Wykład 8 19.01.2013r.

T : Jakość tłuszczów.

Tłuszcze zwierzęce są zbudowane z trójglicerydów mieszanych, tzn. ztakich, w których grupy hydroksylowe glicerolu zostały zweryfikowane przez różne kwasy tluszczowe.

Rodzaj i stosunek kwasów nasyconych i nienasyconych decydują o takich właściwościach lipidów, jak:

* konsystencja

* wartość biologiczna

* odporność na utlenianie

Skład kwasów tłuszczowych zależy od:

- gatunku zwierząt (np. wołowina, drób)

- rodzaju tłuszczów dostarczanych w paszy

Tłuszcze zbudowane są z:

+ alkoholu trójwodorotlenowego gliceryny

+ kwasów tłuszczowych

W tłuszczu zapasowym zwierząt i ptaków dominują triacyloglicerole, chociaż obecne są również fosfolipidy, mono- i diacyloglicerole oraz wolne kwasy tluszczowe.

Natomiast w lipidach tkankowych znajduje się dużo fosfolipidów.

Zbyt duża ilość kwasów tłuszczowych wielonienasyconych w tłuszczu wieprzowym wpłwa niekorzystnie na właściwości sensoryczne (smak, zapach) mięsa i możliwość jego przechowywania.

Takie mięso, jak również jego przetwory, cechują się ogranicziną trwałością, zwiększoną podatnością na utlenianie.

Wielonienasycone kwasy tłuszczowe podatne na procesy utleniania, nawet po zamrozeniu mięsa.

Witaminy E, C, prowitamina A oraz wit. A, selen - wykazują zdolność unieszkodliwiania efektów działania wolnych rodników i nadtlenków lipidowych powstających w procesie wielonienasyconych kwasów tłuszczowych.

W mięsie występuje od 11 do 12 różnych kwasów tłuszczowych, co daje ponad 500 kombinacji:

* składnikiem niezbędnym jest gliceryna, wpływajaca na charakter i właściwości tłuszczów

* zależą one wyłącznie od właściwości kwasów tłuszczowych

* konsystencja zależy od zawartości kwasów, z jednym, dwoma lub więcej wiązaniami podwójnymi

PODSTAWOWE KWASY TŁUSZCZOWE ZWIERZĄT RZEŻNYCH :

Kwasy tłuszczowe nasycone	Kwasy tłuszczowe	Kwasy tłuszczowe wielonienasycone - polienowe
- Laurynowy - Mirystynowy - Palmitynowy - Stearynowy - Arachidowy	- Palmitynoeleinowy - Oleinowy	- Linolowy - Linolenowy - Arachidynowy

PRZEMIANY TŁUSZCZÓW :

Procesy poubojowe zachodzące w tkankach tłuszczowych można rozpatrywać jako zmiany :

1) w surowcu tłuszczowym

+ słonina

+ sadło

+ łój surowy

+ tłuszcz okołonarządowy

+ tłuszcz jelitowy

2) w surowcu tłuszczowym całkowicie lub częściowo przetworzonych

- słonina solona

- boczek wędzony

3) jako zmiany przechowalnicze w spożywczych i topionych tłuszczach zwierzęcych

* samlec

* łój topiony

W poubojowych procesach zachodzących w tłuszczach zwierzęcych rozróżniamy :

* zmiany fizyczne

* zmiany chemiczne

Zmiany fizyczne odnoszą się do konsystencji tluszczów i przejawiają się zmianą ich spoistości i

usztywnieniem oraz łamliwością.

Zmiany chemiczne są wywołane procesami hydrolitycznymi i oksydacyjnymi odpowiedzialnymi

za jełczenie tłuszczów.

