1
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
VETERINARIJOS AKADEMIJA
VETERINARIJOS FAKULTETAS
MAISTO SAUGOS IR GVŪNŲ HIGIENOS KATEDRA
ERIKA SKABEIKYTö
RIEBALŲ RŪGŠČIŲ TRANS IZOMERŲ
SUSIDARYMO PRIEŽASTYS IR PREVENCIJA
KONDITERIJOS GAMINIUOSE
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovas: Dr. Gintar÷ Zaborskien÷
2
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas: Riebalų rūgščių trans izomerų susidarymo priežastys ir prevencija konditerijos gaminiuose. 1. Yra atliktas mano paties/pačios;
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje;
3. Nenaudojau šaltinių, kurie n÷ra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.
Erika Skabeikyt÷
(data) (autoriaus vardas, pavard÷) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.
Erika Skabeikyt÷
(data) (autoriaus vardas, pavard÷) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DöL DARBO GYNIMO
... ... ... Erika Skabeikyt÷
(data) (autoriaus vardas, pavard÷) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS MAISTO SAUGOS IR GYVŪNŲ HIGIENOS KATEDROJE
(aprobacijos data) (Gynimo komisijos sekretor÷s/riaus vardas, pavard÷) (parašas) Magistro baigiamasis darbas yra patalpintas į ETD IS
(gynimo komisijos sekretor÷s/riaus parašas) Magistro baigiamojo darbo recenzentas
(vardas, pavard÷) (gynimo komisijos sekretor÷s/riaus parašas)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
(data) (Gynimo komisijos sekretor÷s/riaus vardas, pavard÷) (parašas)
Deleted: ¶
3
TURINYS
SANTRAUKA (anglų kalba) 4
ĮVADAS 6
1. LITERATŪROS APŽVALGA 8
1.1 Riebalų rūgščių trans izomerų struktūra ir sud÷tis 8 1.2 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka žmonių sveikatai 10
1.2.1 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka širdies ir kraujagyslių ligų
susidarymui 10
1.2.2 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka antrojo tipo diabeto susidarymui 11 1.2.3 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka vaikų sveikatai 12 1.2.4 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka navikų susidarymui 13 1.3 Trans riebalų rūgščių susidaryma skonditerijos gaminiuose ir
kituose maisto produktuose
14 1.4 Aliejų keitimo būdai į hidrintus ar esterifikuotus riebalus 21
1.4.1 Hidrinimas 21
1.4.2 Interesterifikacija 22
1.4.3 Frakcionavimas 24
1.5 Riebalų rūgščių trans izmonerų susidarymo konditerijos gaminiuose prevencija
24
2. TYRIMO ATLIKIMO VIETA IR METODIKOS 27
2.1 Tyrimo objektai 27
2.2 Tyrimo metodai 27
3. TYRIMO REZULTATAI 29
3.1 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai Lietuvos rinkoje parduodamuose konditerijos gaminiuose
29 3.1.1 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai šokolade 29 3.1.2 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai vafliuose 31 3.1.3 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai įvairių rūšių saldainiuose 32 3.1.4 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai įvairių rūšių sausainiuose 35
3.1.5 Temperatūros ir laiko įtaka riebalų rūgščių trans izomerų
susidarymui kepimui skirtame margarine ir rapsų aliejuje tyrimas 38
4. TYRIMO REZULTATŲ APIBENDRINIMAS 39
4.1
Prevencija d÷l galimo riebalų rūgščių trans izomerų kiekio sumažinimo konditerijos gaminiuose, konditerijos gaminių kokybei gerinti.
41
5. IŠVADOS 43
NAUDOTŲ LEIDINIŲ SĄRAŠAS 44
4 SUMMARY
REASONS OF FORMATION OF TRANS FATTY ACIDS ISOMERS IN CONFECTIONERY PRODUCTS AND PREVENTION
Erika Skabeikyt÷
Supervisor Gintar÷ Zaborskien÷
Lithuanian University of Health Sciences, Veterinary Academy, Veterinary faculty, Food Safety and Animal Hygiene Department. Kaunas; 2011. p.49, tables4, pictures 18.
Purpose: To define quantities of trans fatty acids isomers in confectionery products sold within Lithuanian market, to define reasons of their formation, to provide prevention.
Tasks of the research:
1. The analysis of the literature about trans fatty acids isomers in confectionery products.
2. To define the quantities of trans fatty acids isomers in confectionery products sold within Lithuanian market.
3. To define the reasons of formation of trans fatty acids isomers analysing the changes of quality of used fat (in regard to trans fatty acids), and when processing them technologically.
4. To provide the prevention of formation of trans fatty acids isomers in confectionery products.
Research methodology. The researches were performed in Technology and Chemistry laboratories of Food Institute of Kaunas University of Technology. The researches were repeated 3 times and average values of defined indexes were submitted. Mono-unsaturates, polyMono-unsaturates, saturates, trans fatty acids and their quantities were defined in confectionery products by laboratory researches. Statistical data were obtained when processing the results of the researches using statistical analysis methods. Statistical analysis is performed using Microsoft Office package: MS Excel 2007. Is calculated as follows: it is used average, standard deviation.
Results. The highest amount of trans fatty acids isomers were detected in sweets „Pomadiniai“ (36.9 ± 1.05%) and grillage sweets (28.1 ± 0.54)%. Less amount of trans fatty acid isomers was found in sweets „Praline“ (15.7 ± 2.9)% and chocolate (0.9 ± 1.56)%. The average amount of trans fatty acid was in waffles with filling (10.1 ± 1.12%).
The highest amount of trans fatty acid isomers was detected in stairways biscuits - (19.4 ± 9.26)%. A similar amount of trans fatty acids isomers was in the molded cookies for children (14.5 ± 8.32%), while the lowest average amount - (4.8 ± 3.89)% - in honeyed cake.
5
Trans fatty acids have been studied in margarine for baking and rapeseed oil. The heating time and temperature of margarine for baking had a not significant impact on increase of the trans fat content. The average value of trans fat heated to 180 °, 200 ° C for 30 minutes or 60 minutes, slightly different from the average values of trans fatty acid isomers in not heated models. Heating above 200 ° C of margarine and above 180 ° C of rapeseed oil for a longer time showed increased amount of trans fat.
Conclusions.
1. The biggest quantitiy of trans fatty acids isomers was found in pomade– (36,9±1,05) % and marmelade sweets (28,0±1,12) %.The lowest quantity of trans fatty acids isomers was found in chocolates without filling-(0,9±1,56) % and gingerbreads 0,2%.
2. During the production of confectionery products, it would be necessary to use fractionated palm or palm kernel oil, non-hydrogenated or partially hydrogenated and esterified fats.
3. Heating temperature and time have direct influence to formation of trans fatty acids isomers in deodorized or refined oil. Margarine for baking is thermally stable, the influence of temperature and heating to changes of fat is minimal.
4. Quantity of trans fatty acid isomers increases up to 100%, then heating rapeseed oil in higher than 180°C temperature. It means rapeseed oil is not suitable for heating in temperatures as high as 180°C.
6 ĮVADAS
Trans riebalų rūgštys yra apibr÷žiamos kaip 14, 16, 18, 20 arba 22 anglies atomų riebalų rūgščių su viena ar daugiau dvigubų jungčių izomerų, t.y, C14: 1, C16: 1, C18: 1, C18: 2, C18: 3, C20: 1, C20: 2, C22: 1, C22: 2 riebalų rūgščių trans izomerų, suma. Trans mononesočiosios riebalų rūgštys nustatomos kai kuriuose margarinuose ir kt. riebaluose, naudojamuose maisto pramon÷je (A. Sinclair ir kt., 2006). Nustatyta, kad sotieji riebalai mažiau pavojingi nei trans riebalų rūgštys (P. Dunne ir A. Moloney, 2008). Dažniausiai pasitaikanti trans riebalų rūgštis – elaidin÷. Ji susideda iš 18 anglies atomų grandin÷s ir turi vieną dvigubą jungtį (C18:1n9t) (A. Aro ir kt., 2006).
Trans riebalų rūgštys, susidariusios augalin÷s kilm÷s aliejaus hidrinimo metu, jį paverčia į pusiau prisotintus riebalus. Hidrinti riebalai - margarinas, daugiausiai naudojamas pramoniniu būdu kepto maisto gamyboje, tačiau nepasižymi stabilumu. Termiškai apdorojant hidrintus riebalus, susidaro trans riebalų rūgščių izomerai (J. Hee Lee ir kt., 2008). Didžiausias trans riebalų rūgščių šaltinis yra greitas maistas, kepiniai, įvairūs užkandžiai, krekeriai (D. Mozaffarian ir kt., 2006).
Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis mūsų sveikata bei jos būkl÷ daugiausiai priklauso nuo gyvenimo būdo ir mitybos. Pastaraisiais dešimtmečiais atliktų tyrimų rezultatai rodo, jog gyventojų mitybos įpročiai palaipsniui blog÷ja, ji tampa vis labiau nesubalansuota. Tai įtakoja nutukimą, sergamumą širdies ir kraujagyslių ligomis, cukriniu diabetu, skatina onkologinių ligų susidarymą.
Šių ligų formavimąsi gali įtakoti riebalų rūgščių trans izomerai, dažniausiai randami dalinai ar visiškai hidrintame augaliniame aliejuje, konditerijos gaminiuose, „greitame maiste“, margarine ar kepimo riebaluose (D. Mozaffarian ir kt., 2006; Fernandez-San Juan, 2009). Daugelyje pasaulio ir Europos šalių nustačius neigiamą riebalų rūgščių trans izomerų poveikį sveikatai, prad÷tos taikyti įvairios priemon÷s bei apribojimai jų kiekio mažinimui (S. Y. Angell ir kt., 2009; K. M. Morlok, 2010).
Lietuvoje gaminamuose bei parduodamuose konditerijos gaminiuose esantis riebalų rūgščių trans izomerų kiekis nekontroliuojamas. N÷ra reglamentų ar teis÷s aktų, kurie įpareigotų gamintojus ir pardav÷jus inicijuoti konditerijos gaminių tyrimus riebalų rūgščių trans izomerų atžvilgiu.
