Tłuszcze smażalnicze – jakość, degradacja termiczna i ochrona (Kmiecik D., Korczak J.).pdf - Rozne - katasza1982

N auka P rzyroda T echnologie

2010

Tom 4

Zeszyt 2

ISSN 1897-7820 http://www.npt.up-poznan.net

Dział: Nauki o Żywności i Żywieniu

D OMINIK K MIECIK , J ÓZEF K ORCZAK

Katedra Technologii Żywienia Człowieka

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

TŁUSZCZE SMAŻALNICZE – JAKOŚĆ, DEGRADACJA

TERMICZNA I OCHRONA

Streszczenie. Smażenie jest obecnie jedną z najczęściej wykorzystywanych metod obróbki ter-

micznej żywności, przede wszystkim ze względu na jego szybkość oraz walory organoleptyczne,

jakimi cechują się uzyskane w ten sposób produkty. Jednocześnie wykorzystanie w czasie tego

procesu olejów roślinnych prowadzi do ich degradacji i powstania szeregu związków niekorzyst-

nych dla zdrowia człowieka. Szybkość degradacji tłuszczów smażalniczych jest zróżnicowana

i zależy m.in. od: rodzaju wykorzystywanego tłuszczu, rodzaju smażonej żywności, warunków

smażenia, a także od obecności naturalnych i syntetycznych przeciwutleniaczy. Spożycie niepo-

żądanych substancji powstałych podczas ogrzewania olejów można ograniczyć poprzez ograni-

czenie ich wchłaniania wraz z olejem do smażonego produktu. W tym celu stosuje się takie pro-

cesy, jak wstępne podsuszanie czy blanszowanie produktu, lub wykorzystuje się specyficzne

substancje, które powlekają powierzchnię smażonych wyrobów, ograniczając wchłanianie tłusz-

czu.

Słowa kluczowe: smażenie, przemiany termiczne tłuszczów, przeciwutleniacze naturalne i synte-

tyczne

Wstęp

Smażenie polega na ogrzewaniu półproduktów za pośrednictwem tłuszczu lub bez-

pośrednio przez kontakt z płytami grzewczymi, grillem lub naczyniami z powłoką te-

flonową (smażenie beztłuszczowe). Otrzymane w taki sposób produkty charakteryzują

się unikatowymi cechami organoleptycznymi, takimi jak: smak, zapach oraz tekstura

(R IMAC -B RNČIĆ i IN . 2004) i są bardzo pożądane przez konsumentów. Dodatkowym

atutem smażenia jest jego szybkość, wygoda i stosunkowo niska cena otrzymanych

produktów (I NNAWONG i IN . 2004).

Popularność wyrobów smażonych spożywanych jako elementy dań głównych oraz

w postaci produktów przekąskowych, szczególnie ulubionych przez dzieci chipsów,

Kmiecik D., Korczak J., 2010. Tłuszcze smażalnicze – jakość, degradacja termiczna i ochrona. Nauka Przyr. Tech-

nol. 4, 2, #23.

budzi jednak wiele kontrowersji wśród żywieniowców oraz lekarzy. Obawy te są zwią-

zane ze znaczną zawartością w tych produktach nasyconych kwasów tłuszczowych oraz

izomerów trans kwasów tłuszczowych, przechodzących do żywności w wyniku wyko-

rzystania w czasie smażenia tłuszczów uwodornionych. Obawy te są także uzasadnione,

jeżeli weźmiemy pod uwagę szereg związków powstałych w wyniku degradacji tłusz-

czu w czasie smażenia, które także są spożywane z przygotowaną w taki sposób żywno-

ścią. Istotną sprawą jest więc końcowa zawartość tłuszczu w wyrobach smażonych.

Zawartość tłuszczu w produktach smażonych

Zawartość tłuszczu w produktach smażonych jest różna i wynosi od kilku do kilku-

dziesięciu procent (K ORCZAK 1997, H OUHOULA i O REOPOULOU 2004). Zależy to od

rodzaju smażonego surowca, jego wielkości i masy, użytego oleju oraz warunków pro-

wadzenia samego procesu. Największy wpływ na zawartość tłuszczu w produkcie mają

czas i temperatura smażenia. Wzrost temperatury oraz skrócenie czasu smażenia przy-

czyniają się do zmniejszenia zawartości tłuszczu (R IMAC -B RNČIĆ i IN . 2004). Potwier-

dzenie tej teorii znajdujemy w pracy K ITY (2006): podaje ona, iż smażone chipsy absor-

bowały mniej tłuszczu wraz ze wzrostem temperatury i skróceniem czasu procesu. Nie-

co odmienną sytuację obserwujemy w pracy M ATHA i IN . (2004), którzy podczas sma-

