Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych przechowywanego oleju rzepakowego produkcji polskiej

Transkrypt

1 Zeszyty Naukowe nr 833 Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie 2010 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka Katedra Chemii Ogólnej Lidia Ostasz Katedra Chemii Ogólnej Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych przechowywanego oleju rzepakowego produkcji polskiej 1. Wprowadzenie Olej rzepakowy jest tłuszczem roślinnym, otrzymywanym obecnie z nasion odmian rzepaku podwójnie ulepszonego. Olej ten posiada wysokie walory żywieniowe. Jest bogatym źródłem kwasów mononienasyconych (MUFA) i polinienasyconych (PUFA). Swoje właściwości zawdzięcza profilowi kwasów tłuszczowych, złożonych głównie z kwasów o łańcuchach 18-węglowych, C 18:1, C 18:2 i C 18:3. Zawartość tych kwasów jest charakterystyczna dla oleju rzepakowego niskoerukowego. Korzystny ze względów żywieniowym jest również stosunek kwasów tłuszczowych KT grupy MUFA do kwasów PUFA. Olej ten, szczególnie bogaty w kwasy polienowe, powoduje obniżenie poziomu cholesterolu we krwi. Przeciętny, stosunkowo niski udział kwasów nasyconych, w tym kwasu palmitynowego C 16:0 (5%), w wypadku spożywania olejów nie wpływa niekorzystnie na zdrowie [7]. Dzięki wysokiej zawartości kwasu oleinowego C 18:1 i niskiej zawartości kwasu erukowego C 22:1 olej rzepakowy uzyskiwany z nowych, uszlachetnionych odmian rzepaku upodobnił swój profil kwasowy do profilu oliwy z oliwek, najbardziej popularnej w krajach Unii Europejskiej. Stąd bierze się częste określanie oleju rzepakowego mianem oliwy północy. Wśród kwasów tłuszczowych ważną rolę żywieniową odgrywają obok kwasów MUFA, czyli kwasów z rodziny n-3

2 52 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz oraz n-6, również NNKT niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe [11, 19, 20, 24, 25]. Jakość samych olejów roślinnych jest zmienna. Uzależniona jest ona od wielu czynników, w tym od ich składu chemicznego. Zależy on bowiem od odmiany rzepaku, warunków uprawy oraz zabiegów technologicznych. Warunki przechowywania i obróbki termicznej wpływają na zmiany w strukturze kwasów, na wzrost kwasowości olejów, na rozpad triacylogliceroli na di- i monoacyloglicerole oraz tworzenie się w pierwszym etapie oksydacji wodoronadtlenków [7, 21]. Literatura przedmiotu wskazuje, że prowadzone są liczne badania dotyczące identyfikacji oraz ilościowego oznaczania lipidów, produktów przemian oksydacyjnych czy termicznych tych związków. Do badań wykorzystywane są różne techniki analityczne, zarówno klasyczne, jak i instrumentalne. Te ostatnie pozwalają na przeprowadzenie analizy jakościowej i ilościowej oraz uzyskanie pełniejszych informacji o jakości danego tłuszczu. Jedną z powszechnie wykorzystywanych technik instrumentalnych jest chromatografia gazowa GLC, w tym analiza estrów metylowych kwasów tłuszczowych oraz izomerów cis i trans. Celem badań była analiza składu kwasów tłuszczowych niskoerukowych rafinowanych olejów rzepakowych, przechowywanych w temperaturze 20 o C, w butelkach otwartych lub zamkniętych, z dostępem oraz bez dostępu światła. Warunki miały symulować przeciętny sposób przechowywania olejów w gospodarstwach domowych. Jakość olejów kształtuje się również w procesach technologicznych. Stąd też, w celach porównawczych w pracy wykorzystano oleje rzepakowe pochodzące od dwóch różnych producentów [8]. 2. Acyloglicerole i kwasy tłuszczowe Triacyloglicerole TAG są podstawowym składnikiem tłuszczów. Skład i struktura TAG zależy od wprowadzanych kwasów tłuszczowych [2]. Liczba możliwych TAG rośnie z liczbą grup acylowych i zależy od liczby KT występujących w tłuszczach: T = k 3, gdzie: T liczba triacylogliceroli TAG, k liczba kwasów tłuszczowych. Jeżeli w triacyloglicerolu występują dwa kwasy tłuszczowe, np kwas stearynowy S i kwas linolowy L, czyli k = 2, to liczba możliwych triacylogliceroli wynosi: T = 2 3 = 8. Możliwe kombinacje są następujace: SSL LLS SSS SLS LSL LLL LSS SLL Kombinacji możliwych TAG, składających się z trzech KT, jest T = 3 3 = 27. Dla k = 5 liczba TAG wynosi już T = 125. Tłuszcze roślinne zawierają 5 15 różnych

