CC BY
42
УДК 664.33:582.998.2(045) DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10186
сравнительная оценка степени окисленности нерафинированного подсолнечного масла, полученного разными способами
Л.Т. Прохорова*, канд. техн. наук; Т.П. Аюкова; И.А. Лисицына; И.В. Довгалюк
внии жиров, санкт-Петербург Т.В. Каюмова
транспортно-логистическая компания
Дата поступления в редакцию 12.04.2019 * vniig@vniig.org
Дата принятия в печать 28.12.2019 © Прохорова Л. Т., Аюкова Т.П., Лисицына И.А., Довгалюк И.В., Каюмова Т.В., 2019
Реферат
Многие заболевания человека связывают с накоплением в организме продуктов окисления липидов, одним из источников которых в организме человека является поступление их с пищей. Пищевые растительные масла - существенная часть рациона человека. Их устойчивость к окислению зависит от жирно-кислотного состава и соотношения содержания веществ с про- и антиокислительными свойствами. Вследствие особенностей биохимического состава они подвержены окислению в большей степени, чем белковые и углеводистые продукты питания, и представляют потенциальную опасность как источник поступления продуктов окисления липидов. Различные способы получения пищевых растительных масел приводят к различной степени окисленности готового продукта. В данной статье приведена сравнительная характеристика окисленности стандартных подсолнечных масел производственного приготовления, полученных традиционным способом форпрессование-экстракция, который проводится при температуре 90...130 °С, и холодного прессования, при котором масличное сырье нагревается до 60 С. Степень окисленности готовых продуктов - масел - оценивалась по следующим показателям: перекисное число (П. ч.), которое характеризует содержание нестабильных первичных продуктов окисления -органических перекисей и гидроперекисей, анизидиновое число (А. ч.), отражающее содержание стабильных вторичных продуктов окисления, и 1Ыох, которое является условной величиной и суммарной характеристикой степени окисленности масла. На основании результатов проведенных экспериментов показано, что в подсолнечном масле, полученном холодным прессованием, перекисное число в 1,3-5 раз, анизидиновое число в 3-7 раз, Юох почти в 6 раз ниже по сравнению со значениями тех же показателей в масле, полученном способом форпрессование-экстракция. Отсюда следует, что с точки зрения здорового питания подсолнечное масло, полученное холодным прессованием, предпочтительнее, чем полученное способом форпрессование-экстракция.
Ключевые слова
анизидиновое число, окисление потока, окисление подсолнечного масла, перекисное число, тотокс, форпрессование-экстракция, холодное прессование
Для цитирования
Прохорова Л.Т., Аюкова Т.П., Лисицына И.А., Довгалюк И.В., Каюмова Т.В. (2019) Сравнительная оценка степени окисленности нерафинированного подсолнечного масла, полученного разными способами // Пищевая промышленность. 2019. № 12. С. 27-29.
Comparative assessment of the degree of oxidation sunflower oil, obtained in different ways
L.T. Prokhorova*, Candidate of Technical Sciences; T.P. Ayukova; I.A. Lisitsyna; I.V. Dovgalyuk
All-Russian Scientific Research Institute of Fats, St. Petersburg I.V. Kayumova
Transport and Logistics Company LLC, Republic of Tatarstan, Kazan'
Received: April 12, 2019 * vniig@vniig.org
Accepted: December 28, 2019 © Prokhorova L. T., Ayukova T.P., Lisitsyna I.A., Dovgalyuk I.V., Kayumova I.V., 2019
Abstract
Many human diseases are associated with the accumulation in the body of lipid oxidation products, one of the sources of which in the human body is their intake with food. Edible vegetable oils are an essential part of the human diet. Their resistance to oxidation depends on the fatty acid composition and the ratio of the content of substances with pro- and anti-oxidative properties. Due to the characteristics of the biochemical composition, they are susceptible to oxidation to a greater extent than protein and carbohydrate foods and pose a potential hazard as a source of lipid oxidation products. Various methods of producing edible vegetable oils lead to different degrees of oxidation of the finished product. This article presents a comparative characteristic of the oxidation of standard sunflower oils of production preparation, obtained by the traditional method of forging-extraction, which is carried out at a temperature of (90...130) °C, and cold pressing, in which the oil raw material is heated to 60 °C. The degree of oxidation of finished products - oils was estimated by the following indicators: peroxide number (P. ch.). which characterizes the content of unstable primary oxidation products - organic peroxides and hydroperoxides. anisidine number (A. ch.), reflecting the content of stable secondary oxidation products, and Totox, which is a conventional value and a total characteristic of the degree of oxidation of oil. Based on the results of the experiments, it was shown that in the sunflower oil obtained by cold pressing, the peroxide number is 1.3-5 times, the anisidine number is 3-7 times, Totox is up to 6 times lower than the values of the same indicators in oil obtained by forpressing-extraction. From this it follows that from the point of view of healthy nutrition, sunflower oil obtained by cold pressing is more preferable than that obtained by forpressing-extraction.
