Charakterystyka profilu kwasowego olejów roślinnych bogatych w polinienasycone kwasy tłuszczowe

Transkrypt

1 Zeszyty Naukowe Towaroznawstwo Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 874 Kraków 2011 Katedra Chemii Ogólnej Charakterystyka profilu kwasowego olejów roślinnych bogatych w polinienasycone kwasy tłuszczowe 1. Wprowadzenie Roślinne oleje jadalne otrzymuje się z wielu surowców roślinnych, nasion, owoców i pestek. Na rynku spotyka się oleje popularne, które najczęściej występują jako rafinowane, i oleje specjalne oferowane głównie jako oleje wytłaczane na zimno. W Polsce oleje tłoczone na zimno są produktami dostępnymi głównie w sklepach ze zdrową lub ekologiczną żywnością. Do grupy olejów popularnych zalicza się oleje otrzymywane z rzepaku, soi, słonecznika, kukurydzy i oliwek. Oleje specjalne otrzymywane są natomiast np. z orzechów makadamii, orzechów arachidowych, palmy czerwonej, sezamu, ryżu, pestek moreli i krokosza barwierskiego. Nie są one zbyt znane na polskim rynku, ze względu na skład chemiczny zasługują jednak na uwagę, zwłaszcza jako jeden z komponentów żywności funkcjonalnej [Wroniak i Krygier 2006, Jerzewska i Ptasznik 2000]. Tłuszcze stanowią jeden z podstawowych składników odżywczych i spełniają w organizmie człowieka wiele różnorakich funkcji, m.in.: są źródłem energii dla tkanek i narządów, zwiększają smakowitość pokarmu, stanowią budulec błon komórkowych, dostarczają niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT), z których powstają hormony tkankowe, decydują o sprawności układu krążenia, wpływają na stan skóry i włosów, są nośnikami witamin A, D, E i K

2 60 oraz ułatwiają ich przyswajanie z innych produktów. Tłuszcze są niezbędnym składnikiem diety, ale różny jest ich wpływ na zdrowie człowieka. Technologia otrzymywania olejów metodą tłoczenia na zimno jest prosta, czysta ekologicznie i tania. Należy się jednak liczyć z niską wydajnością procesu, ponieważ w wytłokach pozostaje do 15% oleju. Jakość uzyskiwanego oleju uzależniona jest głównie od jakości nasion [Minkowski 2002, Wroniak i Krygier 2006]. Tłuszcze pochodzenia zwierzęcego, takie jak smalec, masło, słonina i łój, zawierają przede wszystkim nasycone kwasy tłuszczowe SFA. Tłuszcze roślinne i rybne zawierają natomiast więcej kwasów nienasyconych UFA. Ze względów zdrowotnych należy spożywać tłuszcze mające niską zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych oraz dużą zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych, stwierdzono bowiem, że nasycone kwasy tłuszczowe wpływają na wzrost poziomu cholesterolu we krwi oraz zwiększają ryzyko zachorowania na miażdżycę i choroby układu krążenia. Tłuszcze nienasycone, zarówno mono-, jak i polinienasycone, chronią organizm przed rozwojem chorób układu krążenia. Oleje roślinne są bogatym źródłem różnych kwasów tłuszczowych, w tym mononienasyconych (MUFA) i polinienasyconych (PUFA). Swoje właściwości zawdzięczają profilowi kwasów tłuszczowych, złożonych głównie z kwasów o parzystej liczbie atomów węgla w łańcuchu, oraz wiązaniom nienasyconym. Oleje roślinne charakteryzują się niską zawartością nasyconych kwasów tłuszczowych (wyjątkiem jest olej palmowy i kokosowy). Stosunki kwasów polinienasyconych PUFA do mononienasyconych MUFA są różne w zależności od gatunku oleju. Jakość olejów roślinnych uzależniona jest od wielu czynników, w tym od ich składu chemicznego. Zależy on od odmiany rośliny oleistej, warunków uprawy czy zabiegów technologicznych. Oleje popularne kupujemy zazwyczaj rafinowane, wyjątek w tej grupie stanowi np. oliwa z oliwek bardzo ceniona również jako tłoczona na zimno. Oleje specjalne i lecznicze są natomiast tłoczone na zimno. Dzięki tłoczeniu na zimno, bez dostępu światła i powietrza, oleje te zachowują swoje właściwości i aktywność biologiczną. Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe NNKT nie ulegają rozkładowi, a oleje zachowują pełne właściwości odżywcze. Olej tłoczony, szczególnie DOP, musi być dokładnie taki sam jak ten, który znajduje się naturalnie w nasieniu rośliny oleistej. Aby uzyskać taki olej, należy spełnić określone warunki. Oleje jadalne dostarczają NNKT. Nie są one syntetyzowane w organizmie człowieka. Należą do nich m.in. długołańcuchowe kwasy tłuszczowe z grupy ω-6 i kwasy z grupy ω-3 posiadające co najmniej dwa wiązania podwójne. Podstawową formą NNKT szeregu n-3 jest kwas α-linolenowy (18:3, n-3), zaś dla szeregu n-6 kwas γ-linolowy (18:2, n-6) [Gibson, Lines i Neumann 1992]. Ponieważ kwas α-linolenowy i linolowy są syntetyzowane wyłącznie przez rośliny, człowiek musi je przyjmować w pożywieniu. Kwasy te biorą następnie

