Chemia Żywności - Wykłady

6.10.12:

zakres przedmiotu:

+ Chemia Żywności jest nauką:
- o fizycznych, chemicznych i biologicznych właściwościach składników żywności i dodatków do żywności
- o przemianach tych związków w czasie przechowywania i przetwarzania surowców oraz produktów żywnościowych
- o roli jaką odgrywają różne substancje w tworzeniu cech sensorycznych => zapachu, barwy, smaku, i tekstury pokarmów

+ najprostszym działem chemii żywności, o dużym znaczeniu użytkowym jest wiedza o zawartości poszczególnych grup związków oraz indywidualnych składników w różnych artykułach żywnościowych

+ do zakresu chemii żywności należy również badanie wpływu parametrów obróbki na funkcjonalne cechy składników w produkcie żywnościowym oraz poznawanie mechanizmów i skutków reakcji chemicznych i biochemicznych zachodzących w żywności
+ dotyczy to zwłaszcza hydrolizy, fosforolizy, acylowania, estryfikacji, dehydratacji, dekarboksylacji, deaminację, utleniania, redukcji, uwodorniania, izomeryzacji i polimeryzacji
+ reakcje te przebiegają w żywności w czasie przechowywania i przetwarzania, pod wpływem działania endogennych lub dodanych enzymów przy udziale różnych środków chemicznych

+ chemia żywności obejmuje również mechanizmy i skutki interakcji różnych składników, w tym tworzenie wiązań sieciujących i kompleksowanie metali, a także złożone przemiany jak np. brunatnienie enzymatyczne, denaturacja białek czy żelowanie polisacharydów

WODA W ŻYWNOŚCI:

H₂O i jej funkcje:
- jest najważniejszym związkiem chemicznym na naszej planecie
- jest jednym z podstawowych elementów środowiska i odgrywa bardzo ważną rolę w życiu człowieka
- warunkuje życie świata roślinnego i zwierzęcego odgrywając podstawową rolę w procesach życiowych
- jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem i czynnikiem dyspergującym
- jest jedyną substancją występującą w trzech stanach skupienia
- bierze udział w tzw. cyklu hydrologicznym

+ podział wód naturalnych ( użytkowych ):
- opadowe = > z deszczu lub topniejącego śniegu, zawierają znaczne ilości rozpuszczalnych gazów, zanieczyszczeń atmosfery ( pyły, gazy, substancje toksyczne ), jest to z reguły woda miękka, słabo zmineralizowana, a przez to niesmaczna
- powierzchniowe = > stawy, jeziora, rzeki, ilość i skład ulegają znacznym wahaniom w zależności od wielu czynników takich jak: typ gleby, opady, topografia terenu, pory roku, zanieczyszczenie środowiska; jest to główne źródło wody użytkowej, mimo iż najczęściej zawiera ścieki przemysłowe, rolnicze i komunalne, zawiesiny mineralne i organiczne oraz różne drobnoustroje
- podziemne, które dzielimy na:
* zaskórne = > znajdują się na głębokości kilku metrów, często zanieczyszczone substancjami przenikającymi z powierzchni i górnych warstw gleby, zwykle nie nadają się do picia
* gruntowe = > znajdują się na głębokości 8 - 10 metrów, zgromadzone na drugiej warstwie nieprzepuszczalnej, stanowią główne źródło indywidualnego zaopatrzenia ludności w wodę, są przeważnie dostatecznie oczyszczone lecz wymagają stałej kontroli, mogą być spożywane w stanie surowym
* wgłębne = > znajdują się na głębokości ponad 15 - 20 metrów, o stałym składzie chemicznym i bakteriologicznym

+ klasy czystości wody = > od roku 2005 ( Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska z dnia 11 lutego 2004 r., które weszło w życie 01.01.2005 r. DzU 2004 32. 284. ) istnieje podział jakości wód powierzchniowych na 5 klas: klasy I - IV spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia i mogą być uzdatnianie sposobem właściwym dla danej kategorii wody

jakość i bezpieczeństwo wody pitnej:

+ woda jest bezpieczna dla zdrowia ludzkiego jeżeli jest wolna od mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów w liczbie stanowiącej potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, substancji chemicznych w ilościach zagrażających zdrowiu oraz nie ma agresywnych właściwości korozyjnych i spełnia:
- podstawowe wymagania mikrobiologiczne określone w załączniku nr 1 do rozporządzenia
- podstawowe wymagania chemiczne określone w załączniku nr 2 do rozporządzenia

uzdatnianie wody:

+ jest to proces mający na celu doprowadzenie jakości wody surowej pobranej z dostępnego źródła do wymagań stawianych przez rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi poprzez poddawanie jej określonym procesom jednostkowym
+ pod tym pojęciem rozumie się zespół procesów fizycznych , fizykochemicznych i chemicznych mających dostosować skład i właściwości morfologiczne wody do celów którym ma ona służyć

+ procesy uzdatniania wody:
- usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych
- usunięcie zanieczyszczeń mikrobiologicznych ( dezynfekcja )
- odmineralizowanie wody, głównie odżelazianie i odmanganianie
- odkwaszanie wody tj. usuwanie z niej składników kwaśnych
- zmiękczanie wody

+ dezynfekcja wody:

- usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych, w tym celu wodę filtruje się przez filtry żwirowe i piaskowe
- usunięcie zanieczyszczeń mikrobiologicznych ( dezynfekcja ), najczęściej wykonuje się ją poprzez chlorowanie: bądź to chlorem gazowym lub jego związkami tj. podchlorynem sodowym, wapniowym lub dwutlenkiem chloru, proces chlorowania trwa około 30 minut przy stężeniu przeciętnym 5 mg chloru / dm³ wody, poziom chloru w miejscu czerpania wody nie powinien przekraczać 0,3-0,5 mg / litr
- dezynfekująco działają także manganian potasu, nadtlenek wodoru i ozon, ozon to najsilniejszy środek dezynfekujący i utleniający stosowany w uzdatnianiu wody, ozonowanie polega na przepuszczeniu przez wodę powietrza nasyconego ozonem O₃, stosowany jest głównie do dezynfekcji wody zawierającej znaczne ilości fenoli, w celu uniknięcia niekorzystnych zmian organoleptycznych, a także do uzdatniania wody w basenach kąpielowych, ogrodach zoologicznych w przypadku takich obiektów jak delfinaria lub duże akwaria, w punkcie czerpalnym u konsumenta stężenie ozonu nie może przekraczać 0,05 mg / litr
- katadynowanie to metoda jednorazowej dezynfekcji wody jonami srebra lub miedzi stosowana w studniach lub zbiornikach wodnych, sole srebra działają bakteriobójczo natomiast jony miedzi niszczą glony zapobiegając zarastaniu zbiorników roślinnością
- wystarczające do dezynfekcji jest ogrzewanie wody do temperatury 75°C, termiczna dezynfekcja wody jest skuteczna bez względu na jakość wody, ze względu na wysokie koszty stosuje się ją głównie do dezynfekcji systemów rurowych i wody w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym
- ostatnio prowadzi się także dezynfekcje przez naświetlanie światłem ultrafioletowym, jest to metoda dezynfekcji, która nie wprowadza żadnych środków chemicznych, nie zmienia smaku i zapachu wody oraz nie grozi przedawkowaniem środka dezynfekującego, skuteczność dezynfekcyjna zależy od skażenia mikrobiologicznego wody przeznaczonej dla dezynfekcji, stosowana do uzdatniania wody pitnej i ścieków, a także w przemyśle spożywczym
- sterylna filtracja czyli sączenie wody przez filtry bakteryjno-drobnoporowate, ze względu na wysokie koszty znajduje zastosowanie tylko w medycynie i farmacji, w tym celu stosuje się membrany o wielkości
porów < 0,5 µm, z taką uproszczoną wersją ultrafiltracji mamy do czynienia w gospodarstwach domowych, które stosują małe filtry do wody pitnej

+ odmineralizowanie wody:

- to głównie odżelazianie i odmanganianie wody ponieważ sole żelaza nadają wodzie żółte zabarwienie i nieprzyjemny smak, a także umożliwiają rozwój wielu bakteriom i glonom powodując zatykanie przewodów wodociągowych
- podstawową istotą odżelaziania wody jest utlenianie jonów Fe (II) rozpuszczalnych w wodzie do Fe (III) nierozpuszczalnych w wodzie i usunięciu wytrąconych związków Fe(OH) w procesie sedymentacji i filtracji, pierwszy etap odżelaziania polega na napowietrzaniu wody za pomocą specjalnych urządzeń zwanych aeratorami w celu wytrącenia wodorotlenku żelazowego, który następnie w postaci większych cząsteczek na zasadzie sedymentacji w postaci osadu opada na dno zbiornika i jest usuwany, a mniejsze cząsteczki dodatkowo są usuwane w procesie filtracji
- odmanganianie jest procesem bardziej złożonym i trudniejszym do przeprowadzenia niż odżelazianie , polega ono na przeprowadzeniu wody w obecności katalizatora przez filtry żwirowe i wytrąceniu manganu w postaci nierozpuszczalnych w wodzie związków , skuteczność odmanganiania zależy ponadto od odczynu pH wody, najkorzystniej przebiega ono w przy pH > 10, przy którym związki manganu hydrolizują na Mn(OH)₂, po napowietrzeniu wodorotlenki te wytrącają się w postaci nierozpuszczalnych Mn(OH)₃

+ odkwaszanie wody:

- to usuwanie z wody składników kwaśnych głównie CO₂ ma na celu pozbawienie wody właściwości agresywnych, a więc zabezpieczenie przed korozją rurociągów, pomp, zbiorników czy zaworów, usuwanie CO₂ można przeprowadzić metodami fizycznymi ( napowietrzanie, ogrzewanie, adsorpcja na węglu aktywnym ) i chemicznymi ( wiązanie CO₂ mlekiem wapiennym, wodorowęglanem wapnia lub węglanem wapnia )
- najbardziej popularną metodą odkwaszania wody jest jej intensywne napowietrzanie, przy kontakcie wody z powietrzem atmosferycznym następuje wyrównanie ciśnienia cząsteczkowego gazów w wodzie i w atmosferze w wyniku którego wyżej wymienione gazy przechodzą z wody do powietrza atmosferycznego natomiast tlen i azot z powietrza przechodzą do wody
- kolejna metoda odkwaszania to ogrzewanie wody polegające na usuwaniu przez desorpcje CO₂ ( całkowita desorpcja CO₂ zachodzi już w temperaturze 70°C )

+ zmiękczanie wody:

- polega na zwalczaniu wytrącającego się z wód twardych kamienia wodnego i kotłowego, polega na usuwaniu głównie jonów wapnia i magnezu, które występują w postaci węglanów ( twardość węglanowa ) lub w postaci chlorków i siarczanów ( twardość niewęglanowa )
- aby zapobiec wytrącaniu się kamienia kotłowego do wody dodaje się różne substancje chemiczne np. polikrzemiany lub wytrąca się kontrolowanie powstałe osady w miejscach do tego przeznaczonym
- coraz częściej stosuje się jednak specjalne urządzenia wykorzystujące nowe zdobycze techniki i nauki jak urządzenia jonowymienne czy magnetyczne uzdatnianie wody metodą CEPI albo za pomocą fal elektromagnetycznych
- pierwsza metoda polega na usuwaniu twardości na drodze wymiany jonowej, podczas przepływu wody przez żywicę jonowymienną powodujące twardość jony wapnia i magnezu są wymieniane na jony sodu, zmiękczanie jest skuteczne i długoletnie pod warunkiem regeneracji złoża roztworem soli
- metoda CEPI polega na przepuszczaniu wody przez rury, w których zamontowano urządzenia do wytwarzania pola magnetycznego o odpowiednich parametrach
- praca urządzenia wykorzystująca fale elektromagnetyczne polega na przekazywaniu do cieczy unikalnych kombinacji fal radiowych o niskiej częstotliwości poprzez anteny owinięte na rurach, wytworzona w ten sposób pętla indukcyjna powoduje, że wapń i magnez mają ładunek pozytywny podobnie też inne molekuły co sprawia, że się odpychają od siebie nawzajem zabezpieczając rury i inne urządzenia przed tworzeniem się kamienia wapiennego, a także zmniejszają napięcie powierzchniowe wody i poprawiają jej walory organoleptyczne działanie urządzenia nie wpływa na chemiczny skład wody jako że nic do niej nie jest dodawane ani z niej usuwane