Šokolado ar saldainių gamybos metu norint sumažinti riebalų rūgščių trans izomerų kiekį, vietoj hidrintų riebalų, tokių kaip augalinis aliejus, margarinas, gali būti naudojamos kitos alternatyvos. Viena iš jų kakavos riebalai, tačiau jie yra žymiai brangesnis už hidrintus
7
riebalus, be to polimorfiški, tod÷l būtina atlikti temperavimą. Šokolado apdailos metu, aušinimo ir kaitinimo įrenginiuose riebalai temparuojami, sudarant tinkamas sąlygas juose augti mažiems kristalams, didinant kristalizacijos centrų kiekį. Kitaip šokoladas praranda pageidaujamas juslines savybes ir pradeda greitai „žyd÷ti“. Dar viena alternatyva – naudoti frakcionuotus, daug laurino rūgšties turinčius riebalus, – palmių branduolių aliejų. Jis būna nehidrintas, termiškai neapdorotas, ir pigesnis nei hidrinti riebalai be laurino rūgšties (H. Slager ir kt., 2007).
Trans riebalų rūgštys įtakoja lydymosi, tekstūros savybes, oksidacinį stabilumą. Riebalų mišiniai, kurie turi mažai arba visai neturi trans riebalų rūgščių, dažniausiai būna pagaminti iš natūralių aliejų ar riebalų. Tai galima pasiekti interesterifikacija ir frakcionavimu (S. Filip ir kt., 2009).
Gaminant kietus ir pusiau kietus riebalus (kad maisto produktas būtų tepamas), keičiama riebalų struktūra, tuomet kinta ir jų tekstūra bei kietumas. Kontroliuojama trigliceridų kristalizacija gali tur÷ti įtakos kietos faz÷s stearino ir skystosios – oleino frakcionavimui, tod÷l numatoma naudoti ateityje (G. Von Dujin, 2006). Čia svarbus riebalų emulsijos stabilumas, kuris gali tur÷ti įtakos kristalizacijai. Šiandien vienas iš optimalių būdų gauti trans riebalų rūgščių izomerų mažiau turinčius riebalus, yra palmių aliejaus perdirbimas (L. Heller, 2007).
Darbo tikslas: Nustatyti riebalų rūgščių trans izomerų kiekius Lietuvos rinkoje parduodamuose konditerijos gaminiuose, nustatyti jų susidarymo priežastis, numatyti prevenciją.
Tyrimo uždaviniai:
1. Išanalizuoti mokslinę literatūrą apie riebalų rūgščių trans izomerų susidarymą konditerijos gaminiuose.
2. Nustatyti riebalų rūgščių trans izomerų kiekius Lietuvos rinkoje parduodamuose konditerijos gaminiuose.
3. Nustatyti riebalų rūgščių trans izomerų susidarymo priežastis, analizuojant konditerijos gamyboje naudojamų riebalų kokyb÷s pokyčius (trans riebalų rūgščių atžvilgiu), juos termiškai apdorojant.
4. Numatyti riebalų rūgščių trans izomerų susidarymo konditerijos gaminiuose prevenciją.
8
LITERATŪROS APŽVALGA
1.1 Riebalų rūgščių trans izomerų struktūra ir sud÷tis
Riebalai yra sudaryti iš riebalų rūgščių ir gilcerolio. Riebalų rūgštys klasifikuojamos į sočiąsias, mononesočiąsias ir polinesočiąsias (M. Sema, 2001). Gyvulin÷s kilm÷s riebalai dažniausiai būna kieti, turintys daug sočiųjų riebalų rūgščių, o augaliniai aliejai dažniausiai skysti, turintys mono ir polinesočiųjų riebalų rūgščių. Taip pat riebalų rūgštys gali būti skirstomos į grupes pagal anglies atomų grandin÷s ilgį, atomų skaičių, konfigūraciją (cis ar trans), dvigubų jungčių skaičių bei vietą anglies atomų grandin÷je (S. Petrova ir kt., 2004).
Pagrindinis skirtumas tarp cis ir trans izomerų yra jų geometrin÷ struktūra (Ch. De Wet Marais, 2007). Sotieji riebalai, pavyzdžiui palmitino, stearino rūgštys dvigubų jungčių neturi. Mononesočiosios riebalų rūgštys turi vieną dvigubą jungtį, pvz. oleino rūgštis, o polinesočiosios riebalų rūgštys savo struktūroje turi bent dvi dvigubas jungtis, pvz. linolo rūgštis (P. Dunne ir A. Moloney, 2008).
Yra nustatyta, jog trans mononesočiosios riebalų rūgštys randamos ne tik pramoniniu būdu perdirbtuose maisto produktuose, bet ir natūraliai atrajotojų (galvijų, avių, ožkų) piene, m÷soje ir prieskrandyje, veikiant tam tikroms bakterijoms, biofermentacijos procesų metu (A. Sinclair ir kt., 2006; Robert H. Eckel ir kt., 2007; San-Juan Fernández, 2009). Nedideliais kiekiais jų randama kai kuriose s÷klose ir lapin÷se daržov÷se, taip pat kai kuriose aerobin÷se bakterijose, viena iš jų Pseudomonas putida (Ch. De Wet Marais, 2007).
Atrajotojų prieskrandžiuose esančios bakterijos mažais kiekiais gamina trans palmitoleino rūgštį trans–16:1 (Rozenn N. Lemaitre ir kt., 2006). Natūraliai susidarančių trans riebalų rūgščių kiekis atrajotojų riebaluose neviršija 5%, o pagrindin÷ natūraliai susidaranti trans riebalų rūgštis yra vacenin÷ (A. Sinclair ir kt., 2006). Natūraliai susidariusiuose šaltiniuose vacenin÷s riebalų rūgšties gali būti net 30-50% (D. Mozaffarian ir kt., 2009). Atlikus tyrimus paaišk÷jo, jog natūralios kilm÷s trans riebalų rūgštys nekenkia sveikatai, net jeigu jos vartojamos dideliais kiekiais (A. Sinclair ir kt., 2006; (P. Dunne ir A. Moloney, 2008).
Trans riebalų rūgštys yra apibr÷žiamos kaip riebalų rūgščių trans izomerų 14, 16, 18, 20 arba 22 anglies atomų su viena ar daugiau dvigubų jungčių, t.y, C14: 1, C16: 1, C18: 1, C18: 2, C18: 3, C20: 1, C20: 2, C22: 1, C22: 2 suma. Trans mononesočiosios riebalų rūgštys nustatomos kai kuriuose margarinuose ir kituose riebaluose, naudojamuose maisto pramon÷je
9
(A. Sinclair ir kt., 2006). Dažniausiai pasitaikanti trans riebalų rūgštis – elaidin÷. Ji susideda iš 18 anglies atomų grandin÷s ir turi vieną dvigubą jungtį (C18:1n9t) (Aro ir kt., 2006).
Riebalų rūgščių trans izomerų pagrindiniai šaltiniai tarp konditerijos gaminių yra sausainiai, saldainiai, pyragai, bandel÷s, vafliai ir kiti gaminiai, į kurių sud÷tį įeina kietasis margarinas, turintis 15-30% trans riebalų rūgščių (S. Petrova ir kt., 2004). Minkštų margarinų sud÷tyje yra mažiau nei 1% trans riebalų rūgščių, nes jų gamybos metu yra taikomos naujos technologijos, leidžiančios sumažinti šių rūgščių kiekį produktuose (S. Petrova ir kt., 2004).
Nesočiosios riebalų rūgštys gali tur÷ti tą pačią cheminę formulę, tačiau jų chemin÷s ir fizin÷s savyb÷s yra skirtingos d÷l jų įvairių geometrinių konfigūracijų. Dažniausiai su maisto produktais į žmogaus organizmą patenka nesočiosios riebalų rūgštys esančios cis konfigūracijos, tai yra, kai du vandenilio atomai yra toje pačioje anglies atomų grandin÷s pus÷je. Cis konfigūracijos nesočiosios riebalų rūgštys (Pav. 1) negali glaudžiai susijungti vienos su kitomis, tod÷l tokie riebalai ar aliejai turi žemą lydymosi temperatūrą. Cis formos anglies atomų grandin÷ yra sudaryta iš dviejų dalių, kurių galai yra palinkę vienas į kitą (M. Sema, 2002).
Pav. 1 Cis konfigūracijos riebalų rūgštis http://www.search.com/reference/Trans_fat
Trans konfigūracijos riebalų rūgščių angties atomų grandin÷je vandenilio atomai yra išsid÷stę skirtingose grandin÷s pus÷se. Esant tokiai konfigūracijai, riebalų rūgštys turi mažesnį energijos kiekį, nei cis izomerai. Trans konfigūracija susidaro nesočių riebalų rūgščių hidrinimo metu. Proceso metu susisukę cis izomerai virsta stabiliais bei tiesios grandin÷s trans izomerais, kuriuos lengviau sujugti vienus su kitais (A. Sinclair ir kt., 2006).
Trans riebalų rūgštys, susidariusios augalin÷s kilm÷s aliejaus hidrinimo metu, jį paverčia į pusiau prisotintus riebalus. Hidrinti riebalai - margarinas, daugiausiai naudojamas pramoniniu būdu kepto maisto gamyboje, tačiau nepasižymi stabilumu. Termiškai apdorojant hidrintus riebalus, susidaro riebalų rūgščių trans izomerai (J. H. Lee ir kt., 2007).
10
Polinesočiųjų riebalų rūgščių dalinio hidrinimo metu dvigubos jungties vieta gali pereiti į kitą anglies atomų grandin÷s dalį, tai leidžia padidinti lydymosi temperatūrą, prailginti produkto vartojimo laiką bei padidinti jo stabilumą. Kai kurie mokslininkai rekomenduoja konditerijoje naudoti dalinai hidrintus riebalus (M. Semma, 2002).
