Len i konopie włókniste

Stabilizacja

oksydacyjna mięsa

i jego przetworów

Zbigniew J. Dolatowski

Katedra Technologii Mięsa

i Zarządzania Jakością

Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Oksydacja – utlenianie –

żywność

jeden z głównych parametrów jakości

Objawy:

barwa
zapach
tekstura

Skutek:

obniżenie wartości biologicznej
tworzenie związków toksycznych

Tlen – pierwiastek życia

Ok. 54% atomów ziemi (tlenki H

Atmosfera:

Ok. 21% czystego tlenu (w dolnych

warstwach)

Podczas spoczynku wdychamy około

1,6 litra tlenu

Podczas wysiłku nawet 15 x więcej

Tlen – pierwiastek śmierci i

życia

organizmy

anaerobowe

–

drobnoustroje (tlen-śmierć)
organizmy

aerobowe

niezbędność tlenu w atmosferze
podwyższenie tlenu - niekorzystne

działanie, zabójcze, lecznicze w

sytuacjach kryzysowych np. wyparcie

tlenku węgla, leczenia zgrzeli

gazowej (bakt. Cl. botulinum)

Tlen cząsteczkowy O

–

utleniacz

tlen utlenia substancje – pobiera od nich

elektrony
sam tlen ulega redukcji

+ 4e

+ 4H

→ 2H

Reakcja jest egzoergiczna (uwalnia

energię)

Reaktywne formy tlenu

cząsteczka tlenu nie zawsze ulega
pełnej redukcji (mechanika kwantowa)

tlen mając dwa niesparowane elektrony
mógłby wejść w reakcję z cząsteczką
mającą dwa niesparowane elektrony

brak cząsteczki do reakcji
dwuelektronowej powoduje, że tlen
wstępuje na drogę reakcji
jednoelektronowej (przegrupowania
na orbitali), tworząc aniorodnik
ponadtlenkowy

+ e

→ rekatywna cząsteczka

+ e

+ 2H

→ H

Wolny rodnik

grupa atomów zdolna do
samodzielnego istnienia mająca
jeden lub więcej niesparowanych
elektronów

wysoka reaktywność (pozbywają się
lub przyłączają elektrony)

Woda

O ↔ H

+ OH

(proton, anion)

odrywa się proton H

(bez elektronu)

dwa elektrony pozostają przy atomie

tlenu

Woda c.d.

Rodnik hydroksylowy – to co innego niż

anion hydroksylowy

O → H

+ e

+ → ˙OH

(potrzebna energia – promieniowanie

jonizujące)

Układ jest gotowy do szybkiej reakcji

Wzbudzone formy są bardzo aktywne
i zostały nazwane

reaktywne formy

tlenu

Reagują ze składnikami żywności

Trzy typy reakcji:

inicjacja
propagacja
terminacja

Reaktywne formy tlenu (RFT)

Rodniki:

- anionondatlenkowy

OH˙

- hydroksylowy

- nadtlenkowy

RO˙

- alkoksylowy

- hydronadtlenkowy

Reaktywne formy tlenu (RFT)
c.d.

Nierodniki:

- nadtlenek wodoru

HOCl

- kwas podchlorynowy

- ozon

- tlen singletowy

Wpływ tlenu

MAP- tlen- czerwone mięso-oksymioglobina
Zmiany:
-pogorszenie kruchości (sieciowanie miozyny

przez mostki disiarczkowe – zmniejszenie

wolnych grup tiolowych, lub denaturacja

białek przez wysokie stężenie tlenu

-wzrost wartości wskaźnika TBARS,
-zmniejszenie poziomu witaminy E,
-zmiany smaku i zapachu- jełki, starzyzny

Wpływ tlenu

-Mieszanina askorbinianu i

cytrynianu w obecności tlenu
intensyfikuje oksydacje białek, a
hamuje utlenianie tłuszczu,

-otoczenie tlenu zwiększa ilość

tlenków cholesterolu (15 dni-
100%)- substancje toksyczne-
arterioskleroza, nowotwory

Powstawanie wolnych

rodników

promieniowanie jonizujące
ultradźwięki (kawitacja)
promieniowanie nadfioletowe
światło
utlenianie komórkowe (reakcje powszechne

w komórkach)
utlenianie ksenobiotyków – substancje obce

dla komórki – pożywienie, leki, trucizny
łańcuch oddechowy – najważniejsze źródło

wolnych rodników

Wolne rodniki – organizmy

żywe

regulowanie metabolizmu
udział w procesach fizjologicznych
starzenie komórek – apoptoza

Konieczność:

tworzenia równowagi między RFT

(wolne reaktywne rodniki), a

potencjałem przeciwutleniającym

Wzrost RFT – stres oksydacyjny –

przyczyna licznych chorób

Destrukcyjny wpływ RFT

peroksydacja lipidów
utlenianie białek
reakcje z kwasami nukleinowymi
cukrowce (glukoza ulega utlenianiu)
stany patologiczne

Bogata literatura na temat wpływu RFT

na różne choroby: nowotworowe,

cukrzyca, choroby nerek, nadciśnienie,

miażdżyca i inne.

