Технология купажирования растительных масел на основе масла ши для производства продуктов питания из растительного сырья



Отрасль пищевого производства постоянно ищет новые пути для улучшения своих продуктов, особенно когда речь идет о растительных маслах. Инновационный подход заключается в разработке смешанных масел с идеальным балансом жирных кислот. Эта стратегия направлена на удовлетворение стремления потребителей к потреблению питательных, функциональных и, прежде всего, здоровых продуктов. Для достижения этой цели необходимо разработать новые технические решения для создания купажированных продуктов. Это позволит увеличить ассортимент полезных для здоровья масел с новым составом и свойствами. Важным аспектом, связанным с равновесием жирно-кислотного состава, является соотношение насыщенных, одно- и множественно-ненасыщенных жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты, содержащиеся в основном в мясе и молочных продуктах животного происхождения, известны своей способностью повышать уровень холестерина в крови и увеличивать риск сердечно-сосудистых заболеваний. Однако некоторое количество насыщенных жирных кислот необходимо для нормального функционирования организма. В изготовлении масел ключевая технология — это создание купажа. Суть её заключается в том, что комбинируют разные сорта масел для достижения оптимальных качеств конечного продукта. Таким образом, исследования в этой области являются важными для развития пищевой промышленности и улучшения качества продуктов питания.

Ключевые слова: растительные масла, масло ши, купажирование, качество, окисление, обогащение полезными веществами.

The food processing industry is constantly looking for new ways to improve its products, especially when it comes to vegetable oils. An innovative approach is to develop blended oils with the ideal balance of fatty acids. This strategy aims to meet consumers' desire for nutritious, functional and, above all, healthy products. To achieve this goal, it is necessary to develop new technical solutions for creating blended products. This will increase the range of healthy oils with new composition and properties. An important aspect related to the balance of fatty acid composition is the ratio of saturated, mono- and multi-unsaturated fatty acids. Saturated fatty acids, found primarily in animal meat and dairy products, are known to raise blood cholesterol levels and increase the risk of heart disease. However, some amount of saturated fatty acids is necessary for the normal functioning of the body. In the production of oils, the key technology is the creation of a blend. Its essence lies in the fact that different types of oils are combined to achieve optimal qualities of the final product. Thus, research in this area is important for the development of the food industry and improving the quality of food products.

Keywords: vegetable oils, shea butter, blending, quality, oxidation, enrichment with nutrients.

Создание купажа растительных масел оптимального жирно-кислотного состава — это важная задача в пищевой и косметической промышленности. Растительные масла являются ценными продуктами, богатыми полезными жирными кислотами. Однако каждое масло имеет свой уникальный состав, и для достижения оптимальных показателей необходимо сочетать разные виды масел. Комбинируя различные растительные масла, можно получить купаж с оптимальным жирно-кислотным составом, который будет сочетать в себе все преимущества каждого отдельного масла [5]. Такой купаж будет обладать высокими пищевыми и питательными свойствами, а также иметь уникальный вкус и аромат. При составлении купажей растительных масел важно учитывать их жирно-кислотный состав. Значимость данного фактора обусловлена его влиянием на вкусовые и пищевые качества продуктов. Поэтому для обеспечения оптимального соотношения жирных кислот в купаже, необходимо иметь подробные данные о составе каждого масла, что позволяет принимать обоснованные решения при его составлении (таблица 1).

Таблица 1

Жирно-кислотный состав растительных масел и их купажей [13]

Наименование кислоты	Содержание жирных кислот, мас. %
	Кукурузное масло	Льняное масло	Рыжиковое масло	Кукурузно-льняной купаж	Кукурузно-рыжиковый купаж	Подсолнечниково-рыжиковый купаж
Гексадекановая	3,6	5,8	5,6	7,2	5,3	6,0
Октадекановая	1,4	2,6	3,3	1,7	2,0	3,0
Октадеценовая	34,0	20,0	18,0	30,0	30,4	25,2
Октадекадневноя	52,0	22,0	24,0	51,0	49,0	55,0
Октадекатриеновая	3,0	47,0	37,7	5,6	6,9	5,5
Доказеновая	-	-	2,1	0,1	0,3	0,2
Неиндентифицированное соединение	6,0	2,6	9,3	4,4	6,1	4,8
Соотношение ɷ6: ɷ3	17:1	1:2,1	1:1,15	9,1:1	7,1:1	10:1