+ woda wewnątrzkomórkowa:
- w przeciętnej żywej komórce woda stanowi około 70% masy i jest roztworem zawierającym dziesiątki tysięcy różnych substancji takich jak jony nieorganiczne, związki organiczne o małym ciężarze cząsteczkowym i rozpuszczalne makrocząsteczki, jest zawiesiną zawierającą wiele nierozpuszczalnych biopolimerów
- woda wewnątrzkomórkowa ma inne właściwości niż czysta woda ciekła
- temperatura całkowitego wymrożenia wody wewnątrzkomórkowej wynosi od - 70 do - 50 °C

+ rodzaje wody w żywności:
- w żywności woda występuje w trzech przyjętych umownie formach:
* woda wolna = > jest rozpuszczalnikiem dla zawartych w produkcie substancji organicznych i związków mineralnych oraz bierze bezpośredni udział w przemianach fizykochemicznych, wydziela się łatwo z produktu pod wpływem czynników zewnętrznych, między innymi wskutek sublimacji z powierzchni produktów zamrożonych oraz jako wyciek podczas ich rozmrażania
* woda swobodna = > związana jest z siatką przestrzenną struktury tkankowej przez mostki wodorowe oraz siły elektrostatyczne i stanowi większość wody wchodzącej w skład produktów, podobnie jak woda wolna ma ona charakter rozpuszczalnika i uczestniczy w przemianach fizykochemicznych
~ proporcje wody wolnej i swobodnej zmieniają się w dużym zakresie pod wpływem różnych czynników w czasie przetwarzania i przechowywania żywności
* woda hydratacyjna = > jest związana adsorpcyjnie z jonami i grupami polarnymi białek i sacharydów, nie podlega ona oddziaływaniom zewnętrznym, a więc nie uczestniczy w przemianie fazowej podczas zamrażania, udział wody hydratacyjnej jest stosunkowo stały i wynosi 4-10 % ogólnej ilości wody zawartej w żywności

+ aktywność wody:

p /p0 = n2 / n1 + n2 = a_W

gdzie:

„p” i „p0” - odpowiednia prężność pary roztworu i czystego rozpuszczalnika w danej temperaturze
„n1” i „n2” - stężenie molowe substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika
a_W - aktywność wody

- aktywność wody może przyjmować wartości od 1,0 dla czystej wody do 0,0 dla środowiska o nieskończenie małej zawartości wody
- aktywność wody jest miarą zawartości wody wolnej w danym materiale i graficznie można ją przedstawić w postaci izotermy sorpcji wody, która dla większości produktów żywnościowych ma charakter sigmoidalny zależny od składu chemicznego produktu
- aktywność wody kształtuje więc trwałość żywności, określa ono np. możliwość rozwoju mikroorganizmów, drobnoustroje nie mogą się rozmnażać gdy a_W > 0,8

- reakcje enzymatyczne, a aktywność wody:

* szybkość reakcji enzymatycznych zależy od aktywności wody i zwiększa się wraz z jej wzrostem
* gdy a_W < 0,3 szybkość reakcji hydrolizy enzymatycznej staje się nieistotna
* działanie innych enzymów takich jak: amylazy, fenolooksydazy, peroksydazy jest hamowane już wtedy gdy a_W < 0,8
* reakcje Maillarda zachodzą bardzo wolno przy małych wartościach a_W natomiast szybkość jej wzrasta do maximum w obszarze średnich wilgotności ( a_W = 0,6 - 0,7 ) i zmniejsza się przy dalszym wzroście

20.10.12:

- metody obniżania aktywności wody w produktach spożywczych:

* zakres przemian fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych zachodzących w czasie przetwórstwa i przechowywania żywności można w znacznym stopniu ograniczyć przez daleko posunięte odwodnienie środowiska
* pod tym pojęciem należy rozumieć zarówno zmniejszenie zawartości wody w produkcie jak i przeprowadzenie wody wolnej w wodę związaną
* ten cel można osiągnąć poprzez zamrażanie, suszenie, wędzenie lub poprzez trwałe związanie wody

+ izotermy sorpcji:

- izoterma sorpcji to zależność pomiędzy wilgotnością materiału i aktywnością wody w danej temperaturze
- izotermy te konstruujemy wykorzystując proces dehydratacji lub powtórnej hydratacji produktu uprzednio wysuszonego
- izoterma desorpcji ma inny przebieg niż izoterma adsorpcji
- izotermy sorpcji większości produktów żywnościowych charakteryzują się występowaniem pętli histerezy