ZMIANY ROZKŁADOWE ZACHODZĄCE W TŁUSZCZACH MOGĄ BYĆ

ZALEŻNE OD :

a) aktywność enzymów endogennych i egzogennych

b) lokalizacji anatomicznej i związanego z lokalizacją składu kwasów tłuszczowych triglicerydów tkanki tłuszczowej

c) obecności i stężenia naturalnych przeciwutleniaczy wit. E

d) technologii tuczu i rodzaju skarmianych pasz

e) poubojowego zakażenia mikrobiologicznego i stopnia zanieczyszczenia, katalizatorami procesów rozkładowych, głownie jonami metali ciężkich pochodzenia organicznego i nieorganicznego

f) czynników fizycznych i chemicznych: temperatura, światło, tlen atmosferyczny, pH, obecność wody

g) aktualnego stopnia zaawansowania zmian rozkładowych: rodzaju i stężenia nagromadzonych pośrednich i końcowych produktów przemian

h) metod utrwalania ---> solenie, peklowanie, wędzenie, chłodzenie

SCHEMAT ZMIAN ROZKŁADOWYCH TŁUSZCZÓW:

TŁUSZCZ

Procesy oksydacyjne

Produkty zmian rozkładowych

Procesy hydrolityczne

Nadtlenki

Produkty zmian rozkładowych

Jałczenie

- wolne kwasy tłuszczowe

Łojowacenie - jedno- i dwuglicerydy

- glicerol

ZMIANY FIZYCZNE:

Do tychże zmian zaliczamy zmianę konsystencji przejawiającą się sztywnieniem i stwardnieniem surowców tłuszczowych w wyniku krystalizacji przyżyciowo półpłynnych glicerydów tkanki tłuszczowej po uboju.

Im skuteczniejszy będzie wychladzanie i większa ilość kwasów nasyconych w glicerydach tkanki tłuszczowej, tym konsystencja tłuszczu w wyniku obniżenia temperatury, będzie jędrniejsza i kruchsza.

W przypadku surowca przeznaczonego do wytopienia konsystencja nie odgrywa żadnej roli technologicznej.

ZMIANY CHEMICZNE:

I) Zmiany hydrolityczne

Surowce tłuszczowe i zwierzęce tłuszcze topione w obecności wody i enzymów - hydrolaz, estrów glicerylowych zwanych lipazami, ulegają procesowi hydrolitycznego rozpadu na:

- wolne kwasy tłuszczowe

- jedno- i dwuglicerydy

- glicerol

Proces ten może być:

+Endogenny, jeśli lipazy będą pochodzenia tkankowego

+ Egzogenny, jeśli źródłem enzmu są/będą mikroorganizmy

Na intensywność enzymatycznych zmian hydrolitycznych w surowcu tłuszczowym wpływa:

a) zawartość wody

b) temperatura

c) kwasowość czynna

d) obecność katalizatorów kationowych

ad.a) zawartość wody

Wraz ze wzrostem zawartości wody rośnie szybkość hydrolitycznego rozkładu tłuszczu

W miarę obniżania zawartości wody, maleje szybkość reakcji enzymatycznych.

Obniżenie aktywności wody poniżej 0,9 powoduje zahamowanie rozwoju większości bakterii.

ad.b) temperatura

Największa intensywność lipolitycznego enzymatycznego rozkłądu tłuszczu jest przy temperaturze 35 stopni Celsjusza do 40 stopni Celsjusza. W niższych temperaturach obniza się aktywność enzymu lipazy.

ad.c) kwasowość czynna

Lipaza jest najbadziej aktywna w środowisku o pH = 7 - 8. Kwaśne produkty beztlenowej glikolizy zwalniają hydrolizę triacylogliceroli tłuszczu mięsa. Podczas autolizy mięsa, środowisko zaczyna się alkalizować, co sprzyja procesom hydrolizy tłuszczu.

ad.d) obecność katalizatorów kationowych

Hydrolizę tluszczu przyspiesza obecność soli magnezu i wapnia, które stanowią domieszkę soli kuchennej.

