Auto & Foto Ossidazione + Qualità

Auto ossidazione e foto-ossidazione

Quando estraiamo la miscela di trigliceridi che è l’olio, cosa succede a questi acidi grassi polinsaturi che vengono a contatto con l’O? Abbiamo detto che l’olio irrancidisce, quindi un altro processo di ossidazione, che non è mediato da enzimi, avverrà in maniera spontanea. Quando questo tipo di ossidazione avviene a temperatura ambiente si parla di auto-ossidazione dei lipidi, mentre nel caso in cui ci sia l’intervento della radiazione luminosa si parla di foto-ossidazione. Parleremo di termo-ossidazione quando sottoponiamo l’olio a riscaldamento, cioè il caso della cottura e della frittura.

Cosa succede agli acidi grassi?

Cosa succede a questi acidi grassi di cui abbiamo definito la struttura (mono-insaturo l’acido oleico, polinsaturi linoleico e linolenico)? Cosa deve avvenire affinché l’O si leghi alla molecola di acido grasso? La condizione iniziale affinché avvenga l’ossidazione è la produzione di radicali liberi.

I radicali liberi

Che cosa sono i radicali liberi? Sono specie chimiche (composti) che hanno un elettrone spaiato. L’energia necessaria per spaiare l’elettrone è data dal calore, dai metalli e dalla luce. Indipendentemente da questi fattori pro-ossidanti, che possiamo sintetizzare a partire da luce, calore e dai metalli, dobbiamo tenere conto che il radicale libero si forma nel sito della molecola in cui è più facile che l’H si stacchi e ciò dipende dalla densità elettronica intorno al sito da cui viene staccato.

Siti di stacco dell'H negli acidi grassi polinsaturi

Qual è, in un acido grasso polinsaturo, il sito in cui c’è una minore densità elettronica, in cui si può staccare facilmente un H? Sta negli H-metilenici vicini al doppio legami, detti allilici. Quindi l’O si può legare da un lato o dall’altro del doppio legame, con una probabilità del 50%, a formare i perossidi.

Comportamento degli acidi grassi polinsaturi

Che cosa succede quando abbiamo gli acidi grassi polinsaturi? In questo caso, c’è un altro doppio legame, con un C e un H detto, dai chimici, bis-allilico. Il C e l’H di-allilico sono fortemente de-schermati dal punto di vista elettronico e quindi, nel caso degli acidi grassi polinsaturi, l’energia necessaria a formare un radicale nel C di-allilico è ancora più bassa, 40 volte per la precisione, per produrre un radicale libero. Nell’acido oleico, con un solo doppio legame, c’è bisogno di un’energia 400, se siamo nell’acido linoleico si necessita di un’energia 10, cioè 40 volte inferiore; per questo gli oli con acidi grassi polinsaturi si ossidano più facilmente, rispetto all’olio d’oliva che ha il 70% di acido oleico e solo il 10% di linoleico.

Se l’acido grasso polinsaturo ha più doppi legami come il linolenico, che ne ha 3, con i 3 sistemi di doppi legami, abbiamo 2 H-di-allilici e quindi l’energia, la probabilità e la velocità con cui questo si ossidi è doppia, si ossida non 40, ma 80 volte più rapidamente dell’oleico. La velocità di ossidazione aumenta con l’aumentare del numero di doppi legami: ad esempio il DHA si ossida 200 volte più rapidamente dell’acido oleico (il DHA è l’omega 3 (acido polinsaturo) più abbondante nei pesci).

Se guardiamo la composizione in acidi grassi di un olio, sappiamo quale olio è più suscettibile all’ossidazione, questo perché le velocità di ossidazione, tra gli acidi, sono diverse e abbiamo detto:

• Oleico 1
• Linoleico 40
• Linolenico 80

Se ho una miscela e voglio stimare, indipendentemente dagli antiossidanti e dai pro-ossidanti, qual è la suscettibilità del substrato lipidico all’ossidazione, la ottengo semplicemente moltiplicando la percentuale di acido oleico, linoleico e linolenico, contenuti nella miscela per la velocità relativa di ossidazione e sommarle tra loro. Nel calcolo della velocità di ossidazione relativa dobbiamo tener conto degli antiossidanti.

Meccanismo dell'auto-ossidazione

Come avviene l’auto-ossidazione? Questo fenomeno non è come l’idrolisi, che va ad agire su un acido grasso staccandolo dal trigliceride con la reazione che arriva a termine. Questo è un meccanismo che, tra i suoi prodotti, genera intermedi di reazione e continua con reazioni a catena. L’auto-ossidazione è un meccanismo che quando si instaura continua e va avanti finché non vengono meno i substrati necessari (acidi grassi polinsaturi ed ossigeno). Se conservassimo gli oli senza O, potremmo conservarli all’infinito, ma è impossibile conservare un alimento in assoluta mancanza di O. La reazione avviene con una cinetica diversa in relazione alla temperatura, all’ossigeno e alla composizione iniziale dell’olio.

Come avviene la reazione? La luce, il calore, il metallo generano la produzione del radicale libero. Il radicale libero può reagire con O, che da solo non può aggradire il doppio legame, ma che in questa situazione va subito a legarsi al radicale e determina un perossiradicale, perché c’è un legame O-O; questo è un radicale molto reattivo che va a strappare l’H ad un’altra molecola di acido linoleico indipendente, si trasforma in idroperossido e si libera un altro radicale e finché ci saranno radicali ed O la reazione continuerà così. È una reazione a catena che potremmo rappresentare su di un grafico.

Significato del grafico

La fase iniziale si chiama fase di induzione in cui il nostro sistema resiste all’ossidazione, poi c’è la fase di propagazione, successivamente una fase stazionaria e infine... (continua)