Как природный антиоксидантный розмариновый экстракт используется для сохранения продуктов питания?

С ростом внимания к безопасности и питанию пищевых растительных масел эффективное поддержание питательного качества и стабильности пищевых растительных масел стало одним из ключевых вопросов в нефтяной и жировой промышленности. Как природный антиоксидант, розмариновый экстракт обладает хорошей антиоксидантной способностью, которая может эффективно подавлять окислительное ухудшение жиров и масел и продлевать время хранения, с тем чтобы поддерживать хорошие органолептические и питательные качества жиров и масел, и имеет лучшую стабильность в высокотемпературных средах. Поскольку наше население в основном потребляет жиры и масла путем термической обработки, экстракт розмарина, который, естественно, нетоксичен, высокоэффективен и устойчив к высоким температурам, является идеальным антиоксидантом для пищевых масел в китае. Данное исследование подводит итоги применения натурального антиоксидантного розмаринового экстракта в пищевых растительных маслах, который является ценным для антиоксидантного исследования розмаринового экстракта в растительных маслах.

Пищевые растительные масла содержат большое количество ненасыщенных жирных кислот, которые являются важным источником необходимых жирных кислот для нашего организма. Однако ненасыщенные жирные кислоты легко окисляются при хранении и термической обработке, что приводит к ухудшению качества нефти и производству вредных веществ [1]. В настоящее время мелкоупакованные пищевые растительные масла в китае, как правило, заполняются азотом или используют эндогенные антиоксиданты для сохранения свежести, и окисление жиров и масел происходит после того, как потребители открывают бутылки в течение определенного периода времени, в то время как среднеупакованные и чрезмерно упакованные пищевые растительные масла не поддаются окислению путем добавления третичного бутилгидрохинона (ТБД). ТБГТ подвергается рискам тератогенности и канцерогенности [2-3], что не соответствует новым требованиям качественного развития, поэтому все большее внимание уделяется безопасным и эффективным природным антиоксидантам.

Пищевые растительные масла, как правило, содержат микрочастицы питательных веществ-растворителей, таких как токоферолы, молекулярная структура которых содержит активные фенолические гидроксильные группы, которые могут улавливать свободные радикалы, образующиеся при окислении жиров и масел, и, таким образом, обладают антиоксидантными свойствами [4]. Из-за окисления и разложения токоферолы сильно истощены в нагреваемых маслах и жирах, что снижает их антиоксидантную способность [5-7], а поскольку потребители в китае потребляют главным образом жиры и масла посредством термической обработки, такой как жарка и жарка, существует настоятельная необходимость в безопасных, эффективных и высокотемпературных антиоксидантах для пищевых растительных масел в китае.

Исследования показали, что экстракт розмарина является натуральным, нетоксичным, эффективным и высокотемпературным антиоксидантом [8-9], который особенно подходит для использования в качестве антиоксиданта в термообработанных маслах [10-11]. В настоящем документе приводится краткая информация об активных компонентах, национальных и международных разрешениях, антиоксидантных механизмах, ходе исследований и проблемах применения естественных антиоксидантов в пищевых растительных маслах.

1 экстракт розмарина

Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) is an evergreen aromatic small shrub of the genus Rosmarinus of the family Labiatae native to the Mediterranean region, also known as aiguille, sea dew, with an aromatic flavor, is an important medicinal and food plants, with thousands of years of cultivation and food history [12-14].

Экстракты розмарина получают путем экстракции растворителей или сверхкритической экстракции диоксида углерода с использованием стеблей и листьев розмарина в качестве сырья.  Экстракт розмарина содержит различные химические компоненты, в основном флавоноиды, терпеноиды, фенолы, органические кислоты и другие вещества, обладающие превосходными антиоксидантными, антибактериальными и антольминтическими свойствами, а также хорошим ароматом [15]. В экстракте розмарина основными антиоксидантными компонентами являются силимарин, рэмнол и росмариновая кислота (см. рис. 1), при этом на силимарин и рэмнол приходится более 90% антиоксидантных свойств экстракта розмарина, из которых силимарин является наиболее мощным активным компонентом с наибольшей антиоксидантной емкостью и содержанием [16-17]. Мулацкая кислота и рхамнол являются нефтерастворимыми и оказывают значительное воздействие на предотвращение окисления жиров и масел.