3 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych KT, tłuszcze zwierzęce od kilkudziesięciu (tłuszcze zwierząt morskich) do kilkuset (tłuszcze mleczne), dlatego liczba możliwych TAG sięga kilku milionów. Reakcję tworzenia się cząsteczki monoacyloglicerolu MAG przedstawiono poniżej: R 1 COOH + HO CH 2 CH CH 2 OH OH R 1 COO + CH 2 CH CH 2 OH H 2 O Powstające cząsteczki diacyloglicerolu DAG można przedstawić za pomocą wzoru półstrukturalnego jako: OH R 1 COO + CH 2 CH CH 2 OH R 2 COO Budowę łańcucha triacyloglicerolu TAG prezentuje poniższy wzór strukturalny: O C R 1 O O C O CH O O CH 2 CH 2 C R 2 R 3 gdzie: R 1, R 2, R 3 kwasy tłuszczowe o prostych łańcuchach i parzystej liczbie atomów węgla, najczęściej C 16, C 18, o różnym stopniu ich nasycenia. Różnice w budowie triacylogliceroli dotyczą: składu kwasów tłuszczowych, położenia KT, jedna z pozycji zewnętrznych (R 1 lub R 3 ) lub pozycja wewnętrzna (R 2 ). Kwasy tłuszczowe KT (FA fatty acids) dzieli się ze względu na rodzaj występujących wiązań w łańcuchu węglowym na: 1) nasycone SFA (saturated fatty acids), o wiązaniach pojedynczych, 2) nienasycone UFA (unsaturated FA), o wiązaniach podwójnych,

4 54 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz jednonienasycone MUFA (monounsaturated FA), wielonienasycone PUFA (poliunsaturated FA). Przykładowe wzory kwasów SFA przestawiono na rys. 1 O OH Kwas palmitynowy O OH Kwas sterarynowy Rys. 1. Wzory kwasów tłuszczowych nasyconych SFA Źródło: [9]. Tabela 1. Kwasy tłuszczowe nasycone SFA Liczba atomów C Nazwa systematyczna Nazwa zwyczajowa C 4:0 butanowy masłowy C 6:0 heksanowy kapronowy C 8:0 oktanowy kaprylowy C 10:0 dekanowy kaprynowy C 12:0 dodekanowy laurynowy C 14:0 tetradekanowy mirystynowy C 16:0 heksadekanowy palmitynowy C 18:0 oktadekanowy stearynowy C 20:0 eikozanowy arachidowy C 22:0 dokozanowy behenowy C 24:0 tetrakozanowy lignocerynowy C 26:0 heksakozanowy cerotynowy Źródło: [2]. Kwasy tłuszczowe mononienasycone MUFA występują w znacznych ilościach w oleju rzepakowym oraz oliwie z oliwek. Ten typ tłuszczów w niewielkim stop-

5 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych niu podnosi poziom dobrego cholesterolu HDL we krwi. Przykładowe wzory kwasów UFA przedstawiono na rys. 2. Tabela 2. Kwasy tłuszczowe monoenowe MUFA Liczba atomów C Nazwa systematyczna Nazwa zwyczajowa C 4:1, n-2 cis-2-butenowy krotonowy C 10:1, n-2 cis-8-dekenowy kaprolenowy C 14:1, n-5 cis-9-tetradecenowy oleomirystynowy C 16:1, n-7 cis-9-heksadecenowy oleopalmitynowy lub palmitooleinowy C 18:1, n-9 (cis) cis-9-oktadecenowy oleinowy C 18:1, n-9 (trans) trans-9-oktadecenowy elaidynowy C 18:1, n-7 trans-11-oktadecenowy wakcenowy C 20:1, n-11 cis-9-eikozenowy gadoleinowy C 22:1, n-9 cis-13-dokozenowy erukowy C 22:1, n-9 trans-13-dokozenowy brasydynowy C 22:1, n-11 cis-11-dokozenowy cetolowy C 24:1, n-9 cis-15-tetrakozenowy nerwonowy Źródło: [2]. Tabela 3. Kwasy tłuszczowe polienowe PUFA Liczba atomów C Nazwa systematyczna Nazwa zwyczajowa C 18:2, n-6 cis, cis-9,12-oktadekadienowy linolowy C 18:3, n-3 all cis-9,12,15-oktadekatrienowy α-linolenowy C 18:3, n-6 all cis-6,9,12-oktadekatrienowy γ- linolenowy C 20:4, n-6 all cis-5,8,11,14-eikozatetraenowy arachidonowy C 20:5, n-3 all cis-5,8,11,14,17-eikozapentaenowy timodonowy C 22:5, n-6 all cis-4,7,10,13,16-dokozapentaenowy klupadonowy C 22:6, n-3 all cis-4,7,10,13,16,19-dokozaheksaenowy klupanodonowy Źródło: [2]. Źródłem kwasów tłuszczowych polinienasyconych PUFA są oleje roślinne (słonecznikowy, sojowy czy kukurydziany), niektóre margaryny do smarowania pieczywa, w tym Benecol. Obniżają one poziom złego cholesterolu LDL. Obecność wiązań podwójnych w cząsteczce kwasu powoduje możliwość wystąpienia izomerii. Według definicji zaproponowanej w 2004 r. przez Codex

6 56 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz Alimentarius FAO/WHO (kodeks żywnościowy), izomery trans kwasów tłuszczowych są izomerami geometrycznymi, mono- i polinienasyconych kwasów tłuszczowych, zawierające niesprzężone podwójne wiązania w konfiguracji trans. Kwasy te z jednym lub większą liczbą podwójnych wiązań mogą tworzyć również izomery geometryczne cis-trans [12, 22, 23]. O OH Kwas oleinonowy O OH Kwas linolowy O OH Kwas linolenowy Rys. 2. Wzory kwasów tłuszczowych nienasyconych UFA Źródło: [9]. Często oznacza się izomery kwasu linolowego, a metoda GLC stosowana jest powszechnie w ocenie jakości olejów jako metoda standaryzowana [1, 3 5, 10, 13].

