View
210
Download
8
Category
Preview:
DESCRIPTION
fea
Citation preview
Ulja i masti su organski spojevi koji imaju veliku ulogu u izgradnji živih bića.
Spadaju u grupu prirodnih kemijskih spojeva koji se nazivaju lipidi. Prema kemijskom
sastavu su esteri glicerola i viših masnih kiselina pa se svrstavaju u trigliceride.
Postoje razlike između pojedinih masti u kemijskom sastavu stoga ih djelimo na
zasićene i nezasićene masti.
Zasićene masti
Zasićene masti se sastoje od masnih kiselina koje ne sadrže dvostruke veze.
Nalaze se u masnoćama životinjskog porijekla (mesu, jajima i mliječnim
proizvodima). Zastupljene su i u nekim biljnim proizvodima kao što su kokos i kikiriki.
U čvrstom su agregatnom stanju. Zasićene masti su stabilnije od nezasićenih i ne
podliježu oksidaciji. Ova grupa masti negativno djeluje na čovjekovo zdravlje jer
podiže razinu LDL-kolesterola (lošeg kolesterola) u krvi. Neke od najvažnijih
zasićenih masnih kiselina su stearinska, palmitinska, arahinska, kapronska,
kaprinska, kaprilna, laurinska.
Nezasićene masti
Nezasićene masti se sastoje od masnih kiselina koje sadrže jednu dvostruku
vezu (mononezasićene) ili dvije do šest dvostrukih veza (polinezasićene). Nalaze se
u masnoćama biljnog porijekla i u nekim masnoćama životinjskog porijekla (riblje
ulje). Nalaze se u tekućem agregatnom stanju. Nezasićene masti djele se na
mononezasićene i polinezasićene. Oni utječu na snižavanje razine LDL- kolesterola
u krvi što djeluje pozitivno na čovjekovo zdravlje. Nezasićene masti su osjetljive na
djelovanje kisika, svijetlosti i topline, te lako podliježu reakcijama oksidacije. Biljna
ulja i masti zauzimaju posebno mjesto u ishrani zbog esencijalnih masnih kiselina i
drugih sastojaka. Neke od važnijih nezasićenih kiselina sa jednom dvostrukom
vezom su oleinska, palmitooleinska, petroselinska. Važnije nezasićene kiseline s
dvije ili više dvostruke su linolna, linolenska, arahidonska [1] [8]
Proizvodnja ulja
Sirovine za proizvodnju ulja
Postoje biljne i animalne sirovine za proizvodnju ulja, a neke od njih su:
- Biljne sirovine: kokosov orah, kakaovac, uljana palma, kikiriki, maslina,
pamuk, suncokret, kukuruz, pšenica, riža, uljana tikva, soja, lan, konoplja,
uljana repica, ricinus, mak.
- Animalne sirovine: svinjska mast, loj goveda, ovaca i koza, mliječne masnoče,
masti morskih sisavaca, kafilerijske masti. [2]
Priprema sjemena za skladištenje
Sve sirovine za proizvodnju ulja dospijevaju u isto vrijeme, a prerada se vrši
tokom cijele godine. Stoga ih je potrebno pripremiti za skladištenje kako bi se
maksimalno sačuvali sastojci u zrnu, u cilju poboljšanja karakteristika prerade. [2]
Čišćenje sjemenki
Svrha čišćenja je da se odstrane nečistoće koje štetno djeluju na uskladišteno
sjeme. Nečistoće utiču na smanjenje sadržaja ulja u sjemenu te mogu oštetiti
strojeve prilikom prerade. Postoje organske i neorganske nečistoće. Organske
nečistoće potječu od biljke, kao što su list, drška, glavica i zrna drugih biljaka.
Neorganske nečistoće su zemlja, kamenčići, metalni djelovi i drugo. Čišćenje
sjemena može se vršiti na slijedeći način:
- odvajanjem sjemena i nečistoća po veličini,
- odvajanjem na baci nejednakih aerodinamičkih svojstava,
- odvajanjem po obliku,
- odvajanjem na bazi magnetizma,
- odvajanjem na bazi specifične težine,
- odvajanje sitnih nečistoća sa površine pranjem. [2]
Sušenje sjemenki
Sadržaj vlage u zrnu mora biti ispod kritične vrijednosti da bi se moglo izvršiti
pravilno skladištenje. Kritična vlaga je granična vlaga iznad koje se usporavaju
biokemijski procesi u sjemenkama i počinje intenzivnije disanje. Skladišna vlaga je
oko 2% niža od kritične. Omogučuje skladištenje kroz duži period, a da ne dođe do
kvarenja sjemenki. [2]
Načini sušenja sjemenki:
- kondukcijom,
- konvekcijom,
- radijacijom,
- strujom visoke frekvencije.