Многочисленные исследования показали, что экстракт розы является высокоэффективным и термостойким природным антиоксидантом, а также признается в качестве съедобного природного антиоксиданта третьего поколения [18]. Розмариновый экстракт обладает хорошими антиоксидантными свойствами, а его антиоксидантная способность в 2-4 раза выше, чем у синтетических антиоксидантов, таких как бутилогидроксиянол (BHA) и дибутилгидрокситолуол (BHT)), и в 1-2 раза выше, чем у чайных полифенолов, и он превосходит витамин е и сопоставим с антиоксидантным эффектом ТБД. Антиоксидантный эффект сопоставим с эффектом ТБПЗ и является естественным, нетоксичным, высокоэффективным и устойчивым к высоким температурам до 240 градусов, что устраняет слабость большинства естественных антиоксидантов, которые нестабильны при высоких температурах, и особенно подходит для использования в качестве антиоксиданта в маслах термической обработки [8-11,19].

2 национальных и иностранных разрешений розмаринового экстракта в качестве антиоксиданта

В 1994 годуЭкстракт розмарина received GRAS approval from the U.S. Food and Drug Administration (FDA) [20] as a natural antioxidant with no safety risks and can be recommended for use; in 2010, the European Union Food Safety Commission approved rosemary extract as a safe and effective antioxidant [21]. In late 2018, Australia approved rosemary extract as a food additive [22]. In late 2018, Australia approved rosemary extract as an antioxidant for food additives. Nowadays, rosemary extract has been used in edible vegetable oils and oil-rich foods in developed countries and regions such as Japan and the European Union [22].

In 2014, China approved rosemary extract as a food additive antioxidant, and the national standard GB2760-2014 "National Standard for Food Safety, Standard for the Use of Food Additives" stipulated the scope of use and limited values, of which the maximum use level in edible vegetable oil was 0.7 g/kg. The national standard GB1886.172-2016 "National Standard for Food Safety, Food Additives, Rosemary Extract", which came into effect in 2017, stipulated that the content of total antioxidant components (in terms of Salvia divinorum acid and Salvia divinorum phenol) in rosemary extract was 0.7 g/kg. GB1886.172-2016 "National Standard for Food Safety Food Additives Rosemary Extract" stipulates that the content of total antioxidant ingredients in rosemary extract (in terms of Salvia divinorum acid and Salvia divinorum phenol) should not be less than 10%, and the content of rosemarinic acid should not be less than 5%.

3 антиоксидантный механизм розмариновых экстрактов

Розмариновый экстракт — липофильный антиоксидант, который может поглощать односторонний кислород, гидроксильные радикалы и липидные пероксильные радикалы, предотвращая тем самым липидное пероксильное окисление и разрыв биологических мембран [3]. Основные компоненты розмаринового экстракта имеют две гидроксильные группы в соседнем положении на бензольном кольце, что способствует образованию полухиноновой структуры после окислительной реакции, и моноэлектроны образуют крупные гравационные связи с бензольным кольцом через резонанс эффекта, так что полухиноновая структура более стабильна, а квинноновая структура более стабильна, если окислена и другая гидроксиловая группа [23].

Таким образом, экстракт розмарина обладает высокой антиоксидантной способностью. Экстракт розмарина также содержит большое количество терпеноидов, фенолических гидроксильных групп и ненасыщенных двойных связей, которые могут эффективно захватывать свободные радикалы и ингибировать окисление растительных масел [24]. Некоторые из дитерпеноидов являются структурно устойчивыми и не легко испаряются или разлагаются при высоких температурах. Таким образом, экстракт розмарина обладает не только хорошими антиоксидантными свойствами, но и высокой термоустойчивостью в пищевых растительных маслах.