- histereza izoterm sorpcji wody:
* strefa I - a_W < 0,25 adsorpcja molekularna, obejmuje wodę najsilniej związaną, która zachowuje się jak część substancji stałej, charakteryzuje się ona małą ruchliwością, nie zamarza w temperaturze - 40°C, nie jest dostępna jako rozpuszczalnik, nie ma właściwości zmiękczających
* strefa II - a_W = 0,25-0,7 adsorpcja wielowarstwowa, większość tej wody nie zamarza w temperaturze - 40°C, ale gdy a_W zbliża się do 0,7, następuje pęcznienie i zmiękczanie substancji oraz rozpuszczanie niektórych składników
* woda związana wielowarstwowo umożliwia przyspieszenie większości reakcji wpływających na jakość i trwałość żywności
* strefa III - a_W > 0,7 zawiera wodę najsłabiej związaną o właściwościach takich jak w rozcieńczonych roztworach soli, ta frakcja wody podlega zamarzaniu, jest dostępna jako rozpuszczalnik umożliwia przemiany chemiczne i biochemiczne oraz rozwój drobnoustrojów
* w żywności o dużej wilgotności woda strefy I i II stanowi około 5%, a woda strefy III 95%

- wykorzystanie izoterm sorpcji w praktyce:
* wykorzystanie izoterm sorpcji w produkcji żywności umożliwia określenie końcowego punktu suszenia odpowiadającego pożądanej aktywności wody produktu końcowego
* znajomość tego punktu, przy znanej wilgotności krytycznej produktu w danej temperaturze umożliwia określenie maksymalnej wilgotności powietrza suszącego w suszarkach konwencjonalnych lub maksymalnego ciśnienia przy suszeniu próżniowym lub sublimacyjnym
* izotermy sorpcji są również stosowane praktycznie do określenia higroskopijności wieloskładnikowych suchych produktów spożywczych
* izoterma adsorpcji określa wzrost zawartości wody w suchym produkcie, a izoterma desorpcji zmniejszenie wilgotności w produktach o większej a_W
* znajomość izoterm sorpcji jest niezbędna także do zapewnienia optymalnych warunków przechowywania żywności suszonej

WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH I PRZECHOWYWANIA NA JAKOŚĆ TŁUSZCZU:

+ utwardzanie olejów:
- utwardzanie jest metodą przekształcania olejów w tłuszcz, który w temperaturze pokojowej ma konsystencję stałą i jest niezbędny do wyrobu margaryn, tłuszczów piekarskich, kuchennych itp.
- utwardzanie może być przeprowadzone przez:
* uwodornienie pewnej ilości lub wszystkich podwójnych wiązań zawartych w tłuszczu
* przeestryfikowanie tłuszczem wysokotopliwym tłuszczu niskotopliwego
* izomeryzację

+ uwodornianie olejów:
- uwodornianie to proces technologiczny polegający na ogrzewaniu tłuszczu w temperaturze rzędu
180-200°C przez kilka godzin przy nadciśnieniu wodoru
- katalizatorem procesu są najczęściej mrówczan niklu lub specjalnie preparowane sole miedzi i chromu
- po zakończeniu procesu katalizator oddziela się przez filtrację
- zabieg ten wywołuje znaczne zmiany w tłuszczach:
* obniża się wartość biologiczna tłuszczu
* kosztem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, wzrasta zawartość kwasów nasyconych i jednonienasyconych
* następują zmiany izomeryzacyjne z wytworzeniem izomerów położeniowych i stereoizomerów

+ przeestryfikowanie:
- estryfikacja jest procesem technologicznym mającym na celu głównie zmianę właściwości fizycznych tłuszczu, polegającym na wzajemnej wymianie reszt kwasów w cząsteczkach tłuszczu
- w procesie tym skład kwasów tłuszczowych praktycznie nie ulega zmianie jak również nie zachodzą zmiany izomeryzacyjne
- zmienia się natomiast skład glicerydowy mieszaniny tłuszczowej poddanej przeestryfikowaniu
- powstają nowe glicerydy, które posiadają zmienione cechy fizyczne