3 Charakterystyka profilu kwasowego 61 udział w syntezie eikozanoidów biologicznie aktywnych substancji o charakterze hormonów tkankowych. Stanowią one tkankowe przekaźniki wzmacniające lub osłabiające w komórkach regulacyjną czynność hormonów i neuromediatorów. Eikozanoidy oddziałują na czynności wielu tkanek i narządów, przy czym szczególną funkcję spełniają w regulowaniu czynności układu sercowo-naczyniowego. Skład kwasów tłuszczowych diety może modyfikować powstawanie eikozanoidów. W związku z tym rozpoczęto intensywne badania szlaku przemian metabolicznych, jakim podlegają NNKT w ustroju ludzi i zwierząt. Stwierdzono, że w niektórych schorzeniach występuje duża dysproporcja w występowaniu metabolitów związana z obniżoną aktywnością enzymów biorących udział w określonych torach metabolicznych [Takwale i in. 2003]. Najważniejszym enzymem w tych przemianach okazała się delta-6-desaturaza. Pierwszym metabolitem tego enzymu jest kwas γ-linolenowy (GLA). Stąd rozpoczęto intensywne badania nad poszukiwaniem naturalnych źródeł kwasu GLA (18:3 n-6), aby móc obejść ten upośledzony punkt przemian NNKT i ominąć działanie delta-6-desaturazy [Gibson, Lines i Neumann 1992]. rodzina n-6 H 3 C kwas linolowy LA (C 18:2 ), 9,12 COOH H 3 C H 3 C kwas γ-linolenowy GLA (C 18:3 ), 6,9,12 kwas arachidonowy (C 20:4 ), 5,8,11,14 COOH COOH rodzina n-3 H 3 C H 3 C kwas α-linolenowy (C 18:3 ), 9,12,15 kwas heksadekatrienowy (C 16:3 ), 7,10,13 COOH COOH Rys. 1. Podstawowe rodziny NNKT Źródło: [Karłowicz-Bodalska i Bodalski 2007].

4 62 GLA reguluje metabolizm kwasów tłuszczowych w organizmie i powstawanie prostaglandyn, hormonów tkankowych regulujących procesy fizjologiczne. Usprawnia przepływ krwi w naczyniach krwionośnych, wykazując wpływ antyagregacyjny na płytki krwi, tym samym wspomagając profilaktykę nadciśnienia tętniczego i miażdżycy. GLA pobudza enzym oksydoreduktazę, usuwający wolne rodniki, dzięki czemu spowalnia proces starzenia się organizmu. Regularnie spożywany wspomaga pamięć oraz zdolność koncentracji. Kwas γ-linolenowy jest prekursorem prostaglandyny PGE1 hormonalnie czynnej pochodnej kwasu arachidonowego, pełniącej liczne funkcje biologiczne. Należy do wielonienasyconych kwasów tłuszczowych z szeregu ω-6. Olej z sezamu jest bardzo bogatym źródłem kwasu linolowego. W grupie olejów o znacznej, ale niższej zawartości tego kwasu znajduje się olej z ryżu, olej z pestek moreli oraz olej z orzechów arachidowych. Olej z rzepaku zawiera zarówno kwas linolowy, jak i α-linolenowy w bardzo korzystnych dla organizmu proporcjach (w przybliżeniu 2:1). Do prawidłowego rozwoju oraz utrzymania zdrowia człowieka ważny jest stosunek wielonienasyconych niezbędnych kwasów tłuszczowych z rodziny n-6 do kwasów z rodziny n-3 w dziennej racji pokarmowej. W olejach ważny jest stosunek C 18:3 (n-6) C 18:3 (n-3). W obecnie publikowanych opracowaniach dotyczących zdrowego odżywiania podaje się, że stosunek kwasów n-3 do n-6 powinien mieścić się w granicach od 4:1 do 1:1. W naszej współczesnej diecie kwasów n-3 dostarcza się w ograniczonej ilości, natomiast kwasów n-6 w nadmiarze jest to jeden z powodów zachwianej równowagi immunologicznej i nadmiernej skłonności do stanów zapalnych organizmu. Oleje zawierające kwasy tłuszczowe szeregu n-3 oraz oleje zawierające GLA powinny się znaleźć w diecie zarówno ludzi, jak i zwierząt. Należy dążyć do zachowania odpowiedniej proporcji zjadanych kwasów n-3 i n-6 [Jerzewska i Ptasznik 1999]. Warunki przechowywania i obróbki termicznej wpływają na zmiany w strukturze kwasów, co może przyczynić się do powstawania konfiguracij geometrycznej trans, powodują wzrost kwasowości olejów oraz tworzenie się w pierwszym etapie oksydacji wodoronadtlenków. Zmiana konfiguracji z cis na trans sprawia, że zmienia się kształt cząsteczki. Reszty kwasów tłuszczowych o konfiguracji trans mają kształt liniowy, zaś reszty o konfiguracji cis mają kształt litery V, co radykalnie zmienia ich metabolizm. Współcześnie liczne badania naukowe wskazują na to, że częste spożywanie tłuszczów trans ma negatywny wpływ na zdrowie [Walisiewicz-Niedbalska i in. 2000]. Ryzyko zachorowania na raka piersi jest prawie dwukrotnie wyższe u kobiet, które jedzą pokarmy zawierające przemysłowe kwasy tłuszczowe typu trans. Tłuszcze te, powodując wzrost stężenia we krwi tzw. złego cholesterolu, przyczyniają się do wzrostu ryzyka wystąpienia wielu chorób miażdżycowych. Z tego względu w wielu krajach wprowadzono