4 применение розмариновых экстрактов в исследовании пищевых растительных масел

4.1 экстракт розмарина как единый антиоксидант

Чжан и др. показали, что экстракт розмарина продемонстрировал сильное ингибиторное воздействие на липидное окисление подсолнечного масла при ускоренном хранении, значительно снизив свободные жирные кислоты, пероксида и анисидин значений подсолнечного масла при хранении. Антиоксидантный эффект был выше синтетических антиоксидантов BHT и BHA [3]. Liu Fengxia et al. сравнили эффект добавления розмаринового экстракта и химического антиоксиданта в масло gardenia после хранения на 63 ℃ for 20 d. Результаты показали, что добавление розмариного экстракта может значительно замедлить выработку конгированных диен и пероксидов в масло gardenia, замедлить снижение DPPH свободных радикалов и скорость ABTS свободных радикалов падальных, и показали антиоксидантной активности выше, чем химически синтезированных антиоксидантов, BHA+BHT [25]. 25. [...]

Джин и др antioxidant properties of rosemary extract and a mixture of TBHQ, ascorbyl palmitate and citric acid in the formation of 4-hydroxy-2-trans-nonenal (HNE) in corn oil heated for 6 h at 185 ℃. The results showed that the mixture of TBHQ, ascorbyl palmitate and citric acid reduced the formation of HNE by 27% after heat treatment of corn oil for 6 h, while the rosemary extract reduced the formation of HNE by 29% under the same conditions[26] . The results of Yang et al. showed that the addition of rosemary extract increased the scavenging capacity of DPPH and ABTS radicals in soybean oil, rice bran oil and cottonseed oil during the storage process, significantly prolonged the oxidation induction period of the oils and reduced the loss of unsaturated fatty acids, suggesting that rosemary extract can be used as an antioxidant for the oxidation of oils and fats. This suggests that rosemary extract can effectively improve the antioxidant capacity of oils and fats during storage [27].

Приведенные выше исследования показали, что экстракт розмарина может эффективно замедлить окисление ненасыщенных жирных кислот в растительных маслах и оказывает очевидное влияние на способность свободных радикалов к накоплению, препятствуя образованию окисленных продуктов в маслах и жирах, а также обладает хорошими антиоксидантными свойствами. Кроме того, в условиях высокой температуры экстракт розмарина может значительно замедлить окисление растительных масел, уменьшить потери питательных веществ и эффективно продлить срок годности растительных масел.

4.2 соединение экстракта розмарина с другими антиоксидантами

Ибш показал, что экстракт розмарина в сочетании с чернобыльским пальмитатом обладает лучшими антиоксидантными свойствами, чем синтетические антиоксиданты BHA и BHT, и более эффективен, чем синтетические антиоксиданты BHA и BHT, даже при высоких температурах, и эффективно замедляет скорость окисления соевого масла [28]. Ян цзинфан и др. пришли к выводу, что стабильность масла грецких орехов является наилучшей, когда витамин е, экстракт розмарина и полифенолы чая добавляются на уровнях 880, 690 и 340 мг/кг, а срок годности в 5,6 раза превышает срок годности контролируемого масла грецких орехов [29].

Wang et al. found that the induction period of sunflower oil was 3.63 and 1.91 times higher than that of rosemary extract and teat polyphenol palmitate alone at a ratio of 5:3, which was confirmed by electron spin resonance spectroscopy (ESRS) analysis, and this was attributed to the fact that the combination of antioxidants greatly reduced the number of free radicals involved in the oxidation of the oils and fats [30]. Wei Jianlin et al. showed that the antioxidant properties of tea polyphenol palmitate and rosemary extract were synergistic, and when tea polyphenol palmitate was 0.45 g/kg and rosemary extract was 0.15 g/kg, they had the strongest antioxidant properties in sunflower oil, and the effects of slowing down the acidity and peroxide were similar to those of TBHQ and better than those of BHA and BHT, while their effects of slowing down the increase of malondialdehyde were better than those of TBHQ [31]. The ability to slow down the rate of increase of malondialdehyde content was better than that of TBHQ [31]. Wang Kai et al. found that the combination of rosemary extract and tea polyphenol palmitate showed the best synergistic effect, which effectively prolonged the oxidation induction time of sunflower oil, efficiently inhibited the production of primary and secondary oxidation products, and reduced the generation of heating volatile products [32].

Вышеуказанные исследования показали, что экстракт розмарина в сочетании с другими антиоксидантами может повысить его антиоксидантную способность, сократить производство летучих веществ в высокотемпературных средах и поддерживать хорошие органолептические и питательные качества. Антиоксидантная активность розмариновых экстрактов, как единичного антиоксиданта, так и в сочетании с другими антиоксидантами в растительных маслах, оказалась благоприятной.

