Cinetica dei deterioramenti chimici sulla frittura protetta da acido gallico e gallato di metile

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 11059 (2023) Citare questo articolo

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Il presente lavoro mostra la possibilità di utilizzo dell’acido gallico (GA) e del metil gallato (MG) come antiossidanti naturali in sostituzione del potente antiossidante sintetico TBHQ nel processo di frittura. Ai fini della valutazione sono stati adottati l'indice di stabilità ossidativa (OSI) e la cinetica del cambiamento dei dieni coniugati della perossidazione lipidica (LCD), dei carbonili (LCO) e dell'indice di acidità. GA da solo (1,2 mM) e in combinazione con MG (75:25) hanno fornito valori OSI paragonabili a quelli di TBHQ (18,5–19,0 h). Il GA/MG 75:25 ha esercitato una prestazione di frittura decisamente migliore del TBHQ (rn = 0,1351 vs. 0,1784 h−1) nel prevenire la formazione di LCD. Dal punto di vista della formazione LCO, GA/MG 75:25 (rn = 0,0758 h−1) e poi MG (rn = 0,1004 h−1) hanno fornito prestazioni migliori rispetto a TBHQ (rn = 0,1216 h−1). L'idrolisi dei lipidi è stata inibita bene anche da GA (AVm = 8,6) e GA/MG 75:25 (AVm = 7,9), rispettivamente (AVm = 9,2 per TBHQ).

La frittura di alimenti in olio commestibile esposto ad alte temperature (170–200 °C) per lungo tempo è sempre stata accompagnata da gravi preoccupazioni sensoriali e nutrizionali legate ai probabili deterioramenti ossidativi e idrolitici. Il contenuto totale di composti polari di perossidazione lipidica è la misura analitica più nota per valutare la salute degli oli di frittura usati1. Tuttavia, è stato dimostrato che questa misura correla bene con una misura più semplice, più rapida e meno costosa da determinare, vale a dire il contenuto totale di dieni coniugati con perossidazione lipidica (LCD)2. Gli LCD sono fondamentalmente una gamma di prodotti di ossidazione primaria risultanti dagli spostamenti del doppio legame negli acidi grassi polinsaturi3. Il loro contenuto nella fase iniziale della reazione è all'incirca uguale a quello del totale degli idroperossidi coniugati e non coniugati. Dopo tempi di frittura prolungati, tuttavia, il contenuto totale dell'LCD diventa inferiore al contenuto totale degli isomeri coniugati e non coniugati, a causa dell'ossidazione secondaria dell'LCD che porta alla perdita di coniugazione4. Inoltre, il contenuto totale di LCD raggiunge un plateau risultante dalla reazione Diels-Alder (Fig. 1), che è una dimerizzazione tra un gruppo diolefinico coniugato e un gruppo monoolefinico per formare un anello cicloesenico5. Tale andamento è in linea con il modello cinetico dell'accumulo di idroperossidi lipidici sviluppato recentemente dall'autore (vedi la sezione “Analisi dei dati cinetici”)6,7.

La reazione Diels-Alder.

Da un punto di vista sensoriale e nutrizionale, il contenuto totale di carbonili di perossidazione lipidica (LCO), comprendente una numerosa varietà di prodotti di ossidazione secondaria volatili e non volatili, è stato considerato una preziosa misura quantitativa per valutare la qualità degli oli di frittura usati8. È stato spesso osservato un andamento sigmoidale per la variazione del contenuto totale di LCO durante la frittura, vale a dire una fase iniziale di lento aumento seguita da una fase di rapida crescita terminata ad un valore massimo. Successivamente il suo livello mostra valori costanti o ridotti8,9 dovuti essenzialmente alle ulteriori degradazioni dei carbonili primari a non carbonili e/o prodotti più volatili8,9,10.

L'indice di acidità (AV) è l'altra misura di frittura ben nota per rilevare la progressiva idrolisi dei triacilgliceroli in acidi grassi liberi e glicerolo11. Livelli inferiori di AV rendono gli oli per frittura meno inclini ai forti sapori sgradevoli causati dalla degradazione dei prodotti volatili e/o non volatili derivanti dagli acidi grassi liberi, che sono intrinsecamente dotati di una reattività ossidativa più elevata rispetto ai triacilgliceroli originari12. Inoltre, il componente piuttosto tossico dell'acroleina (una LD50 orale nei ratti di soli 46 mg/kg di peso corporeo) con un odore molto pungente e irritante13 viene prodotto facilmente dalla disidratazione del glicerolo a temperature fino a 180 °C14 e più rapidamente a temperature più elevate raggiungono il punto di fumo al quale un olio inizia a fumare13. L'acroleina è così volatile (punto di ebollizione 52 °C) che non rimane in modo significativo nell'olio per friggere13, ma le sue tracce appaiono chiaramente come una foschia blu sopra l'olio da fumare14.