5 Charakterystyka profilu kwasowego 63 lub planuje się wprowadzenie obowiązku umieszczania na wszelkich produktach spożywczych informacji o zawartości tłuszczów trans, a także ograniczenia ich maksymalnej zawartości do ilości spotykanych w produktach naturalnych [Cameron 2001, Mojska 2006]. Celem badań było przedstawienie profilu kwasowego wybranych olejów roślinnych z grupy olejów specyficznych o wysokiej zawartości polienowych kwasów tłuszczowych. Opracowanie dotyczy badań nad wykorzystaniem specjalnych olejów roślinnych bogatych w polinienasycone kwasy tłuszczowe o budowie trienowej jako składnika żywności funkcjonalnej. 2. Przedmiot badań Przedmiotem badań były oleje roślinne tłoczone na zimno. Próby oznaczono w pracy symbolami: ARA olej z orzechów arachidowych, CPA Carotino, olej z kanoli i czerwonej palmy, KRO olej krokoszowy, OMA olej z orzechów makadamii, MOR olej z pestek moreli, RYZ olej z ryżu, SEZ olej sezamowy, BAR, BRU, MAZ oliwa z oliwek, RZE olej rzepakowy. Olej z orzechów arachidowych (ARA) Orzechy arachidowe uprawia się na terenie USA, Chin, Indii oraz zachodniej i północnej Afryki. W postaci tłoczonej na zimno olej arachidowy jest przejrzystą żółtą cieczą o intensywnym orzechowym smaku i zapachu. Rafinowany olej nie ma prawie w ogóle zapachu. Olej arachidowy tłoczony na zimno zawiera witaminy A i E oraz nienasycone kwasy tłuszczowe, które pomagają obniżyć poziom cholesterolu we krwi, stymulują pracę układu nerwowego, a także zmniejszają ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera. Duża ilość magnezu, potasu, miedzi i kwasu foliowego zapobiega chorobom serca. Jego pozytywne działanie jest znacznie silniejsze niż działanie oliwy z oliwek. Obecne w nim fitosterole przeciwdziałają rozwojowi nowotworów, a nawet mogą ograniczyć przyrzuty nowotworu. Olej arachidowy jest doskonały dla osób stosujących dietę odchudzającą, ponieważ na dłużej utrzymuje uczucie sytości i znacznie zmniejsza apetyt. Spożywanie go chroni również komórki przed alergenami. Olej ten używany jest w kuchni azjatyckiej. Olej z orzeszków ziemnych można zastąpić oliwą lub olejem rzepakowym wysoko oleinowym. Przez mieszaninę w proporcjach 1:2 z innym olejem roślinnym można zredukować jego ciężkość. Skład witaminowy oleju z orzechów arachidowych jest wystarczający dla potrzeb diety uzupełniającej. Obecność niewielkiej ilości krzemu w oleju arachidowym podnosi jego walory odżywcze, szczególnie w przypadku obniżonej odporności na infekcje. Nadaje się do spożywania na surowo, lecz szczególnie polecany jest do smażenia. Olej arachidowy

6 64 jest uważany za najzdrowszy i najbardziej odżywczy z olejów roślinnych przeznaczonych do smażenia. 35 g (ok. 2 łyżki) oleju arachidowego zabezpiecza dzienne zapotrzebowanie organizmu na NNKT. Olej ten stosowany jest również w przemyśle kosmetycznym jako czysty olejek do ciała lub do masażu, jako dodatek do kosmetyków, np. olejków do kąpieli. Mimo iż jest olejem półschnącym, polecany jest ze względu na swoje właściwości przy bardzo suchej skórze, skłonnej do łuszczenia się, a także przy egzemie. Stosowany jest w maseczkach do włosów przy łupieżu. Działa na skórę zmiękczająco. Carotino olej z kanoli i czerwonej palmy (CPA) Carotino jest mieszaniną oleju z kanoli i czerwonej palmy. Olej z czerwonej palmy produkowany jest z miąższu owoców palmy oleistej, zawierających bardzo dużo oleju. Pestka również zawiera stały, wysokiej jakości tłuszcz roślinny. W Afryce tłuszcz z owoców palmy czerwonej związany jest z tradycją kulturową i wykorzystywany jest do celów spożywczych i kosmetycznych. Olej z canoli i czerwonej palmy ma uniwersalne zastosowanie. Jest smaczny, ma przyjemny smak i aromat, jest łatwostrawny, charakteryzuje się wysoką zawartością tłuszczów nienasyconych z wiązaniami pojedynczymi, które pomagają podnieść poziom cholesterolu (HDL) we krwi. Poniżej 20 C olej zestala się. Jako tłuszcz nadaje się doskonale zarówno do sałatek, jak i obróbki cieplnej. Do jego naturalnych składników należy bogata w antyoksydanty prowitamina A (α- i β-karoten), witamina E, likopen, koenzym Q10. Witamina A jest niezbędna dla zdrowia skóry, włosów, zębów i wzroku, natomiast witamina E jest ważna dla zdrowia serca i krwi. Olej z owoców czerwonej palmy nie zawiera żadnych sztucznych barwników, swój specyficzny kolor zawdzięcza bardzo dużej zawartości α- i β-karotenów nadających mu pomarańczowy lub czerwony kolor. Zawiera 10 razy więcej karotenu niż marchew i 30 razy więcej niż pomidory. Wszystkie te związki są bardzo silnymi antyoksydantami, które oddziałują na uszkodzenia komórek spowodowane przez wolne rodniki znajdujące się w organizmie i mają bardzo duże znaczenie dla systemu odpornościowego. Olej ten jest dobrym, naturalnym źródłem długołańcuchowych kwasów tłuszczowych ω-3 i ω-6, które są ważne dla zachowania zdrowia, normalnego wzrostu i regeneracji komórek oraz zwiększają odporność na stres. Olej ten nie zawiera glutenu ani innych alergenów. Zawiera witaminę E (105 mg/100 g 954% RDA), karoten ( mcg/100 g), sterole, polifenole, koenzym Q10 i lecytynę. Olej krokoszowy (KRO) Olej krokoszowy tłoczony jest na zimno z dojrzałych nasion krokosza barwierskiego. Olej krokoszowy jest cennym źródłem NNKT i zawiera aż 75% kwasów ω-6 i ω-3 oraz 15% kwasów ω-9. Polecany jest do stosowania na zimno

