Антиоксиданты в пищевых добавках

Антиоксиданты в пищевой промышленности. Зачем добавлять антиокислители в пищу

Антиоксиданты в пищевой промышленности играют обычную для себя роль – предотвращают окисление. Если вкратце, то добавление антиокислителей в жиры и жиросодержащую пищу позволяет предотвратить их прогоркание. Продукты из фруктов и овощей под воздействием этой добавки не темнеют, а вино , пиво и большинство безалкогольных напитков не окисляются.

Все пищевые антиокислители можно разделить на три класса. Первые – это собственно антиоксиданты. Второй класс составляют вещества-синергисты антиокислителей. Третья группа состоит из так называемых комплексообразователей.

Действие антиоксидантов первого класса проще всего объяснить на примере растительных масел. Если бы человечество не додумалось использовать антиоксиданты в пищевой промышленности, то срок хранения масел и жиров был бы намного короче, чем мы привыкли. Дело в том, то вся жирная пища содержит в себе липиды (клетки жира), а те в свою очередь – ненасыщенные жирные кислоты .

Когда эти кислоты вступают в контакт с воздухом, запускается процесс окисления, в результате чего меняется химический состав продукта и у него появляется горький привкус.

Присутствие в жире антиоксидантов существенно замедляет процесс окисления.

Вещества-синергисты сами по себе не обладают свойствами антиокислителей, но они могут усиливать эффективность содержащихся в продукте антиоксидантов. А представители третьей группы, вступая в разные химические реакции, запускают в продукте антиокислительные процессы.

Распознать присутствие антиоксидантов в продуктах питания легко, если знать, какими индексами они обозначаются. В международной системе добавки-антиокислители – это Е300 и выше.

Антиоксиданты примеры. Минералы-антиоксиданты

Минералы-антиоксиданты – это макро- и микросоединения, которые позволяют не только усилить положительное влияние витаминов-антиоксидантов, но и способствуют снижению числа аллергических реакций, стимулируют работу иммунитета, выступают в качестве противораковых компонентов. Благодаря их приему можно получить сосудорасширяющий и антибактериальный эффект.

К минералам-антиоксидантам относятся:

Селен. Этот минерал является элементом фермента под названием глутатион-пероксидаза. Селен оказывает благотворное влияние на печень, сердце и легкие, позволяет иммунитету активнее бороться с инфекционными заболеваниями, усиливает защитные свойства наружной оболочки клеток. Минерал препятствует окислительно-восстановительным реакциям металлов. Если селена в организме недостаточно, то польза других антиоксидантов сводится к нулю. Более того, они начинают поддерживать разрушительные процессы, которые осуществляются за счет действия свободных радикалов. (читайте также: Селен – противораковый минерал! ).

Медь. Этот минерал является элементом фермента супероксиддисмутазы, который активно борется с вредоносными окислителями. Медь принимает непосредственное участие в клеточном обмене. Если в организме имеется недостаток этого минерала, то в первую очередь страдает работа иммунной системы, что приводит к более частым инфекционным болезням.

Марганец способствует усвоению витаминов-антиоксидантов, а также позволяет мембранам клеток противостоять атакам свободных радикалов.

Цинк. Этот антиоксидант способствует восстановлению повреждений и разрывов в структуре ДНК, позволяет лучше всасываться витамину А и способствует поддержанию его нормального уровня в организме.

Хром принимает участие в жировом и углеводном обмене, повышает работоспособность организма, ускоряет трансформацию глюкозы в гликоген.

Антиоксиданты это простыми словами. Что такое антиоксиданты, свойства, в чем содержатся?

Антиоксиданты – это различные витамины, минералы и фитохимические вещества, которые содержатся в растениях и некоторых продуктах животного происхождения. Антиоксиданты действуют путем нейтрализации воздействия свободных радикалов и их иногда называют «поглотителями свободных радикалов».

