n FØDEVAREKEMI Kernemagnetisk resonans som redskab til at monitorere lipidoxidation i fødevareemulsioner Lipidoxidation er en af de vigtigste årsager til at forkorte levetiden af fødevareemulsioner, der er rige på umættede fedtsyrer, især på grund af dannelsen af off-flavor. Ved måling af forskellige lipidoxidationsprodukter kan kernemagnetisk resonans (NMR) spektroskopi give indsigt i mekanismerne. Af Marie Hennebelle 1 , Vincent Boerkamp 1 , Donny Merkx 1,2,3 og John van Duynhoven 2,3 1 Wageningen University & Research, Laboratory of Food Chemistry, Holland 2 Unilever Food Innovation Centre, Holland 3 Wageningen University & Research, Laboratory of Biophysics, Holland Industrielle tilgange til at forhindre lipidoxidation omfatter typisk kølekæ deopbevaring, sofistikeret emballage og brugen af kunstige antioxidanter (E-numre). Men for at imødekomme den stigende efterspørgsel fra forbrugere efter mere bæredygtige og naturlige fødevarer, er der et behov for, at der udvikles nye strategier. Denne udvikling er i øjeblikket hæmmet af manglen på hurtige (high-throughput) analysemeto der, der kan give mekanistisk indsigt i de reaktioner, der er i spil. I denne hense ende kan NMR-spektroskopi bruges til at identificere og kvantificere forskellige oxidationsprodukter. Måling af forskellige oxidationsreaktioner Lipidoxidation er hovedsageligt styret af radikale kædereaktioner (figur 1). Ved primær oxidation udvindes et (bis) allylbrinte fra en umættet fedtsyre, hvil ket giver et alkylradikal, der reagerer hurtigt med oxygen til dannelse af et peroxylradikal. Denne peroxylgruppe vil yderligere reagere med en anden umættet fedtsyre og på den ene side producere et nyt alkylradikal, der føder udbredelsescyklussen, og på den anden side et hydroperoxid, også omtalt som det primære produkt af lipidoxidation. I et senere stadie af lipidoxidationen resulterer nedbrydningen af hydro peroxider i forskellige sekundære oxidationsprodukter, såsom aldehyder og epoxider. Nogle af disse er flygtige og bidrager til dannelsen af off-flavor forbundet med lipidoxidation. Selvom reaktionerne er blevet udførligt beskre vet i olier, tilføjer grænsefladesammen sætningen og den kolloide transport mekanisme i fødevareemulsioner en vis kompleksitet [1-3], og reaktionerne i et sådant system er indtil videre endnu ikke kortlagt. Metoder, der almindeligvis anvendes til at vurdere lipidoxidation i fødevarer, inkluderer peroxidtal, thiobarbitursyre reaktive stoffer (TBARS), para-anisidin og hexanal. Disse analysemetoder er ofte tidskrævende. De formår heller ikke at give et omfattende overblik over lipidoxidationsprodukterne, der kan give indblik i de involverede reakti oner, da de for det meste udelukkende fokuserer på én type oxidationsprodukt. For nylig er NMR fremkommet som et lovende værktøj til at få mere mekanisk indsigt i lipidoxidationsveje. Elektron Spin Resonans (ESR) kan bruges til at kvantificere lipidradikaler dannet på et tidligt stadie, mens NMR-spektroskopi gør det muligt at overvåge dannelsen af flere lipidoxidationsprodukter, såsom hydroperoxider, aldehyder og epoxider (figur 1). Elektron Spin Resonans (ESR) spektroskopi til måling af det tidlige lipidoxidation stadie ESR-spektroskopi kan bruges til at mo nitorere radikaler og er blevet fremført som et lovende værktøj til at vurdere stabiliteten af fødevareemulsioner og ef fektiviteten af antioxidanter på et tidligt stadie af oxidationen (dvs. inden for ti mer eller dage afhængig af opbevarings betingelserne) sammenlignet med mere konventionelle metoder såsom peroxid tal, som typisk bruges over dage til uger [4]. På grund af deres høje reaktivitet og meget korte levetid (under 10 -6 s) [5], påvi 26 Dansk Kemi, 103, nr. 3, 2022 -
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her