7 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych W wypadku kwasów tłuszczowych KT wyróżnia się izomerię: 1) położeniową usytuowanie wiązania podwójnego względem grupy CH 3, np. kwas oleinowy C 18:1, n-9, może mieć 15 izomerów położeniowych od n-2 do n-17; 2) geometryczną ustawienie rodników w stosunku do osi wiązania podwójnego: konfiguracja cis i trans: konfiguracja cis rodniki po tej samej stronie wiązania, np. C 18:1, n-9 cis lub C 18:1, 9c, konfiguracja trans rodniki po przeciwnej stronie wiązania, np. C 18:1, n-9 trans lub C 18:1, 9t. Poniżej przedstawiono izomery geometryczne kwasu oleinowego: H C (CH 2 ) 7 CH 2 H 9 C (CH 2 ) COOH Kwas oleinowy CH 3 (CH 2 ) 7 C H H 9 C (CH 2 ) COOH Kwas elaidynowy Liczba izomerów geometrycznych kwasów tłuszczowych nienasyconych UFA zależy od liczby wiązań podwójnych, np.: kwas oleinowy C 18:1 ma dwa izomery: cis i trans, kwas linolowy C 18:2 ma cztery izomery: cis-cis, cis-trans, trans-cis, transtrans, kwas linolenowy C 18:3 ma osiem izomerów: cis-cis-cis, cis-cis-trans, cistrans-cis, trans-cis-cis, trans-trans-cis, trans-cis-trans, cis-trans-trans, transtrans-trans. Wspólną cechą strukturalną nienasyconych kwasów tłuszczowych w olejach roślinnych jest naturalna konfiguracja geometryczna cis wiązań podwójnych i stałe położenie tych wiązań względem grupy karboksylowej. Wspólną cechą fizyczną kwasów tłuszczowych nienasyconych o konfiguracji cis jest to, że w temperaturze pokojowej mają konsystencję ciekłą. Formy trans powstają pod wpływem różnych czynników fizycznych i chemicznych (np. modyfikacji tłuszczów). Przechodzenie formy cis w formę trans połączone jest ze zmianą wartości biologicznej kwasu tłuszczowego. Formy trans NNKT tracą swoje swoiste biologiczne włzściwości, np. nie mogą z nich powstać prostaglandyny. Formy trans nienasyconych kwasów tłuszczowych są jedynie źródłem energii.

8 58 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz Tłuszcze są źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych NNKT dla organizmu człowieka. W celu zachowania dobrego zdrowia przynajmniej 1 2% dobowej energii powinno pochodzić ze spalania NNKT. NNKT należące do kwasów wielonienasyconych konieczne są do prawidłowego rozwoju młodych organizmów i utrzymania dobrego stanu zdrowia przez całe życie. Zależnie od położenia pierwszego podwójnego wiązania, licząc od grupy CH 3, wyróżnia się rodziny kwasów polienowych,. Są to rodziny kwasów: linolenowego (n-3), linolonowego (n-6), palmitooleinowego (n-7), oleinowego (n-9). W obrębie każdej z nich poszczególne kwasy tłuszczowe mogą przechodzić jedne w drugie w wyniku skracania lub wydłużania łańcucha. Polienowe kwasy tłuszczowe mające właściwości kwasów niezbędnych, czyli NNKT, należą do dwóch rodzin: rodziny kwasu linolowego n-6 i rodziny kwasu linolenowego n-3. W kwasach tych pierwsze podwójne wiązanie, licząc od metylowej grupy -CH 3, znajduje się odpowiednio przy węglu szóstym lub trzecim. NNKT z rodziny n-3 to: α-linolenowy oktadekatetrienowy C 18:3 n-3, oktadekatetraenowy C 18:4 n-3, eikozatetraenowy C 20:4 n-3, timodonowy eikozapanteanowy C 20:5 n-3, klupadonowy dokozapentaenowy C 22:5 n-3, klupanodonowy dokozaheksaenowy C 22:6 n-3, Natomiast NNKT z rodziny n-6 to: linolowy oktadekadienowy C 18:2 n-6, γ- linolenowy oktadekatrienowy C 18:3 n-6, eikozadienowy C 20:2 n-6, eikozatrienowy C 20:3 n-6, arachidonowy eikozatetraenowy C 20:4 n-6, dokozatetraenowy C 22:4 n-6, dokozapentaenowy C 22:5 n-6. Kwasy z rodziny n-6 wykazują większą aktywność biologiczną niż kwasy z rodziny n-3. Dawniej nie uwzględniano kwasów z rodziny n-3 jako NNKT, ale według najnowszych badań np. kwas linolenowy bierze udział w procesach ośrodkowego układu nerwowego oraz siatkówki oka [2, 24]. 3. Przedmiot i metodyka badań Przedmiotem badań były oleje rzepakowe rafinowane, niskoerukowe, produkcji polskiej, które oznaczono w pracy symbolami:

9 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych A olej Mazowiecki uniwersalny z pierwszego tłoczenia; producentem oleju jest Mosso Kwaśniewscy Sp. J. Puchały w Raszynie; B olej kujawski z pierwszego tłoczenia; producentem oleju są Zakłady Tłuszczowe w Kruszwicy; C olej rzepakowy Olek ; producentem oleju są Zakłady Tłuszczowe w Kruszwicy; D olej rzepakowy uniwersalny Maestro ; producentem oleju są Zakłady Tłuszczowe w Kruszwicy. Badane oleje w butelkach polietylenowych o pojemności 1 l przechowywano w temperaturze 20 o C i w warunkach oznaczonych symbolami: K dostęp światła, butelki zamknięte, L bez dostępu światła, butelki zamknięte, M bez dostępu światła, butelki otwarte. Próbki olejów do badań pobrano po zakupie olejów (świeże) oznaczane jako próby 0 oraz po 6, 18 i 24 miesiącach przechowywania. W badaniach olejów świeżych uwzględniono następujące parametry chemiczne wyznaczane na podstawie norm PN/ISO [15 17]: liczba nadtlenkowa LN, liczba kwasowa LK, liczba jodowa LJ, skład wyższych kwasów tłuszczowych. W czasie przechowywania oleju rzepakowego, w tym etapie badań, do określania zmian jakościowych wybrano jako parametr skład kwasów tłuszczowych. 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 5509 [14, 18]. 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: Wyniki badań i ich omówienie W tabeli 4 przedstawiono wartości liczby nadtlenkowej, kwasowej i jodowej olejów świeżych, próby 0. W wyniku przeprowadzonych analiz chromatograficznych otrzymano profil składu kwasów tłuszczowych przedstawiony w tabelach 5 8. Określenie ślady oznacza zawartość składnika zauważalną na chromatogramie, ale poniżej progu czułości integratora, wynoszącą ok. 0,1%. Otrzymane

10 60 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz wyniki wykazały, że skład kwasów tłuszczowych jest typowy dla olejów rzepakowych. Tabela 4. Zmiany liczby nadtlenkowej LN, kwasowej LK i jodowej LI Olej LN meq O 2 /kg LK mgkoh/g LI g I 2 /100g A 1,50 0, ,1 B 1,20 0, ,2 C 1,85 0, ,2 D 1,40 0, ,0 Tabela 6. Skład kwasów tłuszczowych w oleju A przechowywanym w różnych warunkach Kwasy tłuszczowe A A-K6 A-K18 A-K24 A-L6 A-L18 A-L24 A-M6 A-M18A-M24 C 16:1 (cis 9) 0,27 0,25 0,33 0,27 0,33 0,22 0,25 ślady 0,34 0,30 C 18:1 (cis 9) 59,68 61,08 60,88 61,04 61,11 61,44 60,63 62,86 62,10 61,83 C 18:2 (cis 9,12) 19,84 19,03 19,21 18,96 19,62 19,24 19,12 18,97 18,82 18,19 C 18:3 (cis 6,9,12) 0,55 0,80 0,80 0,69 0,79 0,58 0,63 0,55 0,83 0,92 C 18:3 (cis 9,12,15) 8,74 8,67 8,45 8,74 8,93 8,66 8,95 8,44 8,34 8,40 C 20:1 (cis 11) 1,77 1,87 1,78 1,88 1,84 1,81 1,98 1,23 1,69 1,86 C 20:2 (cis 11,14) 0 0 0,14 0,14 0,20 C 22:1 (cis 13) 1,30 1,20 1,21 1,17 1,23 1,18 1,17 0,54 0,95 1,09 C 24:1 (cis 15) ślady 0,16 0,24 0,16 ślady 0,21 0,17 0 0,21 0,18 Σ UFA 92,15 93,06 93,04 93,05 93,85 93,34 93,10 92,59 93,28 92,77 Σ MUFA 63,02 64,56 64,44 64,52 64,51 64,86 64,20 64,63 65,29 65,26 Σ PUFA 29,13 28,50 28,60 28,53 29,34 28,48 28,90 27,96 27,99 27,51 C 16:0 4,78 4,41 4,38 4,41 4,30 4,41 4,39 5,54 4,32 4,56 C 18:0 2,38 1,83 2,05 1,87 1,84 1,85 1,86 1,86 1,83 1,99 C 20:0 0,19 0,15 0,14 C 22:0 0,34 0,36 0,36 0,33 ślady 0,39 0,35 ślady 0,37 0,38 C 24:0 0,34 0,16 0,15 0,18 ślady ślady 0,17 0,20 0,30 Σ SFA 7,84 6,95 6,94 6,94 6,14 6,65 6,91 7,4 6,72 7,23