5 проблемы при использовании розмариновых экстрактов в пищевых растительных маслах.

5.1 взаимодействие экстракта розмарина с другими антиоксидантами

Zhao et al. found a synergistic effect of rosemary extract and TBHQ in antioxidant activity based on the changes in acid value and peroxide value in radish seed oil. The antioxidant effects of 0.01% rosemary extract and 0.01% TBHQ complex were superior to those of 0.07% rosemary extract and 0.02% TBHQ, respectively[33] . Jaswir et al. demonstrated that by comparing the changes in fatty acid content during frying of palm oil, rosemary extract had a good synergistic effect with citric acid, and the retention of essential fatty acids was optimal in palm oil. In the same study, Malihe et al. found that rosemary extract and citric acid significantly delayed the oxidation of olive oil and increased the oxidative stability of olive oil showing synergistic effects[34-35] .

Hras et al. обнаружили, что антиоксидантная способность подсолнечного масла, хранящегося на 60 ℃, характеризуется пероксидом и анисидиновыми значениями, а антиоксидантная способность розмаринового экстракта показывает аддитивный эффект при синергии с лимонной кислотой и аскорбией пальмитат, соответственно, и антагонистический эффект при использовании с α-tocopherol[36]. Хван и др. изучали взаимодействие аминокислот с натуральными антиоксидантами соевого масла. Хван и др. исследовали взаимодействие аминокислот и естественных антиоксидантов в соевом мазуте и охарактеризовали антиоксидантную способность с точки зрения полиглицеридов и свободных радикалов, а также показали, что метионин обладает аддитивным действием, а лизин обладает антагонистическим действием с экстрактом розмарина в соевом мазуте [37].

Вышеуказанные исследования показали, что, когда экстракт розмарина действует вместе с другими антиоксидантами, он имеет два эффекта: Один заключается в повышении его антиоксидантной способности растительных масел, что имеет синергетический эффект и эффективно замедляет окисление жиров и масел; А другая заключается в ингибировании его антиоксидантной способности и снижении его антиоксидантного эффекта в растительных маслах. Поэтому необходимы дальнейшие исследования для более глубокого анализа механизма взаимодействия экстракта розмарина и других антиоксидантов и их воздействия на окислительную устойчивость растительных масел.

5.2 преобразование розмариновых экстрактов в антиоксидантный процесс пищевых растительных масел

Основным антиоксидантным компонентом розмаринового экстракта является силимарин, который защищает масло от окисления, прерывая окислительную цепную реакцию через атомы водорода, обеспечиваемых его собственной гидроксиловой группой. Когда он потребляется, он превращается в рхамнол и другие промежуточные вещества [38]. Рхамнол является жирорастворимым веществом с антиоксидантной способностью, однако углубленных исследований по вопросу о Том, обладают ли его промежуточные вещества также антиоксидантной способностью и опасны ли они для человека, не проводится.

6. Выводы

С широко распространенной заботой о безопасности продуктов питания, естественные и здоровые антиоксиданты без риска для здоровья человека все больше благоприятствует потребителей. Как природный антиоксидант, розмариновый экстракт имеет значительные антиоксидантные эффекты в пищевых растительных маслах, и он по-прежнему оказывает хорошие антиоксидантные эффекты при высоких температурах. Однако взаимосвязи между экстрактом розмарина и другими антиоксидантами и их трансформация в антиоксидантный процесс пищевых растительных масел заслуживают внимания и дальнейшего изучения.

В последние годы расширение масштабов выращивания розмарина в китае способствовало быстрому развитию экстракта розмарина в качестве антиоксиданта в пищевой промышленности растительного масла, которая имеет широкие перспективы применения, и, как ожидается, приведет пищевую промышленность растительного масла лучше удовлетворять потребности людей#39; спрос на безопасную, питательную и здоровую модернизацию потребления и обогащение содержания "качественного зернового проекта".

Справочные материалы:

[1] CHOE E, MIN D B. механизмы и факторы для окисления пищевого масла [J]. Комплексные обзоры в Food Science and Food Safety, 2006, 5: 169-186.