Vrste sušara u uljarskoj industriji:
- protočna sušara,
- sušara s rotirajučim valjkom,
- koritasta sušara,
- vakuum sušara. [3]
Ljuštenje sjemenki
Uloga ljuske je da štiti zrno od klimatskih i u drugih štetnih faktora. Sadrže jako
malo masti pa nisu potrebne u proizvodnji ulja. Ljuska se od jezgre odvaja ljuštenjem
te se kasnije može koristiti u stočnoj prehrani, kemijskoj i papirnoj industriji. Metode
ljuštenja mogu biti:
- biološke,
- kemijske,
- mehaničke.
Najčešće se koristi mehanička metoda ljuštenja koja se sastoji od dvije operacije:
- odvajanje jezgre tako da se razbije ljuska udaranjem sjemenke od čvrstu
podlogu, pri čemu dolazi do pucanja ljuske i jezgra se oslobađa,
- odvajanje jezgre od ljuske po principu čišćenja. [2]
Mljevenje sjemenki
Mljevenje je tehnološka operacija kojom se mogu mljeti čitave sjemenke sa
ljuskama, ili samo njihove jezgre. Zadatci mljevenja su:
- razoriti stanice biljnog tkiva kako bi se ulje lakše izdvajalo
- mljeti do optimalne veličine čestica da se omogući lakše izdvajanje ulja kod
prešanja i brža difuzija kod ekstrakcije otapalima
- mljeti jednoliko jer se samo tako može održavati konstantan režim daljne
prerade
Sitna meljava omogućuje bržu difuziju kod ekstrakcije s otapalima i odvajanje
ulja prilikom presanja. Presitno mljevena sirovina otežava cijeđenje ulja i difuziju.
Zrna se melju u listiće da bi se ekstrakcija s otapalima što uspješnije obavila.
Optimalana veličina čestica ovisi o veličini stanične stijenke, čvrstoći, strukturi i
debljini. Ona kod različitih sirovina nije ista. Zrna koja koja imaju veliku stanica daju
grubu meljavu, a zrna koja imaju sitnu stanicu daju finu meljavu. [2]
Vrste mlinova za mljevenje sirovina:
- mlinovi na valjke (koriste se najčešće za mljevenje sirovina),
- mlinovi na ploče (koriste se za mljevenje pogača i sačmi),
- mlinovi čekićari (koriste se za mljevenje pogača i sačmi). [3]
Kondicioniranje
Kondicioniranje je toplinska obrada grijanja i vlaženja sirovine koja se obavlja
prije presanja i ekstrakcije. To je složen proces gdje se odvijaju značajne promjene u
sirovini i tako omogučava lakše izdvajanje ulja tjekom prešanja. Važni tehnološki
efekti tijekom procesa su:
- koagulacija proteina,
- razbijanje uljne emulzije u ćelijama,
- pucanje ćelijskih membrana,
- snižavanje viskoznosti ulja,
- povećanje plastičnosti materijala,
- inaktivacija termo-osjetljivih enzima. [4]
Prešanje sjemenki
Izdvajanje ulja prešanjem sjemenki uljarica je jedna od najstarijih metoda
proizvodnje ulja. Prešanjem (mehaničkom ekstrakcijom) se izdvaja oko 80% ulja, a
preostalih 20% se izdvaja ekstrakcijom otapalima. Mehanička ekstrakcija se toliko
razvila da se u nekim slučajevima samo ona primjenjuje, posebno u proizvodnji
ekstra djevičanskih ulja. Nakon prešanja sjemenki nastaju ulje i pogača. Pogača je
čvrsti dio nakon prešanja i sadrži 5% - 20% ulja te ide opet na ekstrakciju. [4]
Prešanje ima svoje koristi jer ulje nakon prešanja zadrži svoja prirodna
svojstva. Miris i okus ostaju karakteristični za sirovinu iz koje je ulje izdvojeno te ima
manje nepoželjnih sastojaka tako da se prilikom rafinacije obrađuje blažim
sredstvima. [2]
Ekstrakcija
Ekstrakcija pomoću otapala je postupak ćiji je cilj izdvojiti što više ulja iz
sirovine nakon prešanja. Provodi se kod sirovina koje sadrže 20% ili manje ulja te
kod pogača koje su nastale nakon predprešanja. Izbor otapala ovisi o sljedečim
uvjetima:
- otapalo mora biti selektivno, da otapa samo lipide i triglicerola masnih kiselina,
- mora imati povoljne toplinske konstante, kao specifičnu toplinu, toplinu
isparavanja, nisko vrelište i što niži parcijalni pritisak para na površini pri
sobnoj temperaturi,
- ne smije kemijski djelovati na lipide,
- mora se lako odvajati od vode,
- ne smije biti zapaljivo, eksplozivno i štetno za zdravlje ljudi,
- mora biti stabilno i jeftino.
