В современном пищевом производстве пропилгаллат (PG) — широко используемый синтетический антиоксидант, ценящийся за свои уникальные антиоксидантные свойства и практические преимущества. Он играет важную роль в защите продуктов, богатых липидами, от окислительной прогоркливости и часто используется для хранения жареных продуктов, жиров и масел, консервированных продуктов и других продуктов. PG признан одним из классических растворимых в масла антиоксидантов, используемых в пищевой промышленности.

 

1. Пропилгаллат (PG)

Пропилгаллат (PG), также известный как пропил3,4,5-тригидроксибензоат, является синтетическим феноловым антиоксидантом.

 

Промышленное производство PG в основном использует галловую кислоту и n-пропанол в качестве сырья. Эти материалы проходят реакцию этерификации, катализируемую концентрированной серной кислотой или p-толуолсульфониевой кислотой, за которой следуют процессы очистки, такие как нейтрализация, экстракция, кристаллизация и рекристаллизация [5]. Конечный продукт должен достигать чистоты не менее 98,5% для соответствия требованиям по качеству пищевых добавок.

 

Молекула PG содержит три фенольные гидроксильные группы, которые являются основными активными участками, отвечающими за её антиоксидантную активность [8]. Её ограниченная растворимость как в воде, так и в масле позволяет использовать её в различных пищевых формулах и перерабатывающих приложениях.

 

Источник изображения: ChemSpider

 

2. Основные свойства

Источник изображения: Baidu Encyclopedia (Baidu Baike)

 

2.1 Физические свойства

Пропилгаллат — это бело- до светло-коричневый кристаллический порошок, который не имеет запаха или имеет слегка горьковатый вкус. Его температура плавления составляет 146–150°C, и он легко растворяется в органических растворителях, таких как этанол, пропиленгликоль и эфир, но лишь слабо растворим в воде и жирах. Его растворимость в воде немного увеличивается с температурой. При использовании в жирах и маслах для равномерной дисперсии может потребоваться тщательное смешивание или небольшое количество соответствующего растворителя [11]. Эти свойства делают PG подходящим для переработки различных продуктов, богатых липидами, включая жиры и масла, хлебобулочные изделия и мясные продукты.

 

2.2 Антиоксидантный механизм

В качестве фенольного антиоксиданта PG передаёт атомы водорода для реакции со свободными радикалами, образующимися при окислении липид, образуя стабильные феноксидные радикалы и тем самым прекращая цепную реакцию свободных радикалов [7]. Этот механизм снижает образование окисляющих продуктов, таких как альдегиды, кетоны и перекисы, помогает предотвратить прогорклые запахи и нежелательные вкусы, а также сохраняет исходный вкус и питательную ценность пищи.

PG также может эффективно поглощать определённые 1,2-дикарбонильные соединения в пищевых продуктах, что дополнительно способствует безопасности при переработке пищевых продуктов.

 

2.3 Ключевые преимущества

PG обеспечивает сильную и целенаправленную антиоксидантную защиту для жиров и масел. Особенно подходит для сохранения растительных масел [6], животных жиров [2] и жареных продуктов. В сочетании с некоторыми другими антиоксидантами — при соблюдении применимых национальных стандартов и нормативных требований — он может обеспечивать повышенную эффективность сохранения.

PG также демонстрирует хорошую стабильность при обработке при низких и средних температурах и, как правило, не оказывает значительных негативных эффектов на цвет или вкус пищи. Среди широко используемых синтетических антиоксидантов антиоксидантная эффективность обычно оценивается следующим образом:

TBHQ > PG > BHT > BHA

Таким образом, PG считается высокоэффективным антиоксидантом, уступая только TBHQ в этом сравнении [4].

 

2.4 Стабильность

PG демонстрирует хорошую стабильность при хранении при комнатной температуре в сухих условиях и защищённом от света. Однако контакт с ионами металлов, такими как железо и медь, может привести к изменению цвета [9], что потенциально влияет на внешний вид готового продукта. Его антиоксидантная активность снижается при щелочных условиях, где он также более подвержен разложению.

 

2.5 Дополнительные свойства

Помимо своей основной антиоксидантной функции, PG может поглощать некоторые продукты промежуточного окисления в пищевых продуктах [5]. Это помогает снизить потенциальные риски безопасности, связанные с окислением липид, и косвенно способствует общей безопасности и качеству пищевых продуктов.

