WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH I OBRÓBKI KULINARNEJ NA JAKOŚĆ ORAZ WARTOŚĆ BIOLOGICZNĄ TŁUSZCZY JADALNYCH

Schemat technol. otrzymywania oleju i jego rafinacji (olej tłoczy się tylko raz!!!)

Nasiona

wcześniejsze tłoczenie 90⁰C ekstrakcja rozp.org. 55⁰C rozdrobnienie (w prażniach) olej surowy hydratacja (60C, 2% wody 2h) odszlamowanie i odkwaszanie

(H₃PO₄ 75%, 90C, 5min, NaOH 2^oBa, 90C)

osadzają się tokoferole odbarwianie i sterole (powstaje (ziemia bieląca, 1%, 90C, 30min,80hPa) destylat)

odwanianie

( 3-5%, 5hPa,185-240C)

destylat - produkt uboczny bogaty w kw. tłuszczowe, tokoferole, sterole

Olej rafinowany

Schemat technologiczny otrzymywania oleju typu BIO

Nasiona rozdrabnianie tłoczenie (na zimno)

prasy hydraulityczne 20C pracy ślimakowe 45C

sedymentacjia filtracjia przemywanie wodą wirowanie olej bio

(ma taki sam skład jak nasiona-olej tłoczony na zimno)

(każda wyższa temp. może zapoczątkować procesy autooksydacji kw.tłuszczowych dlatego prasy ślimakowe są otoczone płaszczem wodnym w celu jego ochładzania)

Do produkcji oleju bio musi być użyty surowiec b.dobrej jakości, o pełnej dojrzałości technologicznej, jeśli taki nie jest wówczas przeznaczony do rafinacji.

Rafinacja - odszlamianie, odkwaszanie, odwanianie, bielenie (usuwa się WKT, produkty

oksydacji i polimeryzacji tłuszczów, czyli fosfolipidy, węglowodory, ketony i

aldehydy) nadanie odpowiednich cech organolep.

Substancje biologicznie czynne występujące w olejach i tłuszczach roślinnych to:

- NNKT, fosfolipidy, zw.fenolowe, karotenoidy, sterole, związki wit.E (aktywne).

Tokotrienole naturalnie występują jedynie oleju palmowym i kokosowym.

Olej nie powinien zawierać:

• środków ochrony roślin (pestycydy, dessianty, defolianty)

• środków chemizacji rolnictwa (pierwiastków pochodzących z nawozów sztucznych)

• wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych lub innych pochodzących z działalności człowieka

• produktów przemian wywołanych przez sam proces otrzymywania oleju (zbyt wysoka temp. procesu):

- WKT oraz prod. izomeryzacji polienowych kw.tłuszczowych

- prod. autooksydacji kwasów tłusz.

Z oleju nie możemy usuwać:
- fosfolipidów

- tokoferoli

- steroli

Wiele firm dodaje alfa tokoferol, uzupełniając w ten sposób to, co usunięto wcześniej, gdyż podczas rafinacji usuwane są również substancje korzystne

Do oleju nie można dodawać:

- przeciwutleniaczy

- konserwantów

- barwników

Kryteria ocen jakości oleju:

-ozn. liczby jodowej LJ>158-162

-ozn. liczby kwasowej LK 0,7-0,8

-ozn. liczby nadtlenowej L-Lea-4jednoski

-ozn. skł. kw. tłuszczowych GC

-ozn. zaw. metali ciężkich ASA-1

-ozn. stabilności oksydatywnej (Rancimat, Oxidograph, ilość drenów sprzężonych)

Ocena aktywności przeciwrodnikowej:

- określenie siły redukcyjnej

- określenie wygaszania rodników DPPH

O szybkości i kierunku procesów oksydacyjnych oleju decydują:

- substancje biologiczne:

przeciwutleniacze, tokoferole, karotenoidy, polifenole, fosfolipidy

- substancje proutleniające: barwniki, chlorofile

Wartość biologiczna olejów

• określamy przez skład triacylogliceroli i kw. Nienasyconych

Przemiany zachodzące w tłuszczach podczas przetwarzania, przechowywania mogą być spowodowane przez procesy:

- biochemiczne z udziałem enzymów

- chemiczne

Mogą prowadzić do obniżenia jakości sensorycznej spowodowanej:

- zmiany smaku, zapachu, barwy

- hydrolizy wiązań estrowych pomiędzy glicerolem i kw. tłuszcz.WKT (przemiana chem)

(odgrywa istotną rolę w proc.smażenia czy ogrzewania potraw)

- uwolnieniem kw.tłszczowych krótkołańcuchowych

- utlenienie kw.tłuszczowych pod wpływem enzymów utleniających

- autooksydacja, czyli utlenienie bez udziału enzymów (przemiana chem)

Mogą prowadzić do:

• hydrolizy wiązań estrowych pomiędzy glicerolem a kw.tłuszczowymi prowadzi do uwolnienia się kw.tł(np.lipazy)(WKT)zostaje obniżona jakośc sensoryczna spowodowana uwolnieniem kw.tł krótkołańcuchowych C₄C₁₀

• utlenienie kw.tłuszczowych, np. pod wpływem enzymów utleniających,np.zmiany smaku, zapachu, barwy .

Przemiany chemiczne: hydroliza odgrywa istotną rolę w procesie smażenia czy ogrzewania

- ultenianie bez udziału enzymów-tzw.autooksydacja, prowadzi do niepożądanych zmian,

tzw. jełczenia oksydatywnego- powstanie nadtlenków kwasów tłuszczowych, a następnie

wysoce reduktywnych wolnych rodników

łańcuch autooksydacyjny - przebieg procesu utleniania składa się z 3 etapów:

-indukcja
-propagacja

-terminacja

Podczas rafinacji i uwodornienia olejów roślinnych, powstają izomery trans nienasyconych kw.tłuszczowych:

Izomery trans kwasów tłuszczowych tworzą się głównie podczas ostatniego etapu rafinacji

-odwanianie (temp,ciśnienie,czas)

-utwardzanie-hydrogenacjia (temp, ciśnienie, katalizator)

stąd ich obecność w wyrobach tłuszczowych takich jak:

-margaryny, oleje roślinne

-tł. piekarskie

-shortening, majonezy

Izomeryzacji ulegają głównie kwasy o większej ilości wiązań podwójnych np.

- linolenowy(n-3)-----linolowy(n-2)--------oleinowy(n-1)

kw.tł.nienasycone

katalizatory przeciwutleniacze

wolne rodniki beztlenowe

wolne rodniki tlenowe

smak i zapach składniki lotne barwa

lepkość produkty polimeryzacji konsystencja

Wpływ procesów smażenia na jakość tłuszczy

Stosowane sposoby smażenia:

- w małej ilości tłuszczu

- smażenie kontaktowe - bez tłuszczu

- w dużej ilości tłuszczu - smażenie zanurzeniowe

Podczas smażenia zanurzeniowego tłuszcz narażony jest działanie:

- wysokiej temp

- tlenu z powietrza

- pary wodnej ze smażonego produktu

Podczas smażenia powstają:

- zw. toksyczne, tłuszcze utlenione, nadtlenki lipidów, epoksydy, hydroksykwasy,

monomery cykliczne, dinery(obecne w tłuszczach smażalniczych, utlenione fitosterole(?)

Odporność tłuszczy smażalniczych zależy od:

- składu kw.tłuszczowych

- dokładnego oczyszczenia tł w trakcie rafinacji

- wyższa jakość - świeżość tł (niska zaw,nadtlenków i WKT)

- unikanie nadmiernego napowietrzenia

- systematyczne czyszczenie smażalnicy, uzupełnianie ubytku tł, w czasie smażenia

- uwarunkowań technologicznych (rodzaj materiału konstrukcji, sposów ogrzewania,

intensywność proc.smażenia, dokładna i sprawna termoregulacjia.

Czynniki zewn. przyspieszające Autooksydację (zchodząca podczas przechowywania)

-światło,promieniowanie UV,gamma

-podwyższona temp, dostęp powietrza i tlenu

-zanieczyszczenia metalami ciężkimi

-barwniki naturalne-chlorofil

Do konsekwencji autooksydacji tłuszczy należy:

- pogorszenie smaku i zapachu potraw

- zmiany barwy w wyniku przemian barwników i tworzenia nowych barwników

tzw.zw.Maillarda

- tworzenie kompleksów pomiędzy prod utlenienia tłuszczy o różnorodnej budowie

chemicznej z bialkami (niższa wartość biologiczna białka)

- powstawanie zw. toksycznych (nadtlenki, wolne rodniki)

- obniżenie wart.odżyw.witam A,D,E B6

Kontrola jakości tł:

- systematyczne badanie laboratoryjne

- ocena organoleptyczna , barwa,

- zaw.liczby utlenionych kw.tł

- zaw.WKT

- temp.rozkładu tłuszczy (tzw.punkt dymienia)

- zastosowanie przyspieszonych testów-utlanianie Rancimat, Oxidog,

- opracowanie szybkich metod określających jakość tł. Bez konieczności prowadzenia bad.