ZMIANY HYDROLITYCZNE

1) wpływają na właściwości fizykochemiczne tłuszczu przyspieszajac jego podatność na procesy utleniania i działanie wysokich temperatur.

2) następują niekorzystne zmiany w cechach organoleptycznych tłuszczów takich jak smak i zapach

3) w początkowych etapach hydrolizy nie wyczuwa się zmian, ponieważ powstające wyższe kwasy tłuszczowe są bez smaku i zapachu, dopiero zmiany posmaku tłuszczu stwierdza się przy ich stężeniu wynoszącym 12 - 15%.

4) dopiero wraz ze skracaniem się dlugości łańcucha węglowego kwasow tłuszczowych, oddziaływanie ich na smak i zapach rośnie.

5) nisko cząsteczkowe kwasy tłuszczowe rozpuszczalne sa w wodzie i charakteryzują się ostrym, nieprzyjemnym zapachem.

6) zmiany organoleptyczne dyskwalifikują tłuszcz jako surowiec lub gotowy wyrób

II) Zmiany oksydacyjne

Przyłączanie tlenu, które zachodzi podczas psucia się tłuszczu, czyli jełczenia, nosi nazwę AUTOOKSYDACJI.

Wszelkie zmiany tłuszczu przy udziale tlenu atmosferycznego, przebiegają lawinowo i mogą zachodzić nawet w niskiej temperaturze.

Zmiany autooksydacyjne mogą być wywołane przez enzymy utleniające oraz energię (światło, ciepło).

W przebiegu autooksydacji wyróżnić można 3 fazy :

1) zapoczątkowanie rekakcji ---> okres inkubacji, tworzą sie wówczas nadtlenki i wolne rodniki

2) rozwijanie reakcji ---> wolne rodniki są bardzo aktywne i proces utleniania nabiera charakteru

lawinowego, tj. wolnorodnikowa reakcja łańcuchowa

3) zakończenie reakcji ---> nastepuje kiedy brakuje wolnych rodnikow i tworzą nierodnikowe

produkty.

W procesie oksydacji pierwotne produkty, które powstają to nadtlenki i wodorotlenki. Są one produktami nietrwałymi i ulegają dalszym rozkładowym procesom chemicznym w wyniku których powstają :

- aldehydy

- ketony

- niższe kwasy tłuszczowe

- oksykwasy

- alkohole

- związki dwukarbonylowe

- ketony

- laktony

- dwutlenek węgla

- woda

Szybkość utleniania lipidów zależy od:

a) składu chemicznego ---> lipidy zawierające dużą ilość fosfolipidów, charakteryzują się obecnoś -

-cią kwasów polienowych. Przezz to są bardziej reaktywne i podatne na

utlenianie, niż lipidy w skald ktorych, wchodzą acyloglicerole.

b) woda ---> może zarówno przyspieszać, jak i opóźniać zmiany rozkładowe tłuszczy

c) zawartość metali cieżkich ---> metale ciężkie (kobalt, mangan, miedź) i ich sole przyspieszają

utlenianie. Zelazo hemowe, wchodzace w skład pierścienia

porfirynowego (hemoglibina, mioglobina) i Fe nieorganiczne przyspiesza utlenianie

d) cytochromy

e) światło

f) temperatura

g) promienie UV

h) sól - NaCl

Autookdydacja jest najbardziej niepożądanym procesem chemicznym, w porównaniu do rozpadu hydrolitycznego tłuszczów.

