Дослідження старіння амарантової і лляної олій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Юдеська академія харчових технологій

Міжнародний гуманітарний університет

Дослідження старіння амарантової і лляної олій

Задорожний В.Г., Чулак Л.Д., Чулак Ю.Л., Чулак О.Л.

Summary

STUDY OF CHANGES IN THE PROPERTIES OF AMARANTH AND FLAX OILS

Zadorozhny1 V.G., Chulak2 L.D., Chulak2 Yu.L., Chulak2 O.L.

Odessa Academy of Food Technologies 2International Humanities University

The study of the oxidation processes of vegetable oils is of key importance in identifying ways to minimize their losses and in the development of adequate methods and criteria for quality control, storage conditions and establishing the shelf life of the product. The main purpose of the work was to study the kinetics and regularities of the oxidation of vegetable oils (amaranth and linseed) used in pharmacology. The work investigated the change in the characteristics of amaranth oil with time and with heating. For comparison, we chose flaxseed oil. Heating was carried out at 80 ° C. Studies have shown different stability of oils under experimental conditions. Peroxide numbers of flaxseed oil during the experiment increased from 1.5 to 12.8; mmol active O/kg, and amaranth oil from 0.9 to 12.1 mmol active O/kg. It is confirmed that one of the main secondary oxidation products in linseed oil is E-2,4-heptadienal, 3,5-octadiene-2-OH and E-2,4-decadienal, in amaranth oil - E-2,4-decadienal. The analysis of oxidized amaranth oil revealed the following carbonyl compounds: heptanal, 2-heptenal (E), E decadienal. The peak of squalene and tocotrienol is also significantly reduced. The data obtained can be used to develop express methods for quality control of vegetable oils.

Key words: amaranth oil, linseed oil, oxidation of vegetable oils, quality control method.

Аннотация

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАРЕНИЯ АМАРАНТОВОГО И ЛЬНЯНОГО МАСЕЛ

Задорожный В.Г., Чулак Л.Д., Чулак Ю.Л., Чулак А.Л.

Юдеська академия пищевых технологий 2Международний гуманитарный университет

Исследование процессов окисления растительных масел имеет ключевое значение в определении путей минимизации их потерь и разработке адекватных методов и критериев контроля качества, условий хранения и установления сроков годности продукта. Основной целью работы было исследование кинетики и закономерностей окисления растительных масел (амарантового и льняного), применяемых в фармакологии. В работе исследовалось изменение характеристик амарантового масла со временем и при нагреве. Для сравнения выбрали льняное масло. Нагрев проводили при 80 °C. Исследования показали разную стабильность масел в условиях эксперимента. Перекисные числа льняного масла за время эксперимента выросли с 1,5 до 12,8; ммоль акт.О/кг, а амарантового масла с 0, 9 до ммоль акт.О / кг. Подтверждено, что одними из основных вторичных продуктов окисления в льняном масле есть Е-2,4-гептадиеналь, 3,5-октадиен-2-ОН и Е-2,4- декадиеналь, в амарантовом- Е-2,4-декадиеналь. При анализе окисленного амарантового масла были выявлены следующие карбонильные соединения: гептаналь, 2-гептеналь (Е), Е 2,4-декадиеналь. Пик сквалена и токотриенола также существенно уменьшается. Полученные данные могут быть использованы для разработки экспресс-методов контроля качества растительных масел.

Ключевые слова: амарантовое масло, льняное масло, окисление растительных масел, метод контроля качества.

Анотація

Дослідження процесів окиснення рослинних олій має ключове значення у визначенні шляхів їх мінімізації та розробці адекватних методів і критеріїв контролю якості, умов зберігання і встановлення термінів придатності продукту. Основною метою роботи було дослідження кінетики та закономірностей окислення рослинних олій (амарантовоі і лляноі) вживаних у фармакології. В роботі досліджувалась зміна характеристик амарантовоі олії з часом при ії нагріві. Для порівняння вибрали лляну олію. Нагрів проводився при 80 °C. Дослідження показали різну стабільність олій в умовах експерименту. Перекисні числа льняної олії за час експерименту зросли для зразків: від 1,5 до 12,8; ммоль акт.О/кг відповідно, а у амарантової олії з 0, 9 до 12,1 ммоль акт.О/кг. Підтверджено, що одними з основних вторинних продуктів окислення в лляній олії є Е-2,4-гептадиеналь, 3,5-октадиен-2-ОН і Е-2,4-декадие- наль, в амарантовій- Е-2,4-декадиеналь. При аналізі окисленої амарантової олії були виявлені наступні карбонільні з'єднання: гептаналь, 2гептеналь (Е), Е- 2,4- декадиеналь. Пік сквалена і токотриенола також суттєво зменшується. Отримані дані можуть бути використані для розробки експрес-методів контролю якості рослинних олій.

