Wpływ barwników chlorofilowych na przebieg utleniania fotosensybilizowanego oleju rzepakowego

• Autorzy: Karol Mińkowski , Monika Bartosiak , Dariusz Ciemiński

Warianty tytułu

Effect of Chlorophyll Pigments on the Course of Photosensitized Oxidation of Rapeseed Oil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Obecność barwników chlorofilowych w olejach ma negatywny wpływ na ich smak, zapach, barwę, przejrzystość, stabilność termiczną i okres trwałości. Związki te są silnymi fotosensybilizatorami procesów utleniania nienasyconych wiązań lipidów, co niekorzystnie wpływa na stabilność oksydacyjną oleju w trakcie przechowywania. Celem pracy była ocena aktywności fotooksydacyjnej barwników chlorofilowych w oleju rzepakowym pod wpływem promieniowania UV-A. Materiałem do badań był rafinowany olej rzepakowy oraz jego triacyloglicerole (TAG). Jako fotosensybilizatory stosowano chlorofil a oraz feofitynę a. Kontrolę procesu fotooksydacji prowadzono poprzez oznaczanie zawartości tlenu singletowego, związków lotnych oraz barwników chlorofilowych. Wykazano, że barwniki chlorofilowe są fotosensybilizatorami fotoutleniania oleju rzepakowego oraz TAG podczas ich ekspozycji na promieniowanie UV-A. Chlorofil a i feofityna a biorą udział w procesie generowania tlenu singletowego. Efektywność fotosensybilizująca chlorofilu a jest wyższa niż feofityny a. Barwniki chlorofilowe mają zróżnicowany wpływ na zawartość i profil substancji lotnych powstających podczas fotoutleniania oleju oraz TAG. Rodzaj fotosensybilizatora ma istotny wpływ na zawartość substancji lotnych ogółem oraz heksanalu w TAG. Maksymalna zawartości substancji lotnych występuje przy dawce fotosensybilizatora na poziomie 0,5 mg/kg. Barwniki chlorofilowe ulegają degradacji w wyniku utleniania tlenem singletowym podczas fotooksydacji oleju rzepakowego i TAG. Feofityna a trudniej ulega degradacji niż chlorofil a. Substancje towarzyszące odgrywają ważną rolę ochronną przed fotoutlenianiem oleju rzepakowego. Ich usunięcie przyczynia się do większego pobrania tlenu singletowego, przyrostu zawartości substancji lotnych ogółem, zmian ich profilu oraz zwiększonej degradacji barwników chlorofilowych. Barwniki chlorofilowe wywierają niekorzystny wpływ na stabilność oksydacyjną oleju rzepakowego podczas jego ekspozycji na promieniowanie UV-A i powinny być z niego usunięte. (abstrakt oryginalny)

EN

The presence of chlorophyll pigments in oils has a negative effect on their taste, smell, colour, clearness, thermal stability and shelf life. Those compounds are strong photosensitisers in oxidation processes of unsaturated bonds of lipids, what negatively impacts the oxidative stability of oil during storage. The objective of the research study was to evaluate the photooxidation activity of chlorophyll pigments in rapeseed oil by the UV-A radiation. A refined rapeseed oil and its triacylglycerols (TAG) constituted a research material. As photosensitisers were used chlorophyll a and pheophytin a. The photooxidation process was monitored using the determination of the content of singlet oxygen, volatile compounds and chlorophyll pigments. It was shown that chlorophyll pigments were photosensitisers in photooxidation of rapeseed oil and TAG during their exposure to the UV-A radiation. Chlorophyll a and pheophytin a participate in the generation of singlet oxygen. The photosensitising efficiency of chlorophyll a is higher than that of pheophytin a. Chlorophyll pigments have a diversified effect on the content and profile of volatile substances formed during the photooxidation of oil and TAG. The type of photosensitiser has a significant impact on the total volatile compounds and hexanal content in the TAG. The maximum level of volatile compounds is found at a photosensitiser dose of 0.5 mg/kg. Chlorophyll pigments are degraded as a result of the oxidation with singlet oxygen during photooxidation of the rapeseed oil and TAG. Pheophytin a is more difficult to degrade than chlorophyll a. The accompanying substances play an important protective role against the photooxidation of rapeseed oil. Their removal contributes to a higher singlet oxygen uptake, an increase in the total volatile compounds content, changes in their profile and an increased degradation of chlorophyll pigments. Chlorophyll pigments adversely affect the oxidative stability of rapeseed oil when exposed to the UV-A radiation and they should be removed therefrom. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Olej rzepakowy; Tłuszcze jadalne; Jakość produktów żywnościowych; Podatność oleju na utlenianie; Badanie jakości

EN

Canola oil; Edible fats; Quality of food products; Susceptibility to oxidation of oil; Quality research

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 28 (2021)
• Numer: nr 1 (126)
• Strony: 116-132

Twórcy

autor

Karol Mińkowski

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie

autor

Monika Bartosiak

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie

autor

Dariusz Ciemiński

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Warszawie

Bibliografia

• [1] Abyzaytoun R., Shahidi F.: Oxidative stability of flax and hemp oils. J. Am. Oil Chem. Soc., 2006, 83, 855-861.
• [2] Böhm F., Edge R., Truscott T.G.: Interactions of dietary carotenoids with singlet oxygen (1O2) and free radicals: Potential effects for human health. Acta Biochim. Pol., 2012, 59 (1), 27-30.
• [3] Chen B.H., Huang J.H.: Degradation and isomerization of chlorophyll a and β-carotene as affected by various heating and illumination treatments. Food Chem., 1998, 62, 299-307.
• [4] Choe E., Min D.B.: Mechanisms and factors for edible oil oxidation. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf., 2006, 5, 169-186.
• [5] Cuny P., Romano J.C., Beker B., Rontani J.F.: Comparison of the photodegradation rates of chlorophyll chlorin ring and phytol side chain in phytodetritus: Is the phytildiol versus phytol ratio (CPPI) a new biogeochemical. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 1999, 237, 271-290.
• [6] PN-EN ISO 29841:2014-06. Oleje i tłuszcze roślinne. Oznaczanie produktów rozkładu chlorofili a i a' (feofytyn a, a' i pirofeofytyn).
• [7] Frankel E.N.: Photooxidation of unsaturated lipids. In: Lipid Oxidation. 2nd ed. Ed. E.N. Frankel, Woodhead Publishing Ltd., Cambridge, UK, 2012, pp. 51-66.
• [8] Fuster M.D., Lampi A.M., Hopia A., Kamal-Eldin A.: Effects of α- and γ-tocopherols on the autooxidation of purified sunflower triacylglycerols. Lipids, 1998, 33, 715-722.
• [9] Gargouri B., Zribi A., Bouaziz M.: Effect of containers on the quality of Chemlali olive oil during storage. J. Food Sci. Technol., 2015, 52, 1948-1959.
• [10] Gliszczyńska-Świgło A., Sikorska E., Khemelinskii I., Sikorski M.: Tocopherols content in edible plant oils. Pol. J. Nutr. Sci., 2007, 57 (4 A), 157-161.
• [11] Gromadzka J., Wardenecki W., Lores M., Lompart M., Fernandez-Alvarez M., Lipińska K.: Investigation on edible oils oxidation stability using photooxidation and SPME/GC method for determination of volatile compounds - preliminary investigation. Pol. J. Food Nutr. Sci., 2008, 58 (3), 321- 324.
• [12] Gromadzka J., Wardenecki W.: Comparison of oxidative stability of different edible oils. Nauk. Przyr. Technol., 2009, 3, (4),

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2021/126/372