Простыми словами, антиоксида́нты (они же антиокислители, консерванты) — вещества, которые подавляют течение физиологических и физико-химических (главным образом ферментативных) процессов.окисления в человеческом организме

Врачи говорят, что свободные радикалы возникают, когда окисление в организме создает нестабильные молекулы. Эти «свободные радикалы» крадут электроны у других молекул, что может привести к повреждению ДНК клеток. Слишком много таких нестабильных реактивных молекул в организме может привести к определенным хроническим заболеваниям, которые трудно поддаются лечению.

Антиоксиданты необходимы для нормальной работы почек, печени и пищеварительной системы. Поглотители свободных радикалов также необходимы для снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний и рака.

Основная причина, по которой важно есть продукты, богатые антиоксидантами, заключается в том, что организм не может самостоятельно вырабатывать антиоксидантные витамины. Жизненно важно питаться хорошо сбалансированной диетой, содержащей антиоксиданты, которые помогут сохранить правильный баланс и укрепить ваше здоровье.

В статье вы узнаете, как ученые измеряют уровни антиоксидантов в продуктах питания.

Что такое антиоксиданты и как они работают. Что такое антиоксиданты?

Во всех клетках нашего организма в результате энергетических процессов непрерывно образуются свободные радикалы – химически активные вещества, способные повреждать клеточные структуры, в том числе ДНК. По сути, они являются отходами жизнедеятельности клеток и должны быть выведены из организма. Но из-за высокой химической активности они способны разрушать клеточные мембраны, внутренние структуры клеток и ДНК, провоцируя преждевременную гибель клеток и даже развитие онкологических заболеваний.

Антиоксиданты – это особые вещества, защищающие клетки от повреждений. Они способны быстро связывать и обезвреживать свободные радикалы, преобразуя их в нейтральные вещества, легко выводимые из организма. К антиоксидантам относится большое количество веществ разной природы. Так выраженными антиоксидантными свойствами обладают витамины C, A, E и практически все каротиноиды (ликопин, бета-каротин, лютеин).

Антиоксиданты необходимы всем тканям и органам. Потребность в этих веществах значительно возрастает у людей, занятых тяжелым трудом или активно занимающихся спортом. Приспособленность мышц к длительной работе зависит от митохондрий, в которых вырабатывается энергия. И именно митохондрии наиболее подвержены повреждениям со стороны свободных радикалов.

Важно! Продукты, богатые антиоксидантами, должны присутствовать в каждом приёме пищи, поскольку наш организм не способен самостоятельно вырабатывать или накапливать их.

Антиоксидантов практически нет в пище животного происхождения, также их содержание невелико в злаках и другой высококалорийной пище. Рекордсменами по антиоксидантам являются ягоды (особенно голубика, клюква, черника, малина и земляника). Также их много в зелени, разноцветных фруктах и овощах.

Антиоксиданты препараты. Пептидные и нуклеиновые препараты

Антиоксиданты этой группы препаратов используют как в комплексной, так и в моно-терапии. Наиболее мощными антиоксидантами в таблетках из списка являются аптечные препараты:

Глутаргин. В нем присутствует аргинин и глютаминовая кислота. Он создает гипоаммониемический эффект и отличается антиоксидантной, антигипоксической и кардиопротекторной активностью. Назначают при циррозе печени, гепатитах и других болезнях.

Аспаркам, Панангин. Популярные препараты антиоксиданты стимулируют моторику пищеварительной системы, образование АТФ, нормализуют работу сосудов и сердца, а также тонизируют скелетные мышцы.

Кратал, Дибикор. Эти антиоксиданты из аптеки создают гипогликемическое и стрессопротекторное влияние на человеческий организм. Назначаются при диабете и других эндокринных отклонениях, а также при сердечной недостаточности. Кратал можно использовать при вегетоневрозах.

Церебролизин. Основным компонентом этого лекарственного средства антиоксиданта является гидролизат вещества из свиного мозга. Средство уменьшает концентрацию лактата в мозговых тканях, уменьшает нейротоксическое воздействие определенных аминокислот и пр. Назначают препарат при инсультах и отклонениях цереброваскулярного характера.