На основе представленных данных можно сделать вывод, что жирно-кислотный состав масел в основном определяется наличием пальмитиновой, стеариновой, олеиновой и линолевой кислот. Газохроматографические исследования показали, что кукурузное масло содержит наибольшее количество линолевой кислоты, а льняное и рыжиковые масла — линоленовой. Эти результаты согласуются с известными литературными данными [2]. Однако ни одно из исследованных масел не соответствовало рекомендациям [8] по соотношению ω-6 к ω-3 жирных кислот.

Интересно отметить, что пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая кислоты являются основными компонентами жирно-кислотного состава растительных масел. Это связано с тем, что эти кислоты являются наиболее распространенными в растительном мире. Они играют важную роль в обмене веществ у растений и имеют значительное значение для человека [1].

Для создания купажей, растительные масла смешивали поэтапно, при этом каждое масло добавлялось при скорости вращения мешалки не менее 100 об/мин и при температуре 35–40°С в течение 15 минут. В результате исследования был составлен состав жирных кислот триглицеридов купажей растительных масел, который представлен в таблице 1. Анализ данных показал, что купажирование растительных масел позволило получить образцы с содержанием линолевой и линоленовой кислот на уровне (53 ± 3) мас [4].

В современной практике пищевой промышленности активно разрабатываются методики, которые позволяют продлевать свежесть и сохранять питательную стоимость продуктов питания. Особое внимание уделяется применению антиоксидантов, поскольку эти вещества эффективно препятствуют окислению жиров, что важно для поддержания качества пищи. Важно подчеркнуть роль растительных масел, которые служат ключевым источником жиров в диетах многих людей, в поддержании здорового питания и обеспечении организма необходимыми питательными веществами [10].

Исследование воздействия антиоксидантов на профиль жирных кислот в разнообразных сочетаниях растительных масел приобретает ключевое значение, учитывая их распространенное применение как в промышленной обработке продуктов, так и в кулинарии на дому [3]. Цель данного анализа заключается в выявлении идеальных параметров для эффективного использования антиоксидантов, что способствует не только повышению качества масел, но и увеличивает их срок службы. Это, в свою очередь, благоприятно влияет на пищевые качества продуктов и их значение в диете человека.

К тому же проведенный анализ органолептических характеристик, включающий цвет, аромат и вкус, для масляных смесей подтвердил соответствие всех изученных параметров установленным стандартам [9]. Это подчеркивает потенциальную пользу от нахождения оптимального применения антиоксидантов в создании высококачественных продуктов. Образцы масел были прозрачными и имели светло-желтый оттенок, что является характеристикой качественных растительных масел.

Для более наглядного представления результатов оценки запаха и вкуса купажей растительных масел, эти данные были отражены на рисунках 1 и 2. Анализ рисунка 1 отображает результаты оценки запаха, где представлены различные ароматические характеристики, обнаруженные в купажах масел. Анализ рисунка 1 демонстрирует результаты оценки вкуса, где представлены различные вкусовые оттенки, выявленные при анализе купажей.

Рис. 1. Профилограмма органолептической оценки запаха купажей растительных масел

Рис. 2. Профилограмма органолептической оценки вкуса купажей растительных масел

Таким образом, органолептическая оценка составленных купажей растительных масел подтвердила их соответствие требованиям к качеству. Полученные результаты позволяют делать вывод о высокой качественной характеристике этих масел, что является важным фактором при выборе продукта для использования в пищевой и косметической промышленности.

Результаты профилограмм показывают, что в подсолнечно-рыжиковом купаже присутствовал характерный травянистый аромат, однако его вкус практически не выделялся при оценке [11]. Кукурузно-рыжиковый купаж имел слабое присутствие горького и травянистого вкуса. Для изучения влияния термоокисления на органолептические свойства купажей, они были подвергнуты нагреванию при температуре 100°C в течение 8 часов в разных средах [7]. Результаты показали, что такая обработка практически не повлияла на изменение органолептических показателей.