Otapala koja u potpunosti odgovaraju ovakvim uvjetima ne postoje pa se
upotrebljavaju ona koja su najpovoljnija za ekstrakciju. Najčešće se koriste heksan,
aceton, etanol, benzin. [2] [3]
Rafinacija ulja
Rafinacija ulja je proces uklanjanja sastojaka koji smanjuju senzorska svojstva
i održivost ulja. Nepoželjni sastojci mogu biti:
- sastojci koji se nalaze u ulju, a topljivi su u ulju (proteini, fosfolipidi, steroli,
pigmenti, sumporni spojevi),
- razgradni produkti koji nastaju u zrnu ili tijekom skladištenja (slobodne masne
kiseline, peroksidi, ketoni, aldehidi itd.),
- kemikalije koje su se dodavale za bolji rast biljke i tijekom prerade.
Slika1. Proces rafinacije ulja [3]
Degumiranje je postupak koji se iz ulja uklanjaju fosfolipidi, bjelančevine,
lipoproteini i drugi spojevi koji stavaraju teškoće zbog taloženja. Ti spojevi mogu kod
povišene temperature u pojedinim fazama rafinacije prouzrokovati nastanak
produkata koji mjenjaju okus, miris i boju ulja. Degumiranje se najčešće provodi
hidratacijom (dodatkom 2 do 3% vode).
Neutralizacijom se iz sirovog ulja uklanjaju slobodne masne kiseline koje su
nastale hidrolizom triacilglicerola. Provodi se natrijevom ili kalijevom lužinom,
esterifikacijom slobodnih masnih kiselina, destilacijom slobodnih masnih kiselina,
povezivanjem u komplekse soli i njihovim naknadnim odvajanjem iz ulja i
ekstrakcijom sa selektivnim otapalima.
Bijeljenje je postupak kojim se iz ulja uklanjaju pigmenti, fosfolipidi, tragovi
metala, preostali sapuni i drugi nepoželjni sastojci. Može se provoditi adsorpcijom
pomoću prirodne aktivne zemlje, aktivirane zemlje i aktivnog ugljena ili pomoću
kemijskih sredstava. Učinkovitost bijeljenja ovisi o:
- vrsti i količini adsorbensa (0,3 – 3%),
- vremenu kontakta (5 – 40 minuta),
- temperaturi (80 – 120 °C),
- vlažnosti zemlje (9 – 12%).
Vinterizacija je proces frakcijske kristalizacije čiji je cilj da ulje na niskoj
temperaturi ostane bistro. Kristalizacija se obavlja tako da je ulje koje je na sobnoj
temperaturi postepeno hladi, a zatim se izvrši kristalizacija triglicerola. Ulja s malom
količinom čvrstih lipida se ne vinteriziraju već se bistre filtriranjem nakon hlađenja.
Dezodorizacija ulja je proces kojim se destilacijom vodenom parom iz ulja
uklanjaju hlapljivi sastojci (slobodne masne kiseline, aldehidi, ketoni, peroksidi,
razgradni produkti) koji daju ulju neugodan miris i okus. Dezodorizacija se provodi na
visokim temperaturama (180 – 245 °C) uz nizak tlak (650 – 1300 Pa). Visoka
temperatura se koristi kako bi se povećala hlapljivost spojeva koji se odstranjuje, a
nizak tlak kako bi se spriječila oksidacija i hidroliza ulja parom. Nakon dezodorizacije
potrebno je ohladiti ulje. Prvo se hladi u dezodorizatoru pod vakumom, a kasnije u
posebnim hladionicama. Nakon hlađenja ulje se ponovo filtrira te se dobije bistro ulje
koje je spremno za punjenje.