Dalinai hidrintas aliejus maisto pramon÷je yra paklausus, nes jo tinkamumo vartoti terminas yra ilgas, jis išlieka stabilus kepant aukštoje temperatūroje, yra pusiau prisotintos būsenos, kuri padeda išgauti puikias skonines savybes kepinių ir saldainių gamybos metu (D. Mozaffarian ir kt., 2006).Lee J. H. ir kt., 2007 moksliniame straipsnyje praneša, jog dalinai hidrintas augalinis aliejus savo sud÷tyje gali tur÷ti 1-65% trans riebalų rūgščių, iš kurių dažniausiai pasitaikantys trans izomerai yra elaidin÷ rūgštis (C18:1 trans-9, trans-10). Pieno produktai savo sud÷tyje turi mažesnius kiekius trans riebalų rūgščių (1-8% nuo bendro riebalų rūgščių kiekio), o pagrindinis riebalų rūgščių trans izomeras yra vacenin÷ rūgštis (18:1 trans-11). Trans formos anglies atomų grandin÷ turi dvi dalis, tačiau beveik linijin÷s struktūros, panašios į sočiųjų riebalų rūgščių (M. Sema, 2001). Didžiausias trans riebalų rūgščių šaltinis yra greitas maistas, kepiniai, įvairūs užkandžiai, krekeriai (D. Mozaffarian ir kt., 2006).
Pav.2 Trans konfigūracijos riebalų rūgštis http://www.search.com/reference/Trans_fat
1.2 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka žmonių sveikatai
1.2.1 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka širdies ir kraujagyslių ligų susidarymui
Riebalų rūgščių trans izomerų vartojimas yra susijęs su padid÷jusia rizika sirgti širdies ir kraujagyslių ligomis. Atlikus epidemiologinius tyrimus ir palyginus pramoniniu bei natūraliu būdu gautų trans riebalų rūgščių įtaką, paaišk÷jo, jog pramoniniu būdu gautos trans
11
riebalų rūgštys daro tiesioginę įtaką širdies ir kraujagyslių ligų susidarymui, o natūraliai susidarančios nedaro jokios įtakos (J. M. Chardigny ir kt., 2008; D. Mozaffarian ir M. J. Stampfer, 2010).
C. Tyburczy ir kt., 2008; Q. Sun ir kt. 2007, atlikę tyrimus išk÷l÷ teiginį, jog natūraliai atrajotojų produkcijoje esančios konjuguotos trans riebalų rūgštys nekenkia, bet gali teigiamai veikti žmonių sveikatą.
Padid÷jus energijos kiekiui, gaunamam iš trans riebalų 2%, tikimyb÷ susirgti širdies vainikinių arterijų ligomis padid÷ja iki 23% (Sonia Y. Angell ir kt., 2009). Staigi mirtis, kurią sukelia širdies išemin÷ liga yra sukeliama d÷l eritrocituose esančios trans C18:2, taip pat linoleno ir trans 16:1 riebalų rūgščių izomerų) (Rozenn N. ir kt., 2006; Xin Liu ir kt., 2007).
Riebalų rūgščių trans izomerai gali padidinti miokardo infarkto pavojų (S. Stender ir kt., 2003; U. Colón-Ramos ir kt., 2006). Trans C18:2 riebalų rūgštis yra susijusi su miokardo infarkto pavojumi. Jos gali sukelti arterin÷s homeostaz÷s pakitimus, sudaryti didelius kiekius lipoproteinų ar tromboksano (Rozenn N. ir kt., 2006).
Trans riebalų rūgštys kraujo lipidams daro didesnę neigiamą įtaką nei kiti riebalai, didina cholesterolio kiekį kraujyje, d÷l to did÷ja blogojo cholesterolio MTL (mažo tankio lipoproteinų) ir maž÷ja gerojo DTL (didelio tankio lipoproteinų) cholesterolio santykis, kuris yra žinomas kaip faktorius, sukeliantis širdies ir kraujagyslių ligas (M. Fernandez-San Juan, 2009). Sudaro mažesn÷s koncentracijos aukšto tankio lipoproteinų kiekį kraujo plazmoje (Dale. E. Bauman ir kt.). Tą patį parod÷ suomių bei norvegų tyrimai, kurių metu buvo nustatyta, jog trans riebalų rūgštys padidina didesnio tankio lipoproteinų bei cholesterolio kiekį kraujyje (Annti Aro ir kt., 2006).
1.2.2 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka antrojo tipo diabeto susidarymui
Atlikus epidemiologinius tyrimus buvo nustatyta, jog mono ir polinesočiosios riebalų rūgštys gali skatinti susirgimą 2 tipo cukriniu diabetu. Mononesočiųjų trans riebalų rūgščių įtaka insulino jautrumui n÷ra pilnai ištirta. Nustatyta, jog padidintas pramoniniu būdu gautų trans riebalų rūgščių vartojimas sukelia jautrumą insulinui, ypač nutukusioms moterims, kurių fizinis aktyvumas yra mažas (A. L. Tardy, 2008).
Trans riebalų rūgštys įsiskverbusios į ląstel÷s sienelę sumažina jos pralaidumą, elastingumą. Sumaž÷jus membranų pralaidumui, hormonas insulinas negali visiškai pernešti cukraus iš kraujo į ląsteles, tod÷l padid÷ja rizika susirgti 2 tipo diabetu (Robetr H. Eckel ir kt., 2007).
12
Kai kurie atlikti tyrimai atskleid÷, jog atsparumas insulinui susidaro sutrigdžius normalų gyvenimo ritmą, nes antsvoris ir mažas fizinis aktyvumas yra didžiausi rizikos veiksniai susirgti 2 tipo cukriniu diabetu. Didel÷s energetin÷s vert÷s produktų vartojimas didina kūno svorį, riebalų kaupimąsi, taip pat yra rizikos veiksnys, didinantis rezistentiškumą insulinui. Žmon÷ms, kurie serga 2 tipo cukriniu diabetu ir turi antsvorį, labai veiksmingai insulino kiekį mažina svorio metimas. Makroelementai ir riebalų rūgštys svarbūs insulino rezistentiškumui. Riebalų rūgščių pokyčiai kraujyje ir raumenyse koreliuoja su atsparumu insulinui (A. Sinclair ir kt., 2006).
1.2.3 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka vaikų sveikatai
Tyrimais nustatyta, jog trans riebalų rūgštys ženkliai padidina uždegimines reakcijas, sukelia nepageidaujamą poveikį vaikų augimui bei vystymuisi (R. Friesen, S. M. Innis, 2006). Vaikams, kurių motinos sirgo alergija arba jų piene buvo rasta daug trans riebalų rūgščių taip pat pasireiškia alergijos. Buvo pasteb÷ta, jog motinos piene esančios trans riebalų rūgštys susijusios su alerginių simptomų atsiradimu vaikams, jos gali sutrikdyti polinesočiųjų riebalų rūgščių medžiagų apykaitą. Sutrikdyta polinesočiųjų riebalų rūgščių sintez÷ gali neigiamai veikti kūdikių augimą. (Alet H. Wijga ir kt., 2006).
Naujausiais tyrimais įrodyta, kad gimdoje esančiam vaisiui, jo augimui, vystymuisi, svoriui ir ūgiui bei n÷štumo trukmei didelę įtaką daro trans riebalų rūgštys, kurios į vaisiaus organizmą patenka per placentą ir motinos kraują. Jos gali įtakoti l÷tinių ligų, susijusių su mityba, susidarymą vaikams augant, bręstant bei jiems suaugus. Trans riebalų rūgštys yra lengvai absorbuojamos, tod÷l lengvai pereina į placentą, vaisiaus audinius ir motinos pieną. Riebalų rūgštys turi didelę įtaką vaiko augimui ir vystymuisi, d÷l šios priežasties tur÷tų būti kreipiamas didesnis d÷mesys į motinų mitybą (R. Friessen ir kt., 2006).
Kanadoje ir Jungtin÷se Amerikos Valstijose atlikti tyrimai įrod÷, jog trans riebalų rūgštys motinos piene sudaro apie 7% nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Nustatyta ir tai, kad Jungtin÷se Amerikos Valstijose gyvenančių moterų piene trans riebalų rūgščių kiekis gali siekti net iki 18%. Šie skaičiai aiškiai byloja, jog Šiaur÷s Amerikos gyventojai vatoja žymiai daugiau trans riebalų rūgščių turinčių maisto produktų, nei Europos gyventojai (R. Friessen ir kt., 2006).
M. Fernandez-San Juan, 2009 teigia, jog mitybos specialistai bei pediatrai tur÷tų įsp÷ti t÷vus apie trans riebalų rūgščių įtaką vaikų sveikatingumui ankstyvame amžiuje, skatinti
13
vartoti kuo mažiau konditerijos gaminių, greito maisto produktų, m÷sainių, skrudintų bulvyčių ir kitų gaminių, turinčių didelį kiekį trans riebalų rūgščių.
Taip pat yra nustatyta trans riebalų rūgščių įtaka alergijos ir egzemos susidarymui tarp 13-14 metų amžiaus vaikų (M. Semma, 2002).
1.2.4 Riebalų rūgščių trans izomerų įtaka navikų susidarymui
Riebalų rūgščių trans izomerai gali sukelti žarnyno navikinius susirgimus (L. C. Vinicoor ir kt., 2008). Žinoma mažai informacijos apie trans riebalų rūgščių vartojimo įtaką storosios žarnos navikų susidarymui, tačiau yra keletas organizme vykstančių mechanizmų, d÷l kurių šios rūgštys gali įtakoti gaubtin÷s ir tiesiosios žarnos navikų susidarymą. Trans riebalų rūgščių vartojimas gali padidinti tikimybę susirgti tiesiosios žarnos naviku, pakeisdamos riebalų bei tulžies rūgščių koncentracijas gaubtin÷je žarnoje (L. C. Vinicoor ir kt., 2008). Tai gali būti gaubtin÷s žarnos dirginimo rezultatas, kurį sukelia oksidacinis stresas. Nustatyta, jog trans riebalų rūgštys gali įtakoti navikų nekroz÷s faktorių α - interliaukino - 6 ir C - aktyviojo baltymo susidarymą. Trans riebalų rūgštys įsiterpia į genų transkripciją ir tai gali inicijuoti prostatos naviko ir epitelio metastazių, navikų, auglių susidarymą (J. E. Chavarro ir kt., 2008).