7 Charakterystyka profilu kwasowego 65 do surówek i sałatek. 15 g (ok. 1 łyżka) oleju krokoszowego zabezpiecza dzienne zapotrzebowanie organizmu na NNKT. Olej z orzechów makadamii (OMA) Obecnie największym na świecie producentem orzechów makadamii jest Australia. Są one uprawiane również w południowej Afryce, Brazylii, Kalifornii, na Kostaryce, w Izraelu, Kenii, Boliwii, Nowej Zelandii, Kolumbii i Malawi. Olej ten charakteryzuje się lekko złocistą barwą oraz wyrazistym smakiem i aromatem orzechowym. Jego wysoka temperatura dymienia (198ºC) powoduje, że znakomicie nadaje się do smażenia, gotowania i sosów, nie traci przy tym smaku i aromatu orzechów. Jest bardzo dobry również na zimno do wszelkiego rodzaju sałatek. Znajduje szerokie zastosowanie w pielęgnacji skóry. Olej z pestek moreli (MOR) Olej morelowy otrzymywany jest z nasion owoców moreli zwyczajnej. Obecnie największe plantacje moreli znajdują się w Turcji oraz w Kalifornii. Olej ten jest rzadki, lekko żółty, pachnie marcepanem. Olej morelowy jest lekki i delikatny. W temperaturze 20 C ma płynny stan skupienia. Olej z pestek moreli bardzo rzadko oferowany jest w sprzedaży jako olej tłoczony na zimno, najczęściej spotyka się jego wersję rafinowaną. Nie powinno się go ogrzewać powyżej 65 C. Olej morelowy zawiera śladowe ilości witamin A i E (4 mg/100 g) oraz składniki mineralne. Stosowany jest w przemyśle kosmetycznym jako czysty olejek do ciała lub do masażu. Występuje jako dodatek do olejków do kąpieli, zawiera stabilizatory olejów kosmetycznych. Olej taki nie nadaje się do celów spożywczych. Olej morelowy jest łatwo wchłaniany przez skórę. Ma właściwości nawilżające i wygładzające naskórek. Może być stosowany do skóry wrażliwej, podrażnionej, z zapaleniami i suchej. Dzięki swoim właściwościom jest stosowany do masażu dorosłych i dzieci jako nośnik olejowy w aromatoterapii. Używany jest w produkcji kremów, lotionów, balsamów, pomadek do ust, odżywek do włosów i mydeł. Olej z ryżu (RYZ) Olej z ryżu jest bogatym źródłem nienasyconych kwasów tłuszczowych. Ma korzystny dla organizmu skład kwasów tłuszczowych (ω-3 i ω-6), wpływający na obniżenie poziomu cholesterolu. Duża zawartość witaminy E i naturalnych przeciw utleniaczy poprawia krążenie krwi i wpływa korzystnie na kondycję skóry. Ma zastosowanie do smażenia, sałatek i wypieków. Charakteryzuje się delikatnym i łagodnym smakiem. Dzięki wysokiej temperaturze dymienia (215 C) olej z ryżu w ograniczonym stopniu wnika do smażonych i pieczonych potraw, pozwalając

8 66 zachować ich naturalny smak. Smaży się na nim bez dymu i pryskania. Olej zawiera γ-oryzanol (678 mg/100 g) i witaminę E (min. 10 mg/100 g). Olej sezamowy (SEZ) Sezam uprawiany jest głównie w południowo-wschodniej Azji, środkowej Afryce, Egipcie, Indiach i Chinach. Olej sezamowy otrzymywany jest przez tłoczenie na zimno nasion sezamowych. Olej ten ma bogate walory aromatyczne i smakowe. Cechuje go intensywny lekko orzechowy smak i przyjemny aromat. Odmiana stosowana w przemyśle spożywczym ma ciemnobrązowy kolor i mocny aromat. Jest składnikiem dań kuchni azjatyckiej. Idealnie nadaje się do sałatek, sosów, dipów oraz deserów. Nie nadaje się do smażenia, nie powinien być ogrzewany powyżej 70 C. Olej sezamowy bogaty jest w kwasy tłuszczowe wielonienasycone, głównie kwas linolowy oraz kwasy tłuszczowe jednonienasycone. Te związki wraz z sezaminą sprawiają, że olej ten doskonale pomaga obniżyć ciśnienie tętnicze krwi przy spożywaniu przeciętnie 35 g dziennie oleju sezamowego przez 60 dni. Obniżenie ciśnienia jest prawdopodobnie efektem działania wielonienasyconych kwasów tłuszczowych oraz sezaminy związku z grupy lignanów, które obniżają ciśnienie, hamują syntezę i wchłanianie cholesterolu. Olej z nasion sezamu zawiera również witaminę E, która jest naturalnym przeciwutleniaczem, oraz witaminę K. 25 g (ok. 1,5 łyżki) oleju sezamowego zabezpiecza dzienne zapotrzebowanie organizmu na NNKT. W przemyśle kosmetycznym używany jest jako olejek do ciała, do masażu i kąpieli. Stosowany jest w kremach i mleczkach przeznaczonych dla skóry suchej, mieszanej, dojrzałej, źle ukrwionej i wrażliwej. Używany jest także w kosmetykach przeciwsłonecznych (naturalny współczynnik ochronny przed słońcem ok. 3 4), w preparatach do pielęgnacji suchych włosów i suchej skóry głowy. Oliwa z oliwek DOP (BAR, BRU, MAZ) Z grupy oliw z oliwek DOP do badań wybrane zostały trzy próby: BAR oliwa z oliwek z pierwszego tłoczenia DOP, z regionu Terra di Bari, Castel del Monte, Apulia, BRU oliwa z oliwek z pierwszego tłoczenia DOP, z regionu Bruzio, Colline Joniche Presilane, Kalabria, MAZ oliwa z oliwek z pierwszego tłoczenia DOP, z regionu Val di Mazara, Sycylia. Oliwa z oliwek DOP (Denominazione d Origine Protetta chroniona nazwa pochodzenia) to najwyższej jakości oliwa z oliwek, uzyskana bezpośrednio z oliwek i wyłącznie za pomocą urządzeń mechanicznych. Oznaczenie DOP przyznawane jest przez Unię Europejską produktom rolnym oraz artykułom spożywczym, których jakość czy wyjątkowe cechy są bezpośrednio związane

