Антиоксидант, который обычно замедляет окисление масла, при избытке может изменить ход той же реакции. Японские исследователи научились различать её необычный продукт — почти одинаковую с другими молекулу, у которой кислородсодержащая группа находится в другом месте. В лабораторных опытах этот след становился заметнее при добавлении избытка альфа-токоферола. В исследованных обычных пищевых маслах его почти не находили: результат помогает разбираться в химии порчи, но не делает витамин Е «вредной добавкой».
Работа группы Университета Тохоку опубликована 19 октября в npj Science of Food. Её главный результат — способ измерить определённый продукт окисления внутри триацилглицеролов, молекул, составляющих основу пищевых жиров. Раньше такой продукт изучали главным образом в более простых модельных соединениях. Теперь исследователи смогли проследить его в структуре, непосредственно относящейся к растительным маслам.
Где именно присоединился кислород
При окислении жирных кислот образуются гидропероксиды — соединения с группой из двух атомов кислорода и водорода. Одинаковая группа может оказаться в разных местах углеродной цепи. Такие молекулы имеют одинаковый набор атомов, но различаются устройством и дальнейшими превращениями.
В этой работе внимание сосредоточили на линолевой кислоте и продукте, у которого гидропероксидная группа находится у одиннадцатого атома углерода. Это обозначение положения, а не количество кислорода в масле. Для сравнения исследователи измеряли и более привычные продукты с группами в других положениях.
Чтобы различить столь похожие соединения, авторы совместили жидкостную хроматографию и тандемную масс-спектрометрию. Сначала вещества разделяются, затем прибор анализирует их и характерные фрагменты. Возникла дополнительная трудность: часть молекул меняла устройство уже внутри источника ионов прибора. Команда разработала поправку, чтобы такой эффект измерения не принять за исходный состав образца.
Когда защитная добавка меняет результат
Альфа-токоферол — одна из форм витамина Е. Он участвует в радикальных реакциях и обычно помогает сдерживать окисление липидов. Но итог зависит от среды и концентрации. В модельных опытах авторов небольшое добавление подавляло образование привычных продуктов окисления, а при увеличении количества проявлялось проокислительное действие и усиливался сигнал необычного продукта.
Проверка коммерческих рапсового и соевого масел дала существенную границу: без специального добавления избытка альфа-токоферола целевой продукт почти не обнаруживался даже после окисления в условиях опыта. После добавления его образование усиливалось. Поэтому речь идёт о возможном маркере определённых проокислительных условий, а не об универсальном признаке любого испорченного масла.
Нельзя вывести из этих опытов бытовую норму добавки или совет менять питание. Исследование проверяло химические превращения и метод анализа. Влияние на здоровье людей оно не оценивало, а перенос результата на другие продукты требует отдельной проверки.
От химического следа к запаху
Авторы также изучили, какие летучие вещества возникают при разложении выделенного гидропероксида. Среди них обнаружили гептаналь и гептановую кислоту. Такие соединения могут участвовать в формировании запаха, поэтому необычный путь окисления интересен не только аналитикам, но и технологам пищевых производств.
Однако в этой части использовали свободную жирную кислоту как упрощённую модель. Это не дегустация готового масла и не доказательство того, что именно этот путь определяет его запах. В реальной пище одновременно разлагаются разные вещества; некоторые дают те же летучие продукты.
Практический следующий шаг — проверить, насколько надёжно новый маркер работает в разных пищевых средах и как его появление связано с измеряемым качеством продукта. Пока работа дала способ увидеть ранее трудноразличимый химический след и показала условия, при которых он усиливается.
Авторская схема EASY: качественное сравнение образования целевого продукта в исследованных маслах и при добавлении избытка альфа-токоферола. Это не график измерений; цвет масла не показывает степень окисления.