Atlikti tyrimai su žmon÷mis parod÷, jog trans riebalų rūgščių įtaka yra susijusi su oksidacinio streso žymenimis ir sisteminiu uždegimu (L. C. Vinicoor ir kt., 2008). Taip pat buvo nustatyta, jog susirgimų prostatos naviku nesukelia trans C:16 mononesočiųjų ir polinesočiųjų rūgščių izomerai, tačiau trans C18:1 ir trans C18:2 yra reikšmingos prostatos navikų susidarymui (I. B. King ir kt., 2004; Xin Liu ir kt., 2007 ). J. E. Chavarro ir kt., 2008 atliktę tyrimus nustat÷, jog prostatos navikų susidarymui įtakos nedaro ne tik trans C:16, bet ir trans C18:1.
Tyrin÷jant tam tikrų riebalų rūgščių įtaką kasos v÷žio susidarymui, didžiausia rizika buvo susijusi su riebalų rūgštimis, gaunamomis iš gyvulinio maisto. Tyrimų metu buvo nustatyta teigiama koreliacija tarp sočiųjų palmitinio (16:0) ir stearino (18:0) rūgščių bei mononesočiosios palmitoleino (16:1), polinesočiosios arachidono (20:4) ir trans 16:1 riebalų rūgščių. Individualios trans riebalų rūgštys, esančios skirtinguose maisto produktuose, skirtingai veikia kasos naviko susidarymą. Trans 16:1 dažniausiai gaunama iš raudonos m÷sos, sviesto ir margarino, o kitos dvi (trans 18:1 ir trans 18:2) gaunamos iš dalinai hidrinto augalinio aliejaus, sviesto, margarino, pyragų ir duonos. Trans 18:1 ir trans 18:2 nedaro neigiamos įtakos kasos naviko susidarymui (A. C. M. Thiébaut ir kt., 2009).
14
Vartotojai, sveikatos apsaugos atstovai ir gamintojai pagaliau įsitikino, jog šios rūgštys daro neigiamą įtaką sveikatai, tod÷l prad÷tas kontroliuoti jų susidarymas gamybos procesų metu, naudojant kitokius katalizatorius. Kitas būdas sumažinti trans riebalų rūgščių kiekį būtų visiškai suhidrinti aliejų, o v÷liau interesterifikuoti pilnai sukietintą aliejų su skystu aliejumi (J. Henry, 2009).
1.3 Trans riebalų rūgščių susidarymas konditerijos gaminiuose ir kituose maisto produktuose
Hidrinti aliejai prad÷ti naudoti 20a. pradžioje, prasid÷jus margarino gamybai, daugiausia iš skystų aliejų. Hidrinimas - tai vandenilio atomo prid÷jimas prie dvigubų jungčių, dažniausiai trigliceridų molekul÷se. Šio proceso metu pasiekiama, jog gautos molekul÷s įgyja aukštesnį lydymosi tašką negu pradin÷ medžiaga (P. Wassell ir N.W. G.Young, 2007).
Pagrindinis trans riebalų rūgščių šaltinis yra aliejus, margarinas, esterifikuoti bei kepimo riebalai. Tai maisto produktai, gaunami pramoniniu būdu perdirbant žaliavas. Didžiausi mononesočiųjų trans riebalų rūgščių šaltiniai maiste yra dalinai hidrintas aliejus (pramoninis produktas). Elaidin÷ rūgštis (C18:1 trans-9) daugiausiai susidaro aliejaus katalizinio hidrinimo metu (A.L. Tardy ir kt., 2008). Mažesniais kiekiais yra gaunamos ir kitos trans riebalų rūgštys: trans-9, cis-12 C18:2; cis 9, trans-12 C18:2; cis-9, cis-12, trans-15 C18:3 ir cis-5, cis-8, cis-11, cis-14, trans-17 C20:5 (S.Filip ir kt., 2010).
Trans riebalų rūgštys yra gaunamos augalinio aliejaus hidrinimo ir dezodoravimo metu. Hidrinimas naudojamas siekiant pakeisti aliejaus chemines, fizines ir skonines savybes, padaryti jį stabilesnį bei priimtinesnį kai kurių maisto produktų gamybai (margarino, kepimo riebalų, konditerijos gaminių). Kai visos dvigubos jungtys suhidrinamos, galutinai suformuojama sočioji riebalų rūgštis. Šio proceso metu susidaro daug skirtingų riebalų rūgščių, tačiau labiausiai paplitusios trans riebalų rūgštys (S. Filip ir kt.,2010).
Norint pagaminti produktą su tam tikra struktūra, tekstūra, tepimosi savyb÷mis ir emulsijos stabilumu, būtina tiksliai nustatyti riebalų kristalizacijos savybes, reikalingas tolesnei riebalų faz÷s: dispersijos/emulsijos susidarymui. Šių savybių gavimas priklauso nuo sočiosios faz÷s dydžio, formos ir sinergistin÷s sąveikos tarp kristalų. Šiuo metu, atsižvelgiant į hidrintų riebalų naudojimo maisto gamyboje apribojimus daugelyje šalių, rekomenduojama kepimo riebalų gamyboje naudoti palmių aliejų (P. Wassell ir N.W. G.Young, 2007).
15
Pastaruosius du dešimtmečius kai kuriose Europos šalyse ir JAV pastebimas laipsniškas trans riebalų rūgščių kiekių maž÷jimas kepimo riebaluose. Tam įtakos tur÷jo pagerintos bei patobulintos hidrinimo proceso sąlygos, technologiniai procesai, daugiausia esterifikacija ir frakcionavimas. Šių rūgščių neigiamas poveikis sveikatai įpareigojo margarinų ir kepimo riebalų gamintojus mažinti jų skaičių gaminamuose produktuose. Be to, kai kuriose šalyse jau galima gauti margarino bei kepimo riebalų, pagamintų be hidrintų riebalų (B. Basol ir M. Tasan, 2007).
Kepimo riebalų gamintojai susiduria su įvairiais sunkumais kuriant produktus su mažu trans riebalų rūgščių kiekiu, stengiantis jiems suteikti reikiamas savybes ir patenkinti vartotojų mitybinius poreikius. Sumaž÷jus trans riebalų rūgščių kiekiui, pasikeičia sočiųjų riebalų rūgščių kiekis, daugiausiai C16:0, d÷l techninių priežasčių sumaž÷ja C12:0 ir C14:0 kiekis produkte (B. Basol ir M. Tasan, 2007).
Kepimo riebalai, tai riebalai, kurie daugiausiai naudojami kepimo pramon÷je. Maišant ar plakant tešlą susidaro maži oro burbuliukai, kurie išlieka iki galutinio tešlos pagaminimo. Oro burbuliukai tešloje kepimo metu plečiasi, sudarydami purios konsistencijos kepinius. Aukšta kepimo riebalų lydymosi temperatūra leidžia naudoti aukštesnę kepimo temperatūrą ir išlaikyti pradinę kepinio formą (B. Basol ir M. Tasan, 2007).
Atsižvelgiant į riebalų lydymosi savybes ir struktūrą, siekiant išgauti norimos konsistencijos ir skonio gaminius (pyragus, įvairius glaistus, spurgas) naudojamos įvairios kepimo riebalų rūšys. Jie gaunami dalinio hidrinimo metu, kuriame augalin÷s kilm÷s aliejus (sojų pupelių, medviln÷s ar rapsų s÷klų) yra chemiškai pakeičiamas į kietą būseną (B. Basol ir M. Tasan, 2007).
Kepimo riebalai pagaminti iš hidrinto palmių aliejaus yra kietesni. Kepinių gamyboje labiau pageidaujami minkštesn÷s konsistencijos kepimo riebalai, kurie maišant tešlą padeda geriau išmaišyti visus ingridientus. Interesterifikuoti palmių ar saul÷grąžų aliejai naudojami jų gamybos metu, suteikia jiems reikiamą minkštą konsistenciją (N. A. Idris ir kt., 2005).
Pirmoje lentel÷je nurodyti riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai % nuo BRR kiekio margarinuose, aliejuje, kepimo riebaluose.
16
1 lentel÷. Riebalų rūgščių trans izomerų kiekis % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio įvairiuose margarinuose, kepimo riebaluose ir aliejuje (P. Dunne ir A. Moloney, 2008).
Riebalų rūgščių trans izomerai Maisto produktas mono di tri Riebalų rūgščių trans izomerų kiekis % nuo BRR kiekio Literatūra Margarinas 1,6-6,9 Nerasta-0,5 N-0,9 2,7-6,9 Saunders ir kt., (2008)
Margarinas 3,19 0,23 Nerasta 3,37 Wagner ir kt.,
(2008) Margarinas 2,2- 24,9 Nepranešta-1,5 Nepranešta Khandro ir kt.,
(2008) Margarinas 0-39,4 Nepraneš
ta Nepranešta Nepranešta
Karabulut ir kt., (2006) Margarinas 0-34,5 0.1-0.7 0-1,2 0,1-37 Brat ir Pokorny
(2000) Margarinas 82% riebumo 25,38 Nepraneš ta Nepranešta 25,38 Tavella ir kt., (2000) Kepimo riebalai 0,1-38,5 0,1-0,7 0-1,2 0,1-37,0 Brat ir Pokorny (2000) Saul÷grąžų
aliejus Nerasta Nerasta Nerasta Nerasta
Tavella ir kt., (2000) Kukurūzų
aliejus Nerasta Nerasta Nerasta Nerasta
Tavella ir kt., (2000)
Hidrinimas yra susijęs su trans riebalų rūgščių susidarymu (net iki 50%). Dalinai hidrintame augaliniame aliejuje riebalų rūgščių trans izomerų yra ne daugiau nei 22%. (A. K. S. Rani ir kt., 2010). Tuo tarpu kitame šaltinyje pamin÷ta, jog pramoniniu būdu gautame dalinai hidrintame augaliniame aliejuje trans riebalų rūgščių gali būti randama net iki 60% nuo bendro riebalų rūgščių kiekio (S. Stender ir kt., 2008). Maž÷jant riebalų rūgščių trans izomerų kiekiui aliejuose, kepimo riebaluose, maž÷ja jų kiekis ir konditerijos gaminiuose, duonoje, pyraguose, saldainiuose, spurgose, greito maisto produktuose (B. Basol ir M. Tasan, 2007). Lipaz÷s katalizuojama interesterifikacija yra viena iš alternatyvių technologijų, pakeičiančių įprastą hidrinimo procesą, siekiant sumažinti ar iš viso pašalinti trans riebalų rūgščių kiekį (J. H. Lee ir kt., 2007).