9 Charakterystyka profilu kwasowego 67 z danym regionem geograficznym i występującymi w nim czynnikami naturalnymi. W przypadku oliw DOP szczegółowy regulamin określa wszystkie etapy produkcji, od wyboru odmian drzew oliwnych, przez metody tłoczenia, aż po skład chemiczny, w tym stopień kwasowości oraz rozlew. Wszystkie fazy produkcji odbywają się na określonym obszarze geograficznym. Oliwy te charakteryzują się bogatym aromatem i łagodnym owocowym smakiem. W diecie śródziemnomorskiej oliwa jest powszechnie stosowana do potraw na zimno, sałatek i sosów. Zawarta w 100 g oliwy witamina E (20 mg) pokrywa 200% dziennego zapotrzebowania. Olej rzepakowy (RZE) W badaniach wykorzystano olej rzepakowy Kujawski, rafinowany, produkcji polskiej. Olej rzepakowy jest bogatym źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) oraz witamin rozpuszczalnych w tłuszczach A i E. Tłuszcze zawierające NNKT przeciwdziałają chorobom serca i układu krążenia, utrzymują prawidłowy poziom cholesterolu we krwi, działają przeciwkrzepliwie, wpływają na cykl metaboliczny komórek, zapewniają optymalny rozwój mózgu i wzroku. Olej rzepakowy jest bardzo dobrym olejem do smażenia, ponieważ w jego trakcie nie zmienia swoich właściwości. Może być wykorzystany jako dodatek do sosów sałatkowych, surówek i sałatek. Odmiany rzepaku podwójnie ulepszonego zawierają śladowe ilości kwasu erukowego i mają zmieniony skład kwasów tłuszczowych. W oleju zwiększono zawartość kwasu oleinowego [Ptasznik, Jerzewska i Brzeska 2002, Spasibionek 2004]. Z dietetycznego punktu widzenia stosunek i ilość poszczególnych kwasów w oleju rzepakowym jest niemal idealna. Olej z nasion podwójnie ulepszonych jest uznawany za najzdrowszy ze względu na wysoką zawartość NNKT, kwasu linolowego i kwasu linolenowego oraz ich właściwy stosunek ilościowy 2:1. Olej rzepakowy jest idealny do smażenia ze względu na odporność na utlenianie, polecany jest do pieczenia i duszenia. Jest wykorzystywany do wyrobu majonezu, do sałatek, jest podstawowym produktem w przemyśle olejarskim jako osnowa tłuszczowa do produkcji margaryny. Olej rzepakowy doskonale przeciwdziała chorobom układu krążenia, przede wszystkim miażdżycy, zmniejsza ryzyko wystąpienia choroby mięśnia sercowego. Jak większość olejów tłoczonych na zimno skutecznie obniża poziom cholesterolu w organizmie, nasilając wydalanie złego cholesterolu (LDL). Reguluje przemianę materii, łagodzi objawy choroby zapalnej stawów.

10 68 3. Metodyka badań Próbki olejów do badań pobrano po zakupie olejów. W badaniach olejów uwzględniono następujące parametry chemiczne wyznaczane na podstawie normy PN-ISO: liczbę nadtlenkową, liczbę kwasową i skład wyższych kwasów tłuszczowych [Manku 1983, Płatek 2004]. Oznaczenie zawartości kwasów tłuszczowych dla wszystkich prób przeprowadzono metodą chromatografii gazowej zgodnie z normą PN-EN ISO 5508 w postaci estrów metylowych w próbkach przygotowanych według normy PN-EN ISO Analizę przeprowadzono na chromatografie gazowym SRI 9610C z kolumną Restek RTX-2330 długości 105 m i średnicy 0,25 mm z detektorem FID, z zastosowaniem wodoru jako gazu nośnego. Jako wzorzec ilościowy zastosowano AOCS Standard #3 firmy Restek nr kat Jako dodatkowy wzorzec do identyfikacji składników zastosowano Food Industry FAME Mix o nr. kat firmy Restek, będący mieszaniną estrów metylowych 37 kwasów tłuszczowych, od C:4 do C:24 [Jerzewska 1998, Thurnhofer i Vetter 2006]. 4. Wyniki badań i ich omówienie W tabeli 1 przedstawiono wartości liczby nadtlenkowej (LN) i kwasowej (LK) badanych olejów. Do analiz chromatograficznych wybrano próby olejów tłoczonych z indeksem 1. Należy zauważyć, że liczba kwasowa nie przekraczała wartości 1 mg KOH/g oprócz wartości dla oleju z krokosza (1,15 1,16) oraz dla oleju sezamowego (4,30 4,33). Liczba nadtlenkowa była znacznie bardziej zróżnicowana i wynosiła od 1,2 1,4 meq O 2 /kg dla oleju rzepakowego, co świadczy o jego świeżości, do wartości 19,40 19,72 meq O 2 /kg dla oliwy z oliwek (BRU). W wyniku przeprowadzonych badań chromatograficznych otrzymano profil składu kwasów tłuszczowych przedstawiony w tabelach 2 i 3. Analizując wyniki zaprezentowane w tabeli 2, można zauważyć, że dla wszystkich badanych tłoczonych olejów i rafinowanego oleju rzepakowego wspólnymi kwasami nasyconymi SFA są C 16:0 i C 18:0. Ich zawartość jest jednak zróżnicowana w zależności od rodzaju oleju. Zdecydowanie największą zawartość kwasu C 16:0 zawiera olej z ryżu. Oliwa z oliwek (BAR, BRU i MAZ) różni się zawartością kwasu C 16:0, od wartości 10,04% do 12,60%. Największą różnorodnością kwasów nasyconych charakteryzują się oleje z orzechów makadamii, z ryżu i olej rzepakowy. Zawierają one po pięć kwasów SFA. Druga grupa obejmuje oleje zawierające po cztery kwasy SFA, w tej grupie jest olej z czerwonej palmy z kanolą i oliwy z oliwek DOP. Trzy kwasy SFA występują w oleju arachidowym. Ostatnia grupa obejmuje oleje, w których