Kvarenje ulja
Ulja i masti imaju ograničeni rok trajanja nakon kojeg dolazi do raznih
nepoželjnih promjena na bazi kemijskih reakcija i enzimskih ili mikrobioloških
procesa. Posljedica ovih reakcija je kvarenje ulja i masti. Prilikom kvarenja dolazi do
promjene organoleptičkih svojstava masti i mjenja se njihova prehrambena
vrijednost. Dolazi i do mjenjanja ili gubitka jednog djela biološki aktivnih tvari kao što
su esencijalne masne kiseline, vitamini, provitamini i drugi sastojci. Posljedica
kvarenja su razgradni produkti (posebno isparljive karbonilne skupine i niže
molekularne masne kiseline) koji ulju daju neugodan okus i miris. Neki razgradni
produkti mogu biti i štetni za zdravlje (peroksidi, polimeri, malondialdehidi) pa se
takve masti koriste u tehničke svrhe. [2]
Svi procesi kvarenja do kojih dolazi u uljima i mastima se djele i dvije velike
grupe:
- enzimski i mikrobiološki procesi kvarenja,
- neenzimski procesi kvarenja (kemijske reakcije). [4]
Enzimski i mikrobiološki procesi kvarenja
Enzimsko i mikrobiološko kvarenje je kvarenje koje nastaje tamo gdje postoje
uvjeti za njihov razvoj, kao što su voda, pH-sredina i drugo.
Enzimsko kvarenje nastaje djelovanjem lipolitičkih enzima koji uz prisutnost
vode uzrokuju hidrolizu triacilglicerola. Pri tome nastaju jedna, dvije ili tri molekule
masnih kiselina i glicerola a posljedica je povećanje udjela slobodnih masnih kiselina.
[5] Rezultat toga je povečanje kiselosti u mastima i uljima te pojava mirisa i okusa na
sapun. [4] Formula koja prikazuje enzimsko kvarenje:
CH2 – OOCR1 CH2 – OH + HOOCR1
CH2 – OOCR2 + 3H2O → CH – OH + HOOCR2
CH2 – OOCR3 CH2 – OH + HOOCR3
triacilglicerol glicerol slobodne masne kiseline
Ova vrsta kvarenja nastaje u uljima i mastima još dok je u plodovima ili
sjemenkama i nastavlja se tokom skladištenja. Osim u plodovima, ova vrsta kvarenja
može se pojaviti i u maslacu, margarinu, životinjskom masnom tkivu i u mliječnim
proizvodima koji sadrže puno vode. [5]
Mikrobiološko kvarenje događa se u mastima i uljima koje sadrže dosta masti.
Za ovo kvarenje karakteristična je β-ketooksidacija i hidrolitička razgradnja. Uzročnici
kvarenja su:
- gljivice (Aspergillus i Penicillium),
- bakterije (Bacillus mesentericus i Bacillus subtilis).
Posljedica ovog kvarenja su neugodan miris i okus (miris užeglosti) te mogu
nastati žuti, crveni i plavozeleni pigmenti koji uzrokuju obojenje masti. Spriječavanje
ovog kvarenja postiže se pasterizacijom, sterilizacijom, sterilizacijom i dodatkom
određenih aditiva. [2]
Neenzimski procesi kvarenja
Kvarenje masti se najvećim djelom zasniva na neenzimskim procesima,
odnosno kemijskim procesima. Ti procesi mogu biti:
- kemijska hidroliza,
- oksidacija:
o autooksidacija,
o fotooksidacija,
o termooksidacija,
- reverzija.
Posljedice kvarenja kemijskim procesima su povečanje kiselosti masti i ulja,
dezmolitičke promjene (užeglost, okus po loju) i polimerizacija (užeglost, okus po
loju, miris na ribu, miris na lak).
Oksidacija masti i ulja
Oksidacijsko kvarenje je najčešći tip kvarenja masti i ulja. Prisutno je kod svih
vrsta ulja i masti, a predstavlja proces oksidacije ugljikovodikovog lanca masnih
kiselina [7]. Zasićene masne kiseline su relativno inertne i njih kisik djeluje samo pri
vrlo oštrim uvjetima ili biološkom katalizom. U tom slučaju kisik se veže na C-3 (β-
položaj), pa se ta reakcija naziva β-oksidacija. U normalnim uvjetima rijetko dolazi do
β-oksidacije masti i ulja, a kada dođe do tog uzrokuju je mikroorganizmi i enzimi kada
masti nisu čiste, ili su dio neke namirnice koja uz masti sadrži vodu i druge tvari koje
su hranjivi supstrat mikroorganizmima. Postoje dva produkta β-oksidacije:
- primarni: β-keto-kiseline.