żenia popadu , orientalnej przekąski, obserwowali wzrost zawartości oleju wraz ze

wzrostem zastosowanej temperatury. Z kolei V ARELA i R UIZ -R OSO (1998), analizując

zakres temperatury od 150 do 180°C, nie znaleźli istotnych zależności pomiędzy tempe-

raturą procesu a ilością zaabsorbowanego tłuszczu, co wynika najprawdopodobniej

z wpływu na smażony produkt także innych czynników. Analizując rodzaj wykorzysta-

nego medium smażalniczego, K ITA (2006) stwierdziła, że najmniejsze ilości tłuszczu

absorbowały produkty smażone w oleju rzepakowym, a większe – w palmowym oraz

w mieszaninie palmowego i rzepakowego. Do zwiększenia zawartości tłuszczu w pro-

dukcie może się także przyczyniać stopień degradacji wykorzystywanego oleju (D O-

BARGANES i IN . 2000). W czasie dwugodzinnego smażenia wieprzowiny z użyciem

mniej podatnego na przemiany termiczne shorteningu uzyskano zmniejszenie do 50%

zawartości tłuszczu w końcowym wyrobie w porównaniu z olejem słonecznikowym

(S OSA -M ORALES i IN . 2006). Z kolei w czasie smażenia tortilli i frytek z użyciem rafi-

nowanego oleju sojowego oraz rzepakowego jakość wykorzystywanego tłuszczu nie

wpływała na ilość jego absorpcji przez smażone produkty (M OREIRA i IN . 1997, K ITA

i IN . 2005). G ARAYO i M OREIRA (2002), analizując wpływ obniżonego ciśnienia zasto-

sowanego podczas smażenia stwierdzili, że przyczynia się ono do zmniejszenia zawar-

tości tłuszczu w chipsach ziemniaczanych mniej więcej o 1/3, bez względu na zastoso-

waną temperaturę, w porównaniu ze smażeniem w warunkach ciśnienia atmosferyczne-

go.

W ciągu ostatniej dekady podjęto także szereg badań mających na celu zmniejszenia

zawartości tłuszczu w produkcie smażonym poprzez odpowiednie przygotowanie su-

rowca przed smażeniem lub wykorzystanie substancji ograniczających dostęp tłuszczu

do produktu (M ELLEMA 2003).

Według K ROKIDY i IN . (2001) podsuszenie produktów ziemniaczanych w temperatu-

rze 70°C przyczynia się do zmniejszenia zawartości oleju o 20 do 50% w końcowym

Kmiecik D., Korczak J., 2010. Tłuszcze smażalnicze – jakość, degradacja termiczna i ochrona. Nauka Przyr. Tech-

nol. 4, 2, #23.

produkcie i jest zależne od czasu suszenia. M OYANO i IN . (2002) uzyskali podobny

efekt, lecz zamiast suszenia frytki przeznaczone do smażenia zastały zamoczone

w roztworze chlorku sodu oraz mieszaniny syropu kukurydzianego i chlorku sodu.

Coraz częściej sięga się jednak po specyficzne substancje, przede wszystkim pochodne

celulozy, a także białka roślinne czy polisacharydy, które ograniczają dostęp tłuszczu do

produktu. Mimo iż mechanizm działania niektórych z nich nie do końca jest wyjaśnio-

ny, to większość prowadzi do ograniczenia strat wody lub/oraz modyfikacji powierzch-

ni smażonej potrawy (M ELLEMA 2003). Podczas smażenia chipsów (E STURK 2000,

R IMAC -B RNČIĆ i IN . 2004) oraz pączków (S IRILERT i IN . 2005) wykorzystanie pochod-

nych celulozy obniżało poziom zaabsorbowanego tłuszczu o 10 do 85%. M ALLIKARJU-

NAN i IN . (1997), wykorzystując zeinę otrzymaną z kukurydzy oraz pochodne celulozy,

zmniejszyli zawartość tłuszczu zaabsorbowanego na powierzchni, jak i wewnątrz pro-

duktu skrobiowego o 30-75%. Bardziej efektywne w działaniu okazały się pochodne

celulozy.