Ключові слова: амарантова олія, лляна олія, окиснення рослинних олій, метод контролю якості.

Рослинні олії займають особливе місце у фармакології. Олії є цінними джерелами висококалорійних жирів і есенціальних жирних кислот, фос- фоліпідів, каротиноїдів, природних антиоксидантів і інших фізіологічно активних речовин, представлених в різному якісному і кількісному співвідношенні залежно від виду олії і технології виробництва. Рослинні олії застосовуються також в якості базисних косметичних олій і входять до складу кремів, масажних олій і інших засобів для догляду за шкірою. У косметиці, зокрема, у складі масажних кремів, кремів для тіла та спа-процедур, в якості функціональних та одоріруючих компонентів часто застосовуються олії рослинного походження. Ці природні субстанції можуть робити істотний вплив на оксистабільность, споживчі властивості та збереження готового продукту. Тому вивчення антиоксидантних властивостей рослинних олій є важливим питанням для косметичної індустрії.

Таблиця 1 Зміна перекисного числа при окисленні лляної і амарантової олій (80°С)

В останні десятиліття значно виріс інтерес до проблеми контрольованого перекисного окиснення ліпідів, оскільки активізація вільнорадикального окислення і так званий синдром пероксидації лежать в основі багатьох захворювань і мають прямий зв'язок з процесом старіння, серед причин виникнення яких найменш вивчена роль харчового чинника [1 -3].

Таблиця 2 Зміна анізідинового числа (А.ч.у. е.) при окисленні лляної і амарантової олії при 80° С

Таблиця 3 Зміна totox при окисленні льняної і амарантової олії (80°С)

Дослідження процесів окиснення рослинних олій має ключове значення у визначенні шляхів їх мінімізації та розробці адекватних методів і критеріїв контролю якості, умов зберігання і встановлення термінів придатності продукту.

Існує декілька напрямів зниження масової долі продуктів окислення в олії:

застосування антиоксидантів -- інгібіторів окислення;

усунення доступу повітря і металів змінної валентності;

застосування інертних газів;

отримання олій зі збереженою природною структурою олії в сферосо- мах (технології екструзій).

Основною метою роботи було дослідження кінетики та закономірностей окислення рослинних олій (амарантовоі і лляноі) вживаних у фармакології. В роботі досліджувалась зміна характеристик амарантовоі олії з часом при ії нагріві.

Для порівняння вибрали лляну олію.

Нагрів проводився при 80 °C.

Наши дослідження показали різну стабільність олій в умовах експерименту. Перекисні числа льняної олії за час експерименту зросли для зразків:

№1 -- від 1,5 до 12,8; ммоль акт.О/кг відповідно, а у амарантової олії від 0,9 до12,1 ммоль акт.О/ кг (Таблиця 1)

Отримані ре зультати підтверджують дані літературного огляду, згідно з якими у високолі- ноленових оліях при самоокислюванні відбувається відносно швидке накопичення вторинних продуктів окислення.

Оскільки в процесі окислення рослинних олій протікає безліч реакцій, в результаті яких відбувається одночасне утворення первинних і вторинних продуктів окислення, глибина окислення олій не може бути охарактеризована одним яким-небудь показником, наприклад, П.ч. чи А.ч. У цьому сенсі величина totox (2П.ч.+А.ч.) повніше відбиває глибину окислювальної деструкції, незважаючи на умовність цього показника.

Органолептична оцінка, що паралельно проводилася, показала, що вади смаку льняної олії виявляються при значенні totox > 10, а у амарантової > 8. Це підтверджує доцільність введення цього

значення в якості нормативного показника для амарантової і лляної олії. Таке ж граничне значення totox, гарантуючу якість олії, вказують на сайті Всесвітньої продовольчої програми [1]. Динаміка totox представлена в Таблиці 3.