11 Charakterystyka profilu kwasowego 69 występują tylko dwa kwasy C 16:0 i C 18:0. Są to oleje: z krokosza barwierskiego, z pestek moreli i z sezamu. Na uwagę zasługują niewielkie ilości kwasu C 14:0, które pojawiły się w oleju z czerwonej palmy z kanolą, oleju z orzechów makadamii i oleju z ryżu. Z kolei długołańcuchowy kwas o nieparzystej liczbie atomów C 23:0 wystąpił w oliwach z oliwek DOP (BAR, BRU, MAZ). Kwas długołańcuchowy C 24:0 wystąpił w olejach: z orzechów arachidowych, z orzechów makadamii, z ryżu i oleju rzepakowym. Tabela 1. Wartości liczb charakterystycznych olejów tłoczonych Symbol oleju LN 1 meq O 2 /kg LN 2 meq O 2 /kg LK 1 mg KOH/g LK 2 mg KOH/g ARA 6,20 6,15 0,05 0,06 CPA 5,83 5,91 0,13 0,10 KRO 7,36 7,25 1,15 1,16 OMA 9,90 9,73 0,29 0,29 MOR 18,94 18,78 0,42 0,41 RYZ 4,43 4,53 0,67 0,69 SEZ 5,98 5,69 4,30 4,33 BAR 12,63 12,64 0,36 0,32 BRU 19,72 19,40 0,56 0,55 MAZ 15,49 16,09 0,43 0,41 RZE 1,20 1,40 0,09 0, ,59 25,80 20 % 15 14,37 14,32 17,36 13,57 15,47 16, ,98 9,85 7, ARA CPA KRO OMA MOR RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 2. Zawartość kwasów nasyconych SFA w badanych olejach

12 70 W wypadku kwasów SFA występuje duże zróżnicowanie od wartości 6,98% dla oleju z krokosza barwierskiego do wartości 25,80% dla oleju z ryżu. Najniższą zawartość SFA w grupie olejów tłoczonych stwierdzono w olejach: z krokosza barwierskiego, rzepakowym, z pestek moreli. Na rys. 2 zestawiono sumaryczne ilości nasyconych kwasów tłuszczowych występujących w badanych olejach. Tabela 2. Wyniki analizy składu nasyconych kwasów tłuszczowych SFA, % (m/m) Kwasy tłuszczowe ARA CPA KRO OMA MOR RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE C 14:0 0,52 1,08 0,54 C 16:0 10,31 15,22 4,67 8,99 8,84 22,03 12,13 10,04 11,94 12,60 4,59 C 18:0 2,37 2,34 2,31 3,08 1,01 1,95 5,23 2,36 2,51 2,56 1,93 C 20:0 6,51 0,89 0,79 0,63 0,66 0,61 0,25 C 22:0 0,36 C 23:0 0,42 0,36 0,40 C 24:0 1,69 0,28 0,49 0,17 Σ SFA 14,37 24,59 6,98 14,32 9,85 25,80 17,36 13,57 15,47 16,17 7,30 Tabela 3. Wyniki analizy składu nienasyconych kwasów tłuszczowych UFA, % (m/m) Kwasy tłuszczowe ARA CPA KRO OMA MOR RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE C 16:1 (cis-9) 0,34 20,72 2,71 0,30 0,56 1,07 0,92 0,19 C 18:1 (trans-9) 0,48 C 18:1 (cis-9) 54,53 55,52 76,86 56,06 61,53 41,57 39,22 78,03 74,67 72,78 62,16 C 20:1 (cis-11) 1,41 Σ MUFA 54,53 55,86 76,86 76,78 64,24 42,35 39,22 78,59 75,74 73,70 63,76 C 18:2 (cis-9,12) 25,46 18,38 15,23 4,29 25,90 30,17 42,95 7,10 8,00 9,65 19,39 C 18:3 (cis-6,9,12) 1,09 0,44 0,47 2,03 0,80 0,47 0,47 0,45 0,47 0,58 C 18:3 (cis-9,12,15) 1,59 0,72 1,99 0,45 0,40 0,33 0,20 8,30 Σ C 18:3 2,68 1,16 0,47 4,02 1,25 0,47 0,87 0,78 0,67 8,88 C 20:3 (cis-8,11,14) 2,59 0,45 0,59 0,42 C 22:1 (cis-13) 0,68 C 22:6 (cis-4,7,10,13,16,19) 0,37 C 18:3 (n-6) C 18:3 (n-3) 0,69 0,61 1,02 1,78 1,21 1,36 2,35 0,07 C 18:1 Σ C 18:3 20,35 47,86 167,8 13,95 0,80 83,45 89,69 95,73 108,6 7,00

13 Charakterystyka profilu kwasowego 71 cd. tabeli 3 Kwasy tłuszczowe ARA CPA KRO OMA MOR RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE C 18:2 Σ C 18:3 0,37 15,84 32,40 1,07 24,14 91,38 8,16 10,27 14,40 2,18 Σ PUFA 31,10 19,54 16,15 8,90 25,90 31,84 43,42 7,97 8,78 10,32 28,95 Σ PUFA Σ MUFA 0,57 0,35 0,21 0,12 0,40 0,75 1,11 0,10 0,12 0,14 0,44 Σ UFA 85,63 75,40 93,01 85,68 90,14 74,19 82,64 86,56 84,52 84,02 92,71 Σ UFA Σ SFA 5,96 3,07 13,33 5,98 9,15 2,88 4,76 6,38 5,46 5,20 12,70 Jeśli chodzi o zawartość kwasów monoenowych MUFA w olejach, wyróżnić można trzy poziomy: średni olej sezamowy, olej z ryżu (39,22 42,35%), podwyższony olej z orzechów arachidowych, olej z kanoli i czerwonej palmy, olej rzepakowy, olej z pestek moreli (54,53 64,24%), wysoki olej z orzechów makadamii, olej z krokosza barwierskiego, oliwa z oliwek (73,70 78,59%). Dla wszystkich badanych olejów wspólnym kwasem monoenowym w grupie MUFA jest C 18:1 (cis-9). Ich zawartość jest jednak zróżnicowana w zależności od rodzaju oleju (rys. 3). Zawartość kwasu oleinowego C 18:1 jest najwyższa dla oliwy z oliwek DOP i oleju z krokosza barwierskiego. Pozostałe kwasy występują w ilości nieprzekraczającej 2,8%. Olej z orzechów makadamii jako jedyny w grupie badanych olejów zawiera kwas C 16:1 (cis-9) w ilości 20,72% % 40 54,53 55,52 76,86 56,06 61,53 41,57 78,03 39,22 74,67 72,78 62, ARA CPA KRO OMA MOR RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 3. Zawartość kwasu oleinowego C 18:1 w badanych olejach