Для определения степени окисления использовался метод активации перекисного окисления. Проба масла из каждого купажа была помещена в специальную камеру, где происходило насыщение кислородом. Затем проводилось измерение изменения содержания перекисей в масле с помощью химических реакций.

Результаты исследования показали, что стойкость к окислению растительных масел может значительно различаться в зависимости от их купажей. Некоторые купажи проявили высокую устойчивость к окислению, что свидетельствует о их хорошем качестве и длительном сроке годности. В то же время, некоторые купажи оказались менее стабильными и подверженными окислительным процессам [4].

Эти результаты позволяют более точно определить качество и стабильность растительных масел, что обеспечивает возможность выбора оптимальных маслопродуктов для различных применений [12]. Также, они могут быть использованы в разработке новых технологий и рецептур для производства пищевых продуктов и косметических средств, которые будут обладать повышенной стойкостью к окислению.

Для более детального анализа качества растительных масел после нагревания в азотной среде и в присутствии кислорода воздуха, были измерены показатели кислотного и перекисного чисел и содержание жирных кислот (таблица 2).

Таблица 2

Жирно-кислотный состав купажей растительных масел после термического окисления (8 ч)

Наименование кислоты	Содержание жирных кислот, мас. %
	Кукурузно-льняной купаж	Кукурузно-рыжиковый купаж	Подсолнечниково-рыжиковый купаж после обработки
Гексадекановая	7,2	5,3	6,0
Октадекановая	1,7	2,0	3,0
Октадеценовая	30,0	30,0	25,0
Октадекадневноя	50,0	48,0	55,0
Октадекатриеновая	5,0	6,0	5,0
Доказеновая	0,1	0,3	0,2
Неиндентифицированное соединение	6,0	8,4	5,8
Соотношение ɷ6: ɷ3	10:1	8:1	10:1

Купажи растительных масел, подвергнутые нагреванию в инертной среде, показали наиболее интенсивное увеличение перекисного и кислотного чисел (рисунок 3). Особенно высокие значения были обнаружены в подсолнечно-рыжиковом купаже, где перекисное число увеличилось на 74 %, а кислотное — на 108 %. Однако эти значения не превысили установленных норм, установленных Техническим регламентом Таможенного союза 024/2011 [2].

Результаты исследования показали, что нагревание купажей растительных масел в инертной среде может привести к увеличению перекисного и кислотного чисел. Это явление особенно заметно в случае подсолнечно-рыжикового купажа, где значения этих показателей увеличились на 74 % и 108 % соответственно. Однако, несмотря на такой рост, эти значения все же остались в пределах норм, установленных Техническим регламентом Таможенного союза 024/2011 [2]. Это свидетельствует о том, что подходящие технологические процессы и условия нагревания могут быть использованы для предотвращения превышения допустимых значений этих показателей.

Рис. 3. Изменение содержания перекисного (а) и кислотного (б) чисел при термическом окислении купажей растительных масел в инертной среде

Нагревание купажей растительных масел в окружающей среде с наличием кислорода способствует образованию первичных продуктов окисления липидов. Этот процесс наблюдается в большей степени и может иметь значительное влияние на структуру и свойства масел. Рисунок 6 иллюстрирует этот процесс и показывает, что при нагревании в кислородсодержащей среде происходит активное образование окисленных липидов. Это может привести к изменению химического состава масел, образованию вредных соединений и потере их питательных свойств. Таким образом, контроль окружающей среды при нагревании растительных масел является важным аспектом для обеспечения качества и безопасности продукции.

Исследования показали, что самая высокая скорость роста перекисного числа была характерна для подсолнечниково-рыжикового купажа, что является интересным результатом. На протяжении исследовательского периода, предельное установленное значение было превышено на 30 %, что говорит о значительной активности окислительных процессов в данном купаже. С другой стороны, кислотное число интенсивнее возрастало в кукурузно-льняном купаже и за период исследования достигло нормативного значения (0,6 мг KОН/кг) [10]. Эти результаты говорят о различных механизмах окисления жирных кислот в разных составах купажей.

После термического окисления исследования состава жирных кислот показали, что в течение 8 часов обработки в инертной среде и в присутствии кислорода воздуха существенных изменений содержания жирных кислот не было (рисунок 4).