[2] HOU D X. потенциальный механизм химиотерапии рака антоцианином [J]. Текущая молекулярная медицина, 2003, 3: 149 — 159.

[3] чжан и, ян л, зу и г и др. Окислительная устойчивость подсолнечного масла, дополненного карнозной кислотой, по сравнению с синтетическими антиоксидантами при ускоренном хранении [J].  Пищевая химия, 2009, 118(3): 656-662.

[4] лю р дж., Лу м., чжан т и др. Оценка антиоксидантных свойств микроэлементов в различных растительных маслах [J]. European Journal of Lipid Science and Technology, 2020, 122: 1900079.

[5] WU G C, CHANG C, HONG C C, и др. Фенолические соединения в качестве стабилизаторов масел и антиоксидативных механизмов в условиях жарки: всесторонний обзор [J]. Тенденции в пищевой науке и технике, 2019, 92: 33 — 45.

[6] танно р, като с, симидзу н и др. Анализ продуктов окисления грава-токоферола в оливковом мазуте высшего сорта с использованием жидкой хроматографии-тандем масс-спектрометрии [J]. Пищевая химия, 2020, 306: 125582.

[7] TANG C H, TAO G J, WANG Y и др. Идентификация грава-токоферола и продуктов его окисления с помощью ультраэффективной жидкой хроматографии в сочетании с четырехкратной масс-спектрометрией времени полета [J]. Журнал агрохимии и пищевой химии,2020, 68: 669 — 677.

[8] XIE J, VAN ALSTYNE P, YANG X. A review on rosemary as A natural antioxsolution [J]. European Journal of Lipid Science and Technology, 2017, 119: 1600439.

[9] ALADEDUNYE F, PRZYBYLSK R, MATTHAUS B. характеристики антиоксидативных соединений в жарких условиях: обзор [J]. Критические обзоры в Food Science and Nutrition, 2017, 57: 1539-1561.

[10] CHAMMEM N, SAOUDI S, SIFAOUI I, et al. Улучшение качества растительных масел при жарке путем добавления экстракта розмарина [J]. Промышленные культуры и продукты, 2015, 74: 592-599.

[11] го кью, гао с, сан и др. Антиоксидантная эффективность экстракта розмарина этанола в пальмовом масле во время жарки и ускоренного хранения [J]. Промышленные культуры и продукты, 2016, 94: 82 — 88.

[12] Александр в., элоди п., джамал с. и др. Антиоксидантная активность остатков воды при гидродистилляции Rosmarinus officinalis L. листья, определяемые на основе анализа DPPH [J]. Comptes Rendus Chimie, 2016, 19(6): 754-765.

[13] SABBAHI M, EI HASSOUNI A, TAHANR A. состав rosemary's эфирное масло и его антиоксидантная активность в районе талсинта (Марокко) с уделением особого внимания коэффициенту высоты [J]. Польский журнал естественных наук, 2020, 35(2): 219-231.

[14] чжан х б. исследование по применению розмарина в мясе для приготовления пищи [J]. Китай условия, 2013, 38(8): 117-120.

[15] HE L W, FU C Q YAO S, et al. Краткое введение эффективных компонентов и фармакологических эффектов экстракта розмарина [J]. Журнал сельскохозяйственных наук чжэцзяна, 2020, 61(10): 2068 — 2073.

[16] аруома о I, халливелл б, эшбах р и др. Антиоксидантные и прооксидантные свойства активных компонентов розмарина: карносол и карнозиновая кислота [J]. Ксенобиотика, 1992, 22(2): 257 — 268.

[17] BIRTIC B, DUSSORT P, PIERRE F X, et al. Карнозиновая кислота [J]. Химия, 2015, 115: 9 — 19.

[18] шау дж.л., дун б., ли кв. и др. Исследования антиоксидативного эффекта розмарина при хранении продуктов toona sinensis roem[J]. Пищевые добавки китая, 2009(4): 86 — 88.

[19] LI P J. влияние антиоксидантов на качество масла при глубоком жарении картошки фри [D]. Университет джинань, 2020.

[20] DU J Q, XU H, CAO Y и др. Антиоксидантные свойства розмаринового экстракта и его проблемы в использованном процессе [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2011, 32(7): 467-469+473.