Актовегин. Это средство антиоксидант в таблетках представляет собой тщательно очищенный гемодиализат крови. В нем присутствуют олигопептиды, нуклеозиды и другие важные компоненты, повышающие приток калия и стимулирующие обмен фосфатов. Средство создает мощный антиоксидантный эффект и используется при поражении ЦНС, органических поражениях глаз и других заболеваниях.

К сожалению, вечно молодой и красивой можно быть только на своей аватарке. В жизни же все по-другому: с возрастом появляются морщины, болезни. И во всех этих бедах виноваты свободные радикалы. Для борьбы с ними можно  использовать натуральные продукты и искусственные антиоксиданты – препараты, которые продаются в аптеках. О них и пойдет разговор.

Антиоксиданты продукты. Список продуктов антиоксидантов

Для педантичных читателей мы подготовили таблицу, содержащую сведения о распределении сильных природных антиоксидантов в самых распространенных продуктах питания. Ориентируясь на данные этой таблицы возможно и самим решить, какие из них и в каком количестве вы считаете полезными для своего здоровья. И так, вот самые сильные природные антиоксиданты, которые вы можете получить употребляя в пищу те или иные продукты.

   К пищевым антиокислителям (антиоксидантам) относятся вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов (см. табл. 1.1, функциональный класс 5). Этот класс пищевых добавок включает три подкласса с учетом их функций:

• антиокислители;
• синергисты антиокислителей;
• комплексообразователи.

   Ряд соединений: лецитины (Е322), лактиты (Е325, Е326) и некоторые другие – выполняют комплексные функции. Перечень антиокислителей, разрешенных к применению в Российской Федерации, приведен в табл. 5.7. Использование антиокислителей дает возможность продлить срок хранения пищевого сырья, полупродуктов и готовых продуктов, защищая их от порчи, вызванной окислением кислородом воздуха, например прогоркание масел и жиров или жировых компонентов пищевых продуктов, биологически ценных веществ, некоторых природных красителей. Окисление масел и жиров — сложный процесс, протекающий по радикально-цепному механизму. Начальными продуктами окисления являются разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды. Они получили название первичных продуктов окисления.

   В результате их сложных превращений образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны и кислоты с различной длиной углеродной цепи, а также их разнообразные производные. На скорость окисления влияет состав пищевых систем, в первую очередь состав и строение липидной фракции, влажность, температура, наличие металлов переменной валентности, свет.

   Накопление продуктов окисления в маслах и жирах, в жировой фракции пищевых продуктов приводит к изменению их свойств, снижению пищевой ценности, порче. Продукты окисления оказывают вредное влияние на организм человека. Замедление или предотвращение окисления масел и жиров имеет большое социальное и экономическое значение.

   Таблица  5.7  

   Антиокислители, разрешенные к применению в Российской Федерации

* СанПиН   232 560-96

   Действие большинства пищевых антиокислителей (антиоксидан-тов) основано на их способности образовывать малоактивные радикалы, прерывая тем самым реакцию автоокисления.

   Синергисты — вещества, усиливающие активность антиокислителей, но сами не обладающие антиокислительными свойствами. К ним относятся соединения, инактивирующие ионы тяжелых металлов с образованием комплексных соединений. В пищевых системах синер-гисты могут проявлять свойства подлинных антиокислителей.

   В общем виде механизм окисления жиров и действия антиокислителей может быть представлен следующим образом; свободный радикал R*, образовавшийся из жирной кислоты или ее ацила, под влиянием ряда факторов, взаимодействуя с кислородом, образует перок-сид-радикал:

R* + O2?ROO*,

способный к взаимодействию с другой ненасыщенной жирной кислотой или ее ацилом R—H. При этом образуется новый свободный радикал и гидропероксид

ROO* + RH?ROOH + R*.

   Медленно протекающая на начальном этапе реакция по мере накопления гидропероксидов и их распада с образованием новых радикалов резко ускоряется:

2ROOH ? ROОT + R* + Н2О.

  Введение антиоксиданта АН приводит к образованию новых радикалов А*, отличающихся значительно большей стабильностью, чем радикалы R*, что приводит к замедлению реакции, а в итоге, при определенных условиях, к ее резкому торможению:

AH + R*?A* + RH;

AH + ROO?ROOH + A*;

A* + R?AR.

