Analiza grup kwasów tłuszczowych i relacji między nimi

W literaturze tematu zamieszczone są informacje wskazujące, iż od analizy składu kwasów tłuszczowych, w celu wykrywania zafałszowań oliwy z oliwek, bardziej przydatna jest analiza grup kwasów tłuszczowych tj. sum nasyconych (NKT), nienasyconych (NNKT), jednonienasyconych (JNKT) i wielonienasyconcyh (WNKT) kwasów tłuszczowych oraz relacji między nimi. Według Jerzewskiej i Ptasznika do analizy zafałszowań oliwy z oliwek najbardziej przydatne są relacje kwasów C18:1/C18:2, sumy kwasów nienasyconych do sumy kwasów nasyconych (NNKT/NKT) oraz sumy kwasów nienasyconych do sumy kwasów wielonienasyconych (NNKT/WNKT) [2006]. W niniejszej pracy podjęto próbę sprawdzenia, czy analiza grup kwasów i relacji między nimi jest bardziej uzasadniona niż bezpośrednia analiza profilu kwasów tłuszczowych.

Na podstawie uzyskanych procentowych składów kwasów tłuszczowych próbek olejów i serii mieszanek obliczono sumy nasyconych (NKT), nienasyconych (NNKT), jenonienasyconych (JNKT) i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (WNKT) oraz relacje między tymi sumami. W załącznikach 8.3.4/1-6 przedstawione są otrzymane wartości sum oraz relacji między nimi dla próbek oliw z oliwek ekstra z pierwszego tłoczenia, oleju sojowego, słonecznikowego i rzepakowego oraz sporządzonych z ich użyciem serii mieszanek. Kiritsakis podał, że wartość minimalna relacji zawartości kwasów C18:1/C18:2 oraz sum kwasów NNKT/WNKT dla oliwy z oliwek ekstra z pierwszego tłoczenia powinna wynosić 7,0 [1998], natomiast według Ranalli i in. relacja kwasów nienasyconych do nasyconych powinna się mieścić w granicach 5,0-9,0 [1997]. Wiadomo, iż relacja kwasów C18:1/C18:2 związana jest z prawidłowym aromatem oliwy z oliwek [Boskou 2006].

Próbki oliw z oliwek ekstra z pierszego tłoczenia wykorzystane w przeprowadzonych w niniejszej pracy badaniach spełniły wszystkie powyższe wymagania. Wartości parametrów C18:1/C18:2 oraz NNKT/WNKT wynosiły odpowiednio 9,21 i 13,64

oraz 9,84 i 13,59, natomiast wartość parametru NNKT/NKT przyjmowała wartości 5,64 oraz 5,87. Obliczono ponadto współczynniki korelacji i współczynniki determinacji pomiędzy dodatkiem procentowym olejów z nasion a obliczonymi parametrami. Przy rozpatrywaniu większości parametrów uzyskano bardzo wysokie wartości bezwzględne współczynników korelacji. Dla parametrów takich jak JNKT, WNKT, NKT/JNKT, JNKT/NKT, JNKT/NNKT, WNKT/NKT, WNKT/NNKT, WNKT/JNKT oraz C18:2/C18:1 wartości bezwzględne współczynników korelacji były równe lub wyższe od 0,98. W przypadku zafałszowania olejem rzepakowym stwierdzono najwyższe wartości współczynników korelacji.

8.3.4. Obliczenie granicy wykrywalności zafałszowania oliwy z oliwek na podstawie profilu kwasów tłuszczowych

Granice wykrywalności olejów z nasion: sojowego, słonecznikowego i rzepakowego w oliwie z oliwek ekstra z pierwszego tłoczenia obliczono na podstawie wszystkich kwasów tłuszczowych, których zawartości oznaczono: palmitynowego, oleopalmitynowego, stearynowego, oleinowego, linolowego, linolenowego, arachidowego oraz eikozaenowego. Uzyskane wartości oraz obliczone wartości średnie przedstawione są w tab. 8/6.

Tab. 8/6. Obliczone granice wykrywalności zafałszowania oliwy z oliwek olejami z nasion na podstawie profilu kwasów tłuszczowych

Granica wykrywalności oleju sojowego [%] Granica wykrywalności oleju słonecznikowego [%] Granica wykrywalności oleju rzepakowego [%] Kwas tłuszczowy

