Badanie zależności występowania pierwotnych i wtórnych produktów utleniania w rafinowanym oleju rzepakowym i słonecznikowym

Transkrypt

1 Tom XXVI ROŚLINY OLEISTE OILSEED CROPS Mglen Mszewsk, Krzysztof Krygier Szkoł Główn Gosporstw Wiejskiego, Wyził Tehnologii Żywnośi, Kter Tehnologii Żywnośi, Zkł Tehnologii Tłuszzów i Konentrtów Spożywzyh Bnie zleżnośi występowni pierwotnyh i wtórnyh prouktów utlenini w rfinownym oleju rzepkowym i słoneznikowym Reserh on reltionship etween ourrene of peroxies n of erivtive voltile oxitive prouts in refine rpesee n sunflower oils Słow kluzowe: olej rzepkowy, olej słoneznikowy, utleninie, test Rnimt Celem pry yło określenie zleżnośi pomięzy powstwniem pierwotnyh i wtórnyh prouktów utlenini oleju rzepkowego i słoneznikowego. Oznzenie stilnośi oksyyjnej wykonno w prie Rnimt w temperturze C. N postwie uzysknyh wyników stwierzono, że zsy inukji oleju rzepkowego whły się o,6 o 6,7 h, ntomist oleju słoneznikowego o, o,9 gozin. Wzrost przewonitw woy zzął się przy lizie ntlenkowej (LOO) około i m. równ. O /kg opowienio l oleju rzepkowego i słoneznikowego. Szyszy wzrost zwrtośi ntlenków i wtórnyh prouktów utlenini nstąpił przy LOO około, przewonitwo w okolih µs l oleju rzepkowego i około 6 µs l oleju słoneznikowego. Key wors: rpesee oil, sunflower oil, oxition, Rnimt test The im of this work ws the etermintion of reltionship etween the mount of peroxies (Peroxie Vlue) n erivtives (voltile oxitive prouts) mesure y Rnimt test. Mteril for reserh were smples of fully refine rpesee oil n sunflower oil whih ome from nine ifferent thes, tken iretly from the inustril line. The sujet of the stuy inlues mesurements of stility y the Rnimt test, firm Methrom. The following pplition prmeters were use: weight of oil smple. g, temperture C, ir flow l/h, wter volume in onutivity vessel 6 ml. Results were given s inution times in hours. The inution times of ten thes of refine rpesee oil n sunflower oil were etween.76 n 6.7 hours n. n.9 hours in Rnimt test. Peroxie Vlue (PV) in exmine oils n Rnimt test results were inresing simultneously. The growth of wter onutivity of voltile oxitive prouts (Rnimt) egn from PV out meq/kg for rpesee oil n out meq/kg for sunflower oil n their fster growth ws oserve from PV out meq/kg for rpesee oil n sunflower oil.

2 6 Mglen Mszewsk... Wstęp Tłuszze roślinne są niestilnym skłnikiem żywnośi i szyko ulegją utooksyji. Jełzenie oksytywne tłuszzów pogrsz nie tylko ih ehy sensoryzne, lez tkże wrtość żywieniową, któr stje się tym niższ, im głęsze nstąpiły zminy (Crpiste t ll 999). Przy leko posuniętym proesie utlenini tłuszzów mogą powstwć różne sustnje toksyzne. Do nih nleżą również roniki (Drozowski ). Brzo uży wpływ n szykość utlenini tłuszzów m ostęp tlenu z powietrz, utleninie przeieg tym szyiej, im większ powierzhni oleju jest nrżon n kontkt z tlenem (Ziemlński, Buzyńsk- Topolowsk 99; Goron i in. 99). Stwierzono również śisłą zleżność mięzy temperturą stopniem utlenini oleju (Ziemlński 99). Po wpływem m.in. tyh zynników tworzą się proukty utlenini. Pierwotnymi prouktmi utlenini są hyrontlenki i ntlenki, tzn. proukty utlenini, w któryh nie nstąpiło jeszze przerwnie łńuh węglowego kwsów tłuszzowyh (Pqutte i in. 98). Powstjąe roniki rozpozynją ły szereg hemiznyh rekji z niezmienionymi jeszze kwsmi tłuszzowymi, wywołują ih spontnizne łązenie się z tlenem i powstwnie kolejnyh roników (Korzk 997). Ulegją one lszym przeminom, w wyniku któryh powstją tkie związki jk: lehyy, ketony, kwsy, lkohole, związki epoksyowe, polimery, węglowoory, estry, lktony, etery itp. Są to tzw. wtórne proukty utlenini (Szuklsk, Drozowski 99; Drozowski ; Gertz i in. ), które są związkmi o niskim progu wrżliwośi sensoryznej i pogrszją ehy orgnoleptyzne prouktu (Drozowski i in. 998). Polimery powstjąe w końowym etpie proesów utooksyji mogą również whozić w różnorone rekje oniżjąe wrtość ożywzą skłników żywnośi (Korzk ). Smk i zph hrkterystyzny l zjełzłego tłuszzu, powstje głównie n skutek oenośi nieprzyjemnyh pohonyh niskoząstezkowyh sustnji lotnyh. Nleżą o nih lehyy i ketony niskoząstezkowe orz wolne niskoząstezkowe kwsy tłuszzowe (Ziemlński, Buzyńsk-Topolowsk 99). Mterił i metoy Mterił wzy stnowiły rfinowne oleje rzepkowy i słoneznikowy z ziewięiu różnyh prtii nsion. Oleje porno ezpośrenio z linii tehnologiznej w zile rfinji. Oznzenie stilnośi oksyyjnej wykonno w prie Rnimt typ 679, firmy Metrohm weług PN-ISO 6886:997. Zstosowno nstępująe prmetry: ms próki oleju, g, tempertur C, przepływ powietrz l/h, ojętość woy w nzyniu konuktometryznym 6 ml. Wyniki pono w go-

