Ферментативное окислительное прогоркание начинается с гидролиза липидов ферментом липазой:
Образовавшаяся в результате гидролиза линолевая кислота окисляется под действием фермента липоксигеназы до гидропероксида линолевой кислоты. Окисление продуктов гидролиза может продолжаться и дальше. Вторичные продукты окисления (альдегиды, кетоны, кислоты с углеродной цепочкой меньшей длины, чем в исходных липидах, а также разнообразные их производные) являются причиной ухудшения качества липидсодержащих продуктов.
В результате накопления разнообразных продуктов окисления липидов пищевая ценность муки резко снижается, и она иногда приобретает токсические свойства. Эти изменения обусловлены также гидролизом фосфорорганических соединений муки с образованием кислых фосфатов; накоплением свободных жирных кислот вследствие гидролиза липидов липазой муки и микроорганизмов с последующим окислением продуктов гидролиза липоксигеназой.
В общем виде этот процесс может быть представлен функциональной схемой, приведенной на рисунке 5.5.
Вторичные продукты окисления вызывают появление неприятного привкуса, свойственного прогоркшей муке, а входящие в их состав летучие соединения обусловливают ухудшение запаха.
Прогоркание муки зависит от жизнедеятельности микроорганизмов.
Неприятный запах и вкус продукта обусловлены появлением кетонов, образующихся при окислении отщепленных жирных кислот.
Образованию кетонов предшествует образование кето- кислот, которые затем, отщепляя диоксид углерода (декарбоксилируясь), переходят в кетоны:
Распространенным типом прогоркания является окисление ненасыщенных жирных кислот кислородом воздуха, при этом кислород, присоединяясь по месту двойных связей, образует пероксиды. В результате дальнейшего окисления пероксидов жирных кислот образуются альдегиды, придающие жиру неприятные запах и вкус. Подобного рода окислительное прогоркание липидов и продуктов их гидролиза ускоряется в присутствии влаги, при повышенной температуре и доступе кислорода воздуха.
Окисление липидов — одна из наиболее важных причин изменения муки при хранении. Витамин Е, особенно а-токоферол, представляет собой антиокислитель липидов. При хранении муки, содержащей антиокислительный комплекс, влияние разрушающего действия компонентов прогоркшего жира уменьшается. Повышение температуры интенсифицирует действие липазы и липоксигеназы, усугубляя процессы окисления липидов. Окисление липидов приводит к глубокому изменению биохимических процессов в компонентах муки.
Продукты окисления липидов разрушают многие витамины (ретинол, витамины группы D, биотин, каротин), увеличивают кислотное число жира, снижают содержание ниацина и тиамина.
Влажность муки и продолжительность ее хранения влияют на изменения в свободных, связанных и прочносвязанных липидах. В свободных липидах с первых дней хранения муки наблюдаются гидролитические и окислительные процессы. Связанные липиды муки более стойкие, поэтому в них изменения начинают протекать после 40 дней хранения. Свободные липиды частично переходят в связанные, а связанные — в прочносвязанные. Содержание свободных жирных кислот в муке нарастает. При длительном хранении после периода созревания в ней увеличивается доля кислотореагирующих веществ.
В пшеничной муке, хранящейся в силосе и подвергавшейся аэрации, заметны химические изменения. Гидролиз жира, вызывающий уменьшение содержания жира и повышение его кислотного числа, зависит от продолжительности аэрирования, удельного расхода и температуры воздуха.