A lipidekkel kapcsolatos technológiai szempontok
A növényi szteroidokat legtöbbször növényi olajokból, azok szagtalanítás után visszamaradt melléktermékeiből állítják elő. Legfontosabb forrásaik a szójaolaj, a napraforgó olaj, a repceolaj, de még a papírgyártás melléktermékeiből is előállítanak növényi szteroidokat. Szterol észtereket zsírsavakkal történő észterezéssel, átészterezéssel hoznak létre napraforgó olajból vagy repceolajból. A szterol észterek pasztaszerű anyagok, 38-47 oC közötti olvadásponttal, mely függ attól, hogy a szterol milyen zsírsavval van észteresítve.
A CLA előállításnál alapvető követelmény, hogy a biológiai aktivitással bíró izomerek keletkezzenek a legnagyobb koncentrációban. A linolsav alkalikus közegben végzett izomerizációjával több linolsav izomer keletkezik, ezért enyhe reakció körülmények alkalmazásával lehet csak elérni, hogy a kívánatos két biológiailag aktív komponens keletkezzen mintegy 50:50 százalékban.
A sok telítetlen zsírsavat tartalmazó készítmények nagyon érzékenyek az oxidációra, és a másodlagos oxidációs termékek nagyon gyakran kellemetlen ízt és aromát adnak a végterméknek. Ezért gyakran olyan antioxidánsokat alkalmaznak az ilyen készítményekben, mint a tokoferol keverékek, az aszkorbil-palmitát, a rozmaring extraktum vagy a citromsav. Az antioxidánsokon túl a csomagolás, a tárolás és a szállítás is befolyásolja a végső eredményt.
A lipidoxidáció alapvegyületei az egy vagy több kettős kötést tartalmazó zsírsavak. Minél több a kettős kötés a molekulában, annál fogékonyabb az oxidációra; így a DHA ötször fogékonyabb az oxidációra, mint a linolsav. Az oxidációnak három fő típusa van: az autooxidáció, a fotooxidáció és az enzimatikus oxidáció. Az autooxidáció spontán módon történik szabadgyökös mechanizmus szerint, melynek fő lépései az iniciáció, a láncátadás és a láncletörés. A fotooxidáció akkor kerül előtérbe, ha az élelmiszer fényre érzékeny anyagokat tartalmaz, az enzimatikus oxidáció tipikus példája pedig az, amelyben egy lipoxigenáz enzim katalizálja a reakciót.
Az autooxidációt iniciátorok (fémionok, hő, fehérje gyökök) indítják be, melynek hatására a telítetlen zsírsavakból a szénatomon lokalizált szabad gyökök keletkeznek. Oxigén jelenlétében ezek a szabad gyökök peroxi (LOO*) gyökökké alakulnak, majd később hidroperoxidok keletkeznek (LOOH), melyek az autooxidáció elsődleges termékei. A szabadgyökös reakció addig folytatódik, amíg a szabad gyökök egyesülésével a lánc megszakad, és a nemgyökös termékek keletkezése a gyökös reakciók végét jelenti. A hidroperoxidok hő hatására lebomlanak, vagy az átmeneti fémek nyomnyi mennyiségei által katalizált reakcióban alkoxil (LO*) és peroxil (LOO*) gyökök keletkeznek, melyek tovább viszik a szabadgyökös reakciót, vagy további bomlást követően illékony vagy nem illékony másodlagos bomlási termékeket alkotnak. Az illékony komponensek közé tartoznak az aldehidek, a ketonok és az alkoholok, a szénhidrogének és az alkoholok, melyek az avas szag és íz kialakulásáért felelősek. Az illó anyagokkal szemben a hidroperoxidok íztelen és szagtalan vegyületek.
A fotooxidáció akkor történik, ha fényérzékenyítő anyag van jelen az élelmiszerben. Ez abszorbeálja a látható vagy a közeli UV fényt, melyet követően a fényérzékeny anyag vagy közvetlenül reagál a szubsztráttal, szubsztrát gyököket létrehozva, melyek aztán reagálnak az oxigénnel, vagy közvetlenül reagál a triplet oxigénnel, átalakítva azt rövid életű, nagyon reaktív, nagy energia tartalmú szinglet oxigénné, amely közvetlenül reagál a telítetlen zsírsav kettős kötéseivel hidroperoxidokat (LOOH) létrehozva. Ez a nemgyökös reakció hidroperoxidok és illó komponensek képződéséhez vezet, olyanokhoz mint amilyenek a gyökös reakciókban is keletkeztek. Fényérzékenyítő vegyületek az élelmiszerekben a klorofill, a riboflavin és a hem fehérjék. A hidroperoxidok a továbbiakban ugyanúgy bomlanak, mint a gyökös reakciók esetében.
A lipid oxidációt néhány esetben antioxidánsok adagolásával meg lehet akadályozni, melyek működési mechanizmusuk szerint elsődleges vagy másodlagos antioxidánsok lehetnek. Az elsődleges antioxidánsokat szabad gyök befogóknak (AH) is hívják, mert a szabad gyökök semlegesítésével megállítják a gyökös reakciókat. Ennek során elektronokat, ill. hidrogént adnak a szabad gyököknek, a lipid, a peroxil és az alkoxil gyökök funkciójukat elveszítik, és a gyökös reakciók leállnak. Az elsődleges antioxidánsok fenolos szerkezetű vegyületek, mint amilyen pl. a BHA (butil-hidroxi-anizol), a BHT (butil-hidroxi-toluol) és a propil-gallát, a természetes antioxidánsok pedig a tokoferolok és a növényi polifenolok. A másodlagos antioxidánsok többféle mechanizmus szerint hatnak, melyek közé tartozik a fémek keláttá alakítása, az oxigén megkötés és az elsődleges antioxidánsok hidrogénnel történő feltöltése. Ezért a másodlagos antioxidánsok legtöbbször szinergistái az elsődlegeseknek.
(A szerző Prof. dr. Csapó János egyetemi tanár a Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Élelmiszertechnológiai Intézetében és a SAPIENTIA Erdélyi Magyar Tudományegyetem, Csíkszeredai Kar, Élelmiszertudományi Tanszékén )