3 Bnie zleżnośi występowni pierwotnyh i wtórnyh prouktów... 6 zinh zsu inukji jko przewonitwo woy, w której zostły rozpuszzone lotne, wtórne proukty utlenini. Poz wyznzeniem zsu inukji zno wzrost zwrtośi pierwotnyh prouktów utlenini (liz ntlenkow) powstjąyh pozs prowzeni testu. W tym elu oleje npowietrzno i ogrzewno w tyh smyh wrunkh (tempertur C, przepływ powietrz l/h) i w równyh ostęph zsu oznzno lizy ntlenkowe (o i 7 minut opowienio l oleju słoneznikowego i rzepkowego) przy jenozesnym ozyie wrtośi przewonitw woy. Zwrtość ntlenków no weług PN-ISO 96. Wyniki pono w milirównowżnikh O /kg oleju (m.równ. O /kg). Omówienie i yskusj wyników W świeżo otrzymnyh olejh wykonno postwowe oznzeni (liz kwsow LK weług PN-ISO 66:998, liz ntlenkow LOO weług PN-ISO 96:996), y określić przytność próek o ń (t. ). Wrtośi lizy ntlenkowej l oleju rzepkowego i słoneznikowego whły się w grnih o,6 o,68 m. równ. O /kg oleju ntomist lizy kwsowej o, o, mg KOH/g oleju i yły zgone z PN-A 8698:. Tel Chrkterystyk oleju rzepkowego i słoneznikowego Chrteristi of rpesee n sunflower oils Prti Series Liz ntlenkow [m. równ. O /kg oleju] Peroxie vlue[meq O /kg] olej rzepkowy rpesee oil olej słoneznikowy sunflower oil Liz kwsow [mg KOH/g oleju] Ai vlue olej rzepkowy rpesee oil olej słoneznikowy sunflower oil,,6,6,,6,6,,9,,,,,8,,,,,7,, 6,,68,7, 7,7,,, 8,6,,, 9,,,, Po przeprowzeniu wstępnyh ń olejów wykonno oznzeni stilnośi w prie Rnimt. Wyznzono zsy inukji nyh próek. N postwie uzysknyh wyników porównno ługośi zsów inukji wyznzone w prie Rnimt i pozątkowe lizy ntlenkowe (rys. i ).

4 6 Mglen Mszewsk Czs inukji Inution time s [h] e e e Prtie Series Czs inukji Inution times Pozątkow LOO Initil PV,6,,,,, LOO PV [m.równ.o/kg meq O/kg ] Rys.. Porównnie zsów inukji i pozątkowyh liz ntlenkowyh oleju rzepkowego Comprison of inution time n initil PV of rpesee oil Czs inukji Inution times [h],,,, Czs inukji Inution times Prtie Series Pozątkow LOO Initil PV,8,7,6,,,,, LOO PV [m.równ.o/kg meq O/kg ] Rys.. Porównnie zsów inukji i pozątkowyh liz ntlenkowyh oleju słoneznikowego Comprison of inution time n initil PV of sunflower oil W opriu o uzyskne wyniki stwierzono, że zsy inukji oleju rzepkowego różniły się sttystyznie istotnie i whły się w grnih o,76 o 6,7 gozin. Płtek (99) poje, że śreni zs inukji l oleju rzepkowego w temperturze C wynosi,9 gozin. W przypku nyh olejów śreni t wynosił 6, goziny, zyli miły one lepszą stilność o pownej o pon gozinę. Oleje, któryh pozątkowe wrtośi lizy ntlenkowej yły niższe miły lepszą stilność, zsy inukji yły łuższe. Stilność wszystkih prtii oleju słoneznikowego ył poon, jenkże występowły pomięzy nimi różnie sttystyzne. Czs inukji l tyh olejów whł się w grnih o, o,9 gozin. Luli i Bruttel (986) wyznzyli