 

3. Широкое признание в Китае и на международных рынках

• Китай: PG включен в GB 2760-2024, Национальный стандарт безопасности пищевых продуктов — Стандарт использования пищевых добавок, который определяет разрешённые применения и максимальные уровни использования. В Китае он официально признан пищевым антиоксидантом.

 

• Европейский союз: PG разрешён как пищевая добавка E310 для использования в жирах, маслах и продуктах, богатых липидами, в установленных пределах. В 2024 году Европейский союз обновил спецификации PG, включая более строгие ограничения на токсичные элементы, что ещё больше ужесточило нормативные требования к его производству и применению.

 

• Соединённые Штаты: PG классифицируется Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) как общепризнанный как безопасный (GRAS). Его можно добавлять в жиры, масла и соответствующие пищевые продукты в установленных пределах, с соблюдением соответствующих требований США по безопасности пищевых продуктов.

 

• Codex Alimentarius: Комиссия по Кодексу Алиментариус (CAC) установила разрешённые применения и максимальные уровни использования для PG. Совместный экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) также установил строгий Допустимый ежедневный прием (ADI). PG юридически признан для использования в пищевой промышленности во многих странах мира [3].

 

4. Безопасность

Безопасность ПГ систематически оценивалась неоднократно ведущими экспертами по безопасности пищевых продуктов по всему миру. При использовании в пределах, установленных действующими стандартами, ПГ не проявляет канцерогенных, тератогенных или мутагенных эффектов [1]. Это пищевой антиоксидант с хорошо зарекомендированной историей безопасности, подтверждённой многолетним практическим применением в пищевой промышленности.

 

Токсикологические данные: JECFA установила приемлемую суточную норму (ADI) в 0,2 мг/кг массы тела для PG [3]. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) также приняло это значение как безопасный суточный уровень потребления при пожизненном воздействии на человека.

 

5. Применение и максимальный уровень использования

В соответствии с требованиями GB 2760-2024 максимальный допустимый уровень использования PG, рассчитанный на основе содержания жира или масла в продукте, составляет 0,1 г/кг. PG подлежит строгому контролю уровня использования синтетических антиоксидантов. Его применения охватывают различные продукты, чувствительные к окислению, богатые липидами, основные категории включают:

 

Примечание: При использовании PG в сочетании с другими синтетическими антиоксидантами сумма соотношений фактического уровня употребления каждого антиоксиданта к его соответствующему максимальному допустимому уровню не должна превышать 1. Все антиоксидантные комбинации должны строго соответствовать требованиям по использованию соединений, указанным в применимых национальных стандартах.

 

6. Меры предосторожности: правильное использование для оптимальной производительности

1. PG сначала следует растворить в этаноле или съедобном масле, а затем тщательно смешивать с пищевыми ингредиентами для равномерного распределения.

2. Количество используемого PG должно строго контролироваться в пределах 0,1 г/кг, рассчитывая на основе содержания жира или масла в продукте. Максимальный допустимый уровень не должен превышаться.

3. Следует избегать контакта с контейнерами или оборудованием из железа, меди или других реактивных металлов. При разрешенной обработке могут использоваться хелатирующие вещества металла, чтобы предотвратить изменение цвета.

4. PG не рекомендуется для использования в щелочных пищевых системах, так как щелочные условия могут снижать его антиоксидантную активность.

5. PG не следует использовать в сочетании с TBHQ, так как взаимодействие между ними может негативно повлиять на их антиоксидантную эффективность [4].

6. PG следует хранить в прохладном, сухом месте, защищённом от света. Воздействие влаги и неподходящие условия хранения могут привести к деградации и снижению антиоксидантной активности.

 

PG — классический синтетический антиоксидант, признанный своей эффективностью, соблюдением нормативных требований и установленной безопасностью в пищевой промышленности. Благодаря надежным антиоксидантным свойствам и широкой совместимости с применением он является важным вариантом сохранения продуктов, богатых липидами. При строгом применении в соответствии с применимыми условиями и ограничениями PG может эффективно продлевать срок хранения продукта и защищать жиры и масла от окисляющей прогоркливости, сохраняя при этом безопасность пищевых продуктов. Поэтому он служит важной гарантией качества продуктов, содержащих липиды в современном пищевом производстве.