17
Kepimo metu vyksta įvairūs cheminiai ir fiziniai procesai, lemiantys aliejaus kokyb÷s pokyčius, taip pat įvairios chemin÷s reakcijos: termooksidacijos, hidroliz÷s, polimerizacijos, piroliz÷s. Jų metu padid÷ja aliejaus klampumas, patams÷ja aliejaus spava, padid÷ja putų kiekis, žem÷ja virimo temperatūra, piroliz÷s pradžios taškas. Pramoninio aliejaus pagrindin÷s savyb÷s yra aukštas oksidacinis stabilumas bei aukšta virimo temperatūra, mažas putojimas, malonus skonis, kvapas bei mitybin÷ vert÷ (A. K. S. Rani ir kt., 2010).
Antroje lentel÷je nurodytų konditerijos gaminių sud÷tyje esantis riebalų rūgščių trans izomerų kiekis ženkliai skiriasi. Šiuos skirtumus įtakoja maisto produktų ruošimo metu naudojamų žaliavų kokyb÷, sud÷tis, taip pat jų gamybos technologija. Lentel÷je pateikti kelių rūšių šokolado riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai. Daugiausiai nustatyta 37,1%, o mažiasiai 2% riebalų rūgščių trans izomerų % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Šokolado ar saldainių gamybos metu norint sumažinti riebalų rūgščių trans izomerų kiekį, vietoje hidrintų riebalų, tokių kaip augalinis aliejus, margarinas, rekomenduojama naudoti esterifikuotus riebalus (H. Slager ir kt., 2007).
Vieni iš jų - kakavos riebalai, tačiau jie yra žymiai brangesnis už hidrintus riebalus, be to, polimorfiški tod÷l technologinio proceso metu būtina atlikti šokolado ar saldainių temperavimą. Šokolado apdailos metu, aušinimo ir kaitinimo įrenginiuose, riebalai temperuojami, sudarant tinkamas sąlygas juose augti mažiems kristalams, didinant jų kristalizacijos centrų kiekį. Jei nevykdoma šokolado apdaila, jis praranda pageidaujamas juslines savybes ir pradeda greitai „žyd÷ti“, temperavimas suteikia šokolado paviršiaus blizgesį (H. Slager ir kt., 2007).
Rekomenduojama naudoti frakcionuotus, daug laurino rūgšties turinčius riebalus (palmių branduolių aliejų). Jis būna nehidrintas, termiškai neapdorotas, ir pigesnis nei hidrinti riebalai be laurino rūgšties (H. Slager ir kt., 2007).
2 lentel÷. Riebalų rūgščių trans izomerų kiekis % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio įvairiose šokolado rūšyse.
Konditerijos gaminys Riebalų rūgščių trans izomerų kiekis % Literatūra 3,5 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008). 23 S. J. Campbell Investments, (2005) 20,3 S. J. Campbell Investments, (2005) Sausainiai 26 D. Mozaffarian ir kt., (2006)
18 Sausainiai ir pyragai 16,5 M. Semma, (2002) 16 D. Mozaffarian ir kt., (2006) 4,6 D. Mozaffarian ir kt., (2006) Pyragų gaminiai 28 D. Mozaffarian ir kt., (2006) 47 Trans Fat Monitoring Program,
(2007) Vafliai su įdaru
45,7 Trans Fat Monitoring Program, (2007)
26,6 Trans Fat Monitoring Program, (2007)
Vafliai be įdaro
21,8 Trans Fat Monitoring Program, (2007)
Tortai ir
pyragaičiai 4,3 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008). 25 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008). Spurgos
31 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008).
Remiantis trečioje lentel÷je pateiktais duomenimis galime daryti išvadą, jog geriausia šokolado ar šokolado glaisto gamyboje naudoti kakavos sviestą arba daug laurino rūgšties turinčius riebalus. Kakavos bei daug laurino rūgšties turintys riebalai savo sud÷tyje turi mažiau nei 1% trans nesočiųjų riebalų rūgščių, o hidrinti riebalai jų turi net iki 53%.
3 lentel÷. Riebalų rūgščių trans izomerų kiekis % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio konditerijos riebalin÷je žaliavoje (H. Slager ir kt., 2007).
Riebalų rūgšties
tipas Hidrinti riebalai
Daug Laurino rūgšties turintys riebalai Kakavos riebalai Sočios 34 91 62 Mononesočios 13 8 35 Polinesočios <1 1 3
Trans riebalų rūgštys 53 <1 <1
Ketvirtoje lentel÷je pateikti riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai,% nuo bendro riebalų rūgščių kiekio sausainiuose, pyraguose, pyragaičiuose, vafliuose. Jų gamyboje naudojamas margarinas, aliejus, tod÷l ir galutiniame produkte susidaro riebalų rūgščių trans izomerų. Naudojant nesočiuosius augalinius aliejus daniškų pyragaičių, bandelių, vaflių gamyboje, norima tekstūra neišgaunama. D÷l šios priežasties maisto produktų gamybos metu
19
dalinai hidrintas augalinis aiejus yra keičiamas kokosų ar palmių branduolių aliejumi, kuriuose yra didelis kiekis sočiųjų riebalų rūgščių ir nedaug polinesočiųjų riebalų rūgščių (A. Aro ir kt., 2006).
Šiuo metu siekiama maisto produktus, turinčius trans riebalų rūgščių (hidrinti augaliniai aliejai) keisti į produktus, turinčius daugiau sočiųjų riebalų rūgščių, nei polinesočiųjų riebalų rūgščių. Hidrintų augalinių riebalų technologija buvo s÷kmingai įdiegta maisto pramon÷je, nes tokie riebalai turi kai kurių privalumų:
• Jie yra pigesni;
• L÷čiau genda už gyvūlin÷s kilm÷s riebalus; • Patogūs pakuoti;
• Technologiniu požiūriu tinka vartoti konditeriniam kepimui, gaminti margarinus irkitus tepamus riebalų mišinius, kurių skonis ir konsistencija primena sviestą.
Suomijoje gaminamuose sausainiuose nuo 2000 metų randama labai maži kiekiai arba iš viso neberandama riebalų rūgščių trans izomerų, tačiau aptinkamas didelis kiekis sočiųjų riebalų rūgščių ir nedaug cis - nesočiųjų riebalų rūgščių. Tai buvo pasiekta naudojant kokosų aliejų (A. Aro ir kt., 2006).
Panašios tendencijos pastebimos Švedijos konditerijos gaminių rinkoje. Naujausių tyrimų duomenimis, lyginant dalinai hidrintą augalinį aliejų su genetiškai modifikuotu augaliniu aliejumi, pastarasis duoda nedidelį kiekį sočiųjų ir polinesočiųjų riebalų rūgščių, daro teigiamą įtaką serumo lipoproteinams. Genetiškai modifikuoti augaliniai aliejai gali būti perspektyvūs maisto produktų gamyboje, jei tokius aliejus ateityje bus leista naudoti (A. Aro ir kt., 2006).
Spurgų ar kitų konditerijos gaminių, kepamų ar verdamų aliejuje, sud÷tyje taip pat randama riebalų rūgščių trans izomerų. Jų skaičius priklauso nuo kepimui naudojamų riebalų ar aliejaus kokyb÷s rodiklių. Aliejuje keptame maiste riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai daugiausiai priklauso nuo kepimo temperatūros ir laiko.
4 lentel÷je nurodyta, jog spurgose jų rasta 25 - 31% nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Šių izomerų did÷jimą augaliniame aliejuje skatina aukšta kaitinimo temperatūra. Kepant ar verdant tame pačiame aliejuje daugiau nei vieną kartą, riebalų rūgščių trans izomerų kiekis did÷ja (A. K. S. Rani ir kt., 2010).
Optimalioje temperatūroje ir optimalų laiką riebaluose keptas ar virtas maistas įgauna auksiškai rudą spalvą, paviršius tampa traškus, aliejus optimaliai rezorbuojamas. Konditerijos gaminiai, kuriuos veikia aukštos temperatūros riebalai ilgesnį laiką, patams÷ja, sukiet÷ja jų
20
paviršius, jie absorbuoja daugiau riebalų negu kepant optimalioje temperatūroje. Esant aukštai temperatūrai, riebaluose ar aliejuje susiformuoja pageidaujamo ir nepageidaujamo skonio junginiai, taip pat sukeliami skonio, stabilumo pakitimai, pasikeičia riebalų kokyb÷, spalva ir tekstūra. Aliejų veikiant aukšta temperatūra vyksta hidroliz÷s, oksidacijos ir polimerizacijos reakcijos. Didžioji dalis lakiųjų junginių išgaruoja su garais į aplinką, o likę absorbuojasi į kepamą ar verdamą maistą (E. Choe ir D. B. Min, 2007).
Kepimo metu aliejus yra veikiamas aukštos temperatūros (160-190°C), deguonies ir dr÷gm÷s. Kepimui skirtas aliejus tiesiogiai veikia maisto kokybę riebalų rūgščių trans izomerų atžvilgiu, daro įtaką vartojimo terminui bei mitybinei vertei (A. K. S. Rani ir kt., 2010).
Įvairioje literatūroje nurodomi skirtingi riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai kaitinamuose aliejuose. Saul÷grąžų aliejų kaitinant iki 200°C 40 minučių nustatyta 1,10% riebalų rūgščių trans izomerų, o kaitinant 300°C temperatūroje saul÷grąžų aliejų tą patį laiką jų rasta 11,45%. Tiek šildant, tiek kaitinant aliejų daugiausiai susidaro C 18:1 riebalų rūgščių trans izomerų, nei jų yra šviežiame, termiškai neapdorotame aliejuje (A. K. S. Rani ir kt., 2010).
Trans riebalų rūgštys įtakoja lydymosi, tekstūros savybes, oksidacinį stabilumą. Riebalų mišiniai, kurie turi mažai arba visai neturi trans riebalų rūgščių, dažniausiai būna pagaminti iš natūralių aliejų ar riebalų. Tai galima pasiekti įvairiais hidrinimo būdais (iš dalies ar visiškas), interesterifikacija ir frakcionavimu (B. Basol ir M. Tasan, 2007).