+ izomeryzacja:
- izomeryzacja polega na migracji wiązań podwójnych nienasyconych kwasów tłuszczowych wzdłuż łańcucha węglowodorowego ( izomeryzacja położeniowa ) i równocześnie na zmianie konfiguracji przestrzennej wiązań podwójnych z naturalnej CIS na konfigurację TRANS
- forma CIS jest charakterystyczna dla większości lipidów występujących w przyrodzie
- NNKT są aktywne biologicznie wyłącznie w formie CIS
- margaryny i inne produkty tłuszczowe, w skład których wchodzą tłuszcze utwardzone, zawierają zawsze pewien procent kwasów nienasyconych w formie TRANS
- ilość izomerów zależy od:
* typu katalizatora i warunków prowadzonego procesu uwodorniania ( temperatura, czas i ciśnienie
wodoru )
* rodzaju użytego oleju ( sojowy, kukurydziany czy słonecznikowy )
* wzajemnych proporcji oleju uwodornionego i nieuwodornionego, wynikające z pożądanych właściwości fizykochemicznych tłuszczu
* różnej zawartości tłuszczu
- margaryny o większym udziale olejów uwodornionych charakteryzują się wyższą zawartością izomerów TRANS
- natomiast niska zawartość izomerów w margarynie wynika z braku olejów częściowo uwodornionych dzięki wprowadzeniu oleju przeestryfikowanego

+ przemiany tłuszczów podczas przechowywania:
- tłuszcze są stosunkowo nietrwałymi składnikami żywności ulegającymi różnym zmianom podczas jej przechowywania
- zmiany te określane popularnie jełczeniem stanowią główną przyczynę ograniczonej trwałości tych produktów spożywczych, które nie są narażone na rozwój drobnoustrojów ( produkty suszone, chłodzone, mrożone, konserwowane )
- niepożądanym przemianom w czasie przechowywania podlegać będą nie tylko produkty spożywcze będące tłuszczami jadalnymi ( oleje, masło, margaryna itp. ), ale także produkty zawierające tzw. tłuszcz ukryty, i to zarówno te bardzo tłuste jak mięso wieprzowe, ser jak i te zawierające niewielkie ilości tłuszczu
- tłuszcze podlegają wielorakim przemianom, a ich końcowe produkty odznaczają się bardzo negatywnym oddziaływaniem w technologii produkcji potraw i w żywieniu człowieka
- przemiany zachodzące w tłuszczach podczas przechowywania mogą być spowodowane czynnikami biochemicznymi lub chemicznymi

+ przemiany biochemiczne:
- przemiany biochemiczne zachodzą pod wpływem enzymów obecnych w surowcach roślinnych i zwierzęcych oraz enzymów wytwarzanych przez drobnoustroje, rozwijające się w produktach spożywczych, mogą one prowadzić do:
* hydrolizy wiązań estrowych pomiędzy glicerolem, a kwasami tłuszczowymi
* utleniania kwasów tłuszczowych pod wpływem enzymów utleniających
- hydroliza:
* odpowiedzialne za proces hydrolizy są enzymy nazywane lipazami, które mogą być aktywne w niektórych nieprzetworzonych surowcach powodując w konsekwencji uwalnianie kwasów tłuszczowych
* z żywieniowego punktu widzenia przemiany hydrolityczne nie są niebezpieczne
* mogą one natomiast obniżać w pewnych przypadkach jakość sensoryczną żywności
* dotyczy to zwłaszcza tych tłuszczów które zawierają kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe charakteryzujące się nieprzyjemnym smakiem i zapachem
* są one w większych ilościach obecne w tłuszczu mleka, toteż psucie się śmietany, serów czy masła określane jest jako jełczenie hydrolityczne, które ma charakter wybitnie biochemiczny
- utlenianie:
* utlenianie kwasów tłuszczowych zachodzi pod wpływem enzymów utleniających np. lipooksygenaz, obecnych w wielu nieogrzewanych surowcach roślinnych
* tego typu przemiany istotne są przy przechowywaniu mąki, kasz, orzechów
* konsekwencją utleniania są zmiany smaku, zapachu i barwy produktów