Key words
sunflower oil oxidation, peroxide value, anisidine number, totox, stream oxidation, forging-extraction, cold pressing For citation
Prokhorova L.T., Ayukova T.P., Lisitsyna I.A., Dovgalyuk I.V., Kayumova I.V. (2019) Comparative assessment of the degree of oxidation of unrefined sunflower oil, obtained in different ways // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost'. 2019. No. 12. P. 27-29.
of unrefined
issn 0235-2486 пищевая промышленность 12/2019
27
СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ
ТЕМА НОМЕРА
Введение. Установлено, что такие заболевания, как атеросклероз, рак, болезни Альцгеймера, Паркинсона и др., а также процесс старения сопровождаются накоплением в организме продуктов окисления липидов [1, 2, 3, 4, 6-10].
Присутствие окисленных липидов в живых системах обусловлено действием трех причин: контролируемого ферментативного окисления липидов, их неконтролируемого свободнорадикального окисления и поступления этих веществ извне, главным образом с пищей.
Продукты окисления липидов при низкой концентрации присутствуют в норме в организме. Они необходимы в процессах деления клеток, формирования иммунитета и др. опасность представляют окисленные липиды при превышении их концентрации некоторой пороговой величины.
В живых организмах в ходе их эволюции в аэробных условиях сформировалась мощная система, защищающая от самоокисления и включающая ферменты, тиоловые соединения, аминокислоты, витамины А, Е, К, С, В и другие вещества. Поэтому повышение концентрации продуктов окисления липидов в тканях может быть результатом либо метаболических нарушений, вызывающих дефекты в защитной системе, либо воздействия агрессивных факторов среды, например, ионизирующих излучений, либо поступления этих веществ в большом количестве с пищей. В немногочисленных исследованиях на животных установлена корреляция между степенью окисленности плазменных липидов, в том числе липопротеинов очень низкой плотности, и концентрацией продуктов окисления в корме [5, 11].
Растительные масла - существенная часть рациона питания человека. Для большинства из них характерно наличие значительной доли ненасыщенных жирных кислот в жирно-кислотном составе, вследствие чего они подвержены окислению в большей степени, чем другие продукты, и представляют потенциальную угрозу как источник поступления продуктов окисления липидов в организмы человека и животных.
Способы производства растительных масел различаются по технологическим параметрам, что создает предпосылки для получения данного продукта с разной степенью окисленности. Особенно важное значение при этом имеет температурный режим. С этой точки зрения представляет интерес изучение влияния различных способов производства и рафинации пищевых растительных масел на характеристику их окисленности.
Цель исследования. Исследование пищевых растительных масел в процессе их промышленного производства и переработки имеет важное значение в определении путей минимизации со-
держания окисленных липидов в готовой продукции.
Результаты и их обсуждение. Подсолнечные масла, как наиболее распространенный в россии вид пищевых растительных масел, относятся к линолевой группе и характеризуются высокой долей полиненасыщенной линолевой кислоты. Биохимический состав традиционного подсолнечного масла приведен в табл. 1.