Рис. 1. Хромато-мас спектрограма свіжої амарантової олії (П.ч. = 0,9)

Безрозмірність А.ч. ускладнює зіставлення глибини окислювальних змін, що характеризується ним, з такою для інших показників окислюваності, проте, А.ч. досить задовільно характеризує міру деструкції таких високонена сичених ліпідів, досліджених олій в динаміці.

Дослідження старіння амарантової та лляної оліі проводилось в лабораторії відділу спеціальних досліджень НДЕКЦ при ГУМВС України в Одеській області атестованій ДП «Одесастандартметро- логія» (свідоцтво про атестацію № РО- 306/2010). Для встановлення якісного складу об'єкту і кількісного вмісту речовин, проводилося дослідження хромато- мас-спектрометричним методом. Для проведення дослідження частка зразка омилялась та екстрагувалась гексаном, для подальшого аналізу неомиляемих речовин. Частка зразка піддавалась перетеріфікації метилатом натрію, для встановлення фосфоліпідного складу органічних кислот. Отримані зразки аналізували на хроматомас- спектрометріАдіІе^ 6890 N/5975 Inert GC/MS System з капілярною колонкою- HP-1MS, довжиною-30м, діаметр- 0,25мм, фаза-0.25 мкм., газ-носій- гелій, іонізація-електронним ударом, енергія іонізації-70еВ, температура іонного джерелаТ-230 С; температура квадруполю Т-150С. Отримані хроматог- рами оброблялися за допомогою бібліотеки мас-спектрівNISTv2.0.Фіксація і друк зображень проводилися з використанням цифрової камери «Canon А- 3100 IS», принтера «Canon MF-3228».

Рис. 4. Хромато-мас спектр окисленої лляної олії (Пч-12,7) [5].

В результаті автоматизованого пошуку з використанням ПЗ “NIST MS SearchProgram” були ідентифіковані наступні речовини: сквален, токоферол, токотриенол, ліноліева, ліноленова, олеінова, арахідонова кислоти,та інші речовіни.Для встановлення кількісного складу сквалену,токоферолу, токотрие- нолу, ліноліевої, ліноленової, олеїнової кислот, використовувався метод внутрішнього стандарту за допомогою калібрувальних графіків.Результати показані на малюнках1-2.

Встановлений таким чином кількісний вміст речовин в свіжоі амарантової оліі, склав ( % мас): сквалену %, токотріенолу (вітаміну Е) 1,1 %, олеїнової (Омега-9) кислоти 40 %, ліно- левої (Омега-6) кислоти 28 %, альфа- ліноленової (Омега-3) кислоти 7 %. Також встановлена наявність арахідонової кислоти, кількісний вміст якої встановити не вдалось.

В свіжої лляної олії вміст речовин склав ( %мас): токоферолу (вітаміну Е) %, олеїнової (Омега-9) кислоти 20 %, лінолевої (Омега-6) кислоти 28 %, альфа-ліноленової (Омега-3) кислоти 57 %.

Хроматомас-спектрометричним аналізом нами також був проведений якісний аналіз летких компонентів, що утворюються при окисленні лляної та амарантової олій (Малюнки 3-4). рослинний олія окислення амарантовий

Підтверджено [4], що одними з основних вторинних продуктів окислення в лляній олії є Е-2,4-гептадиеналь, 3,5-ок- тадиен-2-ОН і Е-2,4-декадиеналь, в амарантовій- Е-2,4-декадиеналь. Отримані дані можуть бути використані для розробки експрес-методів контролю якості рослинних олій.

При аналізі окисленої амарантової олії були виявлені наступні карбонільні з'єднання: гептаналь, 2гептеналь (Е), декадиеналь. Пік сквалена і токот- риенола також суттєво зменшується.

В процесі окислення лляної олії пік г-токоферол зменшується відносно загальній площі піків, тоді як фіксувалися піки речовин різної площі -- 2,4-октади- еналь (Е), 2-гептеналь (Z), 2,4-гептади- еналь (Е), 3,5-октадиен-2-он, 2-деце- наль (Е) 2,4-декадиеналь [4].

