CC BY
298
УДК 664.34
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В ПИЩЕВЫХ МАСЛАХ
В.А. Афанасьева, С.В. Алферов
Определен жирнокислотный состав некоторых пищевых растительных масел методом газовой хроматографии и рассчитано соотношение жирных кислот групп омега-6 и омега-3. Наименее полезным по данному показателю является подсолнечное масло, а наиболее сбалансированным в этом отношении - горчичное масло.
Ключевые слова: пищевые масла, жирнокислотный состав, полиненасыщенные кислоты, соотношение омега-3:омега-6.
Введение
Структура питания является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Потребление жиров должно обеспечивать калорийность рациона на 15-30%, при этом содержание насыщенных жиров в пище не должно превышать 6-10% от общей калорийности рациона [1]. Также важно наличие и соотношение полиненасыщенных жирных кислот групп Омега-6 и Омега-3, выполняющих жизненно важные функции и входящих в состав мембранных структур клеток. В соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения и ФГБУН «ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи» оптимум соотношения ю-6:ю-3 в рационе здорового человека составляет от 1:1 до 10:1 [2].
В доисторический период рацион человека характеризовался низким потреблением жиров (20-25%) и насыщенных жиров (<6%) и сбалансированным соотношением ю-6:ю-3 (1-2:1). В диете современного человека потребление жиров выше рекомендуемой нормы на 30-35%, в частности, высока доля насыщенных жиров (>10%), и жиров, богатых ю-6, в результате чего соотношение ю-6:ю-3 лежит в диапазоне 20-30:1 [2].
Жирные кислоты групп Омега-6 и Омега-3 являются незаменимыми. К первой группе относятся главным образом три кислоты: арахидоновая (С20:4, Д5,8,11,14), линолевая (С18:2, Д9,12), у-Линоленовая (С18:3), Д6,9,12). Ко второй группе: а-Линоленовая (С18:3, Д9,12,15), докозагексаеновая (С226, Д4,7,10,13,16,19 и эйкозапентаеновая (С205, Д5,8,11,14,17).
Линолевая кислота обеспечивает в организме синтез арахидоновой кислоты, входящей в состав фосфолипидов, которые являются основой клеточных мембран. у-Линоленовая кислота также синтезируется из линолевой, она обладает регуляторными функциями и принимает участие в синтезе простагландинов - группа липидных биологически активных
веществ, которые являются медиаторами некоторых биохимических процессов.
а-Линоленовая кислота является предшественником синтеза длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, докозагексаено-вой и эйкозапентаеновой, которые являются физиологически значимыми для человека. Они способствуют поддержанию нормальной работы мозга, сердечной и нервной деятельности, а также ослаблению симптомов воспалительных заболеваний [3].
Избыточное количество Омега-6 полиненасыщенных жирных кислот в диете и высокое соотношение Омега-6/Омега-3 способствуют патогенезу многих заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, рак, воспалительные и аутоиммунные заболевания [4].
Одним из способов восполнения потребности в жирах является употребление в пищу растительных масел, которые служат ценным источником незаменимых жирных кислот, фосфолипидов, природных антиоксидантов и витаминов.
Целью работы является определение соотношения полиненасыщенных линолевой и линоленовой жирных кислот в пищевых маслах.
Материалы и методы
Объекты исследования. В работе изучали следующие пищевые нерафинированные растительные масла: подсолнечное, оливковое, амарантовое, льняное и горчичное.
Подготовка образцов. Образцы для анализа готовили методом этерификации триглицеридов в кислой среде с предварительным этапом омыления в соответствии с указаниями ГОСТ 31665-2012 [5]. В колбу вместимостью 50 см3 помещали пробу продукта массой 0,5 г и добавляли 5 мл раствора метилата натрия в метаноле. Присоединяли к колбе обратный холодильник и нагревали до кипения на водяной бане. Реакция протекает не более 15 минут. Затем в колбу добавляли 7,5 мл метанольного раствора серной кислоты и кипятили в течение 20 минут, помешивая. После этого колбу охлаждали под струей воды и добавляли в нее 12,5 мл дистиллированной воды. Содержимое колбы перенесли в делительную воронку вместимостью 100 см и экстрагировали метиловые эфиры гексаном два раза по 5 мл. Объединенные экстракты промывали дистиллированной водой порциями по 4 мл до полного удаления кислоты по метиловому оранжевому. Экстракт использовали для испытаний.
