Одной из наиболее значимых для качества пищевых продуктов при хранении являются реакции разложения липидов в результате их самоокисления [14]. При этом образуются активные промежуточные соединения, в основном ненасыщенные или насыщенные альдегиды или кетоны, а также глиоксаль, метилглиоксаль (подобно реакции Майяра) и малоновый диальдегид. Альдегидами, образующимися из олеиновой кислоты, чаще всего являются октаналь и нонаналь, из линолевой кислоты – гексаналь, (Е)-2-гептаналь, (Z)-и(Е)-2-октеналь, (E,Z)-и(Е,Е)-2,4-декадиеналъ. Линолевая кислота образует в этом случае сложную смесь альдегидов, содержащую высокий процент (Е,Z)-2,4-гептадиеналя [14].
Антиоксиданты ингибируют самоокисление липидов. Общая антиокислительная активность пищевого продукта складывается из согласованного участия всех присутствующих в нем антиоксидантов. В сырьевых материалах основной вклад в антиокислительную активность вносят аскорбиновая кислота и полифенолы (токоферолы, флавононы и функциональные производные коричной кислоты). В случае обработанных продуктов необходимо также учитывать продукты реакции Майяра, несмотря на тот факт, что некоторые полифенолы при тепловой обработке разрушаются.
Действительно, некоторые соединения, образующие в результате реакции Майяра, обладают антиокислительными свойствами. Образование некоторых из них изучали на модельных системах, например, на моделях «сахар/аминокислоты» [39] и «мед/лизин» [7]. Результаты этих экспериментов по установлению взаимосвязи между формированием цвета и антиокислительной активностью приведены в работе [42]. Известно, что высокая антиокислительная эффективность обычно связана с образованием коричневых меланоидинов.
Наиболее интересные работы выполнены для продуктов, подвергнутых тепловой обработке при различных температурно-временных условиях, – томатного сока [5], солода [59] и макаронных изделии [6]. Для этих продуктов установлена положительная корреляция между цветом и антиокислительными свойствами. Следует отметить, что такая корреляция установлена в отношении пищевых продуктов, для которых этот феномен является единственным или доминирующим свойством. Это обычно справедливо для пищевых продуктов при полном отсутствии или низком содержании антиоксидантов естественного происхождения (например, для макаронных изделий) или для продуктов, в которых естественные антиоксиданты очень стабильны (например, в томатах). В таких случаях изменения антиокислительных свойств после обработки продукта обусловлено образованием термоиндуцируемых антиоксидантов.
Во многих пищевых продуктах при технологической обработке происходят более сложные химические превращения, особенно это касается продуктов с высоким содержанием полифенолов или продуктов, подвергаемых длительному обжариванию (например, кофейные зерна). В течение первых минут обжаривания антиокислительная активность (измеряемая по степени разрушения полифенолов) возрастает вплоть до достижения цвета, характеризующего среднюю степень поджаривания, и снижается при дальнейшем обжаривании [46]. Следовательно, в таких случаях прямая взаимосвязь между цветом и антиокислительной активностью отсутствует. Этот экспериментальный факт объясняется частичным пиролизом полифенолов и, возможно, продуктов реакции Майяра.
Одна из субструктур меланоидинов хлеба, обладающая антиокислительной активностью, описана в работе [40]. Авторы использовали анализ антиоксидантной активности растворимых (фракций, выделенных из хлебной корки, хлебной мякоти и муки in vitro. Самый высокий антиокислительный потенциал был выявлен у темно-коричневых этаноловых экстрактов из корки, тогда как активность соответствующих фракций из мякоти и муки была незначительной. Проведенный на второй стадии исследований антиоксидантный отбор модельных смесей продуктов реакции Майяра с последующим установлением их структуры показал, что пирроли-ноп-редуктоны являются основными антиокислительными агентами, образующимися из производных гексозы ацетил форм он на и метилового эфира N(α)- ацетил-L-лизина или метилового эфира глицина. Последние были выбраны в качестве модельных субстанций для имитации реакций неферментативного потемнения с боковой цепью лизина или N-концом белков соответственно. Количественный анализ содержания связанного с белком пирролинон-редуктонил-лизина (сокращенно пронил-лизин, 8) выявил его высокое содержание в хлебной корке (62,2 мг/кг), низкое – в мякоти (8,0 мг/кг) и отсутствие – в необработанной муке. Такие показатели содержания пронил-лизина хорошо коррелируют с общей антиокислительной активностью различных частей хлеба. Следует отметить, что с точки зрения антиокислительной эффективности могут оказаться важными и другие субструктуры меланоидинов.