W wyniku jełczenia oksydacyjnego lipidów nastepuje :

+ utwardzenie konsystencji tłuszczów

+ podwyzszenie ich tmperatury topnienia

+ zmiany barwne tłuszczowców lub odbarwienia tłuszczów zabarwionych, np. barwa słoniny, a łoju z kromowo-źółtej na białą lub zielonkawą

Występuje zmiana profilu organoleptycznego zwana łojowaceniem co skutkuje :

^ pojawieniem się ostrego, drażniącego nieprzyjemnego smaku i zapachu tłuszczu, za które są odpowiedzialne lotne związki karbonylowe, metyloketony, nisko cząsteczkowe "wolne" kwasy tłuszczowe

^ aldehydy i ketony są odpowiedzialne za zjełczały zapach tłuszczu

^ za smak mydlany, odpowiadają kwasy kaprynowy i kaprylowy

Wszystkie te niekorzystne zmiany tłuszczów spowodowane utlenianiem, wywołują niepożądane zmiany w surowcu tłuszczowym co uniemożliwia dalsz przechowywanie mięsa lub tłuszczu i jest przyczyną ich zdyskwalifikowania do celów spożywczych. Takie tłuszcze mogą być tylko przeznaczone na cele techniczne.

NIEKORZYSTNE ZMIANY W TŁUSZCZACH A ZDROWIE CZŁOWIEKA :

Tłuszcz utleniany wchodzi w interakcję z białkami tworząc nierozpuszczalne polimery i zmniejszając, w tem sposób, przyswajalność białek. Zjełczałe tłuszcze na skutek eliminowania wit. E, selenu i aminokwasów siarkowych, prowadzą do wystąpienia dystrofii mięśni szkieletowych, a także mięśni serca. Przy daleko posuniętym procesie jełczenia, mogą pwstawać substancje toksyczne. Do nich należą również wolne rodniki. Zniszczeniu ulegają NNKT i witaminy.

NNKT jako kwasy wielonienasycone, są najbardziej narażone na ulenianie, wskutek czego tracą właściwości biologiczne kwasów niezbędnych.

Tłuszcz utleniony może niszczyć wartościowe składniki pokarmowe, zawarte, w innych produktach żywnościowych, z którymi się styka, np.: bioynę, ryboflawinę, kwas askorbinowy i panteonowy.

Oczyszczanie i przetwarzanie olejów roślinnych, moze zmienić właściwości tłuszczów wielonienasyconych. Przykładem jest wytwarzanie margaryny, w trakcie którego olej roślinny przechodzi przez proces uwodornienia, zwany również utwardzeniem. Tłuszcze zawierajace przewagę kwasów nasyconych, mają wyższy punkt topnienia i w temperaturze pokojowej są w stanie stałym w przciwienstwie do tłuszczów o dużej zawartości kwasów nienasyconych, które sązazwyczaj ciekłe i oleiste. Utwardzenie tłuszczu ma ogromny wpływ na organizm ludzki. Chociaż po uwodornieniu pozostaje kwas nienasycony, nasz organizm nie może go wykorzystać, a co gorsza blokowana jest jego zdolność do wykorzystania innych związków wielonienasyconych.

Takie kwasy nazywamy kwasami TRANS. niezbedne nienasycone kwasy tłuszczowe wykazują zdolność biologiczną tylko, gdy wystepują w postaci izomerów CIS. Okazało się, ze izomery TRANS powstają w wielu procesach technologicznych, a przede wszystkim podczas smażenia tłuszczów, długotrwałego przechowywania tłuszczów w niektórych warunkach.

Powstające izomery TRANS obnizają poziom przeciwmiażdżycowej frakcji HDL cholesterolu, czyli prowadzą do wykształcenia sie niekorzystnych proporcji cholesterolu we krwi.

Przypisuje się im także niekorzystny wpływ na funkcjonowanie enzymów w błonie komórkowej, co sprzyja rozwojowi miażdżycy. "Sztuczne kwasy" podnoszą poziom insuliny we krwi, zaburzają funkcje komórek limfatycznych, wpływają na rozwój nowotworow wątroby i chorób skóry.

Z tego względu eksperci z Organizacji do Spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) i Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) oraz innch organizacji międzynarodowych, zajmujących się problemami zdrowia, zalecili duze ograniczenia w spożyciu tłuszczów.