1 2 Średnia 1 2 Średnia 1 2 Średnia

16:0 11,9% 8,2% 10,1% 9,4% 3,5% 6,4% 4,0% 4,0% 4,0% 16:1 6,0% 6,4% 6,2% 6,0% 5,7% 5,8% 33,2% 16,5% 24,9% 18:0 20,5% 49,2% 34,9% 22,5% 21,9% 22,2% 22,6% 15,9% 19,3% 18:1 1,8% 1,8% 1,8% 4,7% 5,4% 5,0% 10,1% 4,6% 7,4% 18:2 2,7% 2,2% 2,5% 4,8% 4,2% 4,5% 2,6% 2,3% 2,4% 18:3 9,5 2,5% 6,0% 28,8% 13,2% 21,0% 6,3% 2,7% 4,5% 20:0 >100% >100% - 77,4% 59,3% 68,4% >100% >100% - 20:1 >100% >100% - >100% >100% - 24,0% 20,8% 22,4%

Najniższe granice wykrywalności zafałszowania oliwy z oliwek olejami sojowym, słonecznikowym i rzepakowym, uzyskano na podstawie oznaczonych w seriach mieszanek zawartości kwasów tłuszczowych oleinowego i linolowego. Zafałszowanie olejem sojowym było możliwe do wykrycia na podstawie analizy zawartości kwasów oleinowego i linolowego odpowiednio na poziomie 1,8 i 2,5%. Granica wykrywalności oleju słonecznikowego i rzepakowego w oliwie przy wykorzystaniu uzyskanych zawartości tych dwóch kwasów wynosiły odpowiednio 5,0 i 4,5% oraz 7,4% i 2,4%.

Analiza zawartości kwasu linolenowego w seriach mieszanek pozwoliła na wykrycie zafałszowania oliwy z oliwek olejem rzepakowym i sojowym odpowiednio na poziomie 4,5 i 6,0%. Granica wykrywalności oleju słonecznikowego w przypadku tego parametru była znacznie wyższa i wynosiła 21%. Było to następstwem tego, że zawartość kwasu linolenowego w oliwie z oliwek i oleju słonecznikowym jest bardzo zbliżona. Wykrycie dodatku oleju słonecznikowego w oliwie z oliwek na niskim poziomie było możliwe natomiast na podstawie uzyskanych zawartości kwasów tłuszczowych palmitynowego i oleopalmitynowego. Kwas palmitynowy okazał się przydatny również do wykrycia zafałszowania olejem rzepakowym, natomiast kwas oleopalmitynowy do wykrycia zafałszowania olejem sojowym.

Podsumowując można stwierdzić, że na podstawie analizy składu kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej, spośród olejów sojowego słonecznikowego i rzepakowego najłatwiej wykryć w oliwie z oliwek dodatek oleju sojowego, przy czym najniższą granicę wykrywalności uzyskano na podstawie analizy zawartości kwasu oleinowego (1,8%). Na podstawie jedynie analizy profilu kwasów tłuszczowych trudne jest do wykrycia zafałszowanie oliwy olejem słonecznikowym. W przeprowadzonych badaniach najniższą granice wykrywalności w oliwie tego dodatku dla oleju słonecznikowego, wynoszącą 4,5%, uzyskano analizując zawartość kwasu linolowego.

Christopoulou i in. [2004] stwierdzili również, że przy wykorzystaniu oznaczania składu kwasów tłuszczowych łatwiej jest wykryć zafałszowanie oliwy z oliwek olejem sojowym i rzepakowym, niż olejem słonecznikowym. Według ustaleń autorów, analiza składu kwasów tłuszczowych może znaleźć zastosowanie do wykrywania zafałszowań oliwy z oliwek takimi olejami jak olej sojowy, z orzechów włoskich, rzepakowy i arachidowy na poziomie poniżej 5%, natomiast nie pozwala na wykrycie zafałszowania oliwy z oliwek na tym poziomie olejami słonecznikowym, bawełnianym, kukurydzianym, sezamowym, krokoszowym, z orzechów włoskich, czy migdałowym. W przeprowadzonych przez Christopoulou i in. badaniach, olej sojowy i rzepakowy wykrywano w oliwie z oliwek na poziomie 2%, natomiast wykrycie oleju słonecznikowego nie było możliwe na poziomie niższym niż 5%. W niniejszej pracy wykryto dodatek oleju rzepakowego i sojowego na poziomie 2,4 i 2,5%. Granica wykrywalności w oliwie oleju słonecznikowego (4,5%) uzyskana w niniejszej pracy była nieco niższa niż w przypadku badań Christopoulou i in. Stwierdzili oni, że przy wykorzystaniu kwasu linolenowego możliwe jest wykrycie zafałszowania oliwy z oliwek olejami sojowym i rzepakowym na poziomie dodatku 2%, a w przypadku oleju z orzechów włoskich nawet na poziomie 1%.