- sekundarni: metil-ketoni. [5]
Primarni produkt oksidacije nastaje reakcijom nezasićene masne kiseline sa
kisikom iz zraka i nastaju slobodni radikali. Nakon toga kisik se veže na slobodne
radikale masnih kiselina i stvaraju se hidroperoksidi i slobodni radikali peroksida.
Nastali produkt je bez okusa i mirisa. Hidroperoksid se dalje razgrađuje pod
utjecajem temperature na slobodne radikale i razgradne produkte oksidacije. Ovaj
proces koji uključuje tri koraka, a to su inicijacija, propagacija i terminacija, zove se
autooksidacija. [6]
Proces autooksidacije je sljedeći:
1. Faza: Inicijacija – početak autooksidacije
RH + O2 → R° + °HOO
masna slobodni radikalikiselina
Kisik iz zraka djeluje na nezasićene masne kiseline i nastaju slobodni radikali.
Pokraj kisika, nastanak početnog radikala ove lanćane reakcije može izazvati i
prisustvo metala, svijetlosti, radijacije, itd.
2. Faza: Propagacija – faza intenzivne oksidacije
R° + O2 → ROO°
ROO° + RH → ROOH + R°
slobodni masna hidroperoksidradikali kiselina
ROOH → RO + °OH
2ROOH → ROO° + RO° + H2O
hidroperoksid slobodni radikali
OH° + RH → R° + H2O
RO° + RH → R° + ROH
slobodni masna slobodni radikalradikal kiselina
Slobodni radikali nastali u fazi inicijacije, u fazi propagacije reagiraju s kisikom
i grade slobodne radikale peroksida (ROO°). Oni oduzimaju vodik iz molekula masnih
kiselina i oslobađaju nove radikale i hidroperokside. Hidroperoksidi su nestabilni i
raspadaju se na dva radikala RO° i °OH. Svaki od njih oduzima vodik iz molekula
masnij kiselina i formira nove radikale °R koji dalje pokreću niz novih lančanih
reakcija.
3. Faza: Terminacija – završetak procesa
R° + R° → R – R
R° + ROO° → ROOR
ROO° + ROO° → ROOR + O2
međusobne reakcije polimerislobodnih radikala
U završnoj fazi nastali radikali mogu reagirati međusobno i gratiti neutralne
molekule. Na taj se naćin usporavaju reakcije koje teku u toku procesa oksidacije.
Slika 2. Faze autooksidacije masti [2]
U prvoj fazi oksidacije količina hidroperoksida je vrlo mala tako da ne djeluje
na organoleptička svojstva i na prehrambenu vrijednost masti. Povećanjem
peroksida reakcija se ubrzava i dolazi do razgradnje. Razgradnjom hidroperoksida
nastaju sekundarni produkti oksidacije. Sekundarne produkte oksidacije ćine
isparljive i neisparljive skupine niže molekularne mase, zasićeni i nezasićeni aldehidi,
ketoni, alkoholi, niže masne kiseline, ugljikovodici i dr. Sekundarni produkti su glavni
uzroćnici neugodnog mirisa i okusa okdisiranog ulja.
Faktori koji utjeću na oksidaciju
Autooksidacija ulja i masti odvija se jako sporo ako u njima nisu prisutni faktori
koji ih ubrzavaju. Faktori koji ubrzavaju oksidaciju su temperatura, svjetlo i tragovi
metala. Pri višim temperaturama (iznad 100 °C) oksidacija se naglo ubrzava, čak do
300 puta. Proces oksidacije se ne može spriječiti ali se može usporiti skladištenjem
na niskim temperaturama. Čuvanjem a temperaturama od 0 do 4 °C, masti se mogu
sačuvati duže vrijeme. Svijetlost također utječe na brzinu oksidacije pa se
preporučuje čuvanje u tamnoj ambalaži. Tragovi metala prisutni u ulju ne utječu na
početak oksidacije kao svijetlost i temperatura. Oni imaju prooksidativno djelovanje
kod već nastačih hidroperoksida. Njihovo djelovanje se spriječava dodavanjem
antioksidanata.