+ przemiany chemiczne:
- przemiany chemiczne zachodzące bez udziału czynników biologicznych mają także charakter hydrolityczny lub oksydatywny
- hydroliza chemiczna tłuszczów ma jednak mniejsze znaczenie w przechowalnictwie żywności niż hydroliza enzymatyczna, natomiast odgrywa dużą rolę w procesach smażenia potraw
- utlenianie kwasów tłuszczowych bez udziału enzymów, które ma bardzo niepożądane konsekwencje określa się mianem autooksydacji
- zmiana smaku i zapachu tłuszczów w wyniku tych procesów powoduje że nazywana jest popularnie jełczeniem oksydatywny
- autooksydacja tłuszczów:
* autooksydacja obejmuje przemiany tłuszczów polegające na ich reakcji z tlenem atmosferycznym przy czym produkty tych przemian same katalizują przebieg tych przemian
* rozpoczęty proces utleniania tłuszczów jest bardzo trudny do zahamowania ponieważ nawet niewielka część utleniających się tłuszczów prowadzi do powstania niestabilnych pierwszych produktów utleniania = > nadtlenków, które ulegają rozpadowi do wysoce energetycznych i reaktywnych produktów czyli wolnych rodników
* powstające wolne rodniki rozpoczynają cały szereg chemicznych reakcji z niezmienionymi jeszcze kwasami tłuszczowymi wywołując ich spontaniczne łączenie się z tlenem i powstanie kolejnych wolnych rodników
* taki przebieg reakcji określany jest łańcuchem autooksydacji
* w przebiegu autooksydacji wyróżniamy kilka etapów:
1) inicjacja - okres indukcyjny
2) propagacja - okres gwałtownego pochłaniania tlenu
3) terminacja - okres polimeryzacji i kondensacji produktów utleniania

ad 1). inicjacja:
- inicjacja czyli oderwanie wodoru i utworzenie węglowego rodnika alkilowego w obecności inicjatora
- okres ten charakteryzuje się nieznacznymi przemianami w tłuszczach, zachodzi tu bardzo powolne gromadzenie się nadtlenków i stopniowe pochłanianie tlenu
- w tym okresie nie zauważa się istotnych zmian cech organoleptycznych ( smaku, zapachu, barwy i konsystencji ) tłuszczu

RH -> R• + H•

ad 2). propagacja:
- propagacja to reakcja rodnika z tlenem i utworzenie rodnika nadtlenkowego, który następnie reaguje z nienasyconym lipidem i tworzy się wodoronadtlenek oraz nowy rodnik lipidowy

R• + O₂ -> ROO•
ROO• + RH -> ROOH + R•

- nowo powstały rodnik reaguje z tlenem tworząc kolejny rodnik nadtlenkowy itd.
- reakcja ta prowadzi do wytworzenia dużej ilości nadtlenków, które można już oznaczyć chemicznie, nie wywołują one jeszcze istotnych zmian smaku i zapachu tłuszczu, ani zawierających go produktów
- dopiero w drugim okresie propagacji ( okres rozpadu nadtlenków ) dochodzi do rozrywania długich łańcuchów kwasów tłuszczowych i powstania produktów takich jak: aldehydy, ketony, kwasy, węglowodory, alkohole i inne związki, które najczęściej są związkami lotnymi zmieniającymi smak i zapach produktów spożywczych toteż przy ich nadmiernym nagromadzeniu produkty tracą przydatność do spożycia stając się zjełczałe
ad 3). terminacja:
- rozpoczyna się ona wtedy gdy nastąpi duże nagromadzenie produktów utleniania, które wchodzą ze sobą w reakcje prowadzące do powstania związków nierodnikowych o wysokiej masie cząsteczkowej, które nie są ani inicjatorami ani propagatorami reakcji
- jest to tzw. zakończenie łańcucha autooksydacji objawiające się wzrostem lepkości tłuszczu, który już praktycznie ze względu na smak i zapach nie nadaje się do spożycia

R• + R• -> RR
ROO• + R• -> ROOR
ROO• + ROO• -> ROOR + O₂

- szybkość reakcji rośnie wraz ze stopniem nienasycenia, kwas linolowy utlenia się 10-40 krotnie szybciej niż oleinowy natomiast linolenowy 2-4 krotnie szybciej niż linolowy
- okres w którym tworzenie się nadtlenków jest niewykrywalne lub bardzo małe do chwili gdy rozpoczyna się gwałtowny wzrost utleniania jest nazywany okresem indukcji
- wraz z podwyższeniem temperatury szybkość utleniania wzrasta, a okres indukcji ulega skróceniu