Метод хромато-маспектроскопії може бути використаний для оцінки концентрації карбонільних з'єднань, у тому числі токсичних або з низьким порогом чутливості олій, що утворюються при окисленні. Потенційно перспективним видається застосування цього методу для встановлення термінів придатності харчових олій.

Характеристика окислювального псування рослинних олій що використовуються в фармакологии обмежується показником П.ч. (не більше 10 ммоль акт.О/кг), кислотним числом і органолептичною оцінкою [5]. При цьому не враховується жирнокислотний склад олій, зокрема, присутність легко окислюваних щ-3 кислот. Зі збільшенням міри ненасиченості швидкість утворення радикалів жирних кислот і подальшої взаємодії з киснем значно збільшується. В той же час, гідроперекиси ПНЖК, що утворюються, особливо щ- 3 кислот, нестійкі і зазнають деструкцію до вторинних продуктів окислення, зокрема, альдегідів і кетону, що характеризуються показником “анізідинове число”.

Результати аналізу показали що вміст ліноленової кислоти в амарантових і льняних оліях коливався в інтервалі 57 % до суми жирних кислот, токоферолов 53-69 мг/100 г олії;

Висновки

Дослідження показали різну стабільність олій в умовах експерименту. Перекисні числа льняної олії за час експерименту зросли для зразків: від 1,5 до 12,8; ммоль ак- т.О/кг відповідно, а у амарантової олії с0, 9 до12, 1; ммоль акт.О/кг

Підтверджено, що одними з основних вторинних продуктів окислення в лляній олії є Е-2,4-гептадиеналь, октадиен-2-ОН і Е-2,4-декадие- наль, в амарантовій- Е-2,4-декади- еналь.При аналізі окисленої амарантової олії були виявлені наступні карбонільні з'єднання: гептаналь, 2гептеналь (Е), Е- 2,4-декадие- наль.Пік сквалена і токотриенола також сутьево зменшуется.

Отримані дані можуть бути використані для розробки експрес-методів контролю якості рослинних олій.

Література

1. Guillen M.D., Cabo N. Fourier transform infrared spectra data versus peroxide and anisidine values to determine oxidative stability of edible oils.. 2002. Food Chem. 77: 503-10.

2. Silva F.A.M., Borges F., Ferreira M.A Effects of phenolic propyl esters on the oxidative stability of refined sunflower oil.2001. J. Agric. Food Chem. 49: 3936-41.

3. М.А. Забежинский, В.Н. Анисимов. Продукты окисления жирных кислот пищи и опухолевый рост. Вопросы онкологии. 1998. т.44, №1, с.23-25.

4. О.И. Шадыро, А.А. Сосновская, И.П. Еди- мечева, Н.И. Островская. Окислительная устойчивость льняного масла при хранении.//Масложировая промышленность. №5. 2010. с.26-28.

5. Н.А. Ротина, В.В. Ладыгин, А.Н. Лисицын. Анализ изменения качественного состава растительных масел в процессе окисления методом ГЖХ (массселек- тивный детектор).// Материалы Х международной конференции «Масложировая индустрия-2010», 27-28.10.2010 г, Санкт-Петербург, с.176-179.

References

1. Guillen M.D., Cabo N. Fourier transform infrared spectra data versus peroxide and anisidine values to determine oxidative stability of edible oils.. 2002. Food Chem. 77: 503-10.

2. Silva F.AM., Borges F., Ferreira M.A Effects of phenolic propyl esters on the oxidative stability of refined sunflower oil.2001. J. Agric. Food Chem. 49: 3936-41.

3. M.A Zabezhinsky, V.N. Anisimov. Food fatty acid oxidation products and tumor growth. Oncology issues. 1998. v. 44, No. 1, pp. 23-25.

4. O.I. Shadyro, A. A. Sosnovskaya, I.P. Edimecheva, N.I. Ostrovskaya. Oxidative stability of linseed oil during storage.// Oil and fat industry. No. 5. 2010.S. 26-28.

5. N.A Rotina, V.V. Ladygin, AN. Lisitsyn. Analysis of changes in the qualitative composition of vegetable oils during oxidation by GLC (mass-selective detector). // Materials of the X international conference “Fat-and-Oil Industry-2010”, October 27-28, 2010, St. Petersburg, p. 176-179.

Размещено на Allbest.ru