Antioksidansi
Antioksidansi su supstance koje u jako maloj koncentraciji dodane u ulje mogu
znatno usporiti proces oksidacije. Danas je poznat veći broj prirodnih i sintetičkih
antioksidanasa koji se koriste za stabilizaciju ulja i masti. Djelovanje antioksidansa
ovisi o vrsti koncentracije u koju je dodan, vrsti masti te o uvjetima čuvanja. Dodatak
antioksidansa ne produžuje samo održivost masti i ulja već i svih prehrambenih
proizvoda koji ih sadrže. Biljna ulja sadrže prirodne antioksidanse (tokoferol i neke
fenolne antioksidanse) pa ih nije potrebno dodavati. Tako se mogu čuvati od šest
mjeseci do godinu dana, a da ne dođe do kvarenja. Životinjske masti ne sadrže
prirodne antioksidanse pa ih je potrebno dodavati [9]. Antioksidansi moraju
zadovoljavati slijedeće uvjete:
- dobro se rastvarati u uljima i mastima,
- aktivno djelovanje prilikom dodavanja mora biti u vrlo malim koncentracijama
(0,001 do 0,02%),
- ne smiju prouzrokovati stran okus i miris ni nakon duljeg skladištenja
- moraju djelovati na proizvod u kojem se mast nalazi, a ne samo na mast
- identifikacija i određivanje antioksidansa mora biti jednostavno
- ne smiju biti previše skupi [2].
Održivost ulja
Održivost ulja i masti određuje se na osnovu oksidativne stabilnosti. Održivost
je ono vrijeme za koje se ulje može sačuvati, a da ne dođe do oksidacije. Poznavanje
održivost veoma je važno, kako bi se unaprijed odredilo vrijeme tokom kojeg se
proizvodi mogu čuvati bez promjena na kvalitetu. Poznavanje održivosti važno je i u
definiranju roka trajanja ulja. Određivanje održivosti treba vršiti oprezno i odgovorno
zato što u uljima mogu biti prisutne komponente koje pogoršavaju održivost
(slobodne masne kiseline, metali i dr.) i komponente koje poboljšavaju održivost
(tokoferoli, karotenoidi, fenolne skupine i dr.). Održivost najviše ovisi o vrsti ulja,
odnosno o sastavu masnih kiseline zato što se polinezasićene masne kiseline
oksidiraju puno brže nego mononezasićene i zasićene masne kiseline.
Metode za određivanje oksidacije i održivosti ulja
Metode koje se primjenjuju za određivanje održivosti zasnivaju se na ubrzanoj
oksidaciji ulja pod utjecajem jednog ili više faktora koji ubrzavaju proces. U praksi su
najveću primjenu našle metode kod kojih se proces oksidacije ubrzava djelovanjem
topline ili provjetravanjem. Ne postoji jedinstvena metoda pomoću koje bi se mogli
dobiti ukupni podatci o oksidativnim promjenama. Zbog toga se koristi više metoda
koje daju ukupne podatke, odnosno sadržaj primarnih i sekundarnih produkata
oksidacije [4]. Metode za određivanje stupnja oksidacije mogu se podijeliti u tri grupe:
- senzorske metode,
- kemijske metode,
- fizičke metode.
Postoji velik broj metoda za praćenje oksidacijskih promjena i određivanje
održivosti ulja i masti, a najčešće se primjenjuju slijedeće:
- senzorska ispitivanja,
- peroksidni broj,
- anisidinski broj,
- specifične apsorbancije,
- rancimat - test OSI indeks,
- Schaal oven – test [2].
Senzorska ispitivanja
Senzorska ispitivanja su subjektivna i nedovoljna za donošenje konačne
ocjene nekog proizvoda ali su veoma važna pri ispitivanju kvalitete ulja. Kod
određivanja stupnja oksidacije senzorsko ispitivanje zasniva se na određivanju
neugodnog (užeglog) mirisa i okusa nastalog prisustvom sekundarnih produkata
oksidacije.
Peroksidni broj (Pb)
Određivanje peroksidnog broja je jedna od najstarijih i najviše primjenjivanih
metoda za ispitivanje primarnih produkata oksidacije masti i ulja. Peroksidni broj
mjerilo je sadržaja reaktivnog kisika u uljima, a izražuje se u milimolovima aktivnog
kisika po kilogramu masti (mmol/kg) [10].