   Синергисты SH2 обладают способностью восстанавливать радикалы А*, не реагируя с радикалами ROO*,

SH2 + 2А*?S + 2АН.

Токоферолы (Е306, Е307, Е308, Е309). Природные антиокислителиприсутствуют в ряде растительных масел.

Токоферолы

   В виде смеси изомеров токоферолы в больших количествах содержатся в растительных жирах (500—100 мг%): масле пшеничных зародышей, кукурузном, подсолнечном и др.; в животных жирах их содержание незначительно. Из смеси токоферолов наибольшую S-ви-таминную и наименьшую антиоксидантную активность проявляет а-токоферол, а 5-токоферол, наоборот, проявляет наименьшую витаминную активность и наибольшую антиоксидантную.

   Токоферолы хорошо растворимы в маслах, устойчивы к действию высоких температур, их потери при технологической обработке невелики. Они являются важнейшими природными антиоксид антами. Максимальные уровни содержания их в пищевых продуктах приведены в табл. 5.8.

   Аскорбиновая кислота (Е300) и ее производные (Е301, Е302, Е303, Е304, Е305).

   Аскорбиновая кислота (Е300) и ее натриевая, кальциевая и калиевая соли (Е301, Е302, Е303) применяются в качестве антиокислителей и синергистов при производстве различных пищевых продуктов.

   Аскорбиновая кислота применяется для предотвращения окислительной порчи жировых продуктов, в частности маргарина, топленых жиров, являясь в первую очередь синергистом, восстанавливая фе-нольные соединения и связывая металлы

   Введение аскорбиновой кислоты и ее солей в жировые и другие пищевые продукты повышает, кроме того, их пищевую ценность

   Производные аскорбиновой кислоты — аскорбилпальмитат (Е304) и аскорбилстеарат (Е305) — антиоксиданты с С-витаминной активностью.

   Эфиры аскорбиновой кислоты и высокомолекулярных жирных кислот эффективны при совместном использовании с лецитинами, токоферолами. Не влияют на вкус, запах и цвет пищевых продуктов

   Таблица 5.8

   Максимальный уровень содержания антиокислителей в некоторых пищевых продуктах

* Максимальный уровень измеряется в мг/кг жира в продукте **В мг/кг в пересчете на кислоту.

   Изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота (Е315) и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли (Е316, Е317, Е318). Имеет более ограниченное применение, чем аскорбиновая кислота и ее производные. Обладает значительно меньшей, чем аскорбиновая кислота, витаминной активностью. Эриторбовая кислота и ее соли применяют в мясных продуктах из измельченного мяса, фарша, ветчинных изделиях, консервах. Максимальный уровень содержания в этих продуктах 500 мг/кг, в рыбных пресервах и консервах 1500 мг/кг в пересчете на кислоту

   Производные галловой кислоты: и ролилгаллат (Е310), октилгаллат (Е311), додецилгаллат (Е312). Нижеприведены формула галловой кислоты и общая формула ее эфиров.

   Эфир галловой кислоты

   В качестве пищевых добавок разрешены три эфира: пропилгаллат (Е310), октилгаллат (Е311) и додецилгаллат (Е312). Формулы первых двух представлены ниже.

  Пропилгаллат — белый или светло-кремовый мелкокристаллический порошок без запаха, горьковатый на вкус. В присутствии ионов железа цвет меняется на сине-фиолетовый, окраска исчезает при добавлении лимонной кислоты. Плохо растворим в жирах. Октил- и додецилгаллаты — кристаллические вещества с горьким вкусом, растворимы в жирах и маслах, но нерастворимы в воде. Производные галловой кислоты — хорошие антиоксиданты. Основные синергис-ты — лецитин и лимонная кислота. Допустимая суточная доза 0,2— 0,5 мг/кг массы тела.

