH2OH
O
acid ascorbic
C
H
H O
HO OH
HOCH2
HO
O
acid izoascorbic
CH
H O
înlocuitor mai ieftin al vitaminei C
LecitinaLecitina
CH2
CH
CH2
OCOR1
OCOR2
O P O
O-
O
CH2CH2N+(CH3)3
fosfatidilcolina (PC)
CH2
CH
CH2
OCOR1
OCOR2
O P O
O-
O
CH2CH2NH2
fosfatidiletanolamina (PE)
CH2
CH
CH2
OCOR1
OCOR2
O P O
O-
O
CH2CHNH3+
COO-
fosfatidilserina (PS)
CH2
CH
CH2
OCOR1
OCOR2
O P O
O-
O
OH
OH OH
OH
OH
fosfatidilinozitol (PI)
CH2
CH
CH2
OCOR1
OCOR2
O P OH
O-
O
acid fosfatidic (PF)
E 322
Mod de actiuneMod de actiune
- reducerea non-radicalică a peroxizilor (PC, PE, PS)
- formeaza săruri nedisociate cu metalele grele (PF)
efect sinergetic cu tocoferolii sau asorbil palmitat
Antioxidanţi de sintezăAntioxidanţi de sinteză
Butilhidroxitoluen (BHT)- E 321
tBu
CH3
tBuOH
CH3
OH
+ CH2 CCH3
CH3
H+
2
tBu tBuOH
+ +CH2O NH(CH3)2
tBu
CH2N(CH3)2
tBuOH
H2/Ni120oC
tBu
CH3
tBuOH
+ NH(CH3)2
- stabil la temperaturi înalte - prezintă efect “carry through” utlizat pentru produsele de panificaţie. - solubil în grăsimi şi insolubil în apă- antrenabil cu vapori de apă
Butilhidroxianisol (BHA)Butilhidroxianisol (BHA) - E - E 320320
OCH3
tBuOH
OCH3
OHCH2 C
CH3
CH3
H+
OCH3
OH
+tBu
OH
OH
CH3OH
H+
90% Efect sinergetic - BHT-BHA
OH
OCH3
+ ROO
tBuO
OCH3
tBu
+ ROOH
O
OCH3
tBuOH
CH3
tButBu
+
O
OCH3
tBuOH
CH3
tButBu
+
BHA
BHT
terţ-Butilhidrochinona, TBHQ - E 319
- cel mai bun antioxidant pentru uleiurile de prăjire si pentru produsele prajite
CH3 O C
CH3
CH3
CH3
MTBE
H+
CH3 OH + CH2 C
CH3
CH3
izobutena
OH
OH
CH2 C
CH3
CH3+H+
OH
OH
tBu
CH2 C
CH3
CH3
izobutena
H+
oligomeri de poliizobutena
TBHQ
- nu mai este inclusă în ultima variantă (directiva 95/2/EC) - aprobata in USA si Australia
OH
OHHO
COOR
Esterii acidului galicEsterii acidului galic
R= C3H7 Galat de propil - E 310
C8H17 Galat de octil - E 311
C12H25 Galat de dodecil - E 312
- Galatul de propil, solubil in apa, formeaza combinatii complexe cu metalele –determina inchiderea culorii, se foloseste impreuna cu vit. C- efect sinergetic
- Stabilitate termică scăzută - efect “carry through” slab pentru produsele alimentare care suferă tratamente termice (uleiuri de prăjire, produse de panificaţie) – utilizat impreuna cu BHT si BHA- efect sinergetic
Acidul 3,3-tiodipropionic şi esterii săiAcidul 3,3-tiodipropionic şi esterii săi
Acidul 3,3-tiodipropionic - E 388 Tiodipropionatul de lauril - E 389
Tiodipropionatul de stearil - E 390
Antioxidanti secundari- descompun peracizii
R C
O
O OH2 SCH2CH2COOH
CH2CH2COOH+ R C
O
OH2 SCH2CH2COOH
CH2CH2COOH
O
O
acid tiodipropionic acid tiodipropionic sulfona
CH2 CH CN2 + H2SCH2 CH2 CN
CH2 CH2 CN
SH2O
SCH2CH2COOH
CH2CH2COOH
acid tiodipropionic