Anisidinski broj (AB)
Anasidinski broj omogućava uvid u količinu ne hlapljivih karbonilnih spojeva
koji predstavljaju sekundarne produkte oksidacije ulja i masti (aldehidi). Ti produkti
negativno utjeću na senzorska svojstva i oksidakcijsku stabilnost. Iz vrijednosti
anisidinskog broja može se procjeniti održivost ulja, pri ćemu veća vrijednost ukazuje
na slabiju održivost ulja [7]. Anasidinski broj u kombinaciji s peroksidnim brojem daje
dobar uvid u sadržaj primarnih i sekundarnih produkata oksidacije te se iz njihovih
podataka izračunava oksidacijska vrijednost (OV) [2]:
OV = 2Pb + AB
Specifilne apsorbancije
Neoksidirana ulja po pravilu ne pokazuju apsorpcijske maksimume. U toku
oksidacije dolazi do pojave konjugiranih primarnih i sekindrnih produkata oksidacije
pa je određivanje apsorocijskog maksimuma važno za definiranje stupnja nastalih
promjena. Primarni produkti oksidacije pokazuju maksimum apsorpcije na 232 nm, a
sekundarni produkti na 270 nm. Što su vrijednosti apsorbancije pro 232 i 270 nm
veće to su ulja više oksidirana. Odnos ove dve vrijednosti je R – vrijednost. Što je ta
vrijednost niža ulje je lošije kvalitete [2].
Rancimat - test OSI indeks
Rancimat – test se temelji na ubrzanom kvarenju masti i ulja. Prva faza
oksidacije se određuje prema povećanju udjela mravlje i drugih nižemolekularnih
hlapljivih kiselina, koji su produkti oksidacije. One se uvode u destiliranu vodu kojoj
se mjenjaju svojstva elektroprovodljivosti, što uređaj detektira i registrira, prateći tok
oksidacije. Vrijeme indukcijske periode određeno na ovaj način označava se kao
indeks održivosti ulja i masti pri određenoj temperaturi. Indukcijski period pokazuje
koliko je ulje otporno prema oksidaciji, što je period duži, oksidativna stabilnost
odnosno održivost ulja je bolja [2].
Shaal oven – test
Ovo je jedna od najstarijih i najjednostavnijih metoda za određivanje održivosti
ulja i masti. Uzorci se drže u sušioniku pri temperaturi od 63 i 98 °C i prati se porast
peroksidnog broja. Rezultat se izražava kao:
- vrijeme u danima za koje peroksidni broj dostigne određenu vrijednost,
- vrijednost peroksidnog broja nakon određenog vremena,
- vrijeme u danima za koje se utvrdi pojava užeglosti putem senzorskih
ispitivanja.
EKSPERIMENTALNI DIO
Zadatak
Cilj ovog rada bio je odrediti stupanj oksidacije različitih ulja pri različitim
temperaturama titriranja (20°C, 30°C, 50°C, 70°C, 90°C, 110°C). Stupanj oksidacije
određivao se pomoću peroksidnog broja.
Materijal i metode
Za određivanje peroksidnog broja korišteni su sljedeči uzorci ulja:
- Omegol biljno ulje,
- sojino ulje,
- biljno ulje,
- suncokretovo ulje,
- mediteransko ulje,
- bučino ulje,
- djevičansko maslinovo ulje.
Određivanje peroksidnog broja
U okruglu tikvicu dodaje se 5,0 grama uzorka ulja zagrijanog na određenu
temperaturu. Nakon toga se u tikvicu dodaje 50 ml smjese ledene octene kiseline i
kloroforma u omjeru 3:2. Poslje toga se dodaje 1 ml zasićene otopine KJ (13 grama u
10 ml vode) te se tikvica zatvara i mješa oko 1 minute. Nakon mješanja se dodaje
100 ml vode i 2,5 ml škroba kao indikatora (1 % - tna otopina). Tada uzorak poprimi
ljubičastu boju te se titrira oslobođeni jod 0,01M otopinom Na2S2O3 dok ne nestane
svako obojenje.