11 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych Tabela 7. Skład kwasów tłuszczowych w oleju B przechowywanym w różnych warunkach Kwasy tłuszczowe B B-K6 B-K18 B-K24 B-L6 B-L18 B-L24 B-M6 B-M18 B-M24 C 16:1 (cis 9) 0,19 0,31 0,29 0,21 0,26 0,23 0,31 0,52 0,19 0,33 C 18:1 (cis 9) 62,16 60,49 61,66 61,25 61,62 61,80 61,13 61,68 61,94 62,16 C 18:2 (cis 9,12) 19,39 19,70 19,74 19,24 19,78 19,62 19,50 19,89 19,52 18,88 C 18:3 (cis 6, 9,12) 0,58 0,61 0,57 0,64 0,58 0,58 0,60 0,57 0,66 0,60 C 18:3 (cis 9,12,15) 8,30 8,65 8,43 8,69 8,72 8,71 8,90 8,63 8,11 8,31 C 20:1 (cis 11) 1,41 1,66 1,43 1,64 1,46 1,56 1,60 1,53 1,62 0,68 C 20:2 (cis 11,14) 0,24 C 22:1 (cis 13) 0,68 0,77 0,73 0,74 0,74 0,74 0,67 0,65 0,73 0,74 C 24:1 (cis 15) ślady ślady ślady 0,17 ślady ślady 0,16 0,16 Σ UFA 92,71 92,91 92,85 92,82 93,16 93,24 92,87 93,47 92,77 91,86 Σ MUFA 64,44 63,95 64,11 64,01 64,08 64,33 63,87 64,38 64,78 64,07 Σ PUFA 28,27 28,96 28,74 28,81 29,08 28,91 29,00 29,09 28,29 27,79 C 16:0 4,59 4,47 4,56 4,56 4,42 4,49 4,63 4,62 4,54 4,55 C 18:0 1,93 1,69 1,80 1,78 1,82 1,62 1,77 1,89 1,82 1,83 C 20:0 0,25 0,28 0,24 0,27 0,26 0,25 0,23 ślady 0,28 0,22 C 21:0 0,22 C 22:0 0,36 0,42 0,41 0,38 0,33 0,41 0,36 ślady 0,37 0,39 C 24:0 0,17 ślady 0,15 0,19 ślady ślady 0,14 ślady 0,23 0,15 Σ SFA 7,30 7,08 7,16 7,18 6,83 6,77 7,13 6,51 7,24 7,14 Tabela 8. Skład kwasów tłuszczowych w oleju C przechowywanym w różnych warunkach Kwasy tłuszczowe C C-K6 C-K18 C-K24 C-L6 C-L18 C-L24 C-M6 C-M18 C-M24 C 16:1 (cis 9) 0,40 0,28 0,27 0,21 0,31 0,34 0,34 0,30 0,28 C 18:1 (cis 9) 61,78 61,57 61,95 61,59 61,45 61,39 60,76 61,64 61,77 62,43 C 18:2 (cis 9,12) 19,07 19,55 19,20 19,02 19,08 19,43 19,02 19,48 18,96 18,51 C 18:3 (cis 6,9,12) 0,60 0,58 0,58 0,60 0,60 0,64 0,72 0,62 0,70 0,64 C 18:3 (cis 9,12,15) 8,41 8,45 8,24 8,63 8,65 8,49 8,86 8,65 8,38 8,07 C 20:1 (cis 11) 1,64 1,53 1,54 1,72 1,60 1,68 1,74 1,50 1,94 1,72 C 20:2 (cis 11,14) 0,22 0,26 ślady 0,10 0,34 0,19 C 22:1 (cis 13) 0,87 0,71 0,91 0,83 0,79 0,84 0,87 0,85 0,96 0,83 C 24:1 (cis 15) ślady ślady 0,21 0,23 0,19 ślady 0,20 ślady 0,16 Σ UFA 92,99 92,93 92,90 92,83 92,67 93,15 92,70 93,04 92,71 92,64