Przeciwutleniacze tkanki

mięśniowej

Procesy utleniania:

lipidy:

tworzenie wolnych rodników

aldehydy, wodoronadtlenki lipidowe

(dialdehyd malonowy)

białka:

blokowanie grup tiolowych,

tyrozylowych itp.

Przeciwutleniacze tkanki

mięśniowej c.d.

sieciowanie białka

: tworzenie

nowego układu struktury, obniżenie

wartości biologicznej, utrata funkcji

biologicznej (in vivo)

utlenianie DNA

(uszkodzenia kodu

genetycznego)

Przeciwutleniacze

In vivo:

trzy linie obrony:

enzymy przeciwutleniające

(peroksydaza glutationowa, katalaza,

dysmutaza)

białka

wiążące prooksydacyjne jony

metali

hydrofilowe i hydrofobowe

niskocząsteczkowe

związki

antyoksydacyjne

(witaminy C, E)

Przeciwutleniacze c.d.

In vitro – w żywności
·

enzymy

– nie funkcjonują (procesy

przetwórcze)

· podstawowa linia obrony –

niskocząsteczkowe związki

przeciwutleniające

naturalne lub

sztuczne (BHT, BHA, TBHQ, kwas

askorbinowy)

Oksydacja składników mięsa

Substancje

tłuszcz (fosfolipidy, triacyloglicerydy,
cholesterol)
białka (barwniki, inne)

Prooksydanty

metale (Cu, Fe; anty- i prooksydanty )
RFT – wolne rodniki
enzymy

Przeciwutleniacze w mięsie

Rozpuszczalne w tłuszczach

>tokoferole (witamina E)- chroni

cholesterol przed utlenieniem;

>karotenoidy;
>koenzym Q (ubichinon);
>skoniugowany kwas linolowy-
-zmniejsza kumulację kwasów

nienasyconych;

Przeciwutleniacze w mięsie

c.d.

Rozpuszczalne w wodzie:

>kwas askorbinowy (wit. C);
>karnozyna, anseryna;
>glutation (GSH);
>poliamidy (putrescyna, spermidyna);
>pochodne adeniny;
>kwas moczowy;
>peptydy, aminokwasy, selen

Przeciwutleniacze w mięsie

c.d.

Enzymy:

katalaza;

>dysmutaza;
>peroksydaza glutationowa;
>białka z dużą ilością cysteiny i

tyrozyny

Substancje bioaktywne w
mięsie

Komponenty aktywne fizjologicznie w

mięsie:

-L-karnityna,
-koenzym Q

10 (ubichinon),

-karnozyna,
-anseryna,
-kwas liponowy,
-sprzężone dieny kwasu linolowego (CLA),
-bioaktywne peptydy

L-karnityna

Działanie:
-w przemianach tłuszczu-spalanie,
-wzrost sprawności fizycznej,
Niedobór:
-choroby serca,
-poprawa koncentracji przy chorbie

Alzheimera

Koenzym Q

Działanie:
-transport elektronów w procesie utleniania,
-skuteczny przeciwutleniacz,
-regeneracja przeciwutleniaczy,
-metabolizm fosfolipidów,
-podnoszenie wydolności serca,
-obniżenie nadciśnienia tętniczego,
-opóźnienie starzenia (zmniejszenie stresu

oksydatywnego)

Karnozyna i Anseryna

Działanie:
-bufor pH,
-właściwości przeciwutleniające,
-hamowanie pewnych reakcji proteolitycznych,
-substancja antystarzeniowa,
-tworzenie kompleksów z jonami metali

(miedź, cynk, kobalt),

-hamuje wzrost Helicobacter pylori,
-neuroprzekaźnik

Karnozyna i Anseryna

Występowanie:
-mięso czerwone i białe,

Brak w innych produktach

żywnosciowych

Tauryna

Kwas 2-aminoetanosulfonowy (nie jest

składnikiem białek)

Działanie:
-powstawanie sprzężonych kwasów żółciowych,
-rozwój siatkówki i układu nerwowego,
-osmoregulacja,
-modulowanie poziomu wapnia,
-wzmacnia siłę skurczu mięśnia sercowego,
Dodawana do napojów energetyzujących

Tauryna

Występowanie – synteza:
-pobranie z pożywieniem (owoce

morza,mieso, ryby,

-synteza z metioniny i cysteiny,
-reasorbcja w nerkach

Sprzężone dieny kwasu

linolowego (CLA)

Powiązanie podwójne może być w różnych

miejscach łańcucha konfiguracji trans i cis

Działnie:
-antyrakowe (hamowanie śmierci komórek),
-hamowanie otyłości,
-hamowanie miażdżycy,
-regulacja cholesterolu LDL:HDL,
-wpływ na układ immunologiczny i kostny,
-wpływ na poziom cukru – problem badany