Наиболее распространенным в России способом получения подсолнечного масла является форпрессование-экстракция, при котором обработка масличного сырья происходит при температуре 90...130 °С. В настоящее время получает все большее распространение технология производства подсолнечного масла при температурах, не превышающих 60 °С. Разница в температуре обработки масличного материала теоретически создает предпосылки для более низкой концентрации окисленных веществ в готовом нерафинированном масле.
В данной работе приводятся результаты сравнительной оценки степени окислен-ности свежевыработанных подсолнечных масел, полученных традиционным способом форпрессование-экстракция, и способом холодного прессования.
Окисление масел происходит при их контакте с кислородом воздуха. Скорость этой реакции зависит в наибольшей степени от биохимического состава сырья - масличных семян, и температуры. В основе окисления липидов лежит свободнорадикальный цепной механизм. В результате окисления последовательно образуются первичные продукты окисления - перекиси и гидроперекиси, количественной оценкой которых служит показатель «Перекисное число» (П. ч.). Перекисные соединения нестабильны и легко превращаются во вторичные продукты окисления, значительная доля которых представлена альдегидами и ке-тонами, содержание которых оценивается условной величиной «Анизидиновым числом» (А. ч.). Суммарной характеристикой окисленности масла является условная безразмерная величина «То1ох», численно равная 2 П. ч. + А. ч.
Исследования проводились на свеже-выработанных образцах подсолнечного нерафинированного масла производственного приготовления. Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Из представленных в табл. 2 результатов испытаний следует, что масло подсолнечное нерафинированное, полученное способом холодного прессования, характеризуется
Таблица 1
Биохимический состав традиционного подсолнечного масла
№ п/п Показатели Значение показателей
Собственные данные Ссылка по ГОСТ 1129-2013
1. Жирнокислотный состав, %
от суммы жирных кислот:
миристиновая С14:0 до 0,2
пальмитиновая С16:0 5,0-7,6
пальмитолеиновая С до 0,3
стеариновая С18:0 2,7-6,5
олеиновая С18:1 14,0-39,4
линолевая С18:2 48,3-77,0
линоленовая С18:3 до 0,3
арахиновая С20:0 до 0,5
гондоиновая С20:1 до 0,3
бегеновая С22:0 0,3-1,5
эруковая С221 до 0,2
лигноцериновая С24:0 до 0,5
2. Токоферолы, % 50-95 -
3. Стероиды, %:
стеролы 0,32-0,58 -
4-метилстеролы 0,15-0,19 -
тритерпеновые спирты 0,07-0,10 -
4. Сквален, % 0,03-0,05 -
Таблица 2
Образцы подсолнечного нерафинированного масла производственного
приготовления
№ п/п Способ производства масла Показатели
Перекисное число, мэкв/кг Анизидиновое число, у. е. То1ох
1. Холодное прессование 1,6-2,2 0,0-0,9 0,5-3,7
2. Форпрессование-экстракция 2,2-10,3 0,3-6,3 0,5-22,0
28
12/2019 пищевая промышленность ^ 0235-2486
меньшей степенью окисленности по сравнению с тем же видом масла, произведенного способом форпрессование-экстракция.
Особенно важное значение имеет разница в значениях А. ч. Вторичные продукты окисления - альдегиды, кетоны и др. -являются более вредными для здоровья по сравнению с перекисными соединениями вследствие большей стабильности и меньших возможностей защиты организма от их вредного воздействия. вторичные продукты окисления липидов участвуют в реакциях с аминокислотами, такими как серин, цистин, цистеин, что приводит к образованию внутримолекулярных и межмолекулярных «сшивок» белковых цепей и изменению физических свойств двойных спиралей, что наблюдается при старении.
Жиры наименее стабильны при окислении по сравнению с белковыми и углеводистыми продуктами. Установлено, что высокая доля жира в рационе предрасполагает к опухолевым заболеваниям. возможно, это связано с содержанием в жире продуктов окисления.
Полученные результаты испытаний подтверждают зависимость концентрации окисленных липидов от температуры извлечения масла из масличного сырья.