12 62 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz cd. tabeli 8 Kwasy tłuszczowe C C-K6 C-K18 C-K24 C-L6 C-L18 C-L24 C-M6 C-M18 C-M24 Σ MUFA 64,69 64,09 64,88 64,58 64,34 64,25 63,91 64,29 64,67 65,42 Σ PUFA 28,30 28,84 28,02 28,25 28,33 28,90 28,79 28,75 28,04 27,22 C 14:0 0,40 ślady ślady C 16:0 4,43 4,64 4,52 4,52 4,40 4,42 4,61 4,49 4,56 4,55 C 18:0 1,88 1,86 1,79 1,81 1,71 1,66 1,81 1,82 1,85 1,90 C 20:0 0,30 0,28 0,26 0,26 0,29 0,31 0,34 0,31 0,32 0,28 C 22:0 0,39 0,30 0,33 0,32 0,34 0,47 0,37 0,34 0,37 0,40 C 24:0 Ślady ślady 0,19 0,18 0,20 ślady 0,16 ślady 0,19 0,21 Σ SFA 7,00 7,08 7,09 7,09 7,34 6,86 7,29 6,96 7,29 7,34 Tabela 9. Skład kwasów tłuszczowych oleju D przechowywanym w różnych warunkach Kwasy tłuszczowe D D-K6 D-K18 D-K24 D-L6 D-L18 D-L24 D-M6 D-M18 D-M24 C 16:1 (cis-9) 0,28 0,33 0,34 0,25 0,32 0,28 0,32 0,71 0,29 0,36 C 17:1 (cis-10) 0,24 C 18:1 (cis-9) 60,57 60,82 61,11 60,92 60,39 61,05 60,74 61,39 60,86 61,58 C 18:2 (cis-9,12) 20,09 19,89 20,10 19,63 20,33 20,02 20,00 19,80 19,83 19,15 C 18:3 (cis-6,9,12) 0,65 0,61 0,58 0,60 0,61 0,65 0,61 0,57 0,74 0,62 C 18:3 (cis-9,12,15) 8,43 8,42 8,06 8,36 8,32 8,28 8,62 7,87 7,98 7,93 C 20:1 (cis-11) 1,57 1,55 1,43 1,57 1,47 1,61 1,52 1,41 1,61 1,68 C 20:2 (cis-11,14) 0,41 0,20 C 22:1 (cis-13) 0,69 0,68 0,71 0,72 0,68 0,80 0,66 0,57 0,83 0,69 C 24:1 (cis-15) ślady ślady 0,15 0,15 ślady ślady 0,16 ślady 0,23 0,15 Σ UFA 92,69 92,30 92,48 92,44 92,12 92,69 92,63 92,32 92,37 92,36 Σ MUFA 63,11 63,38 63,74 63,85 62,86 63,74 63,40 64,08 63,82 64,46 Σ PUFA 29,58 28,92 28,74 28,59 29,26 28,95 29,23 28,24 28,55 27,90 C 16:0 4,60 4,63 4,71 4,62 4,98 4,53 4,65 5,04 4,63 4,83 C 18:0 1,82 1,86 1,82 1,83 1,71 1,69 1,74 1,83 1,80 1,81 C 20:0 0,53 0,54 0,46 0,57 0,59 0,53 0,47 0,46 0,57 0,46 C 22:0 0,36 0,40 0,36 0,35 0,36 0,38 0,35 0,34 0,43 0,36 C 24:0 ślady 0,25 0,17 0,18 0,21 0,17 0,17 ślady 0,21 0,18 Σ SFA 7,31 7,68 7,52 7,55 7,85 7,30 7,38 7,67 7,64 7,64

13 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych Do produkcji oleju rzepakowego użyto uszlachetnionych, niskoerukowych odmian rzepaku, co potwierdza zawartość kwasu erukowego (C 22:1) w badanych próbach olejów, od 0,68% do 1,30% (rys. 3). Porównanie składu kwasów tłuszczowych wysoko- i niskoerukowego oleju rzepakowego przedstawiono w tabeli 9. Tabela 9. Skład kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego (w %) SFA Kwasy tłuszczowe % MUFA PUFA Olej rzepakowy wysokoerukowya niskoerukowya niskoerukowyb 16:0 03,34 04,30 04,60 18:0 00,96 01,15 02,00 20:0 00,76 00,76 00,27 22:0 00,19 00,29 00,36 24:0 00,10 00,10 00,18 Σ 05,35 06,60 07,41 16:1 00,19 02,29 00,29 18:1 23,02 51,57 61,05 20:1 09,55 01,43 01,60 22:1 31,52 01,91 00,89 Σ 64,28 57,20 63,83 18:2 14,80 21,97 19,60 18:3 10,03 09,55 09,07 Σ 24,83 31,52 28,67 a Rok produkcji 1991; b Rok produkcji Źródło: opracowanie własne i [24]. Zawartość kwasu linolowego (C 18:2) w badanych próbach świeżego oleju rzepakowego mieści się w przedziale od 19,07% do 20,09% i nie różnicuje badanych prób ze względu na zawartość tego kwasu (rys. 4). Zawartość kwasu oleinowego (C 18:1) w badanych próbach świeżego oleju rzepakowego wahała się od 59,68% do 62,16% (rys. 5). Zawartość kwasu linolenowego (C 18:3), jako suma izomerów cis-6, 9, 12 i cis- 9, 12, 15, w badanych próbach świeżego oleju rzepakowego wahała się od 8,88% do 9,29% (rys. 6). W wypadku oleju A (wyprodukowanego w Raszynie) obserwuje się nieco wyższą zawartość tego kwasu niż w próbach oleju wyprodukowanego w Kruszwicy (średnia zawartość kwasu wynosi 8,95%).