   Применяются в растительных и животных маслах, используемых в производстве пищевых продуктов при высоких температурах, в кулинарных жирах, лярде, животном и рыбьем жирах, при производстве сухого молока, сухих смесей для тортов и кексов, в сухих завтраках на зерновой основе, бульонных кубиках.

   Гваяковая смола (Е314). Нерастворимая в воде смесь а-, ?-гваяковых кислот. Выделяется из произрастающего в тропиках дерева Guajacum offinales L или Guajacum sanctum L. Применятся для стабилизации животных жиров.

   трет-Бутилпщрохинон (ТБОХ, ТВНО); 2-трет-бутил-1,4-диок-сибензол.

   Производные фенолов: mpem-бутилгидрохинон (Е319); бугилгид-роксианизол (Е320); бутидгидрокситолуол (Е321) – нашли широкое применение в качестве антиоксидантов.

   трет-Бутилгидрохинон — бесцветное кристаллическое вещество, хороший антиоксидант, применяется для стабилизации растительных жиров и топленого масла, кулинарных жиров. Максимальный уровень содержания 200 мг/кг в жировой фракции продукта. ДСП – 0—0,2 мг/кг массы тела человека.

   Бутилгидроксианизол, БОА, ВНА (Е320). Состоит из смеси двух

изомеров: 2- и 3-трет-бутил-4-гидроксианизола (БОА). Один из наиболее часто применяемых антиоксидантов.

   Устойчив к высоким температурам, нерастворим в воде. Применяется для стабилизации масел и жиров, топленых жиров, шпика соленого, сухого молока, смесей для кексов и концентратов супов. Максимальный уровень 200 мг/кг в жировой фракции продукта. Его активность возрастает в присутствии производных галловой, лимонной и аскорбиновой кислот. ДСП — 0—0,5 мг/кг массы тела человека, при этом должно быть учтено наличие других фенольных антиокислителей.

   Бутилгидрокситолуол, ионон, БГТ, ВНТ, БОТ (Е321). Один из наиболее распространенных синтетических антиокислителей.

   Применяется для стабилизации растительных масел, топленого жира, кулинарных жиров. Ионон термостабилен и не разрушается при выпечке изделий. Применяется при обработке конфетных масс. Максимальный уровень содержания жира в продукте 100мг/кг. ДСД — 0,5 мг/кг массы тела человека.

  Использование производных фенолов позволяет значительно повысить их стойкость. Так, внесение бутилгидроксианизола в лярд в количестве 0,01 % от массы повышает его стойкость в 5—13 раз, а добавление ионона в кулинарный жир повышает его стойкость в 10— 12 раз. Производные фенолов вносят в пищевые продукты в исключительно малых количествах. Их эффективность тем больше, чем длиннее индукционный период окисления. В то же время следует помнить, что все они задерживают процесс окисления жиров только ограниченное время.

  Лецитины (Е322). Антиокислители, эмульгаторы. Их строение и свойство были подробно рассмотрены ранее. Лецитины являются ан-тиоксидантами и синергистами окисления масел и жиров.

   Аноксомер (Е323). Разрешен для применения в России. Используется для стабилизации топленого и растительных масел, кулинарных жиров. Термостабилен. Максимальный уровень в жировой фракции продукта 5000 мг/кг.

  Лактаты: лактат натрия (Е325), лактат калия (Е326).

  Лактат натрия — синергист антиокислителя, влагоудерживающий агент; лактат калия — синергист антиокислителя, регулятор кислотности. Применяются в кондитерском производстве, при производстве мороженого.

   Этилендиаминтетраацетат кальция-натрия (Е385). Антиокислитель, консервант, комплексообразователь.

   Эталендиаминтетраацетат динатрий, трилонг (Е386). Антиокислитель, консервант, синергист и комплексообразователь.

   Соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Хорошие комплексообразователи, способные образовывать стабильные комплексы с металлами, что позволяет их использовать для связывания следов металлов.

   Предупреждают окисление аскорбиновой кислоты в соках, потемнение картофеля, применяются для осветления вина. Константа стабильности комплексов ионов металлов с ЭДТА может быть представлена в виде следующего ряда:

<