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Photooxidation – ein lichtinduzierter Distress für gelagerte Lebensmittel

Die Photooxidation ist eine chemische Reaktion, bei der ein Stoff unter Lichteinfluss mit Sauerstoff reagiert (IUPAC, 1997). Die Photooxidation von gelagerten Lebensmitteln führt zu Ernährungsveränderungen, Variationen in Farbe, Geruch und Geschmack und stellt somit eine ernsthafte Herausforderung für die Lebensmittelindustrie dar.

Darüber hinaus ist die Oxidation von Lipiden in den gelagerten Lebensmitteln und den daraus resultierenden Nahrungsendprodukten schädlich für die menschliche Gesundheit (Kanner, 2007).

Genau genommen beginnt die Photooxidationsreaktion mit der Bildung von Singulett-Sauerstoff, eine hochenergetische Variante des normalen Sauerstoffs in Gegenwart von Licht, insbesondere im ultravioletten Bereich. Dies Singulett-Sauerstoff reagiert leicht mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren (Lipiden), die in Lebensmitteln wie Walnüssen, Erdnussbutter, Olivenöl, Sardinen, Sojabohnen, Thunfisch, Wildlachs und Vollkornweizen reichlich vorhanden sind, um Hydroxyperoxid Moleküle.

Hydroxyperoxid, wiederum löst eine Kettenlipidoxidationsreaktion aus, die in der Bildung von reichlich Lipidperoxid freie Radikale und Hydroxyperoxid Moleküle (Gueraud et al, 2010).

Diese Hydroxyperoxid Moleküle bilden neben der Initiierung weiterer Lipidoxidationsreaktionen auch sekundäre Oxidationsprodukte in den gelagerten Lebensmitteln, die schlechten Geruch, Geschmacksminderung, Beeinträchtigung der Nährwertqualität und des Aussehens verursachen (Long und Picklo, 2010).

Darüber hinaus haben sich einige dieser sekundären Oxidationsprodukte als zytotoxische, mutagene, neurotoxische und kanzerogene Substanzen erwiesen, die das genetische Gerüst menschlicher Zellen stören können und Krebs und verschiedene andere Krankheiten verursachen (Cohn, 2002 und Drake et al, 2004).

Technisch werden solche Einheiten, die eine Oxidationsreaktion auslösen, als prooxidative Faktoren bezeichnet, und Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass Licht, hohe Temperatur und Sauerstoff wichtige prooxidative Faktoren sind, die die Lipidoxidation in gelagerten Lebensmitteln auslösen.

Interessanterweise hat die Temperatur eine enge statistische Korrelation mit Licht (Frankel, 2005), wobei eine Zunahme des Lichts zu einer entsprechenden Temperaturerhöhung durch Strahlung führt. Dies ist bei Lebensmittelauslagen und -regalen in einem kommerziellen Szenario sachlicher und relevanter, wo vage fluoreszierende Lichter verwendet werden, die hohe Mengen an ultravioletter und infraroter Strahlung abgeben.

Somit erhöhen diese unspezifischen Leuchtstoffröhren, abgesehen von der Initiierung einer Photooxidationsreaktion, auch die Lagertemperatur durch Bestrahlung und erhöhen dadurch die Oxidation der Lebensmittel, was zu schlechtem Gestank, Geschmacksminderung, Verschlechterung der Nährwertqualität führt und Farbe.

Darüber hinaus führt jede Erhöhung der Lagertemperatur von Lebensmitteln unweigerlich dazu, dass die Lebensmittel mikrobiell kontaminiert werden, was zu einer vollständigen Verschwendung des Vorrats, enormen wirtschaftlichen Verlusten und rechtlicher Haftung bei Ausbrüchen von lebensmittelbedingten Krankheiten führt.

Die Photooxidation von gelagerten Lebensmitteln ist vielleicht ein obskures Konzept, aber die Photooxidation von Lebensmitteln, die offensichtlich durch anstößige Beleuchtung in Nicht-Lebensmittelqualität verstärkt wird, ist verbesserungswürdig, und solche Lichtveränderungen in Lebensmittelqualität sind heute unausweichliche Anforderungen kommerzieller Situationen.

Der Schlüssel zu diesem Dilemma der kommerziellen Displaybeleuchtung liegt daher in der umsichtigen Verwendung von Displaybeleuchtungen in Lebensmittelqualität, die nicht nur die Photooxidation verhindern, sondern auch eine Erhöhung der Lagertemperatur durch anstößige Strahlung vereiteln.

Promolux strahlungsarme LED- und Leuchtstofflampen mit ausgewogenem Spektrum sind jüngste Marktinnovationen in diesem Bereich, die die Photo- und Lipidoxidation verderblicher Lebensmittel durch die Verwendung einer erfinderischen Mischung aus lebensmitteltauglichen Leuchtstoffen und Beschichtungen effektiv verhindern.

Referenzen

  • Cohn, JS, Oxidiertes Fett in der Ernährung, postprandiale Lipämie und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Curr Opin Lipidol, 2002. 13(1): p. 19-24.
  • Drake, J., et al., 4-Hydroxynonenal modifiziert Histone oxidativ: Auswirkungen auf die Alzheimer-Krankheit. Neurosci Lett, 2004. 356(3): p. 155-8.
  • Esterbauer, H., RJ Schaur und H. Zollner, Chemie und Biochemie von 4-Hydroxynonenal, Malonaldehyd und verwandten Aldehyden. Free Radic Biol. Med., 1991. 11(1): p. 81-128.
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  • Gueraud, F., et al., Chemie und Biochemie von Lipidperoxidationsprodukten. Free Radic Res, 2010. 44(10): p. 1098-124.
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  • Kanner, J., Dietary Advanced Lipid Oxidation Endproducts sind Risikofaktoren für die menschliche Gesundheit. Mol Nutr Food Res, 2007. 51(9): p. 1094-101.
  • Long, EK und MJ Picklo, Sr., Trans-4-Hydroxy-2-hexenal, ein Produkt der n-3-Fettsäureperoxidation: Machen Sie etwas Platz HNE. Free Radic Biol Med, 2010. 49(1): p. 1-8.
  • Son, Y., et al., Mitogen-aktivierte Proteinkinasen und reaktive Sauerstoffspezies: Wie können ROS MAPK-Pfade aktivieren? J Signaltransdukt, 2011. 2011: p. 792639.
2018-02-19T22:46:17+00:00