갈산과 메틸 갈레이트에 의해 보호되는 튀김에 대한 화학적 열화 동역학

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11059(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

본 연구는 튀김 공정에서 강력한 합성 항산화제인 TBHQ를 대체하는 천연 항산화제로서 갈산(GA)과 메틸 갈레이트(MG)를 사용할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 평가 목적으로 산화 안정성 지수(OSI)와 지질-과산화 공액 디엔(LCD), 카르보닐(LCO) 및 산가의 변화 동역학을 채택했습니다. GA 단독(1.2mM) 및 MG(75:25)와 결합하여 TBHQ(18.5-19.0h)와 비슷한 OSI 값을 제공했습니다. GA/MG 75:25는 LCD 형성 방지 측면에서 TBHQ(rn = 0.1351 vs. 0.1784 h−1)보다 상당히 우수한 튀김 성능을 발휘했습니다. LCO 형성 관점에서 보면 GA/MG 75:25(rn = 0.0758h−1)와 MG(rn = 0.1004h−1)가 TBHQ(rn = 0.1216h−1)보다 더 나은 성능을 제공했습니다. 지질 가수분해도 각각 GA(AVm = 8.6)와 GA/MG 75:25(AVm = 7.9)(TBHQ의 경우 AVm = 9.2)에 의해 잘 억제되었습니다.

오랫동안 고온(170~200°C)에 노출된 식용유에 음식을 튀기는 것은 산화 및 가수분해 가능성과 관련된 심각한 감각적, 영양적 문제를 항상 동반합니다. 지질-과산화 극성 화합물의 총 함량은 사용된 튀김유의 건강 상태를 평가하는 가장 잘 알려진 분석 척도입니다1. 그러나 이 측정은 지질 과산화 공액 디엔(LCD)2의 총 함량을 결정하는 더 간단하고 빠르며 저렴한 측정과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. LCD는 기본적으로 다중 불포화 지방산의 이중 결합 이동으로 인해 발생하는 일련의 1차 산화 생성물입니다3. 반응 초기 단계의 함량은 전체 공액 및 비공액 하이드로퍼옥사이드의 함량과 대략 동일합니다. 그러나 튀김 시간이 길어지면 2차 LCD 산화로 인해 공액 손실로 인해 총 LCD 함량이 공액 및 비공액 이성질체의 총 함량보다 작아집니다4. 더욱이, 전체 LCD 함량은 Diels-Alder 반응(그림 1)으로 인해 안정기에 도달합니다. 이는 공액 디올레핀과 모노올레핀 그룹 사이의 이량체화로 시클로헥센 고리를 형성하는 것입니다5. 이러한 패턴은 저자가 최근 개발한 지질 과산화물 축적의 운동 모델과 일치합니다("운동 데이터 분석" 섹션 참조)6,7.

딜스-앨더 반응.

감각적 관점과 영양적 관점에서 다양한 휘발성 및 비휘발성 2차 산화 생성물로 구성된 지질 과산화 카르보닐(LCO)의 총 함량은 품질을 평가하는 귀중한 정량적 척도로 간주되어 왔습니다. 사용한 튀김기름8. 튀김 중 총 LCO 함량의 변화, 즉 초기의 느린 증가 단계에 이어 빠른 상승 단계가 최대값까지 끝나는 S자형 패턴이 자주 관찰되었습니다. 그 후, 그 수준은 기본적으로 1차 카르보닐이 비카르보닐 및/또는 보다 휘발성이 높은 생성물로 추가 분해되기 때문에 일정하거나 감소된 양을 나타냅니다8,9,10.

산가(AV)는 트리아실글리세롤이 유리지방산과 글리세롤로 점진적으로 가수분해되는 것을 감지하는 또 다른 잘 알려진 튀김 측정법입니다11. AV 수준이 낮을수록 튀김용 기름은 모체 트리아실글리세롤보다 본질적으로 더 높은 산화 반응성을 갖는 유리 지방산에서 발생하는 휘발성 및/또는 비휘발성 제품의 분해로 인해 발생하는 강한 이취가 덜 발생합니다12. 더욱이, 매우 자극적이고 자극적인 냄새13를 지닌 상당히 독성이 강한 성분인 아크롤레인(쥐의 경구 LD50은 체중 1kg당 46mg에 불과)은 180°C만큼 낮은 온도에서는 쉽게 글리세롤 탈수로부터 생성되고 20℃에서는 더 빠르게 생성됩니다. 오일이 연기를 내기 시작하는 발연점에 도달하는 더 높은 온도13. 아크롤레인은 매우 휘발성(끓는점 52°C)이므로 튀김 기름에 크게 남지 않지만13 그 미량은 연기가 나는 기름 위에 푸른 안개로 분명히 나타납니다14.