5 Bnie zleżnośi występowni pierwotnyh i wtórnyh prouktów... 6 zs inukji l oleju słoneznikowego równy,7 goziny, ntomist Mtthus (996) poje zs inukji w temperturze C równy,8 goziny. Również w przypku oleju słoneznikowego wić wpływ pozątkowej lizy ntlenkowej n stilność olejów, oleje o niższyh wrtośih pozątkowej LOO miły lepszą stilność. Z pomoą prtu Rnimt przeprowzono serię testów, w któryh oznzono ilość ntlenków tworząą się w zsie ogrzewni i npowietrzni, przy jenozesnym ozyie wrtośi przewonitw woy. N rysunkh i przestwiono przeieg zmin przewonitw woy po wpływem wtórnyh, lotnyh prouktów utlenini, ntomist n rysunkh i 6 zminy wrtośi lizy ntlenkowej opowienio l oleju rzepkowego i słoneznikowego. N postwie otrzymnyh wyników wylizono śrenie l wszystkih prtii olejów i n rysunkh 7 i 8 przestwiono porównnie wzrostu zwrtośi pierwotnyh (LOO) i wtórnyh (lotnyh) prouktów utlenini. 6 Przewonitwo Conutivity [µs] Czs Times [min] Rys.. Zminy przewonitw woy (olej rzepkowy) Chnge of wter onutivity (rpesee oil) Przewonitwo Conutivity [µs] 6 Czs Times [min] Rys.. Zminy przewonitw woy (olej słoneznikowy) Chnge of wter onutivity (sunflower oil)

6 66 Mglen Mszewsk... LOO PV [m.równ.o/kg meq O/k g] Czs Times [min] Rys.. Zminy wrtośi lizy ntlenkowej w oleju rzepkowym Chnge of PV of rpesee oil LOO PV [m.równ.o/kg meq O/kg ] Czs Times [min] Rys. 6. Zminy wrtośi lizy ntlenkowej w oleju słoneznikowym Chnge of PV of sunflower oil Przewonitwo Conutivity [µs] LOO PV Czs Times [min] Przewonitwo Conutivity LOO PV [m.równ.o/kg meq O/k g] Rys. 7. Porównnie wzrostu zwrtośi pierwotnyh (LOO) i wtórnyh (lotnyh) prouktów utlenini w oleju rzepkowym Comprison of the mount of peroxies (PV) n erivtive (voltile) oxitive prouts of rpesee oil

7 Bnie zleżnośi występowni pierwotnyh i wtórnyh prouktów Przewonitwo Conutivit y[µs] 7 7 LOO PV Czs Times [min] Przewonitwo Conutivity LOO PV [m.równ.o/kg meq O/kg ] Rys. 8. Porównnie wzrostu zwrtośi pierwotnyh (LOO) i wtórnyh (lotnyh) prouktów utlenini w oleju słoneznikowym Comprison of the mount of peroxies (PV) n erivtive (voltile) oxitive prouts of sunflower oil Z powyższyh rysunków wynik, że we wszystkih nyh olejh zwrtość pierwotnyh i wtórnyh prouktów utlenini rosł proporjonlnie w jenkowym tempie. W przypku oleju rzepkowego pozątkowo nstępowł powolny przyrost wrtośi LOO i przewonitw, nstępnie ih gwłtowny wzrost, oznzjąy konie okresu inukji. Wskzuje to n tki sm kierunek i hrkter przemin wszystkih nyh olejów. Wzrost przewonitw woy, zyli powstwnie lotnyh prouktów utlenini, zzął się przy lizie ntlenkowej około m.równ. O /kg. Szyszy wzrost zwrtośi ntlenków i jenoześnie zwrtośi wtórnyh prouktów utlenini nstępowł w momenie, kiey zwrtość ntlenków whł się w okolih m.równ. O /kg, przewonitwo w okolih µs. We wszystkih prtih oleju słoneznikowego zuwżono, że przez pierwsze, goziny wrtość przewonitw nie uległ zminie, pozs gy liz ntlenkow powoli wzrstł i po, gozinie osiągnęł już wrtość około m.równ. O /kg oleju. Dopiero po około gozinh przewonitwo woy zzęło wzrstć, przy lizie ntlenkowej około m.równ. O /kg oleju przewonitwie około 6 µs. W lszym etpie onotowno gwłtowny wzrost przewonitw oznzjąy konie okresu inukji. Porównują ne uzyskne l oleju rzepkowego i słoneznikowego możn zuwżyć różne tempo powstwni pierwotnyh i wtórnyh prouktów utlenini. W przypku oleju rzepkowego wtórne proukty zzynją powstwć już n pozątku proesu utlenini, ntomist w oleju słoneznikowym opiero przy pięiokrotnie wyższej lizie ntlenkowej. Może to yć związne z różnym skłem kwsów tłuszzowyh. W trkie wykonywni testu Rnimt wyznzono zs, po którym oleje rzepkowy i słoneznikowy osiągnęły lizę ntlenkową równą. N rysunkh

