СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ ВИКОРИСТАННЯ СПЕЦІЙ ДЛЯ ІНГІБУВАННЯ ОКИСНЕННЯ ЖИРІВ У ХАРЧОВИХ СИСТЕМАХ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2025.04.06Ключові слова:
окиснення ліпідів, спеції, натуральні антиоксиданти, фенольні сполуки, ефірні оліїАнотація
Окиснення ліпідів є одним із ключових факторів, що знижують якість і безпечність харчових продуктів, зокрема м’ясних, рибних і жировмісних систем. Унаслідок цього процесу утворюються токсичні сполуки, погіршуються органолептичні характеристики та скорочується термін зберігання продукції. Традиційно для запобігання окисним процесам застосовують синтетичні антиоксиданти, однак зростаючий попит на натуральні інгредієнти, пов'язаний із трендом clean label, стимулює інтерес до використання спецій як джерела природних антиоксидантів. Метою даного огляду є систематизація сучасних наукових даних щодо механізму окиснення ліпідів і можливостей його інгібування за допомогою спецій. Описано хімічну природу автоокиснення жирів, вплив зовнішніх факторів (температура, світло, присутність металів) та структурних особливостей жирових матриць на інтенсивність процесу. Проаналізовано антиоксидантні властивості класичних (розмарин, куркума) і менш поширених (гвоздика, кумін, майоран, сичуанський перець, духмяний перець, базилік) спецій, основні активні компоненти яких належать до групи фенолів, терпенів або ефірних олій. Розглянуто вплив технології екстракції на ефективність антиоксидантів (спиртові, СО₂-екстракти, ефірні олії), фактори стабільності біоактивних речовин, їх поведінку в різних харчових системах (емульсії, маринади, масла), а також перспективи нанотехнологій та синергетичних комбінацій із вітамінами та іншими антиоксидантами. Отримані дані свідчать про високий потенціал спецій як багатофункціональних інгредієнтів, здатних не лише подовжити термін зберігання, а й покращити функціональні та сенсорні характеристики продуктів харчування.
Посилання
Sleem M. M., Shaaban H. A. Natural antioxidants from herbs and spices and their effects for improving the functionality and shelf life of food and dairy products: A review. The Journal of Multidisciplinary Research, 2023, Vol. 3, no. 1, pp. 6–23, doi:10.37022/tjmdr.v3i1.430.
Alieozaman M. S., Chwdhury M., Fatima A., Dev M. An overview of spices and herbs as natural antioxidant sources. Journal of Current Research in Food Science, 2024, Vol. 5, pp. 31–35, doi:10.22271/foodsci.2024.v5.i1a.119.
Amaral A. B., Silva M. V., Lannes S. C. S. Lipid oxidation in meat: mechanisms and protective factors – a review. Food Science and Technology, 2018, Vol. 38, suppl. 1, pp. 1–15, doi:10.1590/fst.32518.
Bao Y., Pignitter M. Mechanisms of lipid oxidation in water-in-oil emulsions and oxidomics-guided discovery of targeted protective approaches. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2023, Vol. 22, pp. 2678–2705, doi:10.1111/1541-4337.13158.
Ladikos D., Lougovois V. P. Lipid oxidation in muscle foods: A review. Food Chemistry, 1990, Vol. 35, pp. 295–314.
Abeyrathne E. D. N. S., Nam K., Ahn D. U. Analytical methods for lipid oxidation and antioxidant capacity in food systems. Antioxidants, 2021, Vol. 10, no. 10, Article 1587, doi:10.3390/antiox10101587.
Hennebelle M., Villeneuve P., Durand E., Lecomte J., van Duynhoven J., Meynier A., Yesiltas B., Jacobsen C., Berton-Carabin C. Lipid oxidation in emulsions: New insights from the past two decades. Progress in Lipid Research, 2024, Vol. 94, Article 101275, doi:10.1016/j.plipres.2024.101275.
St Angelo A. Lipid oxidation in foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 1996, Vol. 36, no. 3, pp. 175–224, doi:10.1080/10408399609527723.
Redondo-Cuevas L., Castellano G., Raikos V. Natural antioxidants from herbs and spices improve the oxidative stability and frying performance of vegetable oils. International Journal of Food Science and Technology, 2017, Vol. 52, no. 11, pp. 2422–2428, doi:10.1111/ijfs.13526.
