Окисление липидов – одна из основных проблем потери качества пищевыми продуктами, процесс, в ходе которого кислород вступает в реакции с ненасыщенными липидами. Хотя процесс окисления липидов является термодинамически выгодным, прямая реакция между кислородом и даже сильно ненасыщенными липидами кинетически затруднена [1]. Поэтому необходима активизация запуска цепных реакции е участием свободных радикалов. Предполагают, что окисление липидов инициируется и поддерживается рядом химических реакций, включая образование синглетного кислорода, ферментативное и неферментативное образование частично восстановленных или свободных радикалов кислорода (то есть перекиси водорода, гидроксильных радикалов), активных железо-кислородных комплексов, а также термическое или катализируемое железом гемолитическое расщепление гидропероксидов. Детализированные механизмы этих реакций мы здесь не приводим, поскольку они достаточно подробно описаны в других главах данной книги и работах [2, 3]. Тем не менее сложный механизм процесса окисления означает возможность одновременного образования целого ряда продуктов, тип и концентрация которых зависит от нескольких основополагающих факторов. К ним можно отнести концентрацию кислорода в окружающей продукт среде, площадь поверхности, подвергающейся воздействию кислорода, состав жирных кислот липидов, уровни содержания эндогенных антиоксидантов или катализаторов окисления и, наконец, температуру хранения продукта.
Конечным результатом действия кислорода на липиды является образование их гидропероксидов, последующие реакции которых приводят к образованию летучих компонентов с низкой молекулярной массой (в частности, альдегидов и кетонов), Вкус и запах низкомолекулярных продуктов окисления делает пищевой продукт неприятным, а его качество – неприемлемым для потребителя. Такое органолептическое восприятие называют прогорклостью, которая, конечно, является субъективным показателем качества пищевых продуктов, поскольку один потребитель может считать продукт невкусным или с неприятным привкусом, тогда как для другого его вкус вполне приемлем. Такие различия и восприятии прогорклости отражают особенности культуры питания, индивидуальные генетические различия, возраст и т.д. [4], поэтому применение аналитических методов для измерения степени прогорклости дает очевидные преимущества – в частности, возможность более объективной оценки. Считается, что объективно оцепить прогорклый посторонний привкус может и прошедшая обучение группа дегустаторов, а если они недостаточно подготовлены, то для их подбора можно использовать специальные тесты на остроту восприятия. Тем не менее, аналитические измерения могут дать дополнительную информацию о механизмах происхождения прогорклости. Кроме того, в этом случае порог восприятия будет настолько низким, что человек уже не ощущает посторонних привкусов, даже если они обусловлены присутствием продуктов окисления липидов. Следовательно, аналитические измерения позволяют обнаружить прогорклость или вещества, предшествующие ее возникновению, на более ранних стадиях. Например, тесты на эффективность антиоксидантов позволяют уменьшить продолжительность испытаний благодаря более раннему обнаружению основных продуктов окисления. Наконец, органолептическая оценка требует значительного количества образцов и достаточно большой группы подготовленных дегустаторов. Использование органолептического анализа для массового исследования разнообразных способов технологической обработки или видов продуктов требует больших затрат времени и средств (особенно если не ясно, являются ли образцы улучшенными вариантами).
Высказано предположение, что продукты окисления липидов влияют на цвет и пищевую ценность продуктов [5]. Важные с точки зрения пищевой ценности ненасыщенные жиры, например п-3 жирные кислоты, в очищенном рыбьем жире разлагаются [6], однако степень, до которой их молекулы расщепляются в пищевых продуктах типа рыбного филе, все еще полностью не ясна [7]. В настоящей главе мы не будем рассматривать влияние процесса окисления липидов и его продуктов на цвет и качество пищевых продуктов, но при этом необходимо помнить, что они являются важными факторами, влияющими на потребительское восприятие качества липидсодержащих пищевых продуктов.
Цель данной главы – представить основные аналитические методы измерения степени окисленности липидов. При рассмотрении того или иного метода измерения мы рассмотрим возможные проблемы и сравним относительные достоинства и недостатки каждого метода. Кроме того, мы постараемся оценить степень корреляции аналитических измерении с органолептической оценкой, в том числе взаимосвязь между присутствием основных продуктов окисления и органолептическим восприятием прогорклости. Установление такой зависимости играет ключевую роль в установлении степени приемлемости любых инструментальных методов анализа для оценки качества пищевого продукта.