Pagrindin÷ problema yra sugeb÷jimas paversti kambario temperatūroje skystoje būsenoje esantį aliejų į kietos būsenos produktą. Nesvarbu kokios būsenos yra riebalai (kietos ar skystos), temperatūra priklauso nuo riebalų rūgščių cheminių ir fizinių savybių. Sotieji riebalai gaunami naudojant gyvūninių arba augalinių riebalų, tokių kaip taukai, pieno riebalai, kokosų ar palmių aliejus, bei hidrinti aliejai, kurie savo sud÷tyje turi trans riebalų rūgščių (A. G. Marangoni, 2007).
4 lentel÷. Riebalų rūgščių trans izomerų kiekis % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio sausainiuse, pyraguose, vafliuose ir kituose konditerijos gaminiuose.
3,5 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008).
Sausainiai
23 S. J. Campbell
21 20,3 S. J. Campbell Investments, (2005) 26 D. Mozaffarian ir kt., (2006) Sausainiai ir pyragai 16,5 M. Semma, (2002) 16 D. Mozaffarian ir kt., (2006) 4,6 D. Mozaffarian ir kt., (2006) Pyragų gaminiai 28 D. Mozaffarian ir kt., (2006) 47 Trans Fat Monitoring
Program, (2007) Vafliai su
įdaru
45,7 Trans Fat Monitoring Program, (2007) 26,6 Trans Fat Monitoring
Program, (2007) Vafliai be
įdaro
21,8 Trans Fat Monitoring Program, (2007) Tortai ir pyragaičiai 4,3 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008). 25 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008). Spurgos 31 (P. Dunne ir A. Moloney, 2008).
1.4 Aliejų keitimo būdai į hidrintus ar esterifikuotus riebalus
1.4.1 Hidrinimas
Hidrinimo metu atliekamos trys reakcijos: dvigubos jungties anglis – anglis prisotinimas, cis geometrinio izomero pavertimas į labiau stabilų trans izomerą ir naujų pozicinių izomerų kūrimas, kur dviguba jungtis pakeičia savo poziciją riebalų rūgščių grandin÷se (A. G. Marangoni, 2007).
Hidrinimo metu vandenilio atomas yra prijungiamas prie nesočiųjų riebalų rūgščių dvigubos jungties. Trans riebalų rūgštys turi panašius lydymosi taškus kaip ir jas atitinkančios sočiosios riebalų rūgštys, tod÷l yra labai svarbios naujai susidarančių hidrintų produktų funkcinių savybių susidarymui. Proceso metu skysti aliejai paverčiami į kietus ar pusiau
22
kietus riebalus, margarinas kiet÷ja susidarant naujoms sočiosiosms bei trans riebalų rūgštims. (N. A. Idris ir kt, 2005).
Hidrinimo procesas naudojamas norint pakeisti aliejų nesotumo laipsnį, labiau juos prisotinti ir padidinti stabilumą. Yra išskiriami du procesai, kurie vyksta hidrinimo metu:
1. Prisotinimas, kurio metu vandenilio molekul÷ yra pridedama tiksliai per dvigubą jungtį, siekiant gauti viengubą sočiąją jungtį. Šio proceso metu trans riebalų rūgštys nesusidaro.
2. Izomerizacija, kurios metu cis izomeras paverčiamas trans riebalų rūgšties izomeru, proceso metu sudaroma dviguba jungtis. (J. Henry, 2009).
Hidrinimas yra naudingas siekiant aliejams ir riebalams suteikti norimas savybes. Proceso sąlygos gali būti keičiamos taip, kad jo metu būtų galima pagaminti aliejus, turinčius vertingas savybes, tokias kaip aukšta lydymosi temperatūra. Hidrinimas susijęs su trans riebalų rūgščių susidarymu, kurios sukelia neigiamą įtaką žmonių sveikatai. Trans riebalų rūgštys susidaro riebalų hidrinimo, o ne interesterifikavimo metu (J. Henry, 2009).
1.4.2 Interesterifikacija
Interesterifikacija yra vienas iš keturių būdų, leidžiančių keisti riebalų fizikochemines savybes. Likę trys modifikavimo būdai yra:
1. Maišymas; 2. Frakcionavimas; 3. Hidrinimas.
Interesterifikacija yra acil- grup÷s išd÷stymo reakcija. Natūralūs aliejai ar riebalai pasižymi specifiniu riebalų rūgščių išsid÷stymu. Dažniausiai pasitaiko triacilglicerolio molekul÷s viduryje ar ties antra pozicija prisijungusi nesočioji riebalų rūgštis, tokia kaip linolio ar linoleno (N. A. Idris ir kt., 2005).
Didžiosios dalies augalinių bei gyvulinių riebalų naudojimas yra labai ribotas d÷l jų nepakitusios, natūralios struktūros, ypač d÷l nepakitusių riebalų rūgščių bei trigliceridų. Atsižvelgiant į neigiamą trans riebalų rūgščių poveikį sveikatai buvo nustatyta, jog interesterifikacija yra pagrindinis metodas gauti kepimo riebalus, kurių sud÷tyje n÷ra šių junginių. Interesterifikacijos procesas leidžia optimaliai panaudoti riebalus ir aliejus maisto ruošime (N. A. Idris ir kt., 2005).
Priešingai nei dalinis hidrinimas, interesterifikacija nesukelia dvigubų jungčių izomerizavimosi ir nedidina jų prisotinimo laipsnio. Šio proceso metu riebalų rūgštys
23
nepakinta, tačiau triacilgliceroliuose esantys komponentai pakeičia savo pozicijas, persiskirsto. Taigi, interesterifikacija susideda iš prieš procesą buvusių esterių išsaugojimo ir naujų, pakitusios struktūros junginių formavimosi gliceridų molekul÷se (A. Paula ir kt., 2008). Interesterifikacijos metu riebalų rūgštys gali pakeisti savo poziciją ir atsirasti bet kurioje glicerolio molekul÷s vietoje, tokiu būdu pakeisdamos jos sud÷tį ir padidindamos rūšių skaičių. Šis procesas daro įtaką riebalų ir aliejų fizin÷ms savyb÷ms, tokioms kaip lydymosi temperatūra ir kristalizacija (N. A. Idris ir kt, 2005).
Interesterifikacija buvo sukurta kaip hidrinimo alternatyva, siekiant panaikinti trans riebalų rūgščių formavimąsi maisto produktuose. Proceso metu cheminiu ar fermentiniu būdu pertvarkomas riebalų rūgščių pasiskirstymas trigliceridų viduje ir tarp jų molekulių, tod÷l yra pakeičiamas riebalų rūgščių išsid÷stymas, bet jų sud÷tis nekinta. Šis riebalų rūgščių pertvarkymas gali būti atliekamas atsitiktinai arba kontroliuojant procesą. Toks metodas yra efektyvus, gali būti naudojamas gaminant kepimo riebalų pastas, kurios yra minkštos, tepios ir be trans riebalų rūgščių (P. Wassell ir N.W. G.Young, 2007).
Interesterifikacija gali būti atlikta cheminiu ar fermentiniu būdais:
1. Cheminiu būdu atliekant interesterifikaciją kaip katalizatorius gali būti naudojamas natrio metoksidas, kuris atsitiktinai prijungia acilo grupę prie triacilglicerolių.
2. Fermentin÷s interesterifikacijos metu kaip katalizatorius naudojamos mikrobin÷s lipaz÷s.
Kiekvienas iš šių tipų turi savo privalumų ir trūkumų. Chemin÷s interesterifikacijos privalumas yra pigesni katalizatoriai negu fermentin÷s interesterifikacijos. Savo ruožtu fermentin÷ interesterifikacija yra specifiškesn÷, nereikalauja griežtų atlikimo sąlygų, gaunama mažiau reakcijos metu susidariusių nereikalingų medžiagų likučių. Interesterifikacija yra geriausias būdas padidinti aliejų lydymosi temperatūrą ir susidariusių kietų riebalų kiekį. (N. A. Idris ir kt, 2005). Chemin÷ ar fermentin÷ esterifikacija daugiausiai naudojama Europos šalyse. Jos turi trūkumų, nes procesas brangiai kainuoja ir yra neefektyvus (T. Jeyarani ir kt., 2003).
Riebalai, turintys specifines savybes yra lengvai gaunami šio proceso metu, kai žaliavos ir parinktos sąlygos gali būti keičiamos, jomis manipuliuojama, norint išgauti reikiamų savybių riebalus. Interesterifikacijos metu yra ne tik sumažinamas trans riebalų rūgščių kiekis, bet galima gauti galutinį produktą be trans riebalų (J. Henry, 2009).
Lipaz÷s naudojamos siekiant išlaikyti jų aktyvumą iki 80%, tačiau padid÷jus temperatūrai gali susidaryti laisvųjų riebalų rūgščių ir poliacilglicerolių, kurie gali pakeisti galutinio produkto sud÷tį. Interesterifikavimo kaina yra didel÷, tod÷l dažniausiai dominuoja
24
gaminant didel÷s mitybin÷s vert÷s riebalus ir aliejus. Maisto pramon÷je plačiausiai naudojama transesterifikacija, viena iš interesterifikacijos klasių(J. Henry, 2009).
Atliekant kepimo ir kitų hidrintų riebalų interesterifikaciją, reikia atsižvelgti į tai, kokią įtaką procesui gali padayti kai kurie parametrai: triacilglicerolio struktūra, lydymosi temperatūra, sočiųjų riebalų kiekis, terminis stabilumas ir kristalizavimasis, mikrostruktūra ir konsistencija (A. Paula ir kt., 2008).
1.4.3 Frakcionavimas
Triacilglicerolių kristalizavimasis kontroliuojamas, norint atskirti kietąją fazę (stearino) nuo skystosios faz÷s (oleino), o šie, savo ruožtu gali būti toliau skaidomi į rakcijas. Jei riebalai ištirpinami ir l÷tai atv÷sinami žemiau jų lydymosi taško, trigliceridai, su aukštesniu lydymosi tašku nei grūdinimo temperatūra, formuojasi į kristalinę medžiagą, kuri lengvai nufiltruojama nuo skystosios faz÷s. (P. Wassell ir N.W. G.Young, 2007).