14 64 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz 1,4 1,2 1,30 C 22:1 1,0 0,8 0,6 0,68 0,87 0,69 0,4 0,2 0,0 A B C D Rys. 3. Zawartość kwasu erukowego w olejach świeżych (w %) 20,2 20,0 19,8 19,6 19,4 19,2 19,0 18,8 18,6 19,84 19,39 C 18:2 19,07 20,00 18,4 A B C D Rys. 4. Zawartość kwasu linolowego w olejach świeżych (w %) Stosunek kwasu oleinowego C 18:1 do kwasu linolenowego C 18:3 w olejach świeżych jest nieco wyższy w wypadku olejów B, C, D (wyprodukowanych

15 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych w Kruszwicy) i wynosi 6,84. W wypadku oleju A (wyprodukowanego w Raszynie), stosunek ten wynosi 6,42 (rys. 7). 62,5 62,0 62,16 C 18:1 61,78 61,5 61,0 60,5 60,67 60,0 59,5 1,30 59,0 58,5 58,0 A B C D Rys. 5. Zawartość kwasu oleinowego w olejach świeżych (w %) 9,3 9,2 9,29 C 18:3 9,1 9,0 9,01 9,08 8,9 8,88 8,8 8,7 8,6 A B C D Rys. 6. Zawartość kwasu linolenowego w olejach świeżych (w %)

16 66 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz C 18:1/C 18:3 7,0 7,00 6,9 6,67 6,8 6,7 0,69 6,6 6,5 6,4 6,42 6,3 6,2 6,1 A B C D Rys. 7. Stosunek zawartości kwasu oleinowego do kwasu linolenowego dla olejów świeżych (w %) C 18:1/C 18:3 7,2 7,0 6,8 6,6 6,4 6,2 6,0 5,8 A B C D 0 K L M Rys. 8. Stosunek kwasu oleinowego do kwasu linolenowego w olejach świeżych oraz po 24 miesiącach przechowywania

17 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych Stosunek kwasu oleinowego do linolenowego, po 24 miesiącach przechowywania dla każdego rodzaju oleju, w porównaniu z olejem świeżym wykazuje najmniejsze zmiany w wypadku prób A. W wypadku pozostałych prób stosunek ten wykazywał większe zróżnicowanie (rys. 8). Biorąc pod uwagę warunki przechowywania olejów, można stwierdzić jedynie pewne zróżnicowanie wartości tego stosunku, niezależne jednak od czynników zewnętrznych działających na układ badawczy (rys. 9). C 18:1/C 18:3 7,2 7,0 6,8 6,6 6,4 6,2 6,0 5,8 0 K L M A B C D Rys. 9. Stosunek kwasu oleinowego do kwasu linolenowego w olejach świeżych oraz po 24 miesiącach przechowywania w danych warunków przechowywania Przeprowadzone analizy chromatograficzne potwierdziły niski udział nasyconych kwasów tłuszczowych SFA w świeżych olejach od 7,00% do 7,84%, w tym kwasu palmitynowego C 16:0, od 4,43% dla próby C do 4,78% dla próby A. Dla wartości żywieniowej olejów ważny jest poziom zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych UFA. Wartości te wahają się od 92,15% dla próby A do 92,99% dla próby C. Stosunek kwasów nienasyconych UFA do nasyconych SFA waha się w poszczególnych badanych olejach rzepakowych: od 11,75 dla próby A do 13,28 dla próby C (rys. 10). Obliczona wartość różnicy R pomiędzy najwyższą i najniższą wartością badanego stosunku dla analizowanych prób olejów świeżych wynosi 1,53. Dla prób B, C, D (producent Kruszwica) stosunek ΣUFA/ Σ SFA wynosi średnio 12,89 i odbiega tylko nieznacznie od wartości 11,75 dla próby A (producent Raszyn).

18 68 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz 13.5 UFA/SFA A B C D Rys. 10. Stosunek ΣUFA/ΣSFA w olejach świeżych Po 24 miesiącach przechowywania olejów w temperaturze 20 o C stosunek ΣUFA/ Σ SFA zmienił się w zależności od warunków przechowywania. W warunkach K w butelkach zamkniętych, z dostępem światła, zmienił się dla oleju: A od 11,75 do 13,41, R = 1,66, B od 12,70 do 12,93, R = 0,23, C od 13,28 do 13,09, R = -0,19, D od 12,68 do 12,24, R = 0,44. W warunkach L w butelkach zamkniętych, bez dostępu światła, stosunek ten zmienił się dla oleju: A od 11,75 do 13,47, R = 1,72, B od 12,70 do 13,03, R = 0,33, C od 13,28 do 12,72, R = 0,56, D od 12,68 do 12,55, R = 0,13. W warunkach M w butelkach otwartych, bez dostępu światła, stosunek ten zmienił się dla oleju: A od 11,75 do 12,83, R = 1,08, B od 12,70 do 12,87, R = 0,17, C od 13,28 do 12,62, R = 0,66, D od 12,68 do 12,09, R = 0, Wnioski 1. W olejach świeżych oraz po 24 miesiącach przechowywania nie wystąpiła forma trans kwasów tłuszczowych.