Z badań analizowanych w niniejszej pracy wynika, iż niższe granice wykrywalności olejów z nasion: sojowego, słonecznikoweo i rzepakowego uzyskuje się w przypadku analizowania zawartości kwasów oleinowego i linolowego niż kwasu linolenowego. Wyjątek stanowiła jedna z oliw z oliwek zafałszowana olejem rzepakowym, zafałszowanie której przy wykorzystaniu kwasu oleinowego było możliwe dopiero na poziomie 10,1%. Christopoulou i in podali ponadto, że o zafałszowaniu oliwy z oliwek olejem rzepakowym można wnioskować na podstawie zawartości kwasu erukowego [Christopoulou i in. 2004].

Obliczanie granic wykrywalności umożliwia wyznaczenie najniższego możliwego do wykrycia dodatku fałszującego oliwę z oliwek, ale uzyskane wyniki dotyczą jednej konkretnej oliwy i nie uwzględniają zróżnicowania składu kwasów tłuszczowych różnych oliw z oliwek. Zróżnicowanie to jest natomiast uwzględnione w Rozporządzeniu (EWG) Nr 2568/91. Dlatego też, pomimo iż niższe granice wykrywalności uzyskuje się w przypadku analizy zawartości kwasów oleinowego i linolowego niż dla kwasu linolenowego, wartości dozwolone przepisami unijnymi zostają przekroczone przy niższym poziomie dodatku fałszującego oliwę z oliwek w przypadku rozważania kwasu linolenowego, niż kwasu oleinowego czy linolowego. Wynika to z konieczności ustalenia w przepisach unijnych szerokich przedziałów dozwolonych zawartości dwóch ostatnich kwasów, ze względu na duże ich zróżnicowanie z oliwach z oliwek.

8.3.5. Obliczenie granicy wykrywalności zafałszowania oliwy z oliwek na podstawie grup kwasów tłuszczowych i ich relacji

Na podstawie obliczonych grup kwasów tłuszczowych oraz relacji między nimi, oznaczonych dla próbek olejów i serii ich mieszanek metodą chromatografii gazowej, wyznaczono granice wykrywalności olejów z nasion w oliwie z oliwek, w celu porównania ich z granicami wykrywalności wyznaczonymi bezpośrednio na podstawie analizy zawartości kwasów tłuszczowych. Uzyskane wartości granic wykrywalności oraz obliczone na podstawie dwóch oliw wartości średnie („średnie I-III”) przedstawione są w tab. 8/6. Na podstawie średnich uzyskanych przy uwzględnieniu jednego rodzaju oleju fałszującego obliczono globalną średnią granice wykrywalności uwzględniającą wszystkie trzy rodzaje dodatku („średnia I-III”). Dla przypomnienia NKT, NNKT, JNKT, WNKT oznaczały odpowiednio sumę nasyconych, nienasyconych, jednonienasyconych oraz wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Poziom dodatku fałszującego był możliwy do wykrycia na poziomie poniżej 10% przy wykorzystaniu następujących parametrów: JNKT, WNKT, NKT/JNKT,

NNKT/JNKT, JNKT/NKT, JNKT/NNKT, WNKT/NKT, WNKT/NNKT, WNKT/JNKT oraz C18:2/C18:1.

Wykrycie oleju słonecznikowego było możliwe już na poziomie poniżej 2% przy wykorzystaniu parametrów JNKT, WNKT, JNKT/NNKT, WNKT/NKT, WNKT/NNKT. Najniższą granicę wykrywalności oleju sojowego, wynoszącą 1,2%, uzyskano analizując wartości parametru WNKT/NKT. Była to jednocześnie najniższa wyznaczona granica wykrywalności w oliwie z oliwek fałszujących olejów z nasion z wykorzystaniem obliczonych wartości sum kwasów i relacji między nimi. Wykrycie oleju sojowego w oliwie z oliwek przy wykorzystaniu parametru JNKT/NNKT było możliwe na poziomie 1,4%. Najniższa granica wykrywalności oleju rzepakowego w oliwie z oliwek, uzyskana przy wykorzystaniu relacji C18:2/C18:1,wynosiła 2,8%.

Tab. 8/7. Obliczone granice wykrywalności zafałszowania oliwy z oliwek olejami z nasion wyznaczonych na podstawie grup kwasów tłuszczowych i relacji między nimi