Zawartość całkowita tłuszczu nie zależy jednak tylko od samego procesu smażenia,

lecz także od warunków, jakie panują po jego zakończeniu. Jak wskazują przeprowa-

dzone badania (M OREIRA i IN . 1997, M EHTA i S WINBURN 2001), 60-80% tłuszczu jest

wchłaniane przez produkt z jego powierzchni dopiero po zakończeniu smażenia, w fazie

chłodzenia.

Przemiany tłuszczów smażalniczych

Rozważając przemiany tłuszczów smażalniczych, należy wziąć pod uwagę zastoso-

wany sposób smażenia. Smażenie w małej ilości tłuszczu (zwykle 10-20% w stosunku

do smażonego produktu) nie powoduje istotnych zmian jakości produktu. W czasie

smażenia na patelni olej jest wykorzystywany jednorazowo, w krótkim czasie i w więk-

szym stopniu zapobiega przywieraniu do powierzchni, niż uczestniczy w wymianie

ciepła pomiędzy patelnią a gotowym wyrobem (B OSKOU 2003).

Smażenie w dużej ilości tłuszczu, zwane zanurzeniowym lub w głębokim tłuszczu,

jest procesem, w którym olej jest wykorzystywany wielokrotnie przez kilka, a nawet

kilkanaście dni, do smażenia wielu partii surowca. W czasie tego procesu na tłuszcz

oddziałuje jednocześnie wysoka temperatura, tlen z powietrza oraz woda pochodząca ze

smażonych produktów. Pod wpływem tych trzech czynników wykorzystywany tłuszcz

ulega hydrolizie, utlenianiu oraz przemianom termicznym, co prowadzi do jego degra-

dacji oraz przenikania niebezpiecznych związków do produktu w wyniku procesu chło-

nięcia tłuszczu (S AGUY i D ANA 2003). Intensywność opisanych reakcji zależy m.in. od:

stopnia nienasycenia wykorzystywanego tłuszczu, warunków prowadzenia procesu,

dostępu tlenu, obecności wody, przeciwutleniaczy oraz substancji o działaniu prooksy-

datywnym, a także rodzaju i ilości smażonej żywności (L EDÓCHOWSKA i H AZUKA

2006). Przemiany tłuszczów smażalniczych przedstawiono schematycznie na rysunku 1.

Hydroliza, która zachodzi pod wpływem wody, powoduje rozpad triacylogliceroli

(TAG) do wolnych kwasów tłuszczowych (WKT), mono- i diacylogliceroli oraz glice-

rolu. Wzrost zawartości wolnych kwasów tłuszczowych prowadzi do zmian właściwo-

ści fizycznych medium grzejnego. Tłuszcze o dużej zawartości WKT charakteryzują się

Kmiecik D., Korczak J., 2010. Tłuszcze smażalnicze – jakość, degradacja termiczna i ochrona. Nauka Przyr. Tech-

nol. 4, 2, #23.

Rys. 1. Przemiany tłuszczów zachodzące podczas smażenia (G UPTA

2005)

Fig. 1. Changes in fats subjected to deep frying processes (G UPTA

2005)

obniżoną temperaturą punktu dymienia, zmianą napięcia powierzchniowego oraz wzro-

stem pienienia się tłuszczu. Obecne w smażalniku WKT przyspieszają także hydrolizę

triacylogliceroli oraz łatwiej ulegają utlenianiu (K OCHHAR 2001). Bardziej niepożądane

z punktu widzenia technologicznego oraz żywieniowego są jednak produkty powstające

w czasie przemian oksydatywnych i termicznych.

Wodoronadtlenki powstałe w czasie utleniania lipidów są bardzo nietrwałe i w tem-

peraturze procesu smażenia ulegają przemianom oraz rozkładowi, stając się źródłem

licznej grupy produktów wtórnych. Wśród tej grupy znajdują się związki powstałe

w specyficznych warunkach o podobnej długości łańcucha węglowego (hydroksy-

i oksydieny, epoksydy, ketole) oraz w wyniku jego rozerwania (węglowodory, aldehy-

dy, ketony, alkohole, etery, estry i laktony) (D ROZDOWSKI 2002). Krótkołańcuchowe

produkty rozpadu (aldehydy, ketony, alkohole) mogą się charakteryzować specyficz-

nym, najczęściej niepożądanym zapachem i są zaliczane do związków lotnych, które

w większości ulatniają się wraz z parą wodną w czasie smażenia. Niski próg wyczuwal-

ności tych związków, stopniowe ich gromadzenie w medium oraz absorpcja przez sma-

Kmiecik D., Korczak J., 2010. Tłuszcze smażalnicze – jakość, degradacja termiczna i ochrona. Nauka Przyr. Tech-

nol. 4, 2, #23.