Заключение. Таким образом, свежеприготовленное нерафинированное подсолнечное масло, полученное способом холодного прессования, с точки зрения здорового питания предпочтительнее, чем тот же вид масла, полученный наиболее распространенным способом форпрессование-экстракция.
ЛИТЕРАТУРА
1. Esterbauer, H. Cytotoxicity and genotoxicity of Lipid-oxidation // The American Journal of Clinical Nutrition. - 1993. - V. 57. -P. 779-786.
2. Schaur, R.J. Basic aspects of the biochemical reactivity of 4-hydroxynonenaL // Molecular Aspects of Medicine. - 2003. - V. 24. -P. 149-159.
3. Leonarduzzi, C. HydroxynonenaL and cholesterol oxidation products in atheroscL erosis/ С. Leonarduzzi, P. Biasi // Molecular Nutrition and Food Research. - 2005. - V. 49. -P. 1044-1049.
4. Goicoechea, B. Fate and digesting in vitro of several food components,
including some toxic compounds coming from omega-3 and omega-6 Lipids/ B. Goicoechea, G. BLokLand // Food and
Chemical Toxicology. - 2011. - V. 49. -P. 119-136.
5. Keller, B.J. «Twin peaks»: searching for 4- hydroxynonenal urinary metabolites after oral administration in rats/B. J. Keller, G. Debrauwer // Redox Biology. - 2015. -V. 4. - P. 136-148.
6. Yuan, J. Formation of 4-Hydroxy-2-Trans-Nonenal, a Toxic Aldehyde, in Thermally Treated Olive and Sunflower Oils/ J. Yuan,
D. W. Shoeman, A. S. CsaLLany // Journal of the American Oil Chemists Society. - 2018. -V. 95. - № 7. - P. 813-823.
7. Thomsen, B. R. Lipid Oxidation and Degradation Products in Raw Materials: Low-Fat Topical Skin-Care Formulations/B.R. Thomsen [et al.] // Journal of the American Oil Chemists Society. - 2018. - V. 95. - № 7. - P. 853-864.
8. Eder, K. Effects of Dietary Thermoxidized Fats on Expression and Activities of Hepatic Lipogenic Enzymes in Rats/K. Eder [et al.] // Lipids. - 2003. - V. 38. - № 1. - P. 31-38.
9. Прохорова, Л. Т. Температурная зависимость окисления пищевых растительных масел/ Л. Т. Прохорова, Л. Н. Журавлева, Т.П. Аюкова [и др.] // Масложировая промышленность. - 2011. - № 4. - С. 10-14.
10. Marquez-Ruiz, G. Effect of Temperature and Addition of a-Tocopherol on the Oxidation of Trilinolein Model Systems/G. Marquez-Ruiz [et al.] // Lipids. - 2003. - V. 38. - № 3. - P. 233-240.
11. Lagarde, M. Oxigenated metabolites of Polyunsaturated fatty acids: Formation and Function in blood and Vascular cells // European Journal of Lipid Science and Technology. - 2010. - V. 112. - P. 941-947.
12. Berlett, B.S. Protein oxidation in aging, disease, and oxidative stress / B. S. Berlett,
E. R. Stadtman // Journal of Biological Chemistry. - 1977. - V. 272. - P. 2031320316.
13. Chopra, R. Effect of Rice Bran Oils Enriched with n-3 PUFA on Liver and Serum Lipids in Rats / R. Chopra, K. Sambaiah // Lipids. - 2009. - V. 44. - № 1. - P. 37-46.
14. Eder, K. Effects of Dietary Thermoxidized Fats on Expression and Activities of Hepatic Lipogenic Enzymes in Rats/K. Eder [et al.] // Lipids. - 2003. - V. 38. - № 1. - P. 31-38.
REFERENCES
1. Esterbauer H. Cytotoxicity and genotoxicity of lipid-oxidation. The American Journal of Clinical Nutrition. 1993. V. 57. P. 779-786.
2. Schaur RJ. Basic aspects of the biochemical reactivity of 4-hydroxynonenaL Molecular Aspects of Medicine. 2003. V. 24. P. 149-159.
