Ocena wpływu dodatku ekstraktu z wytłoków nasion roślin oleistych

Próbki oleju lnianego z dodatkami ekstraktów z wytłoków nasion lnu, wiesiołka i czarnuszki siewnej w ilości 0,05%, 0,1% oraz 0,2% suchej masy ekstraktu w stosunku do masy oleju poddano testom przyspieszonego starzenia w temperaturze 40°C. W tabeli 38 oraz na wykresach 39-41 przedstawiono otrzymane wartości.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 kontrolna L70:W25:CZ5 L70:W28:CZ2 L70:W29:CZ1 L50:W50 L70:W30 L90:W10 stopień utlenienia [%]

153

Tabela 38. Zmiany oksydacyjne oleju lnianego z dodatkiem ekstraktów z wytłoków nasion lnu, wiesiołka oraz czarnuszki siewnej podczas przechowywania w temperaturze 40°C [średnia ± odchylenie standardowe]

kontrolna

+ekstrakt z wytłoków nasion lnu (EL)

+ekstrakt z wytłoków nasion wiesiołka (EW)

+ekstrakt z wytłoków nasion czarnuszki siewnej (ECZ) Wyróżnik ^Czas [dni] ^{0,05% 0,1% 0,2% 0,05% 0,1% 0,2% 0,05% 0,1% 0,2%} LOO [meq O₂ /kg oleju] 0 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,00 0,93 ± 0,04 7 2,01 ± 0,01 2,03 ± 0,06 2,56 ± 0,00 0,95 ± 0,02 2,21 ± 0,14 2,83 ± 0,91 2,86 ± 0,25 1,89 ± 0,02 1,72 ± 0,02 2,28 ± 0,01 14 24,34 ± 0,86 36,54 ± 0,11 32,48 ± 0,31 8,97 ± 0,01 41,97 ± 0,02 32,17 ± 1,50 52,02 ± 0,00 44,90 ± 0,08 44,42 ± 1,14 49,84 ± 0,10 21 83,27 ± 6,28 90,64 ± 0,01 79,45 ± 0,09 21,34 ± 0,05 99,49 ± 3,92 83,70 ± 1,59 122,40 ± 0,29 96,32 ± 0,04 99,77 ± 2,78 125,86 ± 0,06 LA 0 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 0,24 ± 0,00 7 1,12 ± 0,01 0,71 ± 0,01 0,73 ± 0,03 0,80 ± 0,04 0,81 ± 0,06 0,73 ± 0,04 2,48 ± 0,04 0,73 ± 0,02 0,73 ± 0,06 1,47 ± 0,06 14 5,51 ± 0,25 6,30 ± 0,04 4,17 ± 0,02 1,37 ± 0,04 6,60 ± 0,04 4,37 ± 0,04 8,09 ± 0,00 6,90 ± 0,03 7,10 ± 0,13 6,53 ± 0,04 21 15,11 ± 0,57 17,71 ± 0,03 13,21 ± 0,01 2,53 ± 0,01 18,71 ± 0,11 10,21 ± 0,02 23,54 ± 0,13 18,84 ± 0,18 18,78 ± 0,32 27,22 ± 0,60 TOTOX 0 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 7 5,15 4,77 5,85 2,70 5,23 6,39 8,20 4,50 4,16 6,03 14 54,19 79,38 69,13 19,31 90,54 68,70 112,14 96,71 95,94 106,22 21 181,64 198,99 172,11 45,21 217,68 177,61 268,34 211,48 218,32 278,95

154

Wykres 39. Wpływ dodatku ekstraktów z wytłoków nasion roślin oleistych na zasięg pierwotnych zmian oksydacyjnych w oleju lnianym w warunkach przyspieszonego starzenia

Spośród zastosowanych ekstraktów z wytłoków nasion roślin oleistych jedynie ekstrakt z wytłoków z nasion lnu w ilości 0,2% hamował powstawanie nadtlenków w stosunku do próby kontrolnej w całym okresie przechowywania (wykres 39). Ekstrakt z wytłoków lnainych zastosowany w ilości 0,1% wykazał nieznaczny efekt ochronny jedynie w końcowej fazie eksperymentu. Pozostałe ekstrakty wykazały prooksydacyjny charakter. Najbardziej proutleniające działanie zanotowano w próbach z najwyższym stężeniem ekstraktu z wytłoków nasion wiesiołka i czarnuszki siewnej (0,2%), które we wcześniejszych badaniach (rozdział 7.2.1) wykazały silne właściwości przeciwutleniające.

Podobne wyniki otrzymali Peschel i współautorzy [2007], którzy wykazali wysokie właściwości przeciwutleniające ekstraktu z wytłoków nasion wiesiołka testem z rodnikiem DPPH oraz wysoką zawartość związków fenolowych, natomiast w teście Rancimat stwierdzili działanie prooksydacyjne ekstraktu. Przyczyną mogła być nietrwałość związków o właściwościach przeciwutleniających zawartych w ekstrakcie z wytłoków nasion wiesiołka w warunkach podwyższonej temperatury.

Oznaczone zawartości wtórnych produktów utleniania w próbkach oleju lnianego z dodatkiem ekstraktów z wytłoków nasion roślin oleistych przedstawiono na wykresie 40. Aktywność przeciwutleniającą w zakresie hamowania powstawania związków karbonylowych wykazał ekstrakt z wytłoku lnianego dodany w ilości 0,1% oraz 0,2% oraz ekstrakt z wytłoku z nasion wiesiołka zastosowany w ilości 0,1% w stosunku do masy oleju. Najsilniejsze działanie proutleniające wykazał, tak jak w przypadku powstawania nadtlenków, ekstrakt z wytłoków nasion wiesiołka i czarnuszki siewnej zastosowany w ilości 0,2%.