Granica wykrywalności oleju sojowego [%] Granica wykrywalności oleju słonecznikowego [%] Granica wykrywalności i oleju rzepakowego [%] Kwas tłuszczowy 1 2 ^Średnia I ^{1 2} Średnia II ^{1 2} Średnia III Średnia I-III NKT 31,3% 15,2% 23,2% 16,1% 3,8% 9,9% 11,1% 8,3% 9,7% 14,2% NNKT 31,3% 15,2% 23,2% 16,1% 3,8% 9,9% 11,1% 8,3% 9,7% 14,2% JNKT 1,6% 1,7% 1,7% 4,7% 5,2% 4,9% 8,7% 4,6% 6,6% 4,4% WNKT 0,7% 2,2% 1,5% 5,0% 4,3% 4,7% 3,8% 3,1% 3,4% 3,2% NKT/NNKT 31,6% 15,3% 23,5% 17,0% 4,1% 10,5% 11,5% 8,3% 9,9% 14,6% NKT/JNKT 3,0% 6,8% 4,9% 6,3% 3,8% 5,1% 15,5% 12,6% 14,0% 8,0% NKT/WNKT 28,3% 30,8% 29,6% 37,7% 41,9% 39,8% 10,2% 15,9% 13,1% 27,5% NNKT/JNKT 6,6% 6,8% 6,7% 5,4% 5,1% 5,2% 4,8% 3,4% 4,1% 5,3% NNKT/WNKT 26,3% 31,4% 28,9% 38,0% 43,2% 40,6% 10,7% 18,1% 14,4% 30,0% JNKT/WNKT 26,2% 31,7% 28,9% 37,8% 43,4% 40,6% 10,8% 18,0% 14,4% 30,0% NNKT/NKT 29,5% 14,3% 21,9% 11,4% 3,7% 7,6% 9,6% 9,1% 9,3% 13,0% JNKT/NKT 6,2% 2,8% 4,5% 10,2% 4,5% 7,4% 11,8% 11,4% 11,6% 7,8% JNKT/NNKT 1,1% 1,7% 1,4% 5,2% 5,5% 5,4% 4,3% 3,2% 3,7% 3,5% WNKT/NKT 0,5% 2,6% 1,5% 2,0% 0,4% 1,2% 7,4% 6,5% 7,0% 3,2% WNKT/NNKT 0,7% 2,2% 1,5% 5,7% 5,0% 5,4% 3,7% 3,2% 3,5% 3,5% WNKT/JNKT 6,5% 7,2% 6,8% 5,2% 5,2% 5,2% 4,4% 3,3% 3,9% 5,3% C18:2/C18:1 7,7% 7,2% 7,4% 5,2% 5,2% 5,2% 3,5% 2,0% 2,8% 5,1% C18:1/C18:2 22,2% 30,1% 26,2% 38,5% 45,2% 41,8% 8,1% 16,5% 12,3% 26,77% Objaśnienia:

NKT - suma nasyconych kwasów tłuszczowych, NNKT – suma nienasyconych kwasów tłuszczowych, JNKT – suma jednonienasyconych kwasów tłuszczowych, WNKT – suma wielonienasyconych kwasów tłuszczowych.

W przypadku olejów sojowego i słonecznikowego granice wykrywalności uzyskane przy wykorzystaniu grup kwasów tłuszczowych lub relacji między nimi były niższe niż granice wykrywalności obliczone bezpośrednio na podstawie kwasów tłuszczowych, co wskazuje na przewagę analizy danych wtórnych, obliczonych na podstawie składu kwasów tłuszczowych. Najniższa granica wykrywalności oleju sojowego i słonecznikowego w oliwie obliczona bezpośrednio przy wykorzystaniu kwasów tłuszczowych wnosiła odpowiednio 1,8 i 4,5%. Parametry JNKT/NNKT i WNKT/NKT umożliwiły wykrycie dodatku odpowiednio oleju sojowego i słonecznikowego na poziomie 1,4% i 1,2%. Najniższa granica wykrywalności oleju rzepakowego w oliwie z oliwek, uzyskana przy wykorzystaniu relacji C18:2/C18:1, wynosiła 2,8% i była nieznacznie wyższa od wyznaczonej bezpośrednio na podstawie kwasów tłuszczowych. Najniższa bowiem granica wykrywalności w oliwie z oliwek oleju rzepakowego, wynosząca 2,4%, obliczona została w przypadku analizy zawartości kwasu linolowego.

Podsumowując, można stwierdzić, iż obliczenie granic wykrywalności na podstawie sum kwasów tłuszczowych i relacji między nimi pozwala na uzyskanie nieco niższych lub zbliżonych poziomów w zależności od użytego do zafałszowania oliwy z oliwek oleju z nasion, w porównaniu z tymi uzyskanymi w przypadku obliczania ich bezpośrednio na podstawie profilu kwasów tłuszczowych.

Obliczanie sum kwasów tłuszczowych i relacji między nimi jest więc wyraźnie uzasadnione w przypadku oliw z oliwek fałszowanych olejem słonecznikowym. Granica wykrywalności zafałszowania oliwy z oliwek na podstawie bezpośredniej analizy składu kwasów tłuszczowych jest bowiem szczególnie wysoka w przypadku tego oleju. Granice wykrywalności zafałszowania oliwy z oliwek olejem sojowym i rzepakowym przy wykorzystaniu bezpośredniej analizy składu kwasów tłuszczowych, bądź analizy sum kwasów tłuszczowych i relacji między nimi są zbliżone.