8 68 Mglen Mszewsk... 9 i przestwiono porównnie pozątkowej lizy ntlenkowej orz zsu osiągnięi lizy ntlenkowej pozs przeprowzni testu Rnimt. Anlizują uzyskne ne stwierzono, że szeroki zkres zsu osiągnięi LOO = whł się w grnih o, o,9 goziny l oleju rzepkowego i o,9 o,87 goziny l oleju słoneznikowego. Oleje o niskiej pozątkowej lizie ntlenkowej (,,) wykzywły njłuższy zs osiągnięi LOO =, oleje o wyższej pozątkowej LOO (,,8) miły ten zs krótszy zrówno w przypku oleju rzepkowego, jk i słoneznikowego. LOO PV [m.równ.o/kg meq O/kg ],, Prtie Series Pozątkow LOO Initil PV LOO= w Rnimie (h) PV= in Rnimt test Rys. 9. Porównnie pozątkowej lizy ntlenkowej orz zsu osiągnięi lizy ntlenkowej równej w teśie Rnimt w oleju rzepkowym Comprison of initil PV n the time of hievement of PV equl meq O /kg in rpesee oil in Rnimt test LOO PV [m.równ.o/kg meq O/kg ],8,6,, e Prtie Series Pozątkow LOO Initil PV e LOO= w Rnimie (h) PV= in Rnimt test Rys.. Porównnie pozątkowej lizy ntlenkowej orz zsu osiągnięi lizy ntlenkowej równej w teśie Rnimt w oleju słoneznikowym Comprison of initil PV n the time of hievement of PV equl meq O /kg in sunflower oil in Rnimt test e e

9 Bnie zleżnośi występowni pierwotnyh i wtórnyh prouktów Z uzysknyh wyników określono zleżność mięzy ługośią zsu inukji wyznzonego w prie Rnimt zsem, po którym ne oleje osiągnęły zwrtość ntlenków równą m.równ. O /kg oleju. Otrzymne wyniki przestwiono w teli. Tel Stosunek zsu osiągnięi LOO= o zsu inukji w oleju rzepkowym i słoneznikowy, w teśie Rnimt Reltionship etween time to hieve PV equl meq/kg in rpesee n sunflower oils in Rnimt test n inution time Prtie Series Olej rzepkowy Rpesee oil Olej słoneznikowy Sunflower oil,9,6,6,,8,7,7, 8,7 9,9 9,,,9,,,,,9 Anlizują uzyskne ne stwierzono rzo użą ih rozieżność, w związku z tym niemożliwe jest określenie okłnej zleżnośi l nyh olejów. Njwyższe wyniki uzyskno l olejów któryh pozątkowe lizy ntlenkowe yły njwyższe (, l oleju rzepkowego i,7,8 l oleju słoneznikowego), o powoowło, że zs osiągnięi LOO = ył krótszy, jenoześnie zs inukji przy tk wysokiej lizie ntlenkowej wystrzjąo ługi. Njniższy współzynnik olizono l olejów, które miły njniższą pozątkową lizę ntlenkową, njłuższy zs osiągnięi LOO = orz njłuższy zs inukji. Stwierzono, że istnieje zleżność pomięzy ługośią zsu inukji olejów zsem osiągnięi przez nie wrtośi lizy ntlenkowej równej m.równ. O /kg oleju. Im łuższy zs inukji nego oleju, tym później osiąg on wrtość LOO =. Stwierzeni i wnioski N postwie uzysknyh wyników stwierzono, że zsy inukji oleju rzepkowego whły się w grnih o,6 o 6,7 gozin, ntomist oleju słoneznikowego w grnih o, o,9 gozin. Oleje, któryh pozątkowe wrtośi lizy ntlenkowej yły niższe miły lepszą stilność, zsy inukji yły łuższe. Wzrost przewonitw woy, zyli powstwnie lotnyh prouktów utlenini, zzął się l oleju rzepkowego przy lizie ntlenkowej około m.równ. O /kg, ntomist l oleju słoneznikowego przy lizie ntlenkowej około m.równ. O /kg, o świzy o tym, że lotne związki tworzą się szyiej w oleju rzepkowym pomimo jego lepszej stilnośi. Szyszy wzrost zwrtośi ntlenków i jenoześnie zwrtośi wtórnyh prouktów utlenini nstępowł