14 72 W przypadku oleju z ryżu pojawiła się również forma trans kwasu C 18:1 na poziomie 0,48%. Kwas C 20:1 (cis-11) wystąpił tylko w oleju rzepakowym , % 5 4 4,02 3 2, ,16 0,47 1,25 0,47 0,87 0,78 0,67 0 ARA CPA KRO OMA RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 4. Zawartość kwasu C 18:3 w badanych olejach 2,5 2,35 2,0 1,78 1,5 1,0 0,69 0,61 1,02 1,21 1,36 0,5 0 0,07 ARA CPA OMA RYZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 5. Stosunek kwasu C 18:3 (n 6) do kwasu C 18:3 (n 3) W grupie kwasów PUFA występuje duże zróżnicowanie, od 7,97% dla oliwy z oliwek (BAR) do ok. 43% dla oleju sezamowego. Olej rzepakowy zawiera ok.

15 Charakterystyka profilu kwasowego 73 28,95% kwasów PUFA. W badanych olejach występuje od jednego do sześciu kwasów polienowych. Interesujące jest, że w oleju z pestek moreli występuje tylko jeden kwas PUFA C 18:2 (cis-9,12). Największym zróżnicowaniem kwasów PUFA charakteryzuje się natomiast olej z orzechów arachidowych. Zawartość kwasu linolenowego (C 18:3 ), jako suma izomerów cis-6,9,12 i cis-9,12,15, w badanych próbach wynosiła od 0,20% dla oliwy z oliwek (MAZ) do 8,30% dla oleju rzepakowego. Zawartość tego kwasu jest zdecydowanie niższa niż zawartość kwasu oleinowego C 18:1 (rys. 4). Stosunek zawartości kwasu C 18:3 (n-6) do zawartości kwasu C 18:3 (n-3) dla badanych olejów przedstawiono na rys. 5. Najkorzystniejszy stosunek zaobserwowano dla prób oleju rzepakowego: C 18:3 (n-6) C 18:3 (n-3). Stosunek Σ C 18:1 C 18:3 dla olejów jest silnie zróżnicowany. Najwyższe wartości otrzymano dla oleju z krokosza barwierskiego 167,8, i oliwy z oliwek (MAZ) 108,6. Najniższe wartości odnotowano dla oleju z ryżu 0,8, i dla oleju rzepakowego 7,00. Jeśli chodzi o stosunek zawartości kwasu linolowego C 18:2 do zawartości kwasu linolenowego C 18:3, najwyższy występuje w przypadku oleju sezamowego 91,38, a najniższy w przypadku oleju z orzechów arachidowych 0,37. Zawartość kwasu oleinowego i kwasu linolowego w stosunku do kwasu linolenowego przedstawiono na rys. 6 i ,8 108,6 95,73 89,69 83,45 47,86 20,35 13,95 7,0 0,8 ARA CPA KRO OMA RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 6. Stosunek kwasu C 18:1 do kwasu C 18:3

16 ,38 32,4 24,14 15,84 8,16 10,27 14,4 0,37 1,07 2,18 ARA CPA KRO OMA RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 7. Stosunek kwasu C 18:2 do kwasu C 18:3 Stosunek Σ PUFA do Σ MUFA w olejach tłoczonych waha się od 0,10 do 1,11. Obliczone wartości przedstawiono na rys. 8. 1,2 1,11 1,0 0,8 0,75 0,6 0,4 0,57 0,35 0,4 0,44 0,2 0,21 0,12 0,1 0,12 0,14 0 ARA CPA KRO OMA MOR RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 8. Stosunek kwasu Σ PUFA do kwasu Σ MUFA Wartość żywieniowa olejów zależy m.in. od zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych UFA. Najniższą zawartość UFA w grupie badanych olejów mają oleje z ryżu oraz z kanoli i palmy czerwonej, ok %. Najwyższą zawartość

17 Charakterystyka profilu kwasowego 75 stwierdzono w olejach: z krokosza barwierskiego, z rzepaku i pestek moreli (ok %). Odpowiednie dane przedstawiono na rys ,33 12,7 10 9, ,96 5,98 4,76 6,38 5,46 5, ,07 2,88 0 ARA CPA KRO OMA MOR RYZ SEZ BAR BRU MAZ RZE Rys. 9. Stosunek kwasu Σ UFA do kwasu Σ SFA Obliczone stosunki sumy kwasów nienasyconych UFA do sumy kwasów nasyconych SFA przyjmują wartości od 2,88 dla oleju z ryżu do 13,33 dla oleju z krokosza barwierskiego. Różnica między najwyższą i najniższą wartością badanego stosunku dla analizowanych prób olejów wynosi 10, Wnioski 1. Zawartość kwasów nasyconych SFA jest najwyższa w oleju z kanoli i czerwonej palmy (24,59%) oraz w oleju z ryżu (25,80%), natomiast najniższa w oleju z krokosza (6,98%), z pestek moreli (9,85%) i z rzepaku (7,30%). 2. W oleju z ryżu pojawiła się forma trans kwasu C 18:1 na poziomie 0,48%. 3. Profile kwasów tłuszczowych mogą być wykorzystywane do klasyfikacji danego rodzaju oleju ze względu na zawartość MUFA i PUFA. 4. Stosunek zawartości kwasów C 18:3 (n-6) C 18:3 (n-3) dla badanych olejów wskazuje, że z żywieniowego punktu widzenia są to korzystne dla człowieka tłuszcze jadalne. 5. Do porównania podatności tłuszczów na oksydację będzie można prawdopodobnie wykorzystać wartości stosunków: Σ C 18:3 C 18:1 oraz C 18:2 Σ C 18:3.