żony surowiec staje się często przyczyną niepożądanego smaku i zapachu otrzymanych

produktów (F RANKEL 1998). W wyniku reakcji wtórnych, zachodzących równocześnie

z utlenianiem, dochodzi do powstania dimerów, oligomerów oraz wyższych polimerów

TAG. Intensywność tych reakcji zależy m.in. od rodzaju wykorzystywanego tłuszczu

oraz smażonego produktu (G ERTZ i IN . 2000, H AZUKA i IN . 2000, T YNEK i IN . 2001).

Najbardziej negatywne oddziaływanie na tłuszcz, z punktu widzenia żywieniowego,

ma jednak wysoka temperatura i zachodzące pod jej wpływem reakcje polimeryzacji

i cyklizacji. Parująca w czasie smażenia woda, ograniczając reakcje utleniania poprzez

wytworzenie tuż nad powierzchnią warstwy utrudniającej dostęp tlenu do tłuszczu oraz

wypieranie go ze środowiska reakcji, powoduje, że polimeryzacja jest procesem domi-

nującym w czasie smażenia (G ERTZ i IN . 2000). Do związków powstałych w wyniku

przemian termicznych zalicza się polimery niepolarne, mono- i dimery cykliczne oraz

powstające w reakcji Diels-Aldera dimery i trimery nienasyconych kwasów tłuszczo-

wych (F RANKEL 1998, L EDÓCHOWSKA i H AZUKA 2006). Ilość powstających w czasie

smażenia monomerów cyklicznych zależy od zawartości w olejach roślinnych nienasy-

conych kwasów tłuszczowych, a w szczególności linolowego oraz linolenowego. H A-

ZUKA (2003) największy wzrost zawartości monomerów cyklicznych obserwowała

w czasie ogrzewania oleju lnianego, a najmniejszy – w przypadku częściowo utwardzo-

nego oleju rzepakowego. Przeprowadzone badania potwierdziły także, że w wyniku

ogrzewania różnych olejów powstają takie same produkty cyklizacji nienasyconych

kwasów tłuszczowych.

Związki powstające w czasie przemian lipidów podczas smażenia wpływają nie tyl-

ko na wyróżniki fizyczno-chemiczne wykorzystywanych tłuszczów czy też cechy orga-

noleptyczne otrzymanych wyrobów, lecz także na zmniejszenie ich wartości odżywczej

w wyniku interakcji pomiędzy produktami utleniania tłuszczów a składnikami smażo-

nych produktów (białkami, witaminami). Niektóre z substancji powstających w czasie

utleniania oraz pod wpływem wysokiej temperatury (cykliczne monomery kwasów

tłuszczowych, epoksydy, niektóre hydroksykwasy) są niebezpieczne dla zdrowia czło-

wieka (F RANKEL 1998).

Sposoby ograniczenia przemian tłuszczów w czasie smażenia

Dobór tłuszczu do smażenia

W celu przeciwdziałania niekorzystnym, w szczególności termooksydatywnym,

przemianom, jakie zachodzą w czasie procesu smażenia zanurzeniowego, coraz więcej

uwagi poświęca się poszukiwaniu nowych oraz doskonaleniu już poznanych sposobów

hamowania tego zjawiska. Najłatwiejszą i obecnie najczęściej stosowaną metodą jest

częściowe uwodornienie olejów roślinnych (S ZUKALSKA 2003), jednakże powstające

w czasie tego procesu izomery trans kwasów tłuszczowych są bardzo niepożądane

z punktu widzenia żywieniowego, dlatego należy dążyć do ograniczenia ich spożycia,

a tym samym do ograniczenia wykorzystania tak otrzymanych tłuszczów w procesach

długotrwałego smażenia (T ARRAGO -T RANI i IN . 2006). Alternatywnymi, obecnie coraz

częściej wykorzystywanymi sposobami na zwiększanie trwałości oksydatywnej jest

stosowanie do smażenia olejów nowej generacji, o zmniejszonej zawartości kwasów

Tłuszcze smażalnicze – jakość, degradacja termiczna i ochrona (Kmiecik D., Korczak J.).pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: