Ćwiczenie

Temat Ocena przechowywanych tłuszczów jadalnych

Wstęp

Lipidy występują we wszystkich organizmach żywych. Ich obecność w pożywieniu człowieka jest

niezbędna. Tłuszcze pełnią nie tylko funkcję energetyczne i strukturalne, są też źródłem i nośnikiem wielu
substancji biologicznie czynnych (witamin, NNKT).

Jak dotąd nie ma jednoznacznej definicji lipidów. Obecnie przyjmuje się, że jest to grupa naturalnych

związków organicznych nierozpuszczalnych w wodzie, a rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach tłuszczowych
takich jak: eter etylowy, eter naftowy, chloroform, benzen, aceton i inne. Do grupy tej zalicza się także pochodne
i pokrewne im związki. Tłuszcze naturalne są wieloskładnikową mieszaniną różnych lipidów, wśród których
triacyloglicerole stanowią podstawowy składnik. Lipidy nie będące acyloglicerolami zwane są substancjami
towarzyszącymi.

Lipidy dzieli się na trzy zasadnicze grupy:

1. lipidy proste – estry kwasów tłuszczowych i alkoholi (lipidy właściwe, woski).
2. lipidy złożone – związki zawierające obok kwasów tłuszczowych i alkoholi również inne składniki

(fosfolipidy, glikolipidy, inne).

3. lipidy pochodne (wtórne) – pochodne lipidów prostych i złożonych powstałe przede wszystkim w wyniku

hydrolizy, zachowujące ogólne właściwości lipidów (kwasy tłuszczowe, alkohole, węglowodory).

Tłuszcze jadalne dzielą się na tłuszcze roślinne (oleje), zwierzęce (masło, smalec) oraz mieszane. Są to

produkty stosunkowo nietrwałe, dość łatwo psujące się. Psucie zachodzi pod wpływem czynników
fizykochemicznych lub biologicznych. Do czynników fizykochemicznych należą: światło, powietrze, woda,
temperatura oraz metale katalizujące hydrolizę. Natomiast do biologicznych: enzymy i drobnoustroje.

W czasie psucia się tłuszczów następuje hydroliza, utlenianie kwasów tłuszczowych i ich rozpad na

mniejsze cząsteczki, przy czym zmieniają się liczby stałe tych produktów. Cechą charakterystyczną psucia się
tłuszczów pod wpływem czynników fizykochemicznych jest powstawanie aldehydów a pod wpływem
czynników biologicznych – ketonów.

Podczas przechowywania tłuszczów zachodzą reakcje chemiczne i enzymatyczne, które powodują

niekorzystne zmiany jakości. Do reakcji tych zalicza się autooksydację lub oksydację, hydrolizę i inne.

Tłuszcze mają zdolność pochłaniania dość dużej ilości tlenu z powietrza. Tlen łącząc się z kwasami

tłuszczowymi dając nadtlenki. Ten typ psucia się tłuszczów (autooksydacja) występuje najczęściej.

Autooksydacja jest to samorzutne przyłączenie tlenu przez nienasycone kwasy tłuszczowe, jak i kwasy

wbudowane w acyloglicerole. Reakcje autooksydacji (utlenianie tłuszczów, jełczenie oksydatywne) przebiega
łańcuchowo odgrywając główną rolę w niekorzystnych zmianach zachodzących podczas przechowywania
tłuszczów.
Wyróżnia się następujące etapy tego procesu:

I okres inicjacji (indukcyjny)- zapoczątkowanie reakcji, powolne gromadzenie się nadtlenków i stopniowe

pochłanianie tlenu, tworzenie się wolnych rodników, (inicjatorem jest: światło ciepło, enzymy oraz jony
metali); w tym okresie nie następuje zmiana smaku, zapachu, barwy i konsystencji

II okres propagacji - rozwijanie reakcji, wielorodnikowa reakcja łańcuchowa, (powstają duże ilości rodników

nadtlenkowych), nie następuje jeszcze zmiana smaku i zapachu tłuszczu

III okres terminacji (rozpadu nadtlenków) – tworzenie się nierodnikowych produktów, długie łańcuchy

kwasów tłuszczowych ulegają rozerwaniu, powstają produkty o mniejszej masie cząsteczkowej (aldehydy,
ketony, kwasy, węglowodory, alkohole) te lotne związki powodują zmianę smaku i zapachu produktów
spożywczych, gdy ich ilość jest duża, produkty tracą przydatność do spożycia.