Рис. 4. Изменение содержания перекисного (а) и кислотного (б) чисел при термическом окислении купажей растительных масел в среде, содержащей кислород

Исследование показало, что в условиях проведённого эксперимента жирные кислоты, насыщенные и ненасыщенные, устойчиво перенесли термическое воздействие, без заметных признаков окислительных изменений. Это открытие подчеркивает низкий риск формирования перекисных соединений и подтверждает стойкость жирных кислот к высоким температурам.

Такие выводы имеют значительную ценность для осмысления химических процессов, протекающих в жирных кислотах при их нагревании, особенно при создании смешанных составов для пищевой промышленности. Разработка этих продуктов требует глубокого понимания их устойчивости к окислению, чтобы обеспечить их качество и безопасность для потребителя.

Использование комбинаций различных растительных масел открывает новые горизонты в области здорового питания. Такой подход позволяет разрабатывать продукты с оптимальным составом, обогащенные важными для организма питательными элементами. Это становится ключом к поддержанию сбалансированного рациона и способствует укреплению здоровья.

Литература:

1. Адашев Б. Ш., Абдурахимов С. А., Ходжаев С. Ф. Анализ состава и свойств, осветленных светлых растительных масел с использованием местных глин // Universum: Технические науки. — 2021. — № 6 (87). — С.12–16.
2. Гусева Д. А., Прозоровская Н. Н., Широнин А. В., Санжаков М. А. и др. Антиоксидантная активность растительных масел с разным соотношением омега-6/омега-3 жирных кислот // Биомедицинская химия. — 2020. — Т. 56(3). — С. 342–350 с.
3. Долголюк И. В., Терещук Л. В., Трубникова М. А., Старовойтова К. В. Растительные Масла — Функциональные Продукты Питания // Техника и технология пищевых производств. — 2020. — № 2. — С.35–37.
4. Кулакова С. Н., Байков В. Г., Бессонов В. В., Нечаев А. П., Тарасова В. В. Особенности растительных масел и их роль в питании // Масложировая промышленность. — 2019. — № 3. — С. 16–20.
5. Масла растительные: методы анализа. — М.: Издательство стандартов, 2020. — 454 с.
6. Нечаев А. П. Ключевые тенденции в производстве масложировых продуктов // Продукты и прибыль. — 2021. — № 2. — С. 6–9.
7. Нечаев А. П. Научные основы технологий получения функциональных жировых продуктов нового поколения // Масла и жиры. — 2019. — № 8. — С. 26–27.
8. Нечаев А. П., Кочеткова А. А. Растительные масла функционального назначения // Масложировая промышленность. — 2019. — № 3. — С. 20–21.
9. Обухова Л. А., Гарагуля Е. Б. Растительные масла в питании. Сравнительный анализ [Электронный ресурс] // Потребительское общество АРГО. URL: https://www.argo-shop.com.ua/article-9182.html (дата обращения 12.01.2024).
10. Прокопенко Л. Г., Бойняжева Л. И., Павлова Е. В. Полиненасыщенные жирные кислоты в растительных маслах // Масложировая промышленность. — 2019. — № 2. — С. 11–12.
11. Салиханова Д,С., Исмоилова М. А., Сагдуллаева Д. С., Адашев Б. Ш., Кадирова Н. Б. Факторы, влияющие на процесс эмульгирования водно-жировых эмульсий. 2022.
12. Салиханова Д. С. Разработка новых композиционных углещелочных и глинистых адсорбентов для очистки хлопковых масел. Дисс. … доктора наук. — Ташкент, 2019.
13. Степычева Н. В., Фудько А. А. Купажированные растительные масла с оптимизированным жирнокислотным составом // Химия растительного сырья. — 2021. — № 2. — С. 27–33.
14. Терещук Л. В. Витаминно-антиоксидантная композиция для новых видов комбинированных масел // Известия вузов. Пищевая технология. — 2019. — № 5–6. — С. 42–44.
15. Шиков А. Н., Макаров В. Г., Рыженков В. Е. Растительные масла и масляные экстракты. Технология, стандартизация, свойства. — М.: Русский врач, 2004. — 264 с.