Wpływ wybranych parametrów technologicznych na zawartość estrów glicydylowych w tłuszczach i smażonych produktach

Transkrypt

1 Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Wydział Nauk o Żywności Kierunek: Technologia żywności i żywienia Magda Aniołowska Wpływ wybranych parametrów technologicznych na zawartość estrów glicydylowych w tłuszczach i smażonych produktach Effect of technological parameters of frying on glycidyl esters content in fats and fried products Praca doktorska wykonana po kierunkiem prof. dr hab. inż. Agnieszki Kity w Katedrze Technologii Rolnej i Przechowalnictwa Wrocław 2015

2 Streszczenie STRESZCZENIE Celem pracy było opracowanie metody oznaczania estrów glicydylowych kwasów tłuszczowych (GE) w rafinowanych olejach roślinnych przy użyciu chromatografii cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas. Przedmiotem badań było również określenie wpływu wybranych parametrów technologicznych (rodzaj medium smażalniczego, temperatura smażenia oraz rodzaj smażonych produktów) na stabilność termooksydatywną tłuszczów smażalniczych i zawartość GE w olejach oraz smażonych produktach, a także ich wpływu na jakość smażonych produktów przekąskowych. Materiałem użytym do opracowania metody były rafinowane oleje roślinne oraz zimnotłoczony olej rzepakowy. Walidacja metody obejmowała, między innymi, określenie liniowości krzywej kalibracyjnej, limitów wykrywalności i oznaczalności oraz odzysków. Z kolei materiałem użytym do doświadczeń smażalniczych były rafinowane oleje rzepakowe (RO), palmowe (PO), oleina palmowa (POn), a także profesjonalna mieszanina (MIX). W olejach w temperaturze 180 C smażono cyklicznie frytki, czipsy oraz chrupki ziemniaczane z gotowych półproduktów (peletów). Smażenia czipsów dodatkowo prowadzono w trzech różnych temperaturach oleju (150, 165 i 180 C). Proces smażenia prowadzono przez 8 godzin dziennie, przez 5 kolejnych dni. W olejach świeżych oraz o różnym stopniu degradacji oznaczano liczbę kwasową i anizydynową. Ponadto określono barwę, współczynnik załamania światła, profil kwasów tłuszczowych, zawartość i skład frakcji polarnej oraz GE. W produktach smażonych w olejach o różnym stopniu degradacji oznaczono: wilgotność, zawartość tłuszczu oraz cechy organoleptyczne. W tłuszczu wyekstrahowanym z frytek oznaczano dodatkowo profil kwasów tłuszczowych, zawartość i skład frakcji polarnej oraz GE. Opracowana metoda umożliwia ilościową i jakościową analizę pięciu glicydolowych estrów kwasów tłuszczowych w rafinowanych olejach roślinnych. Stwierdzono, że zawartość i skład GE uzależniony był od rodzaju oleju. Olej palmowy i oleina palmowa zawierały do 40 razy więcej estrów GE w porównaniu z olejem rzepakowym. Zaobserwowano, iż największe zmiany w zawartości GE zachodziły 7

3 Streszczenie w trakcie smażenia w najwyższej temperaturze, a także podczas gdy produktem smażonym były chrupki. Zawartość GE w olejach podczas smażenia była istotnie skorelowana z większością parametrów fizykochemicznych, opisujących stabilność termooksydatywną tłuszczów.wyniki badań wykazały, iż ilość GE w smażonych przetworach ziemniaczanych uzależniona była od rodzaju i jakości oleju użytego do smażenia oraz zawartości tłuszczu w gotowym produkcie. Spośród produktów smażonych w tym samym rodzaju oleju, największą zawartością GE charakteryzowały się czipsy ziemniaczane, zaś najmniejszą frytki. W przypadku frytek, zawartość GE w gotowym produkcie uzależniona była również od zawartości estrów glicydylowych w oleju używanym do wstępnego smażenia. Podsumowując, w warunkach smażenia dochodzi do degradacji estrów glicydylowych kwasów tłuszczowych w tłuszczach smażalniczych, a jej tempo uzależnione jest od rodzaju medium smażalniczego, temperatury smażenia, jak i rodzaju smażonych produktów. 8

4 Summary SUMMARY The aim of the present study was to develop a method for indication of glycidyl esters of fatty acids (GE) in refined vegetable oils using a method of liquid chromatography tandem mass spectrometry. Moreover, the object of the study was to indicate the effect of selected technological parameters (type of frying medium, the frying temperature and the type of fried products) on the thermooxidative stability of frying oils and the content of GE in oils and fried products, as well as their influence on the fried snacks quality. Refined vegetable oils and cold pressed rapeseed oil were the materials used for the method development. Validation of methods included, among others, to define the linearity of the calibration curve, limits of detection and quantification as well as recoveries. The materials used for frying experiments were refined rapeseed (RO) and palm (PO) oils, palm olein (POn) and also professional mixture (MIX). The French fries, potato chips and potato snacks (from ready semi-products called pellets) were cyclically fried at a constant frying temperature (180 C). Additionally, the process of frying chips was carried out in three different oil temperatures (150, 165 and 180 C). The frying process was conducted for 8 hours daily, for 5 consecutive days. Acid and anisidine value, colour, refractive index, fatty acids profile, content and composition of polar fraction and GE were determined in fresh oils and in oils of different degradation degree. Next, the moisture, fat content and organoleptic features were determined in fried snacks in fresh oils and oils of different degradation degree. Moreover, fatty acid profile, content and composition of the polar fraction and GE were determined in extracted fat. The elaborated method can be applied to the quantitative and qualitative analysis of the five glycidyl fatty acid esters in refined vegetable oils. The content and composition of GE were dependent on the type of oil. Palm oil and palm olein contained up to 40 times more esters GE comparison with rapeseed oil. The greatest changes of GE content were found during frying at highest temperature and in oil used to fry snacks. The content of GE during frying process was significantly correlated 9

5 Summary with most of the chemical and physical parameters describing thermooxidative stability of oils.ge content in fried products was dependent on the type and quality of frying medium in which they were prepared as well as of fat content in finished product. Considering products fried in the same type of oil, the highest GE content was observed in potato chips, and the smallest in French fries. The content of GE in oil used for pre-frying of French fries could influence the GE content of ready product. To sum up, under frying occurred degradation of glycidyl esters of fatty acids in oils, and the speed of this process was associated with kind of frying medium, frying temperature and kind of fried products. 10