[21] внесение поправок в постановление (ес) No 889/2008, устанавливающее подробные правила осуществления постановления совета (ес) No 834/2007 об органическом производстве и маркировке органических продуктов в отношении органического производства, маркировки и контроля: (ес) No 344/2011[S]. http://news.foodmate.net/2018/07/476735.html.

[22] извлечение и идентификация антиоксиданта из розмарина [J]. Журнал вейфангского университета, 2010, 10(4): 95-98.

[23] WANG Y D, YAO X L, XIAO Q L, et al. Исследование химических компонентов и антиоксидантной деятельности основных масел розмарина и основных масел марджорама [J исследование химических компонентов и антиоксидантной деятельности основных масел розмарина и основных масел марджорама [J]. Китайская приправа, 2021, 46(1): 135-141.

[24] LIU F X, WANG Y, XUE G и др. Антиокисление липосабльного розмарина в масле gardenia [J]. Китайские масла и жиры, 2019, 44(1): 101-104.

[25] джин у, шукла виджай к с и др. Замедление 4- гидроксического -2- трансоненального (HNE)-токсичного образования альдегида антиоксидантами в обработанном теплом кукурузном мазуте при температуре жарения [J]. Наука о продовольствии и питании, 2020, 11(7): 669-683.

[26] YANG Y, SONG X X, SUI X N, et al. Экстракт розмарина может быть использован в качестве синтетического антиоксиданта для улучшения окисления растительного масла [J]. Промышленные культуры и продукты, 2016, 80: 141 — 147.

[27] IBSCH R B M, REITER M G R, BERTOLI S L, et al. Изучение чистых и комбинированных антиоксидантов для замены ТБД в соевом масле, упакованном в бутылки для домашних животных [J]. Журнал пищевой науки и техники, 2020, 57(3): 821-831.

[28] YANG J F, PENG D, CHEN M Y и др. Влияние соединений естественных антиоксидантов на антиоксидантные свойства и срок годности масла грецких орехов [J]. Журнал хэньанского технологического университета

(издание «естествознание»), 2021, 42(5): 64-69.

[29] ван к, чжэн ц й, лю ч и др. Определение и количественная оценка синергетических антиоксидантов и их применение в подсолнечном масле [J]. LWT — наука и техника о продовольствии, 2020, 118: 108726.

[30] WEI J L, ZUO W J, MIN G, et al. Исследование антиоксидантного эффекта чая полифенолов пальмитат и розмарин экстракт композитных антиоксидантов на подсолнечное масло [J]. Зернохранилище, 2018, 47(5): 39 — 43.

[31] ван к. исследование синергетических взаимодействий между экстрактом розмарина и чайным полифенолом пальмитат на нефти [D].  Университет цзяньнань, 2020.

[32] чжао ж. л., ли б., го и с. влияние экстракта розмарина и ТБД на стабильность редького семенного масла [дж]. Журнал химического общества пакистана, 2016, 38(4): 631 — 637.

[33] JASWIR I, MAN Y B C, китс D. Журнал American Oil Chemists&#- 39; Общество, 2000, 77(5): 527-533.

[34] малихе к, таги г м, махмуд а и др. Сравнительные данные

Воздействие основных масел bunium persicum и rosmarinus officinalis и их синергизм с лимонной кислотой на окисление девственного оливкового масла [J]. International Journal of Food Properties, 2016, 19: 2666-2681.

[35] HRAS A R, HADOLIN M, KNEZ Z, et al. Сравнение антиоксидативных и синергетических эффектов розмаринового экстракта с гравитационным токоферолом, чернобыльским пальмитатом и лимонной кислотой в подсолнечном масле [J]. Пищевая химия, 2000, 71: 229 — 233.

[36] HWANG H S, winler-moser J K, LIU S X. исследование антиоксидантной активности аминокислот при жаристых температурах и их взаимодействия с экстрактом розмарина, экстрактом зеленого чая и аскорбиновой кислотой [J]. Журнал пищевой науки, 2019, 84: 3614 — 3623.

[37] GINSBURG S R, MALEKY F. экстракция липидов-растворимых антиоксидантов из розмариновых листьев с использованием растительных масел [J]. International Journal of Food Science and Technology, 2020, 55: 3135 — 3144.