19 Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych Niskie zawartości kwasu erukowego, mieszczące się w przedziale od 0,68% do 1,30%, potwierdzają, że do produkcji olejów użyto uszlachetnionych, niskoerukowych odmian rzepaku. 3. Zawartość kwasu linolowego w badanych próbach świeżego oleju rzepakowego mieści się w przedziale od 19,07% do 20,09% i nie różnicuje badanych prób ze względu na zawartość tego kwasu. 4. Zawartość kwasu linolenowego (C 18:3), jako suma izomerów cis-6,9,12 i cis- 9,12,15, w badanych próbach świeżego oleju rzepakowego wahała się od 8,88% do 9,29%. W wypadku oleju A obserwuje się nieco wyższą zawartość tego kwasu niż w próbach B, C i D (średnia zawartość kwasu wynosi 8,95%). 5. Stosunek sumy kwasów tłuszczowych nienasyconych do nasyconych ΣUFA/ ΣSFA w olejach świeżych mieści się w przedziale 11,75 13,28. Po 24 miesiącach przechowywania olejów w temperaturze 20 o C stosunek ΣUFA/ Σ SFA zmienił się nieznacznie w zależności od warunków przechowywania. 6. Warunki przechowywania (20 o C, z dostępem lub bez dostępu światła dziennego) nie różnicują w znacznym stopniu badanych prób kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego. Literatura 1[1] Cameron G., Separate FAME Cis and Trans Isomers with DB-23, Separation Times 2001, vol. 14, nr 3. 1[2] Chemia żywności, lipidy, białka, sacharydy, Z.E. Sikorski, WNT, Warszawa [3] Determination of Omega-3 (n-3) and Omega-6 (n-6) Fatty Acid Compisition in Evening Primrose Oil, Flax Seed Oil, Black Currant Oil, and Borage Oil, Restek Corporation, 1 4, 1[4] Gibson R.A., Lines D.R., Neumann M., Gamma Linolenic Acid (GLA) Content of Encapsulated Evening Primrose Oil Products, Lipids 1992, vol. 27, nr 1. 1[5] Health and Healing News Evening Primrose Oil-Superfood for the 90s, www. hhnews.com/epo.htm. 1[6] Jerzewska M., Praktyczne aspekty oznaczania składu kwasów tłuszczowych w olejach i tłuszczach, Materiały VI Konferencji Naukowej Postępy w technologii tłuszczów roślinnych, Rynia [7] Jerzewska M., Ptasznik S., Ocena występujących na rynku krajowym olejów rzepakowych pod względem zmienności składu kwasów tłuszczowych, Rośliny Oleiste 2000, 21, z.2, [8] Jerzewska M., Ptasznik S., Spektrum składu kwasów tłuszczowych rafinowanych olejów rzepakowych z krajowych zakładów przemysłu tłuszczowego, Rośliny Oleiste 1999, vol. 20, z. 1. 1[9] Kociołek-Balawajder E., Bogoczek R., Technologie chemiczno-organiczne, Wydawnictwo AE we Wrocławiu, Wrocław [10] Manku M.S., A Comparison of GLC and HPLC. Methods for Determining Fatty Acid Compisition of Evening Primrose and Soyabean Oil, Journal of Chromatographics Science 1983, vol. 21.

20 70 Elżbieta Kondratowicz-Pietruszka, Lidia Ostasz [11] Minkowski K., Wykorzystanie olejów roślinnych bogatych w polinienasycone kwasy tłuszczowe o budowie trienowej jako składników żywności funkcjonalnej potrzeby i uwarunkowania (w świetle piśmiennictwa), Tłuszcze Jadalne 2002, t. 37, nr 3 4. [12] Mojska H., Czy istnieje potrzeba znakowania żywności zawartością izomerów trans kwasów tłuszczowych, Przemysł Spożywczy 2006, nr 11. [13] Płatek T., Aktualne kierunki i tendencje w badaniach tłuszczów, Tłuszcze Jadalne 2004, t. 39, nr 1 2. [14] PN-EN ISO 5508:1996, Oznaczanie składu kwasów tłuszczowych. [15] PN-ISO 660, Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby kwasowej [16] PN-ISO 3960:1996 Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby nadtlenkowej. [17] PN-ISO 3961:1996, Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby jodowej. [18] PN-ISO 5509:1996 Analiza estrów metylowych kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej. [19] Ptasznik S., Evaluation of Variability Fatty AIDS Compisition of Rapeseed Oil Produced In Poland, 4 th Euro Fed Lipid Congress Oils, Fats and Lipids for a Healthier Future, University of Madrid, Madrid [20] Ptasznik S., Jerzewska M., Brzeska M., Wzbogacanie oleju rzepakowego w polienowe kwasy tłuszczowe na drodze enzymatycznej interestryfikacji, Materiały XXIV Międzynarodowej Konferencji Naukowej, Rośliny Oleiste, Poznań [21] Spasibionek S., Cechy mutantów rzepaku ozimego o zmienionym składzie kwasów tłuszczowych, Rośliny Oleiste 2004, vol. 25, z. 1. [22] Thurnhofer S., Vetter W., A GC-MS-SIM Method with Fatty Acid Ethyl Esters as Internal Standards for the Quantification of Fatty Acids as Methyl Esters, 4 th Euro Fed Lipid Congress Oils, Fats and Lipids for a Healthier Future, University of Madrid, Madrid [23] Walisiewicz-Niedbalska W., Lipkowski A.W., Kosmacińska B., Ptasznik S., 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 [24] Ziemlański S., Budzyńska-Topolowska J. Tłuszcze pożywienia i lipidy ustrojowe, PWN, Warszawa [25] Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu, red. J. Gawęcki, L. Hryniewiecki, PWN, Warszawa 2005.