Fotooksydacja to reakcja chemiczna, w której substancja reaguje z tlenem pod wpływem światła (IUPAC, 1997). Fotooksydacja przechowywanych produktów spożywczych powoduje zmiany w wartościach odżywczych, różnice w kolorze, zapachu i smaku, a tym samym stanowi poważne wyzwanie dla przemysłu spożywczego.
Co więcej, utlenianie lipidów w przechowywanej żywności i późniejszych końcowych produktach dietetycznych jest szkodliwe dla zdrowia człowieka (Kanner, 2007).
Dokładniej, reakcja fotooksydacji rozpoczyna się od powstania Singlet tlen, wysokoenergetyczny wariant normalnego tlenu w obecności światła, zwłaszcza w zakresie ultrafioletowym. Ten tlen singletowy łatwo reaguje z wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi (lipidami), które są obficie dostępne w żywności, takiej jak orzechy włoskie, masło orzechowe, oliwa z oliwek, sardynki, soja, tuńczyk, dziki łosoś i pełnoziarnista pszenica hydroksynadtlenek Cząsteczki.
Hydroksynadtlenek, z kolei wyzwala reakcję utleniania lipidów łańcuchowych, której kulminacją jest tworzenie obfitych wolne rodniki nadtlenków lipidów i hydroksynadtlenek cząsteczki (Gueraud i wsp., 2010).
Te hydroksynadtlenek Cząsteczki oprócz inicjowania dalszych reakcji utleniania lipidów, tworzą również wtórne produkty utleniania w przechowywanej żywności, powodując nieprzyjemny zapach, obniżenie smaku, pogorszenie jakości odżywczej i wyglądu (Long i Picklo, 2010).
Ponadto wykazano, że niektóre z tych wtórnych produktów utleniania są substancjami cytotoksycznymi, mutagennymi, neurotoksycznymi i rakotwórczymi, które mogą zaburzać strukturę genetyczną ludzkich komórek, powodując raka i różne inne choroby (Cohn, 2002 i Drake i wsp., 2004).
Technicznie rzecz biorąc, takie jednostki, które inicjują reakcję utleniania, są określane jako czynniki prooksydacyjne, a dowody naukowe wykazały, że światło, wysoka temperatura i tlen są ważnymi czynnikami prooksydacyjnymi, które inicjują utlenianie lipidów w przechowywanej żywności.
Co ciekawe, temperatura ma ścisłą korelację statystyczną ze światłem (Frankel, 2005), gdzie wzrost światła prowadzi do odpowiedniego wzrostu temperatury przez promieniowanie. Jest to bardziej rzeczowe i istotne w przypadku regałów i półek do ekspozycji żywności w scenariuszu komercyjnym, w którym stosuje się niejasne lampy fluorescencyjne emitujące wysokie poziomy promieniowania ultrafioletowego i podczerwonego.
Tak więc te niespecyficzne lampy fluorescencyjne, oprócz inicjowania reakcji fotooksydacji, zwiększają również temperaturę przechowywania przez promieniowanie, a tym samym zwiększają utlenianie artykułów spożywczych, powodując nieprzyjemny zapach, zmniejszenie smaku, obniżenie wartości odżywczej i kolor.
Co więcej, każdy wzrost temperatury przechowywania artykułów spożywczych nieuchronnie prowadzi do skażenia mikrobiologicznego żywności, powodując całkowite marnotrawstwo zapasów, ogromne straty ekonomiczne i odpowiedzialność prawną w przypadku epidemii chorób przenoszonych przez żywność.
Fotooksydacja przechowywanej żywności jest być może niejasną koncepcją, ale fotooksydacja żywności, oczywiście wspomagana przez obraźliwe oświetlenie niespożywcze, można zmienić, a takie zmiany oświetlenia klasy spożywczej są nieuniknione w dzisiejszych sytuacjach komercyjnych.
Kluczem do tego problemu z oświetleniem komercyjnych wyświetlaczy jest zatem rozważne stosowanie oświetlenia wyświetlaczy klasy spożywczej, które nie tylko powstrzymuje utlenianie zdjęć, ale także udaremnia wzrost temperatury przechowywania spowodowany przez obraźliwe promieniowanie.
Promolux światła LED i lampy fluorescencyjne o zrównoważonym spektrum promieniowania to najnowsze innowacje rynkowe w tej dziedzinie, które skutecznie utrudniają fotoutlenianie i utlenianie lipidów łatwo psującej się żywności dzięki zastosowaniu innowacyjnej mieszanki luminoforów i powłok dopuszczonych do kontaktu z żywnością.
Referencje
- Cohn, JS, Utleniony tłuszcz w diecie, lipemia poposiłkowa i choroba sercowo-naczyniowa. Curr Opin Lipidol, 2002. 13(1): s. 19-24.
- Drake, J. i in., 4-Hydroxynonenal oksydatywnie modyfikuje histony: implikacje dla choroby Alzheimera. Neurosci Lett, 2004. 356(3): s. 155-8.
- Esterbauer, H., RJ Schaur i H. Zollner, Chemia i biochemia 4-hydroksynonenalu, aldehydu malonowego i pokrewnych aldehydów. Free Radic Biol Med, 1991. 11(1): s. 81-128.
- Frankel, EN, Utlenianie lipidów, wyd. PL Frankel. Tom. 10. 2005, Bridgewater, Wielka Brytania: The Oily Press.
- Gueraud, F. i wsp., Chemia i biochemia produktów peroksydacji lipidów. Free Radic Res, 2010. 44(10): s. 1098-124.
- Hu, W. i wsp., Główny produkt peroksydacji lipidów, trans-4-hydroksy-2-nonenal, preferencyjnie tworzy addukty DNA w kodonie 249 ludzkiego genu p53, unikalnego mutacyjnego punktu aktywnego w raku wątrobowokomórkowym. Karcynogeneza, 2002. 23(11): s. 1781-9.
- IUPAC. Kompendium Terminologii Chemicznej, wyd. („Złota Księga”). Opracowane przez AD McNaught i A. Wilkinson. Publikacje naukowe Blackwella, Oksford (2). Poprawiona wersja XML on-line: http://goldbook.iupac.org (1997-) stworzony przez M. Nica, J. Jirata, B. Kosatę; aktualizacje opracowane przez A. Jenkinsa. ISBN 2006-0-9678550-9. doi: 8/złota księga.
- Kanner, J., Produkty końcowe zaawansowanego utleniania lipidów w diecie są czynnikami ryzyka dla zdrowia ludzkiego. Mol Nutr Food Res, 2007. 51(9): s. 1094-101.
- Long, EK i MJ Picklo, Sr., Trans-4-hydroksy-2-heksenal, produkt peroksydacji kwasów tłuszczowych n-3: zrób trochę miejsca HNE. Free Radic Biol Med, 2010. 49(1): s. 1-8.
- Son, Y. i wsp., Kinazy białkowe aktywowane mitogenami i reaktywne gatunki tlenu: jak ROS może aktywować szlaki MAPK? J Signal Transduct, 2011. 2011: s. 792639.