Antioxidanți Alimentari

Globalizarea, dezvoltarea societăţii, a afectat în mod inevitabil şi industria alimentară. A apărut necesitatea obţinerii de alimente de calitate superioară prin procedee complexe. În prezent alimentele parcurg de la obţinere până în momentul utilizării finale, de cele mai multe ori, o perioadă lungă de timp, perioadă în care, pe timpul transportului şi depozitării, sunt expuse influenţei unor factori care tind să modifice calitatea acestora. Una din cauzele majore ale deteriorării alimentelor este oxidarea. Oxidarea este un fenomen care afectează caracteristicile organoleptice şi nutriţionale ale alimentelor prin modificarea, în principal, a acizilor graşi, a unor aminoacizi şi a unor vitamine. Lipidele din alimente sunt principalii constituenţi afectaţi de oxidare, iniţiind o cascadă de reacţii chimice care au ca rezultat final reducerea semnificativă a calităţii alimentelor.

Oxidarea lipidelor

Oxidarea lipidelor este un proces multi-stadial, cu un determinism plurifactorial, fiind influenţat în alimente de structura chimică (bogăţia în acizi graşi nesaturaţi), starea fizică (lichidă sau solidă), prezenţa sub o formă sau alta a unor prooxidanţi anorganici (ionii ai unor metale: Fe2+, Cu2+, Co2+, Mn2+) sau organici (hemoglobina, mioglobina), preexistenţa unor radicali liberi, existenţa lipazelor, cantitatea şi calitatea (selectivitatea) substanţelor cu rol antioxidant din aliment, modul de procesare a alimentului, modul de ambalare şi condiţiile de depozitare a alimentului.

Schematic, procesul de oxidare presupune trei etape: iniţierea, propagarea şi finalizarea oxidării.

Iniţierea oxidării lipidelor

Oxidarea grăsimilor începe cu apariţia radicalilor liberi, consecinţă a pierderii atomilor de hidrogen din structura acizilor graşi. De regulă este îndepărtat atomul de hidrogen de la nivelul unui atom de carbon care participă la o dublă legătură, ceea ce explică sensibilitatea mai mare la oxidare a acizilor graşi nesaturaţi. Radicalii liberi, datorită faptului că au cel puţin un electron nepereche, se caracterizează prin o mare reactivitate.

Radicalii liberi apar sub influenţa unor iniţiatori ai oxidării (prooxidanţi) dar pot să apară şi în absenţa acestora atunci când oxigenul este activat. Activarea oxigenului se poate realiza prin: (1) trecerea oxigenului de la starea de triplet la starea de singlet; (2) formarea de hidroxi-peroxizi, anioni superoxid sau radicali hidroxil şi (3) formarea complexelor feril oxigen-fier.

În plus, oxidarea acizilor graşi poate surveni sub acţiunea unor sisteme enzimatice (peroxidaze, lipo-oxigenaze, etc.) ce pot activa oxigenul.

R-H => R* + H*

Propagarea.

Odată formaţi radicalii alchil liberi, produşi la etapa de iniţiere interacţionează rapid cu oxigenul molecular, formând radicalii peroxi. Aceştia, fiind instabili, captează rapid atomii de hidrogen de la acizii graşi nesaturaţi din vecinătate, formând hidroperoxizii şi noi radicali alchil liberi. Acest tip de reacţie se poate repeta de câteva mii de ori fiind o reacţie în lanţ.

R* + O2 => ROO*

ROO* +RH => ROOH + R*

Finalizarea oxidării. Întreruperea reacţiilor de degradare în lanţ a acizilor graşi se realizează prin inactivarea radicalilor liberi. Radicalii liberi se pot inactiva în urma reacţiilor între ei, cu formarea de compuşi polimerici stabili.

R* + R* => R – R

R* + ROO* => ROO – R

n(ROO*) => (ROO)n

Hidroxiperoxizii formaţi în faza de propagare reprezintă produşii primari ai oxidării grăsimilor. Aceştia sunt instabili şi se descompun rapid formând produşii secundari ai oxidării care sunt reprezentaţi, în principal, de compuşii carbonilici (aldehide şi cetone).