IV. Okres polimeryzacji i kondensacji produktów utleniania – gromadzące się w dużych ilościach produkty

utleniania wchodzą między sobą w reakcje w wyniku czego powstają związki o dużej masie cząsteczkowej.

Procesowi samorzutnego utleniania tłuszczów sprzyjają: światło, promieniowanie UV, podwyższona

temperatura, obecność metali (głównie żelaza i miedzi), niektórych naturalnych barwników (chlorofil,
hemoglobina) oraz produktów utleniania innych związków. W wyniku procesów oksydacyjnych pogarszają się
cechy sensoryczne (smak, zapach, barwa, konsystencja) i funkcjonalne żywności. Obniża się wartość odżywcza
produktów oraz mogą powstawać związki toksyczne takie jak: nadtlenki wolne rodniki, produkty polimeryzacji,
które negatywnie wpływają na zdrowie.

Tłuszcze zawierające głównie jednonienasycony kwasy tłuszczowe są bardziej odporne na szkodliwe

działanie wysokiej temperatury i światła niż wielonienasycone kwasy tłuszczowe. W olejach bogatych w

wielonienasycone kwasy tłuszczowe, pod wpływem wysokiej temperatury lub światła dochodzi do zmiany
struktury chemicznej kwasów tłuszczowych w toksyczne pochodne, znane jako nadtlenki lipidów.

Psucie się tłuszczów pod wpływem czynników biologicznych rozwija się tylko w tłuszczach zawierających

związki azotowe i wodę np. w maśle i margarynie mlecznej. Do tej grupy czynników należą bakterie, drożdże, i
pleśnie. Niektóre z nich powodują powstawanie związków o silnym zapach ( jełczenie wonne). Psucie się
tłuszczów może również nastąpić pod wpływem zawartych w nich enzymów ( lipaz).

Tłuszcz utleniany wchodzi w interakcję z białkami tworząc nierozpuszczalne polimery i zmniejszając w ten

sposób przyswajalność białek. Zjełczałe tłuszcze na skutek eliminowania witaminy E, selenu i aminokwasów
siarkowych prowadzą do wystąpienia dystrofii mięśni szkieletowych, a także mięśni serca. Tłuszcz utleniony
może również niszczyć wartościowe składniki pokarmowe zawarte w innych produktach żywnościowych, z
którymi się styka np.: biotynę, ryboflawinę, kwas askorbinowy, kwas panteonowy.

Oczyszczanie i przetwarzanie olejów roślinnych może zmienić właściwości tłuszczów wielonienasyconych.

Przykładem jest wytwarzanie margaryny, w trakcie którego olej roślinny przechodzi przez proces uwodornienia,
zwany również utwardzeniem. Tłuszcze zawierające przewagę kwasów nasyconych mają wyższy punkt
topnienia i w temperaturze pokojowej są w stanie stałym w przeciwieństwie do tłuszczów o dużej zawartości
kwasów nienasyconych, które są zazwyczaj ciekłe i oleiste. Utwardzanie tłuszczu ma ogromny wpływ na
organizm ludzki. Chociaż po uwodornieniu pozostaje kwas nienasycony, nasz organizm nie może go
wykorzystać, a co gorsze blokowana jest jego zdolność do wykorzystywania innych związków
wielonienasyconych. Takie kwasy nazywamy kwasami TRANS. Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe
wykazują zdolność biologiczną tylko gdy występują w postaci izomerów CIS. Okazało się, że izomery TRANS
powstają w wielu procesach technologicznych , a przede wszystkim podczas smażenia tłuszczów,
długotrwałego przechowywania tłuszczów w niekorzystnych warunkach.