Tanabe H., Yoshida M., Tomita N. Comparison of the antioxidant activities of 22 commonly used culinary herbs and spices on the lipid oxidation of pork meat. Animal Science Journal, 2002, Vol. 73, pp. 389–393, doi:10.1046/j.1344-3941.2002.00054.x.
Leung K. S., Leung H. H., Wu C. Y., Galano J. M., Durand T., Lee J. C. Limited antioxidant effect of rosemary in lipid oxidation of pan-fried salmon. Biomolecules, 2019, Vol. 9, no. 8, Article 313, doi:10.3390/biom9080313.
Saleem M., Kim H. J., Jin C., Lee Y. S. Antioxidant caffeic acid derivatives from leaves of Parthenocissus tricuspidata. Archives of Pharmacal Research, 2004, Vol. 27, no. 3, pp. 300–304, doi:10.1007/BF02980064.
Girsang E., Lister I. N. E., Ginting C. N., Sholihah I. A., Raif M. A., Kunardi S., Million H., Widowati W. Antioxidant and antiaging activity of rutin and caffeic acid. Pharmaciana, 2020, Vol. 10, no. 2, pp. 147–156, doi:10.12928/pharmaciana.v10i2.13010.
Joung H. J., Choi M. J., Kim J. T., Park S. H., Park H. J., Shin G. H. Development of food-grade curcumin nanoemulsion and its potential application to food beverage system: antioxidant property and in vitro digestion. Journal of Food Science, 2016, Vol. 81, no. 3, pp. N745–N753, doi:10.1111/1750-3841.13224.
Noguchi N., Komuro E., Niki E., Willson R. L. Action of curcumin as an antioxidant against lipid peroxidation. Journal of the Japan Oil Chemists’ Society, 1994, Vol. 43, no. 12, pp. 1045–1051, doi:10.5650/jos1956.43.1045.
Gengatharan A., Abd Rahim M. H. The application of clove extracts as a potential functional component in active food packaging materials and model food systems: a mini-review. Applied Food Research, 2023, Vol. 3, no. 1, Article 100283, doi:10.1016/j.afres.2023.100283.
Harlina P. W., Ma M., Shahzad R., Gouda M. M., Qiu N. Effect of clove extract on lipid oxidation, antioxidant activity, volatile compounds and fatty acid composition of salted duck eggs. Journal of Food Science and Technology, 2018, Vol. 55, no. 12, pp. 4719–4734, doi:10.1007/s13197-018-3367-8.
Ricardo-Rodrigues S., Rouxinol M. I., Agulheiro-Santos A. C., Potes M. E., Laranjo M., Elias M. The antioxidant and antibacterial potential of thyme and clove essential oils for meat preservation—an overview. Applied Biosciences, 2024, Vol. 3, no. 1, pp. 87–101, doi:10.3390/applbiosci3010006.
Moradi A., Davati N., Emamifar A. Effects of Cuminum cyminum L. essential oil and its nanoemulsion on oxidative stability and microbial growth in mayonnaise during storage. Food Science & Nutrition, 2023, Vol. 11, no. 8, pp. 4781–4793, doi:10.1002/fsn3.3457.
Fang L., Wang X., Guo L., Liu Q. Antioxidant and antimicrobial properties and chemical composition of cumin essential oils extracted by three methods. Open Chemistry, 2018, Vol. 16, no. 1, pp. 291–297, doi:10.1515/chem-2018-0034.
Van Hecke T., Ho P. L., Goethals S., De Smet S. The potential of herbs and spices to reduce lipid oxidation during heating and gastrointestinal digestion of a beef product. Food Research International, 2017, Vol. 102, pp. 785–792, doi:10.1016/j.foodres.2017.09.090.
Gaio I., Cichoski A. Lipid and protein oxidation in the internal part of Italian-type salami containing basil essential oil (Ocimum basilicum L.). Ciência e Tecnologia de Alimentos, 2011, doi:10.1590/S0101-20612011000200024.
Maqsood S., Benjakul S., Abushelaibi A., Alam A. Phenolic compounds and plant phenolic extracts as natural antioxidants in prevention of lipid oxidation in seafood: a detailed review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2014, Vol. 13, no. 6, pp. 1125–1140, doi:10.1111/1541-4337.12106.