0 20 40 60 80 100 120 0 7 14 21 L O O [ m eq O² /k g ]

okres przechowywania w temperaturze 40°C [dni]

ECZ 0,2% EW 0,2% EW 0,05% ECZ 0,1% ECZ 0,05% EL 0,05% EW 0,1% kontrolna EL 0,1% EL 0,2%

155

Prooksydacyjne działanie ekstraktów może być także spowodowane przekroczeniem optymalnego stężenia przeciwutleniaczy w układzie. Liczne prace naukowe dowodzą bowiem, iż przeciwutleniacze są skuteczne jedynie w określonym, charakterystycznym dla siebie zakresie stężeń [Evans, Kodali i Addis 2002].

Wykres 40. Wpływ dodatku ekstraktów z wytłoków nasion roślin oleistych na zasięg wtórnych zmian oksydacyjnych w oleju lnianym w warunkach przyspieszonego starzenia

Co więcej, istotny wpływ na wynik badania może mieć temperatura prowadzenia eksperymentu. W badaniach de Leonardis, Macciola i di Rocco [2003] olej słonecznikowy tłoczony na zimno stabilizowano związkami fenolowymi wyekstrahowanymi z nasion słonecznika. W temperaturze 110°C efekt ochronny dodatku ekstraktów oceniano na poziomie 41% i 118% w stosunku do próby kontrolnej, przy czym efektywność dodatku BHA wyniosła jedynie 38%. Z kolei badanie przeprowadzone w temperaturze 30°C wykazało istotnie niższy współczynnik efektywności ochronnej obydwu ekstraktów związków fenolowych (11 i 15%) oraz BHA (1%).

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że aktywność przeciwutleniająca poszczególnych ekstraktów z wytłoków nasion roślin oleistych jest zbliżona w odniesieniu do pierwotnych i wtórnych produktów utleniania (tabela 38). 0,2%-owy dodatek ekstraktu z wytłoku lnianego był efektywny w hamowaniu zarówno procesów utleniania, jak i rozpadu produktów oksydacji. 0,1%-owy dodatek ekstraktu z wytłoku lnianego oraz 0,1%-owy dodatek ekstraktu z wytłoku nasion wiesiołka był nieco bardziej skuteczny w ograniczaniu tworzenia się wtórnych związków oksydacyjnych niż pierwotnych związków. Z kolei dodatek

0 10 20 30 0 7 14 21 LA

okres przechowywania w temperaturze 40°C [dni]

ECZ 0,2% EW 0,2% ECZ 0,05% ECZ 0,1% EW 0,05% EL 0,05% kontrolna EL 0,1% EW 0,1% EL 0,2%

156

pozostałych ekstraktów wykazywał efekt proutleniający zarówno w stosunku do powstawania nadtlenków, jak i związków karbonylowych.

W badaniach prowadzonych przez Mińkowskiego i in. [2013] dodatek do oleju lnianego preparatów związków fenolowych o charakterze hydrofobowym wyizolowanych z wytłoków lnianych powodował wydłużenie okresu indukcji wyznaczonego testem Rancimat. Jednakże efekt ochronny był stosunkowo niewielki. Ponadto, dodatek preparatów powodował wzrost zdolności wygaszania rodnika DPPH, która była istotnie zależna od zastosowanej dawki dodatku.

Biorąc pod uwagę rodzaj nasion, z którego otrzymano ekstrakt, najniższym stopniem utlenienia po 21 dniach inkubacji w temperaturze 40°C wyliczonym na podstawie parametru TOTOX charakteryzowały się próbki oleju lnianego z dodatkiem ekstraktów z wytłoków lnianych > z nasion wiesiołka > z nasion czarnuszki siewnej (wykres 41). W przypadku próbek z ekstraktem z wytłoków lnianych stwierdzono silną dodatnią korelację między zawartością ekstraktu a stabilnością oksydatywną próbki wyrażoną jako różnica w stopniu utlenienia próby kontrolnej i próby z dodatkiem (r=0,986). W przypadku dodatku ekstraktu z wytłoków nasion czarnuszki siewnej korelacja była silna i ujemna (r=-0,971).

Wykres 41. Stopień utlenienia próbek oleju lnianego po 21 dniach inkubacji w temperaturze 40°C z dodatkiem ekstraktów z wytłoków nasion lnu, wiesiołka oraz czarnuszki siewnej, obliczony na podstawie wartości TOTOX [%]

0 20 40 60 80 100 120 140 160 kontrolna ECZ 0,2% ECZ 0,1% ECZ 0,05% EW 0,2% EW 0,1% EW 0,05% EL 0,2% EL 0,1% EL 0,05% stopień utlenienia [%]

157

Wysoki efekt ochronny ekstraktu z wytłoków lnianych w stosunku do oleju lnianego może wynikać z substancji stabilizujących zawartych w nasionach lnu. W badaniach prowadzonych przez Malcolmsona, Przybylskiego i Dauna [2000; 2001] zaobserwowano, że zmielone siemię lniane nie ulega żadnym zmianom oksydacyjnym przez 20 miesięcy przechowywania w warunkach magazynowych. Podczas tłoczenia oleju znaczna część natywnych przeciwutleniaczy (głównie związków fenolowych) pozostaje w wytłoku. Usunięcie związków fenolowych eliminuje je z roli synergenta w stosunku do tokoferoli, co w efekcie obniża stabilność oleju. Dodatek ekstraktów z wytłoków nasion do oleju może zapewniać powrót do naturalnej równowagi przeciwutleniaczy, jaka jest w nieodolejonych nasionach.

7.2.4. Ocena wpływu dodatku ekstraktu z rozmarynu i BHT na stabilność oksydatywną