Разделение и идентификация компонентов. Анализ проводили на газовом хроматографе Хроматэк «Кристалл-5000.2» с термоионным детектором и капиллярной колонкой DB-FFAP (неподвижная фаза -
полиэтиленгликоль, модифицированный нитротерефталевой кислотой, толщина фазы 0,25 мкм) размером 50 м х 0,25 мм.
Условия хроматографического разделения. Температура термостата колонки - 200 °С; газ-носитель - азот; проба - 2 мкл; температура испарителя - 230 °С.
Для определения времен выхода 15 основных жирных кислот для выбранного режима хроматографического анализа достаточно провести хроматографический анализ четырех масел известного состава. Исходя из анализа подсолнечного масла получили времена выхода пальмитиновой, пальмитолеиновой, стеариновой, олеиновой и линолевой кислот. Льняное масло характеризуется наивысшим пиком метилового эфира линоленовой кислоты. Следующие за линоленовой пять высокомолекулярных жирных кислот - арахиновая, гондоиновая, эйкозадиеновая, бегеновая и эруковая -были определены из анализа горчичного масла. Времена выхода низкомолекулярных жирных кислот - капроновой, каприловой, каприновой, лауриновой и миристиновой - были определены из анализа кокосового масла.
Результаты и обсуждение
Первым этапом было определение жирнокислотного состава образцов. В составе подсолнечного масла (рис. 1) преобладают линолевая и олеиновая кислоты.
11Щ. "В
С-15:2
Рис. 1. Хроматограмма метиловых эфиров жирных кислот
подсолнечного масла
В составе амарантового масла также преобладает линолевая кислота (рис. 2).
Рис. 2. Хроматограмма метиловых эфиров жирных кислот
амарантового масла
Льняное масло содержит до 90% ненасыщенных жирных кислот, большая доля приходится на линоленовую кислоту (рис. 3).
Рис. 3. Хроматограмма метиловых эфиров жирных кислот
льняного масла
Для горчичного масла характерно присутствие эруковой кислоты в количестве от 5 до 50%. Также в нем содержится достаточное количество полиненасыщенных жирных кислот, что делает его весьма ценным в лечебном питании (рис. 4).
Рис. 4. Хроматограмма метиловых эфиров жирных кислот горчичного
масла
В жирнокислотном составе оливкового масла (рис. 5) преобладает олеиновая кислота, её количество может доходить до 85%, а полиненасыщенных жирных кислот в нем содержится сравнительно мало.
Рис. 5. Хроматограмма метиловых эфиров жирных кислот
оливкового масла
Процентное содержание жирных кислот в образцах представлено в
табл. 1.
Таблица 1
Жирнокислотный состав пищевых масел
Наименование кислоты Массовая доля жирной кислоты, %
Подсолнечное Амарантовое Льняное Горчичное Оливковое
Капроновая (Сб:о) 0,9±0,3 0,68±0,02 - - -
Каприновая (С10:о) 0,08±0,05 0,03±0,01 - - -
Лауриновая (С12:0) 0,22±0,03 - - - -
Мир истиновая (С14:0) 0,13±0,06 0,18±0,01 0,04±0,02 0,06±0,03 -
Пальмитиновая (С16:0) 6,8±0,1 16,8±0,5 5,5±0,2 3,6±0,1 12,2±0,8
Пальмитолеино-вая (С16:1) 0,11±0,01 0,18±0,01 - 0,18±0,01 0,9±0,6
Стеариновая (С18:0) 3,4±0,2 3,3±0,1 4,1±0,1 1,9±0,06 3,1±0,1
Олеиновая (С18:1) 32±2 23,9±0,7 19,1±0,6 39±1 76±3
Линолевая (С18:2) 56±2 52±2 16,4±0,5 28,9±0,9 7±1
Линоленовая (С18:3) 0,06±0,02 1,85±0,06 55±2 9,6±0,3 0,6±0,1
Арахиновая (С20:0) 0,21±0,01 0,69±0,02 0,14±0,01 0,62±0,03 0,38±0,08
Гондоиновая (С20:1) 0,12±0,04 0,23±0,01 0,12±0,01 4,9±0,1 0,2±0,02
Эйкозадиеновая (С20:2) - - - 0,42±0,02 -
Бегеновая (С22:0) - - - 0,39±0,02 -
Эруковая (С22:1) - - - 10,7±0,3 -
Далее было рассчитано соотношение линолевой и линоленовой жирных кислот в образцах (табл. 2).