Kwasy tłuszczowe nienasycone pod wpływem wodoru w odpowiednim ciśnieniu i z udziałem właściwej

substancji chemicznej przechodzą w nasycone kwasy tłuszczowe przyjmując konsystencję stałą. Margaryny
twarde zawierają najwięcej izomerów TRANS. Jednocześnie takie margaryny są najczęściej stosowane do
wypieków. Oleje roślinne należy przechowywać z dala od światła, wysokich temperatur.

Zawartość w tłuszczach nienasyconych kwasów tłuszczowych i przeciwutleniaczy, warunki składowania

(przechowywania) oraz rodzaj opakowania wpływają w istotny sposób na zmiany chemiczne a co za tym idzie
decydują o czasie przechowywania tłuszczów.

Podczas przechowywania nasion oleistych, mających aktywny system enzymatyczny (lipazy,

lipooksygenazy) może następować pogorszenie jakości frakcji tłuszczowej. Enzymy mogą się uaktywniać w
warunkach podwyższonej temperatury i wilgotności. Działanie lipaz uintensywnia hydrolizę tłuszczów i
powoduje nagromadzenie się wolnych kwasów tłuszczowych. Natomiast lipooksygenazy powodują zwiększenie
zawartości wodoronadtlenków kwasów tłuszczowych i produktów ich rozkładu.

Najkorzystniej jest przechowywać olej w temp. 4-6 ºC przy wilgotności powietrza około 75%. Olej

rafinowany w opakowaniach jednostkowych, przeznaczony do obrotu handlowego powinien być magazynowany
w temp. Poniżej 15ºC.

Spośród tłuszczów zwierzęcych najwięcej trudności podczas przechowywania sprawia masło.

Spowodowane jest to wieloma czynnikami, m.in. składem kwasów tłuszczowych, fosfolipidów i białek mleka,
technologią wyrobu, kwasowością plazmy mleka, zawartością wody, powietrza i metali ciężkich. Stabilność
masła zależy od temperatury przechowywania. W temp. 20ºC masło może być przechowywane 10 dni, w temp.
0ºC – 6 tygodni, a w temp. -20ºC około 6 miesięcy. Mimo obniżenia temperatury w maśle zachodzą
spowolnione reakcje hydrolizy tłuszczu, katalizowane przez lipazy oraz reakcje autooksydacji fosfolipidów i
triacylogliceroli. Powyższe reakcje powodują nagromadzenie się lotnych kwasów tłuszczowych oraz
powstawanie aldehydów i ketonów. Opakowanie powinno chronić masło przed dostępem tlenu
atmosferycznego, światła, pary wodnej i drobnoustrojów.

Smalec w porównaniu z masłem jest tłuszczem o większej trwałości, co wynika z niższej zawartości wody

(0,2-0,5%), niewielkiej ilości białek i braku węglowodanów. Głównym kierunkiem zmian w smalcu jest
autooksydacja nienasyconych kwasów tłuszczowych a rzadziej hydroliza. Smalec jest również mniej podatny
natlenianie i hydrolizę tłuszczu w obecności metali. Temperatura -6 do -8ºC umożliwia jego przechowywanie
przez okres sześciu miesięcy a temp. -20ºC nawet kilkanaście miesięcy.

Margaryna ma trwałość większą niż masło. Trwałość jej zależy w bardzo dużym stopniu od kwasów

tłuszczowych i jakości użytych składników. Oprócz przemian analogicznych do masła, podczas przechowywania
może nastąpić zjawisko rewersji (powrót pierwotnego, niemiłego smaku i zapachu użytego tłuszczu np. oleju).
Temperatura -2 do -10ºC pozwala na przechowywanie margaryny przez okres 1-3 miesięcy, natomiast temp.
-20ºC nawet przez okres 1 roku.

Rafinowane tłuszcze uwodornione wymagania wg PN

Smalec wymagania wg PN

Olej wymagania PN

Masło wymagania wedłuig PN

Część ćwiczeniowa

1. Oznaczanie liczby kwasowej (LK)
Zasada metody:

Oznaczanie liczby kwasowej polega na odmiareczkowaniu wolnych kwasów roztworem

wodorotlenku potasowego.

