Συγκριτική μελέτη εμπλουτισμένων και μη ελαίων με ενόργανες τεχνικές και χημειομετρία

Κουμούτση, Ευαγγελία; Χριστόπουλος, Δημήτριος Παναγιώτης

Comparative study of enriched and non-enriched edible oils using instrumental techniques and chemometrics

Πτυχιακή εργασία

Author

Κουμούτση, Ευαγγελία

Χριστόπουλος, Δημήτριος Παναγιώτης

Date

2024-09-19

Advisor

Σινάνογλου, Βασιλεία

Πτυχιακή Εργασία (1.773Mb)

Keywords

Εδώδιμα φυτικά έλαια ; Εμπλουτισμός ; Θερμική επεξεργασία ; Φασματοσκοπία IR ; Χρωματομετρία ; Οξειδωτική σταθερότητα

Abstract

Στην σύγχρονη επιστήμη και τεχνολογία τροφίμων, ο εμπλουτισμός των ελαίων με αντιοξειδωτικά, βιταμίνες και άλλες βιοδραστικές ουσίες είναι κρίσιμης σημασίας για την ενίσχυση της διατροφικής αξίας, της οξειδωτικής σταθερότητας και της συντηρησιμότητάς τους, ιδιαίτερα για έλαια τα οποία έχουν υποστεί διεργασίες που τα υποβαθμίζουν, όπως ο εξευγενισμός. Η παρούσα μελέτη επικεντρώθηκε στην ανάλυση των εμπλουτισμένων και μη εμπλουτισμένων δειγμάτων σησαμελαίου και πυρηνελαίου πριν και μετά τη θερμική επεξεργασία σε φούρνο στους 85 και 110 οC, καθώς και μετά από διαδικασία τηγανίσματος. Σκοπός του εμπλουτισμού των ελαίων ήταν η αύξηση της οξειδωτικής τους σταθερότητας με την προσθήκη βιοδραστικών ουσιών. Για την επίτευξη των στόχων της έρευνας, χρησιμοποιήθηκαν συνδυασμένες ενόργανες μέθοδοι ανάλυσης, περιλαμβάνοντας φασματοσκοπία υπερύθρου με την τεχνική της αποσβένουσας ολικής ανάκλασης (ATR-FTIR) και χρωματομετρία για τον προσδιορισμό των παραμέτρων του χρώματος με το σύστημα CIELab. Αυτές οι μέθοδοι χρησιμοποιήθηκαν για να εκτιμηθεί η επίδραση των θερμικών επεξεργασιών στη σύσταση και το χρώμα των ελαίων, η επίδραση του εμπλουτισμού στη σταθερότητα τους, καθώς και για τη συγκριτική μελέτη των διαφόρων, εμπλουτισμένων και μη, δειγμάτων ελαίων. Η μελέτη αποκάλυψε ότι η θερμική επεξεργασία επηρέασε την ποιότητα των ελαίων με διαφορετικούς τρόπους. Το σησαμέλαιο εμφάνισε μειωμένη οξειδωτική σταθερότητα, με αυξημένο σχηματισμό υδροϋπεροξειδίων, ισομερίωση των cis διπλών δεσμών προς trans και έντονες μεταβολές χρώματος. Το πυρηνέλαιο εμφάνισε μεγαλύτερη θερμοανθεκτικότητα, αν και παρατηρήθηκαν σημαντικές χρωματικές μεταβολές. Επιπλέον, ο εμπλουτισμός με τρούφα επιβράδυνε τις οξειδωτικές αλλοιώσεις στο πυρηνέλαιο, ενώ η προσθήκη ασταξανθίνης ενίσχυσε την σταθερότητα του σησαμελαίου. Ωστόσο, η προσθήκη β-καροτενίου στο σησαμέλαιο επιτάχυνε τις οξειδωτικές αντιδράσεις, λόγω της θερμοευαισθησίας του. Η μελέτη καταδεικνύει ότι η ποιότητα των φυτικών ελαίων επηρεάζεται σημαντικά από τη θερμική επεξεργασία. Ο εμπλουτισμός μπορεί να ενισχύσει την οξειδωτική τους σταθερότητα, αν και η επίδρασή του εξαρτάται σημαντικά από παράγοντες όπως το είδος του ελαίου και την φύση της βιοδραστικής ουσίας.

Abstract

In modern food science and technology, the enrichment of oils with antioxidants, vitamins, and other bioactive compounds is crucial for enhancing their nutritional value, oxidative stability, and shelf life, particularly for oils that have undergone processes that degrade these elements, such as refining. This study focused on analyzing enriched and non-enriched samples of sesame oil and olive pomace oil before and after thermal processing in an oven at 85 and 110 °C, as well as after frying. The aim of the enrichment was to increase their oxidative stability by adding bioactive compounds. To achieve the research objectives, combined instrumental methods were used, including infrared spectroscopy with attenuated total reflectance (ATR-FTIR) and colorimetry for determining color parameters using the CIELab system. These methods were employed to assess the impact of thermal processing on the composition and color of the oils, the effect of enrichment on their stability, and to conduct a comparative study of different enriched and non-enriched oil samples. The study revealed that thermal processing affected the quality of the oils in different ways. Sesame oil exhibited reduced oxidative stability, with increased formation of hydroperoxides, isomerization of cis double bonds to trans, and significant color changes. Olive pomace oil showed greater heat resistance, although significant color changes were observed. Additionally, enrichment with truffle slowed down oxidative deterioration in olive pomace oil, while the addition of astaxanthin enhanced the stability of sesame oil. However, the addition of β-carotene to sesame oil accelerated oxidative reactions due to its thermal sensitivity. The study demonstrates that the quality of vegetable oils is significantly affected by thermal processing. Enrichment can enhance their oxidative stability, though its effect depends significantly on factors such as the type of oil and the nature of the bioactive compound.