10 6 Mglen Mszewsk... w momenie, kiey zwrtość ntlenków whł się w okolih m.równ. O /kg oleju, przewonitwo w okolih µs l oleju rzepkowego i około 6 µs l oleju słoneznikowego. W przypku oleju rzepkowego wtórne proukty zzynją powstwć już n pozątku proesu utlenini, ntomist w oleju słoneznikowym opiero przy pięiokrotnie wyższej lizie ntlenkowej. Litertur Crpiste G., Breven M., Corelli A Oxition of Sunflower Oil in During Storge. JAOCS, 76, : 7-. Drozowski B., Tynek M., Hzuk Z., Pwłowiz R., Kurzyńsk A Kinetyk przemin wyrnyh tłuszzów smżlnizyh pozs ih mgzynowni. Tłuszze Jlne, : 6-6. Drozowski B.. Lipiy. W: Chemi żywnośi. re. Z.E. Sikorski, WNT, Wrszw, 9-. Gertz C., Klostermnn S., Prksh Kohhr S.. Testing n ompring oxitive stility of vegetle oils n lipis t frying temperture. Eur. J. Lipi Si. Tehnol., : -. Goron M. H., Mursi E. 99. A Comprison of Oil Stility Bse on the Metrohm Rnimt with Storge t C. J. Am. Oil Chem. So., 7: Korzk J Proesy zhoząe pozs przehowywni tłuszzów. Prw o tłuszzh. Cykl o zrowym żywieniu, Instytut Dnone, Poznń, -8. Korzk J.. Utleninie tłuszzu ezpiezeństwo i wrtość ożywz żywnośi. Krjowe seminrium Bezpiezeństwo zrowotne żywnośi, ŚRNOT, Świnoujśie Kopenhg, 9-. Luli M.W, Bruttel P.A Determintion of the Oxitive Stility of Fts n Oils: Comprison etween the Ative Oxygen Metho (AOCS Col 7) n the Rnimt Metho. J. Am. Oil Chem. So., 6: Mtthäus B.W Determintion of the Oxitive Stility of Vegetle Oils y Rnimt Conutivity n Chemiluminesene Mesurements. J. Am. Oil Chem. So., 7: 9-. Pquette G., Kuprnyz D.B., Vn e Voort F.R. 98. The Mehnism of Lipi Autooxition.. Primry Oxition Prouts. Cn. Inst. Foo Si. Tehnol. J., 8: -8. Płtek T. 99. Meto określni stilnośi oksytywnej olejów i tłuszzów w prie Rnimt. Tłuszze Jlne, : -. Polsk Norm PN-ISO 66:998. Oleje i tłuszze roślinne orz zwierzęe. Oznznie lizy kwsowej i kwsowośi. Polsk Norm PN-ISO 96:996. Oleje i tłuszze roślinne orz zwierzęe. Oznznie lizy ntlenkowej. Polsk Norm PN-ISO 6886:997. Oleje i tłuszze roślinne orz zwierzęe. Oznznie stilnośi oksytywnej (Test przyspieszonego utlenini). Polsk Norm PN-A-8698:. Oleje i tłuszze roślinne orz zwierzęe. Rfinowne oleje roślinne. Szuklsk E., Drozowski B. 99. Meto mnosttyzn ni stilnośi oksytywnej tłuszzów. Przem. Spoż., 7: 8-. Ziemlński Ś. 99. Oen żywieniow tłuszzów utlenionyh. Przemysł Spożywzy. 7, -. Ziemlński Ś., Buzyńsk-Topolowsk J. 99. Tłuszze pożywieni i lipiy ustrojowe. PWN, Wrszw,,, 6, -6, 6-7, 6, 9.