1.5 Riebalų rūgščių trans izomerų susidarymo konditerijos gaminiuose prevencija
Vartotojams, kurie nori sumažinti kiekvieną dieną suvartojamų sočiųjų riebalų ir riebalų rūgščių trans izomerų kiekius FDA (visuomen÷s sveikatos fondo) specialistai pataria:
• Rinktis alternatyvius riebalus: keisti sočiuosius ir trans riebalus mono ir polinesočiaisiais riebalais. Daugiausiai suvartojamų riebalų šaltinis tur÷tų būti mono ir polinesočiosios riebalų rūgštys.
• Mononesočiųjų riebalų rūgščių šaltinis tur÷tų būti alyvuogių ir rapsų aliejus.
• Polinesočiųjų riebalų rūgščių šaltinis tur÷tų būti sojų pupelių, kukurūzų ir saul÷grąžų aliejus bei maisto produktai, tokie kaip riešutai.
Kuo dažniau reik÷tų rinktis augalinį aliejų (priskiriant kokosų ir palmių branduolių aliejų) bei minkštus margarinus. Sočiųjų riebalų rūgščių ir trans riebalų rūgščių kiekiai šiuose produktuose yra mažesnis negu kietuose kepimo riebaluose, margarinuose ir gyvuliniuose riebaluose, įskaitant ir sviestą (FDA, 2006).
1994 metais FDA kreip÷si į Mitybos centrą su pasiūlymu, kad trans riebalų rūgštys būtų žymimos produktų etiket÷se. Informuojant vartotojus apie trans riebalų rūgščių kiekį etiket÷se tikimasi, jog jie rinksis produktus be trans riebalų rūgščių arba su mažesniu jų kiekiu, maistui naudos mažiau hidrintų aliejų. 2006 metų sausio m÷nesį priimtas galutinis
25
sprendimas ir trans riebalų rūgščių kiekis produkte žymimas etiket÷se. Reglamente yra keletas išimčių: žalios žuvies, m÷sos ir vištienos bei maisto produktams, pagamintiems parduotuv÷se neturi būti ženklinamas trans riebalų rūgščių kiekis. Taip pat nereikia ženklinti maisto, pristatomo į namus. Jungtin÷se Amerikos Valstijose maisto produktai, kurių sud÷tyje yra mažiau kaip 0,5 g. trans riebalų vienoje porcijoje, gali būti ženklinama kaip 0. Daugelis gamintojų remdamiesi šiuo reglamentu prad÷jo mažinti arba gaminti produktus be trans riebalų rūgščių (K. M. Morlok, 2010).
Aliejaus gamintojai investuoja daug laiko bei pinigų siekdami išsiaiškinti galimybes, kurios leistų sumažinti arba iš viso pašalinti trans riebalų rūgštis produktuose. Nustatyta, jog gaminant aliejų iš sojų pupelių, rapsų s÷klų, turinčių mažiau linoleno rūgšties, susidaro labai maži šių rūgščių kiekiai, nes perdirbimo procese nereikalingas hidrinimas (K. M. Morlok, 2010).
Jungtin÷se Amerikos Valstijose gamintojai ir viešojo maitinimo įstaigos nuo 2007 m. liepos m÷nesio produktų bei patiekalų gamyboje privalo naudoti aliejus ir kepimo riebalus be trans riebalų rūgščių. Nuo 2008 m. liepos m÷nesio visi maisto produktai, įskaitant ir kepinius, savo sud÷tyje turi tur÷ti mažiau nei 5g trans riebalų rūgščių vienoje porcijoje. 2008 m. liepos 25d. Kalifornijoje priimtas įstatymas, draudžiantis nuo 2010 metų trans riebalų rūgščių turinčius riebalus naudoti viešojo maitinimo įstaigose, o nuo 2011m. ir kepyklose. Šiuo metu daugelyje restoranų atliekamos reformos, kuriomis siekiama pašalinti trans riebalus iš gamybos procesų (K. M. Morlok, 2010).
Danų mitybos taryba rekomenduoja, jog pramoniniu būdu gautos trans riebalų rūgštys netur÷tų būti naudojamos maisto produktų gamyboje, jų naudojimo nutraukimas atliekamas palaipsniui, tačiau kaip galima greičiau. S÷kmingai pakeisti šias rūgštis n÷ra lengva, negalima tiesiog pašalinti jų izomerų, kurie įtakoja naudingas produktų funkcines savybes (B. Basol ir M. Tasan, 2007).
Riebalų rūgščių kompozicijos pakeitimas pramoniniu būdu gautuose riebaluose yra pirmas žingsnis siekiant iš konditerijos gaminių ar kitų maisto produktų pašalinti trans riebalų rūgščių didelius kiekius. Vis daugiau įmonių siekia gaminti produktus be trans riebalų. Tam tikslui pasiekti gali būti naudojama transesterifikacijos reakcija tarp augalinio aliejaus ir sočiųjų riebalalų rūgščių C 8:0, C 12:0, C 14:0 ir C 16:0. Šios reakcijos katalizuojamos dalyvaujant Rhizopus mieliagrybių lipazei (S. Filip ir kt., 2010).
Dar viena galimyb÷ mažinti trans riebalų rūgščių kiekius maisto produktuose bei žaliavose yra susijusi su kepimo riebalais be trans riebalų rūgščių arba su mažu jų kiekiu. Tokie riebalai sudaromi iš peresterintų riebalų, kuriuos galima gauti prijungiant laurino
26
rūgšties turintį riebalą ir bent vieną riebalą be laurino rūgšties, kad būtų galima atlikti interesterifikaciją (S. Filip ir kt.,2010).
Atsižvelgiant į ženklinimo reikalavimus labai svarbu maisto ruošimo technologijų pagalba sumažinti trans riebalų rūgščių ir sočiųjų riebalų rūgščių kiekius produktuose. Šios technologijos apima cheminį ir fermentinį interesterifikavimą, frakcionavimą, tropinių augalų aliejų ir riebalų maišymą, genetinį modifikavimą ir augalų, turinčių naudingų savybių kūrimą (G. R. List ir kt., 2007).
Hidrinimas, kuris yra tradicin÷ priemon÷, naudojama riebalų modifikavimui, taip pat sulauk÷ didelio susidom÷jimo ir buvo prad÷ta šį procesą tobulinti. Norint sumažinti trans riebalų rūgščių kiekį, kaip katalizatoriai prad÷ti naudoti taurieji metalai, dvilypiai dujų mišiniai (G. R. List ir kt., 2007).
Margarinai be trans riebalų rūgščių ruošiami iš prisotinto sojų pupelių aliejaus interesterifikavimo metu. Aliejai be trans riebalų rūgščių gaunami naudojant trijų komponentų mišinius: komercines palmių aliejaus frakcijas, palmių aliejų ir palmių branduolių aliejų. Šio produkto fizikin÷s ir chemin÷s savyb÷s buvo ištirtos (T. Jeyarani ir kt., 2003).
Biotechnologijų panaudojimas taip pat gali tur÷ti įtakos fermentų kiekio mažinimui riebaluose, įtakoti oksidacinius procesus bei trans riebalų izomerų kiekio sumažinimą. Siekiant sumažinti trans riebalų rūgščių kiekį, gaminant konditerijos gaminius, reikia naudoti esterifikuotus ir dalinai hidrintus riebalus, atsisakyti hidrintų riebalų ir aliejų, turinčių savo sud÷tyje didelį kiekį C18:1, C18:2 ir C18:3 riebalų rūgščių.
Konditerijos gaminių gamyboje rekomenduojama naudoti kepimo riebalus, o ne margariną (hidrintus riebalus) su dideliu trans riebalų rūgščių kiekiu. Kai kuriose užsienio šalyse gamintojai privalo etiket÷se ženklinti trans riebalų rūgščių kiekį, kai jų kiekis viršija 0,5% (K. M. Morlok, 2010).
Kepimui rekomenduojama naudoti frakcionuotą palmių ar palmių branduolių aliejų, nes jis turi daug sočiųjų riebalų rūgščių. Jie turi mažai linolio ir linoleno riebalų rūgščių, didelį kiekį palmitino rūgšties, kurios suteikia riebalams stabilumo. Kai kurie mokslininkai teigia, jog naudoti tokį aliejų yra geriausia išeitis, norint pagaminti produktus be trans riebalų rūgščių. (Y. Basiron, 2002). Konditerijos gaminių gamybos metu nerekomenduojama naudoti hidrintų riebalų ar aliejų. Tokie aliejai savo sud÷tyje turi daug riebalų rūgščių trans izomerų. Gamybos procesų metu naudojant tokius riebalus padid÷ja rizika pagaminti produktą su dideliu trans riebalų rūgščių kiekiu. Rekomenduojama konditerijos gaminių kepimui naudoti riebalus, pasižyminčius aukštu oksidaciniu stabilumu ir sveika kompozicija ( su mažu sočiųjų riebalų
27
kiekiu, mažu trans riebalų kiekiu), kurie užtikrintų aukštą gaminių kokybę ir puikias skonines savybes (F. T. Orthoefer, 2005).
2. TYRIMO ATLIKIMO VIETA IR METODIKOS
Tyrimo objektai buvo atrinkti atsitiktiniu būdu prekybos tinkluose. Tyrimai atlikti KTU Maisto instituto Technologijos mokslo ir Chemijos mokslo laboratorijose. Tyrimų kartotinumas 3 kartai, pateikiamos vidutin÷s nustatytų rodiklių reikšm÷s.
Riebalų rūgščių kiekybinei ir kokybinei analizei bandiniai buvo atrinkti pagal LST ISO 5555:1997 „Gyvuliniai ir augaliniai riebalai ir aliejus. Bandinių ÷mimas”.
2.1 Tyrimo objektai:
Tyrimo objektai buvo atrinkti atsitiktiniu būdu Kauno prekybos tinkluose: kepimui skirtas margarinas - 3 m÷giniai, rapsų aliejus – 3 m÷giniai, konditerijos gaminiai ir kepiniai, tarp jų: šokoladas - 8 m÷giniai; glaistyti pomadiniai, praline ir grilijažiniai saldainiai - 13 m÷ginių; minkšti vafliai - 9 m÷giniai; vafliai su įdarais - 13 m÷ginių; sausainiai- 16 m÷ginių; meduoliai - 6 m÷giniai.