Наиболее употребляемое подсолнечное масло содержит большое количество линолевой кислоты и следовые количества линоленовой. Такой дисбаланс не благоприятен для организма человека. Недостаток линолено-вой кислоты можно компенсировать употреблением льняного масла. Соотношением, наиболее близким к рекомендуемому [2], из взятых образцов обладает горчичное масло.
Таблица 2
Соотношение полиненасыщенных жирных кислот_
Вид масла Содержание лино-левой кислоты (ю -6), % Содержание лино-леновой кислоты (ю -3),% Соотношение ю-6:ю-3
Подсолнечное 56 0,06 933:1
Амарантовое 52 1,85 28:1
Оливковое 8 0,6 13:1
Льняное 16,4 55 1:4
Горчичное 28,9 9,6 3:1
Выводы
Растительные масла как источник незаменимых жирных кислот являются ценными продуктами, но при употреблении того или иного вида масла нужно принимать во внимание их соотношение. Горчичное масло по количеству и соотношению полиненасыщенных жирных кислот имеет преимущество перед остальными исследуемыми образцами, однако при выборе данного продукта следует обращать внимание на процентное содержание эруковой кислоты, её рекомендуемое содержание - не более 5% [6].
Список литературы
1. Всемирная организация здравоохранения. Режим доступа: http://www.who. int/mediacentre/factsheets/fs394/ru/ (дата обращения: 14.04.18).
2. Gómez Candela C, Bermejo López LM, Loria Kohen V. Importance of a balanced omega 6/omega 3 ratio for the maintenance of health: nutritional recommendations // Nutrición Hospitalaria. 2011. V. 26. № 2. P. 323-329.
3. Jing X. Kang, Jian-Bo Wan, Chengwei He. Concise Review: Regulation of Stem Cell Proliferation and Differentiation by Essential Fatty Acids and Their Metabolites // Stem Cells. 2014. V.32. № 5. P. 1092-1098.
4. Simopoulos A.P. The importance of the ratio of omega-6/omega-3 essential fatty acids // Biomed Pharmacother. 2002. 56. № 8. P. 365-79.
5. ГОСТ 31665-2012. Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот. Введ. 01-01-2014. М.: Стандартинформ, 2013. 6 с.
6. Christine Wendlinger, Simon Hammann, Walter Vetter. Various concentrations of erucic acid in mustard oil and mustard // Food Chemistry. 2014. V.153. P. 393-397.
Афанасьева Вера Александровна, магистрант, va vera afanaseva amail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Алферов Сергей Валерьевич, канд.хим.наук, доц., s.v.alferovaigmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
THE POLYUNSATURATED FATTY ACIDS RATIO IN FOOD OILS
V.A. Afanasyeva, S. V. Alferov
The fatty acid composition of some food vegetable oils was determined using gas chromatography method and the ratio of omega-6 and omega-3 fatty acid was calculated. The least useful oil on this indicator is a sunflower one but the most balanced one is a mustard oil.
Key words: food oils, fatty acid composition, polyunsaturated fatty acids, omega-3: omega-6 ratio.
Afanasyeva Vera Aleksandrovna, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
Alferov Sergey Valerievich, candidate of chemical sciences, assistant professor, s. v.alferoya'a gmail. com Russia, Tula, Tula State University
