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Einflüsse der Inhaltsstoffe von Margarine auf deren oxidative Stabilität
Sandra Egger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lebensmittelchemie
Betreuer*in
Marc Pignitter
DOI
10.25365/thesis.64706
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19645.37258.769589-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der weltweite Einsatz von Margarine in der Lebensmittelindustrie steigt heutzutage nicht zuletzt aufgrund der Kosteneffizienz und dem hohen Gehalt an ungesättigten Fettsäuren in den Margarinen weiter an. Per Definition handelt es sich bei Margarine um eine Wasser-in-Öl-(W/O)-Emulsion mit einem Gehalt von 80% Fett. Aufgrund des hohen Fettgehalts sind Margarinen besonders anfällig für Lipidoxidation. Da dadurch Ranzidität und eine verringerte Kundenzufriedenheit verursacht werden können, bleibt die Möglichkeit einer Steigerung der oxidativen Stabilität von Margarine Gegenstand wissenschaftlicher Studien. Lipidoxidation in Emulsionssystemen ist ein komplexer Vorgang, welcher von vielen Einflussfaktoren wie der Fettsäurenzusammensetzung, der Interface Struktur, dem Vorhandensein von Pro- und Antioxidantien in der Fett- und Wasserphase oder von den Lagerbedingungen abhängt. Ziel dieser Studie war es, den Einfluss verschiedenster Zutaten auf das Ausmaß der Lipidoxidation in vier verschiedenen, industriell gefertigten Margarinen, welche bei 15°C für 180 Tage und bei 80°C für 1h gelagert wurden, zu untersuchen. Das Ausmaß der Lipidoxidation wurde durch die Analyse der Peroxidzahl, der konjugierten Diene, der Epoxide, der flüchtigen Verbindungen und durch die Messung des oxidativen Stabilitätsindex (OSI) evaluiert.
Wie aus den Resultaten früherer Studien zu Lipidoxidation erwartet wurde, hing das Fortschreiten der Lipidoxidation vom Fettprofil der in der Margarine enthaltenen Fettphase ab, was zur Entwicklung von hohen Mengen an Peroxiden, konjugierten Dienen und Epoxiden in jenen Margarinen führte, welche den höchsten Anteil an ungesättigten Fettsäuren hatten. Neben Hexanal, ein üblicher Lipidoxidationsmarker, konnte Aceton zum ersten Mal in einer Konzentration von bis zu 791 ppb nach der Lagerung für 99 Tage detektiert werden. Weitere Analysen mit höheren Mengen an Margarine sollten durchgeführt werden, um Aceton als möglichen Marker für die sekundäre Lipidoxidation in Margarinen zu bestätigen.
Unter den getesteten Zusatzstoffen zeigte alpha-Tocopheryl-Acetat einen prooxidativen Effekt, während Rosmarinextrakt und Grünteeextrakt eine Verringerung der Lipidoxidation in der getesteten Margarine, welche bei 80°C für 1h erhitzt wurde, herbeiführten. Besonders Grünteeextrakt zeigte den höchsten antioxidativen Effekt auch in einer verringerten Konzentration als er normalerweise eingesetzt wird. Während die Kombination von Grünteeextrakt mit Citronensäure, Beta-Carotin oder NaCl die Lipidoxidation im Vergleich zu Grünteeextrakt allein erhöhte, führte eine Kombination aller Zutaten zu einer Verringerung der Lipidoxidation auf das gleiche Niveau wie Grünteeextrakt alleine es tat. Der Einsatz von Grünteeextrakt in der dispersen Wasserphase von Margarinen könnte zur Chelatbildung mit Übergangsmetallen und somit zur Verringerung der Oxidation der kontinuierlichen Phase in der erhitzten Margarine führen. Dieses Resultat kann als Anregung dafür herangezogen werden, dass Grünteeextrakt als potentielles Antioxidationsmittel die oxidative Stabilität von Margarinen erhöhen kann.
Abstract
(Englisch)
It’s especially because of the cost effectiveness and the high content of unsaturated fatty acids that the interest in the use of margarines in the food industry today is growing in Europe and worldwide. Per definition, margarine can be described as a water-in-oil (W/O)-emulsion, with a minimum of 80% fat by weight. Due to the high fat content, the products are prone to lipid oxidation. As this can cause rancidity and influence customer satisfaction with the products, there is an ongoing search for options to increase the oxidative stability of margarines. However, lipid oxidation in emulsion systems can be a very complex feature with many influencing factors like the fatty acid composition in the fat phase, the interface structure, the absence and presence of pro- and antioxidants in the fat and waterphase or the storage conditions. Thus, the aim of this study was to investigate the impact of different ingredients on the extent of lipid oxidation in four different types of industrial margarine stored at 15°C for 180 days and at 80°C for 1 h. The impact on lipid oxidation was evaluated by analyzing the generation of peroxides, conjugated dienes, epoxides, volatile compounds and by measuring the oxidative stability index (OSI).
As expected from earlier studies regarding lipid oxidation, the progress of lipid deterioration depended on the lipid profile of the fat phase of the margarines, which led to high levels of peroxides, conjugated dienes and epoxides in the samples with the highest percentage of unsaturated fatty acids. Besides hexanal, a commonly detected lipid oxidation marker, acetone was shown, for the first time, to be generated at concentration up to 791 ppb after storage for 99 days. Further analyses with a higher amount of margarine should be carried out to confirm acetone as a possible new indicator for secondary lipid oxidation in margarine.
Among the tested additives, alpha-tocopheryl acetate showed a prooxidative effect, while rosemary and green tea extract showed a decrease in lipid oxidation in the tested margarine, which was treated at 80°C. Especially green tea extract showed the most prominent antioxidant effect, even at less concentration than commonly applied. While combination of green tea extract with citric acid, beta-carotene or NaCl increased lipid oxidation compared to green tea extract alone, a combination of all ingredients showed a decrease of lipid oxidation to the same level as green tea extract alone. Green tea extract in the dispersed water phase of margarines might chelate transition metals thus lowering the oxidation of the continuous phase in heated margarine. This result leads to the suggestion that green tea extract can be seen as a potential antioxidant in increasing the oxidative stability of margarines.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Margarine Lipidoxidation
Autor*innen
Sandra Egger
Haupttitel (Deutsch)
Einflüsse der Inhaltsstoffe von Margarine auf deren oxidative Stabilität
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
137 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Marc Pignitter
Klassifikation
35 Chemie > 35.78 Lipide
AC Nummer
AC16198254
Utheses ID
57414
Studienkennzahl
UA | 066 | 659 | |