Laborator.- tzw. lipid testy

Zawartość wit.E aktywnej grupy tokochromanoli

- homonologeniczne tokoferole: α, β, γ ,δ-T

- homonologeniczne tokotrienoli

tokoferole- przeciwutleniacze, należą do tzw. drugiej linii obrony oleju przed autooksydacjią

wiążą :

- wolny rodnik nadtlenkowy

- nadtlenki kw.tł

Właściwości utleniające wit E

Skuteczność przeciwutleniająca homologów tokoferoli i tokorienoli In vitro maleje według następującek kolejności:

δ-T> γT> βT> δ-T3> γT3> βT3> αT3> αT

Aktywność przeciwutleniajaca tokoferoli zależy od:

- budowy tokochromanolu

- zastosowanego stężenia

- składu matrycy tłuszczu

- układu w którym działają

Jakość i ilość tokoferoli w oleju rafionownym zależy od:

- czasu trwania kolejnych etapow rafinacji

- stosowanego ciśnienia i temp.procesu

- ilości pary wodnej w trakcie dezodoryzacji

- szczelności i jakości materiału z jakiego jest wykonana aparatura

Sumaryczne ubytki tokoferoli podczas rafinacji olejów roślinnych:

- rzepakowy 10-40%

- sojowy25-36%

- kukurydziany do32%

- oliwa z oliwek do15%

- palmowy do34%

Straty tokochromanoli w oleju spowodowane przechowywaniem i różnymi sposobami obróbki kulinarnej zależą od:

- składu kw.tłuszczowych oleju

- obecność przeciwutleniaczy naturalnych i syntetycznych

(rozmaryn,palmitynian askorbylu)

- czasu i temp.np. przechowywania , smażenia

- dostępności takich czynników jak bezpośredni kontaky z tlenem, światłem

- opakowania i szczelności zamknięcia

- świeżości oleju lub tł

- sposobu obróbki np.smażenie, pieczenie, kuchenka mikrofalowa

- skł.chem produktu, który jest poddawany zabiegom

Straty tokoferoli i tokochromanoli zależeć będą od występujących homonologów i ich początkowej zawartości w oleju lub tł

STEROLE ROŚLINNE

Do grupy fitosteroli występujących w nasionach roślin oleistych i tł roślinnych należą:

Kampesterol, brasskosterol (rzepak), stigmasterol, sitosterol

Należą do frakcji nieglicerynowej olejów i tł roślinnych są jej głównym składnikiem (50%)

Reakcję w których uczestniczą sterole jako sub.biologiczna

- ulegają reakcjom utlenienia do oksyfitosteroli

- wpływają na kinetykę utleniania (tworzą barierę ochronną w stosunku do NIKT)

Procesy produkcji oleju i tł roślinnych powodują straty w frakcji steroli

- wilekość strat zależy od formy w jakiej występują w oleju

- wrażliwe są na alkalizacjię w procesie neutralizacji podczas której dochodzi do ich

utlenienia

- w trakcie bielenia sterole ulegają trans estryfikacji i deacylacji oraz adsorpcji na ziemi

bielącej do 50%

- proces odwaniania powoduje destylacjie wolnych form steroli

- proces uwodornienia prowadzi nawet do 60% strat steroli

W konsekwencji autooksydacji i przemian termicznych, tłuszcze nie tylko tracą aktywność biologiczną ale ich produkty przemiany są czynnikami antyżywieniowymi

Zachodzą reakcjie autooksydacji i przemian termicznych tł prowadzą do:

- obniżenia wart.biologicznej tłuszczu

- utlenienia i strat witamin

- utlenienia i strat steroli

- interakcji pomiędzy prod utlenienia tłuszczy i białek

- toksycznych oddziaływań prod utlenienia tłuszczy na organizm

---