Wangcharoen W., Morasuk W. Antioxidant capacity and phenolic content of holy basil. Songklanakarin Journal of Science and Technology, 2007, Vol. 29, no. 5, pp. 1407–1415.
Yanishlieva N. V., Marinova E. M., Gordon M. H. Antioxidant activity and mechanism of action of thymol and carvacrol in two lipid systems. Food Chemistry, 1999, Vol. 64, no. 1, pp. 59–66, doi:10.1016/S0308-8146(98)00086-7.
Ramos M., Beltrán A., Peltzer M., Valente A. J. M., Garrigós M. C. Release and antioxidant activity of carvacrol and thymol from polypropylene active packaging films. LWT – Food Science and Technology, 2014, Vol. 58, no. 2, pp. 470–477, doi:10.1016/j.lwt.2014.04.019.
Rathod N. B., Kulawik P., Ozogul F., Regenstein J. M., Ozogul Y. Biological activity of plant-based carvacrol and thymol and their impact on human health and food quality. Trends in Food Science & Technology, 2021, Vol. 116, pp. 733–748, doi:10.1016/j.tifs.2021.08.023.
Ying L., Ying D., Liu-juan Z., Xian-jin L. Antioxidant activities of nine selected culinary spices from China. Journal of Northeast Agricultural University (English Edition), 2015, Vol. 22, no. 1, pp. 50–57, doi:10.1016/S1006-8104(15)30007-6.
Sun X., Zhang D., Zhao L., Shi B., Xiao J., Liu X., Zekruman M., Hu Y., Ngouana A., Shi J., Zou X. Antagonistic interaction of phenols and alkaloids in Sichuan pepper (Zanthoxylum bungeanum) pericarp. Industrial Crops and Products, 2020, Vol. 152, Article 112551, doi:10.1016/j.indcrop.2020.112551.
Zhang D., Sun X., Battino M., Wei X., Shi J., Zhao L., Liu S., Xiao J., Shi B., Zou X. A comparative overview on chili pepper (Capsicum genus) and Sichuan pepper (Zanthoxylum genus): from pungent spices to pharma-foods. Trends in Food Science & Technology, 2021, Vol. 117, pp. 148–162, doi:10.1016/j.tifs.2021.03.004.
Andrade B. F., Ferreira V. R. F., Cardoso G. P., Andrade M. P. D., Ramos A. L. S., Cardoso M. G., Ramos E. M. Allspice (Pimenta dioica Lindl.) leaves essential oil as a potential antioxidant and antimicrobial source for use in mechanically deboned poultry meat. Brazilian Journal of Food Technology, 2023, Vol. 26, Article e12522, doi:10.1590/1981-6723.12522.
Onwasigwe E., Verghese M., Sunkara R., Shackelford L., Walker L. In vitro analysis of the antioxidant effect of allspice. Food and Nutrition Sciences, 2017, Vol. 8, no. 7, pp. 778–792, doi:10.4236/fns.2017.87055.
Nayak Y., Abhilash D., Kunhikatta V., Fernandes J. Antioxidant and hepatoprotective activity of Pimenta dioica leaves extract. Journal of Cell and Tissue Research, 2008, Vol. 8, pp. 1571–1576.
Thinh B. B., Khoi N. T., Doudkin R. V., Thin D. B., Ogunwande I. A. Chemical composition of essential oil and antioxidant activity of the essential oil and methanol extracts of Knema globularia (Lam.) Warb. from Vietnam. Natural Product Research, 2023, Vol. 37, no. 10, pp. 1625–1631, doi:10.1080/14786419.2022.2103698.
Vieira T. M. F. S., Shimano M. Y. H., Lima R. da S., de Camargo A. C. Optimization of extraction of antioxidants from aromatic herbs and their synergistic effects in a lipid model system. Journal of Food Bioactives, 2019, Vol. 7, doi:10.31665/JFB.2019.7200.
Embuscado M. E. Spices and herbs: natural sources of antioxidants – a mini review. Journal of Functional Foods, 2015, Vol. 18, pp. 1–11, doi:10.1016/j.jff.2015.03.005.
Hiramoto K., Miura Y., Ohnuki G., Kato T., Kikugawa K. Are water-soluble natural antioxidants synergistic in combination with α-tocopherol? Journal of Oleo Science, 2002, Vol. 51, no. 9, pp. 569–576, doi:10.5650/jos.51.569.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Вадим Ляпунов , Ігор Демидов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