Iz dobivenih rezultata računamo peroksidni broj po sljedečoj formuli:
peroksidni broj = [mmol/kg]
a = utrošak 0,01 M Na2S2O3 za uzorak (ml)
b = utrošak 0,01 M Na2S2O3 za slijepu probu (ml)
c = koncentracija otopine Na2S2O3 (M)
f = faktor 0,01 M Na2S2O3
O = masa uzorka (g)
REZULTATI
Omegol biljno ulje
Temperatura Peroksidni broj [mmol/kg]
20 °C 0,3168
30 °C 0,3580
50 °C 0,3611
70 °C 0,3660
90 °C 0,5670
110 °C 0,7900
Tablica 1. Rezultati peroksidnog broja za omegol biljno ulje
Slika 3. Povečanje peroksidnog broja omegol biljnog ulja u odnosu na temperaturu
Sojino ulje
Temperatura Peroksidni broj [mmol/kg]
20 °C 0,3586
30 °C 0,4975
50 °C 0,6198
70 °C 0,7700
90 °C 0,7925
110 °C 0,9200
Tablica 2. Rezultati peroksidnog broja za sojino ulje
0,3586
0,4975
0,6198
0,77 0,7925
0,92
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
20 °C 30 °C 50 °C 70 °C 90 °C 110 °C
Temperatura
Per
oks
idn
i b
roj
[mm
ol/
kg]
Slika 4. Povečanje peroksidnog broja sojinog ulja u odnosu na temperaturu
Biljno ulje
Temperatura Peroksidni broj [mmol/kg]
20 °C 0,2998
30 °C 0,3493
50 °C 0,3941
70 °C 0,4100
90 °C 0,4768
110 °C 0,6573
Tablica 3. Rezultati peroksidnog broja za biljno ulje
0,29980,3493
0,3941 0,41
0,4768
0,6573
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
20 °C 30 °C 50 °C 70 °C 90 °C 110 °C
Temperatura
Per
oks
idn
i b
roj
[mm
ol/
kg]
Slika 5. Povečanje peroksidnog broja biljnog ulja u odnosu na temperaturu
Suncokretovo ulje
Temperatura Peroksidni broj [mmol/kg]
20 °C 0,5181
30 °C 0,5288
50 °C 0,7253
70 °C 0,8000
90 °C 1,0300
110 °C 1,6998
Tablica 4. Rezultati peroksidnog broja za suncokretovo ulje
0,5181 0,5288
0,72530,8
1,03
1,6998
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
20 °C 30 °C 50 °C 70 °C 90 °C 110 °C
Temperatura
Per
oks
idn
i b
roj
[mm
ol/
kg]
Slika 6. Povečanje peroksidnog broja suncokretovog ulja u odnosu na temperaturu
Mediteransko ulje
Temperatura Peroksidni broj [mmol/kg]
20 °C 0,9123
30 °C 0,9197
50 °C 1,0482
70 °C 1,0600
90 °C 1,3473
110 °C 1,7864
Tablica 5. Rezultati peroksidnog broja za mediteransko ulje
0,9123 0,91971,0482 1,06
1,3473
1,7864
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
20 °C 30 °C 50 °C 70 °C 90 °C 110 °C
Temperatura
Per
oks
idn
i b
roj
[mm
ol/
kg]
Slika 7. Povečanje peroksidnog broja mediteranskog ulja u odnosu na temperaturu
Bučino ulje
Temperatura Peroksidni broj [mmol/kg]
20 °C 1,0964
30 °C 1,1554
50 °C 1,0400
70 °C 1,2200
90 °C 1,3272
110 °C 1,7031
Tablica 6. Rezultati peroksidnog broja za bučino ulje
1,0964 1,15541,04
1,221,3272
1,7031
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
20 °C 30 °C 50 °C 70 °C 90 °C 110 °C
Temperatura
Per
oks
idn
i b
roj
[mm
ol/
kg]
Slika 8. Povečanje peroksidnog broja bučinog ulja u odnosu na temperaturu
Djevičansko maslinovo ulje
Temperatura Peroksidni broj [mmol/kg]
20 °C 0,8350
30 °C 0,8596
50 °C 1,0526
70 °C 1,1543
90 °C 1,2462
110 °C 1,4576
Tablica 7. Rezultati peroksidnog broja za djevičansko maslinovo ulje
0,835 0,8596
1,05261,1543
1,2462
1,4576
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
20 °C 30 °C 50 °C 70 °C 90 °C 110 °C
Temperatura
Per
oks
idn
i b
roj
[mm
ol/
kg]
Slika 9. Povečanje peroksidnog broja djevičanskog maslinovog ulja u odnosu na
temperaturu
RASPRAVA
ZAKLJUČCI
LITERATURA:
[1] http://hr.wikipedia.org/wiki/Masti (30.5.2014.)
[2] Čorbo S., Tehnologija ulja i masti:, Bemust, Sarajevo 2008.
[3] http://www.sraspopovic.com/Baza%20znanja%20dokumenti/Polj.i%20prehr/III
%20razred/Osnove%20teh.ulja.pdf (30.5.2014.)
[4] Disertacijadisertacija ulja (1.6.2014.)
[5] Mokrovčak Ž.,Rade D., Štrucelj D., Priručnik za vježbe iz kemije i tehnologije
lipida:, Durieux , Zagreb 2001.
[6] oksidacija – brojevi – novo
[7] manuskript moslavac
[8] Provera_kvaliteta_jestivog_ulja_
[9] Methods for testing antioxidant activity
[10] http://tkojetko.irb.hr/documents/16691_2083.pdf
Recommended