Как происходит процесс окисления жиров в косметических продуктах
Окисление жиров является одной из основных причин ухудшения качества косметических продуктов наряду с действием микроорганизмов. Это приводит к изменениям аромата, цвета, потери определенных питательных веществ и образованию потенциально вредных веществ, что приводит к сокращению срока хранения косметики. Этот процесс имеет важные экономические последствия, потому что косметика становится непригодной для потребления.
Окислительный процесс жиров в составе косметического продукта вызывает разрушение жирорастворимых витаминов и деградации полиненасыщенных кислот, также безопасность продукта для человека может быть затронута из-за некоторых летучих веществ: пероксидов и оксикислот, появляющихся в результате этого процесса.
Эта статья посвящена описанию окислительного процесса жиров и, следовательно, важности использования антиоксидантных веществ. Для этого мы сосредоточимся на процессе окисления жиров и основных факторах, которые влияют на их окисление.
Окисление жиров
Основная окислительная форма жиров - это реакция распространения свободных радикалов – процесс автоокисления, в котором пероксиды и гидропероксиды образуются из жирных кислот и кислорода. Эти соединения довольно нестабильны, поэтому их можно сломать, что приводит к появлению большего количества свободных радикалов и образованию цепной реакции.
Исторически считалось, что добавление кислорода к молекуле жирной кислоты образует четырехатомное кольцо в качестве основного продукта реакции. Эта молекула называется «перекисью». Однако фактически образуется гидропероксид из-за добавления кислорода к альфа-углероду двойной связи. Несмотря на это, неточное мнение все еще сохраняется, и пероксиды все еще относятся к продуктам деградации жира.
Автоокисление является необратимым процессом окисления жиров, его невозможно избежать во всей полноте, но его можно отсрочить из-за добавления антиоксидантов.
Механизм окисления состоит из трех фаз:
- Индукция. Инициаторами обычно являются энергия (свет, тепло и т. Д.), следы тяжелых металлов и радикальные перекиси, которые вызывают формирование активных свободных радикалов. Действие энергии вызывает разложение жирной кислоты в свободном радикале и ионе водорода, как показано на следующем рисунке:
- Распространение. При окислении свободных радикалов в сочетании с другими жирными кислотами образуются гидропероксиды и больше свободных радикалов, которые снова входят в цепь окисления. С другой стороны, гидропероксиды с падением энергии, образуют оксирильные группы и окисленную форму свободных радикалов, которые вместе с другими жирными кислотами приводят к увеличению количества гидропероксидов и новых свободных радикалов. Наконец, оксирильные группы вместе с другими жирными кислотами выделяют воду и новые свободные радикалы, подверженные новому окислению.
- Конец. Количество реакционноспособных соединений огромно и начинает взаимодействовать друг с другом. Концентрация пероксидных радикалов падает, поскольку образование ухудшенных продуктов начинает стабилизироваться. Учитывая стабильность продуктов, происходящих в реакциях прекращения, активность окисления прекращается. На автоокисление жиров продолжает влиять свободный радикал и действием температуры и света. Формирование новых цепей способствует ускорению общей реакции, кроме того, реакционная способность благоприятствует наличию определенных металлов, таких как медь и железо.
После полного разрушения жирных кислот образуются вторичные продукты окисления, которые ответственны за возникновение прогорклости.
Чтобы задержать или предотвратить окисление жиров и прогорклость косметических продуктов, необходимо знать, как предотвратить образование первых свободных радикалов или первых гидропероксидов, поскольку это может быть достигнуто только на первой стадии окислительного процесса во время инициирования. Напротив, как только окислительный процесс достигнет фазы распространения, указанный процесс больше не может быть задержан или остановлен.
Факторы, влияющие на окисление
Факторы, которые влияют на окисление, могут быть неотъемлемыми и / или внешними по отношению к косметическому продукту, то есть они могут относиться к продукту и к применяемой технологии. Ниже приводятся некоторые из наиболее актуальных:
Температура. Скорость автоокисления возрастает с температурой. Это может повлиять не только на скорость автоокисления, но и на механизмы реакции.
Свет. Жирные кислоты и их пероксиды - бесцветные вещества, которые не поглощают видимый свет. Таким образом, если не присутствует вспомогательный сенсибилизатор, можно предположить, что эффект видимого света на автоокисление не имеет большого значения. Однако ультрафиолетовый свет сильно поглощается в ненасыщенных соединениях.
Кислород. Скорость автоокисления возрастает с увеличением давления кислорода, пока он не достигнет постоянной скорости реакции.
Влажность. Влияние активности воды на скорость окисления липидов очень сложное. Прогорклость развивается быстро при очень высоком и очень низком уровне влажности. Максимальная стабильность наблюдается при промежуточных уровнях влажности, соответствующих значениям монослоя (защитный эффект воды в виде монослоя).
Ионизирующее излучение. Одним из наиболее заметных эффектов облучения высокой энергией на пищу является заметное увеличение восприимчивости окислительной прогорклости.
Катализаторы: Ионы тяжелых металлов являются мощными катализаторами окисления липидов, уменьшают период индукции и увеличивают скорость реакции.
В качестве вывода можно отметить, что для уменьшения или замедления окисления жиров в косметических продукитах необходимо действовать против одного или нескольких факторов, которые способствуют его развитию.
В широком смысле антиоксидантом считается любое вещество или процесс действия, который помогает ограничить скорость и / или расширение окислительных процессов. Согласно этой концепции, три вида антиоксидантов могут быть рассмотрены в зависимости от их механизма действия. Первые два типа связаны с добавлением химических соединений, в то время как третий обязан своим действием модификациям определенных факторов в конечном косметическом продукте и / или на стадия его производства.
Оригинал статьи читайте в БЛОГЕ компании BTSA http://natural.btsa-es.com/blog/en