18 76 6. Zawartość kwasu oleinowego C 18:1 jest najwyższa dla oliwy z oliwek (ok %) i oleju z krokosza barwierskiego (ok. 77%), a najniższa dla oleju z sezamu (ok. 39%). 7. Zawartość kwasu linolenowego C 18:3, jako suma izomerów cis-6,9,12 i cis 9,12,15, w badanych próbach oleju rzepakowego wahała się od 0,47% do 8,88%. 8. Stosunek sumy kwasów tłuszczowych nienasyconych do nasyconych Σ UFA Σ SFA w olejach tłoczonych wynosił od 2,88 do 13,33. Literatura Cameron G. [2001], Separate FAME Cis and Trans Isomers with DB-23, Separation Times, vol. 14, nr 3. Gibson R.A., Lines D.R., Neumann M. [1992], Gamma Linolenic Acid (GLA) Content of Encapsulated Evening Primrose Oil Products, Lipids, vol. 27, nr 1. Jerzewska M. [1998], Praktyczne aspekty oznaczania składu kwasów tłuszczowych w olejach i tłuszczach, Materiały VI Konferencji Naukowej Postępy w technologii tłuszczów roślinnych, Rynia. Jerzewska M., Ptasznik S. [1999], Spektrum składu kwasów tłuszczowych rafinowanych olejów rzepakowych z krajowych zakładów przemysłu tłuszczowego, Rośliny Oleiste, vol. 20, nr 2. Jerzewska M., Ptasznik S. [2000], Ocena występujących na rynku krajowym olejów rzepakowych pod względem zmienności składu kwasów tłuszczowych, Rośliny Oleiste, vol. 21, z. 2. Karłowicz-Bodalska K., Bodalski T. [2007], Nienasycone kwasy tłuszczowe, ich właściwości biologiczne i znaczenie w lecznictwie, Postępy Fitoterapii, nr 1. Manku M.S. [1983], A Comparison of GLC and HPLC. Methods for Determining Fatty Acid Composition of Evening Primrose and Soyabean Oil, Journal of Chromatographics Science, nr 21. Minkowski K. [2002], Wykorzystanie olejów roślinnych bogatych w polinienasycone kwasy tłuszczowe o budowie trienowej jako składnik żywności funkcjonalnej potrzeby i uwarunkowania (w świetle piśmiennictwa), Tłuszcze Jadalne, t. 37, nr 3 4. Mojska H. [2006], Czy istnieje potrzeba znakowania żywności zawartością izomerów trans kwasów tłuszczowych, Przemysł Spożywczy, nr 11. Płatek T. [2004], Aktualne kierunki i tendencje w badaniach tłuszczów, Tłuszcze Jadalne, t. 39, nr 1 2. Ptasznik S. [2006], Evaluation of Variability Fatty Acids Composition of Rapeseed Oil Produced in Poland, 4th Euro Fed Lipid Congress Oils, Fats and Lipids for a Healthier Future, University of Madrid, Spain. Ptasznik S., Jerzewska M., Brzeska M. [2002], Wzbogacanie oleju rzepakowego w polienowe kwasy tłuszczowe na drodze enzymatycznej interestryfikacji, Materiały XXIV Międzynarodowej Konferencji Naukowej, Rośliny Oleiste, Poznań. Spasibionek S. [2004], Cechy mutantów rzepaku ozimego o zmienionym składzie kwasów tłuszczowych, Rośliny Oleiste, vol. 25, nr 1.

19 Charakterystyka profilu kwasowego 77 Takwale A. i in. [2003], Efficacy and Tolerability of Borage Oil in Adults and Children with Atopic Eczema: Randomised, Double Blind, Placebo Controlled, Parallel Group Trial, British Medical Journal, vol Thurnhofer S., Vetter W. [2006], A GC-MS-SIM Method with Fatty Acid Ethyl Esters as Internal Standards for the Quantification of Fatty Acids as Methyl Esters, 4th Euro Fed Lipid Congress Oils, Fats and Lipids for a Healthier Future, University of Madrid, Spain. Walisiewicz-Niedbalska W. i in. [2000], Postępy w badaniach nad izomerami kwasu linolowego zawierającymi sprzężone wiązania podwójne, Materiały VIII Konferencji Naukowej Postępy w technologii tłuszczów roślinnych. Technologia, analiza, produkt w nowym tysiącleciu, Podlesie k. Kroczyc. Wroniak M., Krygier K. [2006], Oleje tłoczone na zimno, Przemysł Spożywczy, nr 7. Characteristics of the Acid Profile of Vegetable Oils Rich in Polyunsaturated Fatty Acids A source of valuable n-3 fatty acids, oils are derived from macadamia nuts, peanuts, red palm, sesame, rice, apricots, and safflower. The ratio of total polyunsaturated fatty acids to saturated Σ UFA Σ SFA in the studied oils changed from 2.88 to SFA saturated fatty acid content is the highest in the oil and red palm canola CPA (24.59%) and oil from rice (25.80%), while the lowest is in the safflower oil (6.98%), apricot (9.85%) and rape (7.30%). The ratio of fatty acids C 18:3 (n-6) C 18:3 (n-3) for the tested oils is nutritionally beneficial for humans. Oleic acid, C 18:1, the highest is for olive oil ca % oil and safflower ca. 77%. Sesame oil contains at least 39%. To compare their susceptibility to oxidation of fats, the value relationships Σ C 18:3 C 18:1 and C 18:2 Σ C 18:3 can be used.