RCOOH + KOH à RCOOK + H

2

O

Odczynniki, sprzęt i aparatura

- roztwór wodorotlenku potasu o stężeniu 0,1 mol/dm

3

- 1 % alkoholowy roztwór fenoloftaleiny
- mieszanina alkoholu etylowego i eteru etylowego w stosunku 1:1 (v/v) zobojętniona przed

użyciem roztworem KOH wobec fenoloftaleiny do bladoróżowego zabarwienia nie
znikającego w ciągu 1 minuty.

Wykonanie oznaczenia:

Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm

3

odważyć z dokładnością do 0,01g

odpowiednią ilość tłuszczu. Wielkość naważki zależy od przewidywanej wielkości liczby
kwasowej. Przy LK do 5 naważka powinna wynosić ok. 10g, przy LK powyżej 5 naważka
powinna wynosić ok. 5g. W przypadku tłuszczu stałego próbkę roztapia się w kolbie na łaźni
wodnej. Do kolby dodaje się 50 cm

3

mieszaniny alkoholowo-eterowej, dokładnie miesza,

dodaje kilka kropli fenoloftaleiny i miareczkuje roztworem wodorotlenku potasu do
uzyskania jasnoróżowego zabarwienia.

Obliczanie wyników

Liczbę kwasową (LK) oblicza się w miligramach KOH na gram tłuszczu ze wzoru:
LK = (a · 5,611) / m
gdzie:

a – objętość KOH o stężeniu ściśle 0,1 mol/dm

3

zużyta do miareczkowania wyrażona w

cm

3

.

m – naważka w gramach.
5,611 – ilość KOH wyrażona w miligramach zawarta w 1 cm

3

roztworu KOH o stężeniu

ściśle 0,1 mol/dm

3

.

2. Oznaczanie liczby nadtlenowej (LOO)
Zasada metody

Oznaczanie LOO polega na poddaniu próbki analitycznej, znajdującej się w roztworze

kwasu octowego i chloroformu działaniu roztworu jodku potasu.

CH

CH

O

O

+

2KI

C

H

CH

O

+

I

2

+

H

2

O

Uwolniony jod miareczkuje się za pomocą tiosiarczanu:
I

2

+ 2 Na

2

S

2

O

3

à 2 NaI + Na

2

S

4

O

6

Odczynniki, sprzęt i aparatura

- świeżo przygotowany nasycony wodny roztwór jodku potasu
- 0,002 mol/dm

3

lub 0,01 mol/dm

3

roztwór tiosiarczanu (VI) sodu

- 1-2% świeżo przygotowany roztwór skrobi

- mieszanina chloroformu i kwasu octowego lodowatego (2:3)

Wykonanie oznaczenia

Do kolby stożkowej z korkiem na szlif odważyć ok. 1g tłuszczu z dokładnością do 0,001g.

Dodać natychmiast 25 cm

3

mieszaniny chloroformu i kwasu octowego oraz 1 cm

3

nasyconego

roztworu jodku potasu. Po czym szybko zamknąć kolbę. Dokładnie wymieszać (1 minuta) i
pozostawić w ciemności na 5 minut. Po tym czasie dodać 75 cm

3

wody destylowanej

opłukując starannie korek, kilka kropli roztworu skrobi i po wymieszaniu natychmiast
miareczkować roztworem tiosiarczanu sodu aż do odbarwienia trwającego co najmniej 30
sekund. Równocześnie wykonać próbę ślepą.

Obliczanie wyników

Liczba nadtlenkowa wyrażona w milirównoważnikach aktywnego tlenu w kilogramie

próbki, jest równa:

LOO = 1000 · T · (a – b) / m
gdzie:

a – objętość roztworu tiosiarczanu sodu zużyta do miareczkowania próby właściwej

wyrażona w cm

3

b – objętość roztworu tiosiarczanu sodu zużyta do miareczkowania próby ślepej wyrażona

w cm

3

m – naważka w gramach
T – molowość użytego roztworu tiosiarczanu sodu