3. Leonarduzzi C, Biasi P. HydroxynonenaL and cholesterol oxidation products in atherosclerosis. Molecular Nutrition and Food Research. 2005. V. 49. P. 1044-1049.
4. Goicoechea B, BLokLand G. Fate and digesting in vitro of several food components, including some toxic compounds coming from omega-3 and omega-6 Lipids. Food and Chemical Toxicology. 2011. Vol. 49. P. 119-136.
5. KeLLer BJ, Debrauwer G. «Twin peaks»: searching for 4-hydroxynonenaL urinary metaboLites after oraL administration in rats. Redox Biology. 2015. V. 4. P. 136-148.
6. Yuan J, Shoeman DW, CsaLLany AS. Formation of 4-Hydroxy-2-Trans-NonenaL, a Toxic ALdehyde, in ThermaLLy Treated OLive and SunfLower OiLs. Journal of the American Oil Chemists Society. 2018. V. 95. No. 7. P. 813-823.
7. Thomsen BR, TeyLor R, HiLdig G, BLenkiron P, Jacobsen C. Lipid Oxidation and Degradation Products in Raw MateriaLs: Low-Fat TopicaL Skin-Care FormuLations. Journal of the American Oil Chemists Society. 2018. V. 95. No. 7. P. 853-864.
8. Eder K, SoeLzLe A, Skufca P, Brandsch C, Hircht F. Effects of Dietary Thermoxidized Fats on Expression and Activities of Hepatic Lipogenic Enzymes in Rats. Lipids. 2003. V. 38. No. 1. P. 31-38.
9. Prohorova LT, ZhuravLeva LN, Ajukova TP, DovgaLjuk IV, Lisicyna IA, Ladygin VV. Temperaturnaya zavisimost' okisLeniya pischevykh rastiteLnikh maseL [Temperature dependence of food vegetabLe oxidation oiLs]. Maslozhirovaja promyshlennost' [OiL and fat industry]. 2011. No. 4. P. 10-14.
10. Marquez-Ruiz G, Martin-PoLviLLo M, Dobarganes C. Effect of Temperature and Addition of a-TocopheroL on the Oxidation of TriLinoLein ModeL Systems. Lipids. 2003. V. 38. No. 3. P. 233-240.
11. Lagarde M. Oxigenated metaboLites of PoLyunsaturated fatty acids: Formation and Function in bLood and VascuLar ceLLs. European Journal of Lipid Science and Technology. 2010. V. 112. P. 941-947.
12. BerLett BS, Stadtman ER. Protein oxidation in aging, disease, and oxidative stress. Journal of Biological Chemistry. 1977. V. 272. P. 20313-20316.
13. Chopra R, Sambaiah K. Effect of Rice Bran OiLs Enriched with n-3 PUFA on Liver and Serum Lipids in Rats. Lipids. 2009. V. 44. No. 1. P. 37-46.
15. Eder K at aL. Effects of Dietary Thermoxidized Fats on Expression and Activities of Hepatic Lipogenic Enzymes in Rats. Lipids. 2003. V. 38. No. 1. P. 31-38.
Авторы
Прохорова Лидия Тимофеевна, канд. техн. наук, Аюкова Татьяна Павловна, Лисицына Ирина Анатольевна, Довгалюк Ирина Валентиновна
ВНИИ жиров, 191119, Санкт-Петербург, ул. Черняховского, д. 10,
vniig@vniig.org
Каюмова Ирина Васильевна
ООО «Транспортно-логистическая компания», 420015, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Толстого, д. 14А
Authors
Lydia T. Prokhorova, Candidate of Technical Sciences, Tatyana P. Ayukova, Irina A. Lisitsyna, Irina V. Dovgalyuk
ALL-Russian Scientific Research Institute of Fats, St. Petersburg, 191119, Chernyakhovsky str., 10, vniig@vniig.org Irina V. Kayumova
Transport and Logistics Company LLC, 14A, ToLstoy str., Kazan', RepubLic of Tatarstan, 420015
issn 0235-2486 пищевая промышленность 12/2019
29