2.2 Tyrimo metodai:
Tiriamų m÷ginių paruošimas riebalų rūgščių analizei:
M÷giniuose riebalų rūgštys buvo metilintos KOH metanoliniu tirpalu, paruošiant metilo esterius pagal EN ISO 5509-2000 standartą.
Riebalų rūgščių metilo esterių ruošimas: atsveriamas m÷ginys (1±0,001g), riebalai užpilami 4 ml heksano, suplakus paliekama 30 min, kad išsisluoksniuotų. 4 µl paruošto m÷ginio iš viršutinio sluoksnio paimami chromatografinei analizei pagal LST EN ISO 15304:2003/AC:2005 „Gyvūniniai ir augaliniai riebalai ir aliejus. Riebalų rūgščių trans izomerų kiekio nustatymas augaliniuose riebaluose ir aliejuje. Dujų chromatografijos metodas (ISO 15304:2002/Cor.1:2003)”.
M÷ginių chromatografin÷ analiz÷ atlikta Dujų chromatografu Shimadzu GC-17A, naudojant užpildą BPX – 70 ir 120 m kolon÷lę. Analiz÷s sąlygos: kolon÷l÷s temperatūra: 60 ºC 2min, 20 ºC/min iki 220ºC, išlaikant 55 min; garintuvo temperatūra – 250 ºC, liepsnos jonizacijos detektoriaus temperatūra – 270 ºC; dujos neš÷jos – azotas. Riebalų rūgščių
28
identifikavimui naudotas pieno riebalų rūgščių rinkinys „Supelco 37 Component FAME Mix“.
Analizuojant duomenis buvo naudota Microsoft Corporation Excell 2007 programa, paskaičiuotos vidutin÷s vert÷s, vidutiniai kvadratiniai nuokrypiai, skirtumų patikimumo lygmuo (p).
Sutrumpinimai.
Riebalų rūgščių trumpiniai darbe atitinka sistematinius ir trivialinius jų pavadinimus: Butano, sviesto - C4:0; Heksano, kaprono - C6:0; Oktano, kaprilo - C8:0; Dekano, kaprino - C10:0; Dodekano, lauro - C12:0; Tetradekanoic, myristic - C14:0; Heksadekano, palmitino - C16:0; Hexedeceno, palmitoleino - C16:1; Oktadekano, stearino - C18:0; 9 - oktadecaenoic, elaidin÷ - C18:1n 9t; Oktadeceno, oleino - C18:1n9c; Octadecadienoic, linolo - C18:2n6t; Octadecadienoic, linolo - C18:2n 6c; Octadecatrienoic, linoleno - C18:3n 6; Octadecadienoic, linolo - C18:3n3; Eikozano, arachidino - C20:0; Dokozano, beheno - C22:0; Tetrakozano, lignocero - C24:0.
29
3. Tyrimų rezultatai
3.1 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai Lietuvos rinkoje parduodamuose konditerijos gaminiuose
Šiame skyriuje pateikti riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai konditerijos kepiniuose ir gaminiuose, kuriuose naudojami hidrinti ir dalinai hidrinti riebalai. Tyrimo duomenys pristatyti 3-18 paveiksluose.
3.1.1 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai šokolade
Šokoladas ir jo pusgaminiai (glaistai, įdarai) yra malonaus skonio, kvapo ir labai maistingi produktai. Jų sud÷tyje yra 33 - 37% riebalų, 6 - 6,5% baltymų, 46 - 63 % cukraus, 4 - 7% krakmolo, apie 1% mineralinių medžiagų, 0,4% teobromino, eterinių aliejų, 1 - 1,5 % dr÷gm÷s. Pagrindin÷ žaliava šokoladui gaminti yra kavos pupel÷s ir cukrus. Be šių pagrindinių žaliavų naudojamos pagalbin÷s žaliavos: kakavos riebalai, pieno milteliai, riešutai, natūrali pupelių kava, smulkinti vafliai, kvapiosios medžiagos.
Normalaus skonio šokoladas gaunamas sumaišius 34% kakavos mas÷s su 66% miltinio cukraus. Tvirtesnei, kietesnei ir geresnio skonio šokolado masei gauti pridedama kakavos riebalų. Paprastos rūšies šokolade vidutiniškai randama 32% kakavos riebalų, o desertiniame – 36%. Į pienišką šokoladą pridedama 10 – 24% pieno miltelių, o į riešutinį 15 – 35% riešutų branduolių. Kitų priedų dedama atsižvelgiant į gaminių rūšį ir receptūrą.
Vidutinis riebalų rūgščių trans izomerų kiekis šokoladuose be įdaro buvo nustatytas 0,9±1,56% nuo bendro riebalų rūgščių kiekio (3 pav.), o su įdarais 12,3±1,97% (4 pav.). Remiantis šiais rezultatais galima daryti išvadą, jog šokoladuose su įdaru rasta daugiau trans riebalų rūgščių nei šokoladuose be įdaro.
Statistiškai apdorojus turimus duomenis, gauti rezultatai tarp konditerijos gaminių grupių ženkliai skyr÷si (p<0,05).
30
Pav. 3. Riebalų rūgščių vidutiniai kiekiai šokoladuose be įdaro, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Tirti šokoladai be įdaro: „Karūna“ juodasisi šokoladas, „Karūna“ pieniškas šokoladas, „Pergal÷“ juodasis šokoladas, „Karūna“ pieniškas šokoladas su razinomis.
Pav. 4. Vidutiniai riebalų rūgščių kiekiai šokoladuose su įdaru, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Tirti šokoladai su įdaru: „Karūna“ su karameliniu įdaru, „Pergal÷“ su triufeliniu įdaru, „Pergal÷“ su kavos įdaru, „Princas“ su pienišku įdaru.
31
Remiantis tyrimų rezultatais aiškiai matoma, jog riebalų rūgščių trans izomerų yra ženkliai daugiau šokoladuose su įdaru, nei šokoladuose be įdaro. Tai gali įtakoti šokolado gamybai naudotos žaliavos, apdorojimo temperatūra. Įdarų gamybai gali būti naudojamos žaliavos su dideliu kiekiu trans riebalų rūgščių, tod÷l ir galutiniame produkte, šokolade su įdaru randamas didesnis trans riebalų rūgščių kiekis.
3.1.2 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai vafliuose
Vidutinis riebalų rūgščių trans izomerų kiekis vafliuose su įdaru buvo nustatytas 11,8±1,16% (5 pav.) o minkštuose vafliuose be įdaro – 5,6±0,32% nuo bendro riebalų rūgščių kiekio (6 pav.). Remiantis šiais rezultatais galima daryti išvadą, jog vafliuose su įdaru riebalų rūgščių trans izomerų rasta daugiau negu minkštuose vafliuose be įdaro.
Statistiškai apdorojus turimus duomenis, gauti rezultatai tarp konditerijos gaminių grupių (p<0,05).
Pav. 5. Vidutiniai riebalų rūgščių kiekiai vafliuose su įdarais, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Tirti vafliai su įdaru: „KRUM“ pieno skonio, „KRUM“ šokolado skonio, „KRUM“ grietin÷l÷s skonio, „KRUM“ riešutų skonio, „KRUM“ karamel÷s skonio, „KRUM“ citrinų skonio, „IMK“ šokolado skonio, „IMK“ vanil÷s skonio, „Klasika“ apelsininiai vafliai, „Klasika“ šokoladiniai vafliai, „Klasika“ riešutiniai vafliai, vafliai su zefyro ir karameliniu įdaru.
32
Pav. 6. Riebalų rūgščių vidutiniai kiekiai minkštuosiuose vafliuose be įdaro, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Tirti minkštieji vafliai: „Jongens“.
3.1.3 Riebalų rūgščių trans izomerų kiekiai įvairių rūšių saldainiuose
Konditerijos gaminių pramon÷je 18 - 22% sudaro saldainiai. Įvairių saldainių gamyba skirtinga, tačiau visų rūšių saldainių pagrindin÷s gamybos stadijos vienodos: saldainių mas÷s ruošimas, korpusų formavimas, jų apdaila, glaistymas, įvyniojimas ir pakavimas.
Saldainiai atsižvelgiant į sud÷tį bei ruošimo būdą, skirstomi į šias pagrindines rūšis: pomadinius, vaisinius, marcipaninius, riešutinius, plaktus, likerinius, grilijažo ir pieniškus.
Tiriant įvairių rūšių saldainius, didžiausias riebalų rūgščių trans izomerų kiekis buvo nustatytas pomadiniuose, o mažiausias „Praline“ saldainiuose. Vidutinis trans riebalų rūgščių kiekis grilijažiniuose saldainiuose buvo nustatytas 28,1±0,54% (7 pav.), vafliniuose saldainiuose - 18,0±0,94% (8 pav.), marmeladiniuose – 28,0±1,12% (9 pav.), „Praline“ – 15,7±2,9% (10 pav.), pomadiniuose – 36,9±1,05% (11 pav.), nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Riebalų rūgščių pagrindinių grupių sud÷tis pateikta 7-11 paveiksluose.
Statistiškai apdorojus turimus duomenis, gauti rezultatai tarp konditerijos gaminių grupių ženkliai skyr÷si (p<0,05).
33
Pav. 7. Riebalų rūgščių vidutiniai kiekiai grilijažiniuose saldainiuose, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio.
Pav. 8. Riebalų rūgščių vidutiniai kiekiai vafliniuose saldainiuose, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Tirtos vaflinių saldainių rūšys:„Opera“ ir „Mūza“.
34
Pav. 9. Riebalų rūgščių vidutiniai kiekiai marmeladiniuose saldainiuose, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Tirti marmeladiniai saldainiai: „Obel÷l÷“.
„Praline“ saldainiai, tai šokoladiniai saldainiai su įdaru. Šių saldainių įdaras: riešutin÷ mas÷, gauta iš smulkiai trintų skrudintų riešutų, cukraus, laurino rūgšties turinčių augalinių riebalų ir kitų priedų. Kiekvienas „Praline“ saldainis sudarytas iš pagrindo, įdaro ir glazūros.
Pav. 10. Riebalų rūgščių vidutiniai kiekiai saldainiuose „Praline“, % nuo bendro riebalų rūgščių kiekio. Tirtos „Praline“ saldainių rūšys: „Kapučino“, „Raudonoji aguona“, „Pupa“, „Milda“, „Rikis“ ir „Migl÷“.
