Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury za pomocą handlowego krzemianu magnezu

Pełen tekst

(1)Zeszyty Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie Naukowe Towaroznawstwo. 874 Kraków 2011. Bronisław Buczek. Katedra Chemii Ogólnej. Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury za pomocą handlowego krzemianu magnezu 1. Wprowadzenie Adsorpcja jako operacja dyfuzyjna jest uniwersalną metodą umożliwiającą usunięcie zanieczyszczenia z fazy gazowej lub ciekłej, które następnie można przekształcić w produkt handlowy lub zawrócić do procesu technologicznego [Kuropka 1988]. Zjawisko adsorpcji wykorzystuje się również do eliminacji wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń powstałych w mediach smażalniczych podczas termicznej obróbki żywności. W procesie adsorpcyjnym na różnych adsorbentach (węgiel aktywny, tlenek glinowy, żel krzemionkowy, ziemie odbarwiające, krzemian wapnia lub magnezu) z oleju posmażalniczego można usunąć produkty jego degradacji powstałe w wyniku działania wysokiej temperatury, światła oraz wpływu wilgoci pochodzącej ze smażonego produktu. Rys. 1 przedstawia ideę adsorpcyjnego oczyszczania mediów posmażalniczych. Najczęściej używane adsorbenty, stosowane jako materiały filtracyjne, zatrzymują (adsorbują) takie związki, jak wolne kwasy tłuszczowe, substancje barwne, polarne oraz produkty polimeryzacji. Poza tym usuwane są rozpuszczalne składniki frytury, tj. środki powierzchniowo czynne czy prekursory polimerów (które powstają w podgrzanym oleju smażalniczym). Dzięki zastosowaniu oczyszczania adsorpcyjnego można obniżyć szybkość degradacji medium smażalniczego [Blumenthal 1996, s. 429–481]..

(2) Bronisław Buczek. 6. Adsorbenty zatrzymują zatem produkty przemian hydrolitycznych, utleniania oraz polimeryzacji, jak również związki barwne. Oczyszczanie adsorpcyjne poprawia zapach i smak frytury smażalniczej po procesie oczyszczania. Krzemian magnezu. Olej po smażeniu. Mieszalnik. Zbiornik pośredni. Filtr. Oczyszczony olej do smażenia. Rys. 1. Schemat adsorpcyjnego oczyszczania oleju posmażalniczego Źródło: opracowanie własne.. Na rynku amerykańskim, przodującym w tej dziedzinie, dostępnych jest wiele komercyjnych adsorbentów, które można stosować do oczyszczania zużytego medium smażalniczego. Wiele z nich testowano ze względu na zdolność sorpcyjną wobec różnych składników olejów smażalniczych [Lin, Akoh i Reynolds 1998, s. 1; Lin, Akoh i Reynolds 2001, s. 159; Miyagi i Nakajima 2003, s. 91]. W tabeli 1 przedstawiono właściwości i charakterystyki dostępnych materiałów adsorpcyjno‑filtracyjnych. Nie wszystkie adsorbenty nieorganiczne nadają się jednak do wykorzystania w procesie oczyszczania mediów po smażeniu żywności. Ich zdolność sorpcyjna związana jest przede wszystkim z polarnością powierzchni, liczbą miejsc aktywnych, powierzchnią właściwą, porowatością, wielkością cząstek, odczynem oraz zawartością wilgoci [Zhu, Yates i Caldwell 1994, s. 189]. Do niekorzystnych efektów traktowania olejów posmażalniczych, szczególnie materiałami nieorganicznymi, należy zaliczyć wymywanie różnych form rozdrobnionych materiałów, jak również wypłukiwanie metali do oleju smażalniczego [Blumenthal 1996, s. 429–481]..

(3) Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury…. 7. Tabela 1. Właściwości i skład adsorbentów występujących na rynku amerykańskim Nazwa. Skład. Właściwości. Producent. produkt z ziem okrzemkowych, gęstość 6–10 lbs/ft3, wymiar Celite Corp. cząstek 16–20 μ, pH 9,0–10,5; Lompoc, PA biały proszek. Silasorb. krzemian wapnia. Britesorb. krzemionka, R 100, amorficzny, biały, wodorotlenek glinu, bezzapachowy proszek woda. Hubersorb 600. krzemian wapnia. 6 μ, pH 10, amorficzny, biały, bezzapachowy proszek. Purify. glinokrzemian, kwas cytrynowy. wymiar cząstek 2 μ. Frypowder. porowaty riolit, kwas cytrynowy, woda. Square Deal Development, LL.C. Lutcher, LA. biały, granulat, bezzapachowy proszek. MirOil Corp., Allentown, PA. Magnesol. krzemian magnezu. syntetyczny, forma uwodniona, Dallas Group biały, bezzapachowy proszek Jeffersonville, IN. Activated carbon. węgiel aktywny. 95% 325 mesh, czarny granulowany proszek. PQ Corp. Valley Forge, PA J.M. Huber Corp., Havre de Grace, MD. Calgon Carbon Corp., Pittsburgh, PA. Źródło: [Lin, Akoh i Reynolds 1998, s. 1].. Ze względu na barwę adsorbentów nieorganicznych (w większości są to proszki o białej barwie) zjawisko wypłukiwania jest niezauważalne gołym okiem. Niedokładne odfiltrowanie takiego adsorbentu z tłuszczu może doprowadzić do problemów zdrowotnych konsumenta spożywającego smażone w uzdatnionym oleju produkty. Mechanizm reakcji wymywania atomów sodu do medium smażalniczego przedstawiono poniżej: O. H3C(H2C)7HC CH(CH2 )7 C OH + Na+ krzemian kwas oleinowy O. H3C(H2C)7HC. CH(CH2 )7 C. H2O. ONa + wolny krzemian. Przeciw takiemu oczyszczaniu adsorpcyjnemu przemawia również brak dobrego sprzętu do filtracji, odpowiednich rozporządzeń prawnych, jak również stosunkowo wysoki koszt procesu..

(4) 8. Bronisław Buczek. Wykonano wiele prób oczyszczania zużytych olejów smażalniczych za pomocą adsorbentów [Buczek i Chwiałkowski 2004, s. 142; Cooke 2004, s. 135; Cooke 2006, s. 399; Cooke 2007, s. 326; Lin, Akoh i Reynolds 1998, s. 1; Lin, Akoh i Reynolds 2001, s. 159; Yates i Caldwell 1992, s. 894; Yates i Caldwell 1993, s. 507]. Autorzy prac jako filtry stosowali głównie adsorbenty mineralne. Używanie tego rodzaju adsorbentów na dużą skalę stwarza problem utylizacji zużytych środków po procesie. Zaolejone adsorbenty stają się trudnym do neutralizacji odpadem. Próbuje się je dodawać do wszelkiego rodzaju zapraw czy też betonów jako materiał wypełniający lub po prostu umieszcza się w tzw. mogilnikach. Z ekologicznego punktu widzenia jest to niedopuszczalny sposób utylizacji szkodliwych odpadów. W pracy przedstawiono wyniki badań nad oczyszczaniem frytury po smażeniu frytek za pomocą adsorbentu mineralnego (krzemianu magnezu) wytwarzanego na potrzeby różnych sieci restauracji typu fast food. Oczyszczanie przeprowadzono dla stosunków masowych adsorbentu do oczyszczanej frytury 1:20 oraz 1:220. Analizowano zmiany wskaźników fizykochemicznych, jakościowych oraz skład kwasów tłuszczowych frytury świeżej, posmażalniczej oraz oczyszczonej.. 2. Część eksperymentalna 2.1. Materiały Frytura w płynie – PM1 – Pan Max, rafinowany płynny tłuszcz z naturalnym osadem, wyprodukowany na bazie oleju rzepakowego przez ZT „Kruszwica” SA, Polska. W opinii producenta pozwala na długotrwałe głębokie smażenie dzięki spowolnionemu procesowi oksydacji w porównaniu ze zwykłym olejem rzepakowym. Pan Max charakteryzuje się również zwiększoną stabilnością w porównaniu z tradycyjnym olejem rzepakowym, jak również jest w niewielkim stopniu wchłaniany przez smażone produkty. Frytura posmażalnicza PMZ1 – frytura PM1 stosowana do smażenia frytek firmy RS Markenvertrieb GmbH&Co. KG Aldrup, Niemcy. Przez 4 dni we frytownicy domowej w temperaturze 170–175°C usmażono ok. 25 kg frytek (frytki smażono w porcjach po 400 g przez 10 min). Po każdym dniu smażenia frytura pozostawała w zamkniętej frytownicy i przechowywana była do następnego dnia w temperaturze pokojowej. Adsorbent mineralny M – syntetyczny adsorbent wytwarzany na bazie krzemianu magnezu na podstawie amerykańskiego patentu (U.S. Pat. No. 4,681,768), uzyskany dzięki uprzejmości jednej z restauracji KFC w Krakowie, dla której jest on produkowany..

(5) Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury…. Rys. 2. Frytura w płynie Pan Max Źródło: http://www.kruszwica.pl.. Rys. 3. Adsorbent mineralny – środek filtrujący KFC Źródło: opracowanie własne.. 9.

(6) 10. Bronisław Buczek. 2.2. Oczyszczanie zużytego medium smażalniczego Fryturę posmażalniczą PMZ1 poddano oczyszczaniu adsorpcyjnemu za pomocą adsorbentu mineralnego M, który był stosowany do przedłużania czasu użytkowania medium smażalniczego w sieci restauracji typu fast food. Oczyszczanie przeprowadzono dla stosunku 1:20 oraz 1:220 m/m. Pierwszy ze stosunków masowych wynikał z doświadczenia uzyskanego na podstawie wcześniejszych badań nad oczyszczaniem olejów posmażalniczych za pomocą różnych adsorbentów, drugi natomiast został zaadaptowany z praktyki restauracji działającej na terenie Krakowa. W restauracji tej opakowanie o masie 182 g umieszcza się w komorze filtra frytownicy o pojemności 40 dm3 medium smażalniczego. W warunkach laboratoryjnych fryturę posmażalniczą (PMZ1) wraz z adsorbentem (M) umieszczano w naczyniu szklanym, które ogrzewano, a jego zawartość mieszano mieszadłem magnetycznym przez 30 min, utrzymując temperaturę procesu na poziomie 70–80°C. Po okresie mieszania adsorbent oddzielono od frytury przez filtrację ciepłej zawiesiny w temperaturze ok. 60°C na urządzeniu do filtrowania pod ciśnieniem ok. 2 atm w obecności azotu. Jako filtraty otrzymano frytury oczyszczone oznaczone symbolami OM i OM220. 2.3. Metody badań medium smażalniczego Celem badań było oczyszczanie frytury posmażalniczej z produktów rozkładu powstałych podczas smażenia mrożonych frytek (szczególnie składników o charakterze polarnym – produkty pierwotnego i wtórnego utleniania, hydrolizy oraz polimeryzacji kwasów tłuszczowych) oraz porównanie efektów usuwania produktów degradacji w zależności od ilości użytego adsorbentu. Do oceny zmian właściwości frytur zastosowano następujące wyróżniki fizykochemiczne oraz jakościowe: ––barwa b, oznaczona spektrofotometrycznie za pomocą spektrofotometru jednowiązkowego Metertek SP830 z zastosowaniem kuwety o długości drogi optycznej 10 mm, dokładność odczytu wyników ±0,001 [PN-A-86934:1995]; ––gęstość ρ20, oznaczona piknometrycznie w temperaturze 20±0,5°C w odniesieniu do wody destylowanej, przy użyciu piknometru o objętości 50 cm3 oraz elektronicznej wagi analitycznej, dokładność pomiaru ±0,0004 g/cm3; ––lepkość η40, wyznaczona za pomocą aparatu Rheotest 3, czas trwania pomiaru 60 s, szybkość ruchu rotora 100 obr./min, dokładność pomiaru ±0,01 Pa · s · 10 –2; ––liczba jodowa LI ±2,0 g I2 100 g dla LI d 50; 100 i ±3,5 dla LI d 100; 135 [PN-EN-ISO 3961:2006]; ––liczba kwasowa LK ±3%, mgKOH/g [PN-EN-ISO 660 2005/Ap1:2007];.

(7) Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury…. 11. ––liczba nadtlenkowa LN ±0,2 milirównoważnika aktywnego O2 kg [PN-EN‑ISO 3960:2005]; ––liczba anizydynowa LA ±0,2, oznaczona spektrofotometrycznie za pomocą spektrofotometru jednowiązkowego Metertek SP830 z zastosowaniem kuwety o długości drogi optycznej 10 mm, dokładność odczytu wyników ±0,001 [PN-EN‑ISO 6885:2007]; ––wskaźnik oksydacji tłuszczu Totox [PN-EN-ISO 6885:2007]; ––zawartość związków polarnych ZZP, oznaczona w gorącym oleju za pomocą miernika jakości oleju OIL METER FOM 200, w zakresie temperatur 160–180°C, dokładność wskazań przyrządu ±2%. Oznaczono również skład kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej [PN-EN-ISO 5508:1996] jako estrów metylowych [PN-ISO 5509:2001]. Profil wyższych kwasów tłuszczowych wyznaczono z dokładnością ±3% dla głównych składników nasyconych i nienasyconych, od kwasu palmitynowego C16:0 do kwasu linolenowego C18:3, oraz z dokładnością ±5% dla pozostałych kwasów tłuszczowych. Analizowano zawartość poszczególnych grup kwasów tłuszczowych – nasyconych (SFA – saturated fatty acids) oraz nienasyconych (UFA – unsaturated fatty acids). W grupie kwasów nienasyconych wyróżniono kwasy jednonienasycone (MUFA – monounsaturated fatty acids) i wielonienasycone (PUFA – polyunsaturated fatty acids). Analizy wykonano w Laboratorium Badawczym Wydziału Towaroznawstwa Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie na chromatografie gazowym SRI 8610C z kolumną Restek RTX-2330 z zastosowaniem detektora FID oraz wodoru jako gazu nośnego. Pomiary wykonywano dwukrotnie zgodnie z zaleceniami znajdującymi się w normach. Tabela 2. Charakterystyka oraz wskaźniki jakościowe frytur Właściwość lub wskaźnik Barwa. r , g/cm 20. 3. η40, Pa · s. LK, mg KOH/g. LN, milirówn. O2 kg. LA. LI, g I2 100 g Totox. ZZP, % Źródło: badania własne.. PM1 10,0. 0,915. PMZ1 133,3. 0,922. Frytura. OM. 66,0. 0,920. OM220 81,7. 0,921. 0,0436. 0,0625. 0,0616. 0,0525. 0,46. 3,63. 5,80. 3,48. 0,082 1,22. 87,72 2,15 7,8. 1,047 67,25. 0,681 58,14. 59,25. 69,75. 66,21. 70,93. 68,85. 22,8. 20,0. 74,50. 0,990. 71,51 21,4.

(8) Bronisław Buczek. 12 Tabela 3. Skład kwasów tłuszczowych w analizowanych fryturach Kwas tłuszczowy, % wag. C12:0. C14:0. C16:0. PM1 0,00. Frytura. OM. OM220. 0,08. 0,00. 7,63. 20,37. 19,70. 19,85. 2,61. 3,21. 3,30. 3,23. 0,14. C16:1 (cis-9). 0,21. C18:1 (trans-9). 6,54. C18:0. PMZ1 0,52. 0,46. 0,20. 0,24. 3,04. 5,64. 0,00 0,45 0,19. 3,37. C18:1 (cis-9). 68,95. 60,20. 58,18. 60,95. C18:2 (cis-9,12). 7,33. 7,05. 7,03. 6,90. 0,59. 0,56. 0,50. 0,24. 0,23. 0,31. 0,35. C18:2 (trans-9,12) C18:3 (cis-6,9,12). C18:3 (cis-9,12,15). C20:1 (cis-11) C21:0. 2,39 0,65. 0,80 1,35. 0,39. 1,63. 0,63. 0,00. C22:1 (cis-13). 0,52. 0,39. C24:1 (cis-15). 0,00. 0,10. C24:0. 0,31 0,19. 0,67. 0,97. C20:2 (cis-11,14) C22:0. 1,55. 1,01. 0,32. 0,15. 1,44. 0,59 1,01. 0,26. 0,29. 0,28. 0,43. 0,39. 0,00. 0,11. 0,22. 0,31 0,16. Źródło: badania własne.. Tabela 4. Udział grup kwasów oraz ich stosunek we fryturach Kwas tłuszczowy, % wag.. PM1. PMZ1. MUFA. 77,57. 64,90. UFA. 88,73. 74,80. SFA. PUFA. UFA/SFA. 11,27 11,16 7,87. Frytura. OM. OM220. 65,64. 66,02. 24,87. 24,26. 9,90. 9,80. 3,01. 75,45 3,11. 24,26 9,43. 75,45 3,11. Objaśnienia: SFA – nasycone kwasy tłuszczowe, MUFA – jednonienasycone kwasy tłuszczowe, PUFA – wielonienasycone kwasy tłuszczowe, UFA – nienasycone kwasy tłuszczowe.. Źródło: badania własne..

(9) Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury…. 13. W tabeli 2 zaprezentowano właściwości fizykochemiczne i wskaźniki jakościowe frytury świeżej, zużytej oraz po oczyszczaniu, natomiast w tabelach 3 i 4 skład głównych kwasów tłuszczowych, udział masowy grup kwasów oraz stosunek kwasów nienasyconych do nasyconych analizowanych frytur.. 3. Omówienie uzyskanych wyników Frytura posmażalnicza (PMZ1), którą przygotowano we frytownicy, charakteryzowała się wysokim stopniem zużycia. Wskazują na to wartości parametrów fizykochemicznych, jakościowych, jak również ilości grup poszczególnych kwasów tłuszczowych. Frytura zawiera znaczne ilości pierwotnych i wtórnych produktów utleniania triacylogliceroli, związków polarnych oraz wolnych kwasów tłuszczowych. Wykazywała się również słabymi właściwościami sensorycznymi. Lepkość frytury zwiększyła się o ponad 40%, barwa natomiast o ponad 120 jednostek. W przypadku wskaźników fizykochemicznych jedynie gęstość frytury pozostała właściwie na niezmienionym poziomie. Ilość wolnych kwasów tłuszczowych, wyrażona liczbą kwasową, wzrosła ponad dwunastokrotnie, produktów wtórnego utleniania (LA) o ponad 55 razy. Prawie trzy razy zwiększyła się zawartość związków polarnych (ZZP). Liczba jodowa, będąca wskaźnikiem ilości kwasów o charakterze nienasyconym, obniżyła się o ponad 19%, natomiast wskaźnik Totox wzrósł niemal 35-krotnie. Liczba nadtlenkowa związana z zawartością produktów pierwotnego utleniania wzrosła prawie 8 razy. W wyniku długotrwałego smażenia frytek ponad dwukrotnie wzrosła zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych (SFA), do 24,87% wag. O ponad 12% wag. zmniejszyła się ilość jednonienasyconych (MUFA) oraz o ok. 1% wag. wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA). W związku z tym całkowita zawartość kwasów nienasyconych (UFA) obniżyła się prawie o 14% wag., a stosunek kwasów UFA/SFA obniżył się o ponad 61% do wartości ok. 3. Skład wyższych kwasów tłuszczowych zmienił się następująco: o ponad 3,7 razy wzrosła zawartość kwasu mirystylowego, o 166% zwiększyła się ilość kwasu palmitynowego oraz o ponad 22% kwasu stearynowego. W wyniku obróbki termicznej żywności zawartość poszczególnych kwasów nienasyconych zmniejszyła się. Największe zmiany odnotowano w przypadku kwasu trans-9‑oleinowego (spadek o ponad 53%), trans-9,12-linolowego (spadek o ponad 32%) oraz cis-9,12,15-linolenowego (spadek o ponad 26%). O prawie 13% obniżyła się zawartość kwasu cis-9-oleinowego. Oczyszczanie frytury zużytej za pomocą krzemianu magnezu w obu stosunkach masowych przyniosło podobne rezultaty. Jedynie podczas oczyszczania adsorbentem w stosunku 1:20 m/m wzrósł udział produktów pierwotnego utle-.

(10) Bronisław Buczek. 14. niania oraz obniżyła się zawartość połączeń o charakterze nienasyconym. Zmiany pozostałych parametrów fizykochemicznych i jakościowych istotnie wzrosły. Rys. 4 przedstawia zmiany wskaźników fizykochemicznych i jakościowych, jakie zaszły w wyniku oczyszczania krzemianem magnezu. 60. 59,8. Zmiana wyrażona w %. 40 20 0,8. 0. –0,1 –1,4 –0,2. –20 –40 –60. –16,0. –4,1. –11,9 –13,5. –2,9. –6,4 –6,1 –11,1 –12,3. –35,0. –38,7. –50,5 Barwa. –5,4. ρ20. η40 OM. LK. LN. LA. LI. Totox. ZZP. OM220. Rys. 4. Zmiany parametrów fizykochemicznych i jakościowych frytury w wyniku oczyszczania adsorpcyjnego Źródło: badania własne.. Spektrofotometrycznie oznaczana barwa została zredukowana o ponad 50% oraz o 38,7%, odpowiednio dla oczyszczania w mniejszym i większym stosunku masowym. Gęstość pozostała na niezmienionym poziomie dla obu stosunków masowych. Lepkość obniżyła się znacząco jedynie podczas oczyszczania adsorbentem przy większym stosunku masowym (OM220). Dla oczyszczonej frytury OM odnotowano znacznie mniejsze ilości wolnych kwasów tłuszczowych, produktów wtórnego utleniania, jak również ilości związków polarnych. Zmiany te wynosiły odpowiednio: 35%, 13,5% oraz 12,3%. W przypadku oczyszczania z użyciem mniejszej ilości krzemianu magnezu liczba kwasowa została obniżona o ponad 5%, liczba anizydynowa o blisko 12%, a zawartość związków polarnych o 6%. Frytura OM220 w przeciwieństwie do frytury OM zawierała również mniejszą ilość produktów pierwotnego utleniania oraz nieznacznie zwiększoną ilość kwasów nienasyconych (odpowiednio o 4% i 0,8%). Wzrost wartości liczby jodowej w przypadku oczyszczania przy większym stosunku masowym mieścił się w granicach błędu oznaczenia, niemniej jednak w porównaniu z mniejszym stosunkiem masowym adsorbentu zmianę tę można uznać za korzystną..

(11) Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury…. 15. 4. Wartość wyrażona w %. 3. 3,4. 2 1 0 –1. 1,1. 1,7. –2,4 –2,4. 3,4. 0,9 0,9 –1,0 –4,8. –2 –3 –4 –5. SFA. MUFA OM. PUFA. UFA. OM220. UFA/SFA. Rys. 5. Zmiany składu grup kwasów tłuszczowych oraz stosunku kwasów nienasyconych do nasyconych frytur w wyniku oczyszczania adsorpcyjnego Źródło: badania własne.. 100. 85,5. 60. –6,0. –5,4 –15,5 C18:3 (cis-9,12,15). –0,3 –5,4 –2,1 –12,1. C18:3 (cis-6,9,12). C18:1 (cis-9). C18:0. –3,4. OM. 6,5. 1,2. C18:2 (cis-9,12). 10,8. –2,6 C16:1 (cis-9). –20. –2,5 –12,9 –3,3 C16:0. 0 –10,9. 2,8 0,7. C18:2 (trans-9,12). 22,4. 20. C18:1 (trans-9). 40. C14:0. Zmiana wyrażona w %. 80. OM220. Rys. 6. Zmiany składu kwasów tłuszczowych frytur w wyniku oczyszczania adsorpcyjnego Źródło: badania własne..

(12) 16. Bronisław Buczek. Oczyszczanie za pomocą krzemianu magnezu dla obu stosunków masowych przyniosło podobne efekty, jeśli chodzi o ilość poszczególnych grup kwasów tłuszczowych. Zmiany te poza jednym wyjątkiem mieściły się w granicach błędu oznaczenia. Jedynie ilość kwasów wielonienasyconych (PUFA) we fryturze OM220 została obniżona o ok. 5%. Użycie adsorbentu w obu stosunkach masowych powoduje obniżenie ilości nasyconych kwasów tłuszczowych, podwyższenie zawartości poziomu kwasów jednonienasyconych, jak również stosunku ilości kwasów nienasyconych do nasyconych. Rys. 5 przedstawia zmiany grup kwasów tłuszczowych oraz stosunku ilości kwasów nienasyconych do nasyconych. Analiza ilości poszczególnych kwasów tłuszczowych pozwala stwierdzić, że ilość większości z nich nie zmienia się o więcej niż 5%. W związku z tym omówiono jedynie te zmiany, w przypadku których granica ta została przekroczona. Zmiany składu wyższych kwasów tłuszczowych przedstawiono na rys. 6. Procesy oczyszczania prowadzone w obu stosunkach masowych krzemianu magnezu powodują obniżenie ilości kwasu tetradekanowego (C14:0), trans-9,12‑linolowego (C18:2 trans-9,12) oraz cis-9,12,15-linolenowego (C18:3 cis-9,12,15). Zmiany te wynoszą odpowiednio, w przypadku oczyszczania z zastosowaniem większej ilości adsorbentu blisko 11%, dla ostatnich dwóch kwasów ponad 5%. Jeżeli zastosuje się mniejszą ilość krzemianu magnezu w stosunku do frytury, zmiany są większe i wynoszą: blisko 13%, 12% oraz ponad 15%. Frytura oczyszczona OM220 charakteryzuje się również zwiększoną o prawie 11% zawartością kwasu trans-9-oleinowego (C18:1 trans-9) oraz zmniejszoną o 6% ilością kwasu cis-6,9,12‑linolenowego (C18:3 cis-6,9,12). Większa ilość adsorbentu powoduje wzrost ilości kwasu polienowego o ponad 6%. Frytura oczyszczona OM zawiera również zwiększoną o ponad 85% ilość kwasu trans-9-oleinowego oraz zwiększoną o ponad 22% ilość kwasu cis-9-oleopalmitynowego (C16:1 cis-9).. 4. Podsumowanie Na podstawie przeprowadzonych analiz można stwierdzić, że większa ilość użytego do oczyszczania krzemianu magnezu w większym stopniu redukuje ilość substancji barwnych, wolnych kwasów tłuszczowych, produktów wtórnego utleniania oraz związków polarnych. Niemniej jednak zwiększa się w bardzo dużym stopniu ilość produktów pierwotnego utleniania oraz zmniejsza zawartość kwasów nienasyconych. Mniejsza ilość adsorbentu nieorganicznego wpływa na korzystne zmiany wszystkich parametrów fizykochemicznych oraz jakościowych frytury. Zmiany te są mniejsze, ale z pewnością nie powodują obniżenia jakości oczyszczanego medium smażalniczego..

(13) Regeneracja adsorpcyjna zużytej frytury…. 17. Oczyszczanie za pomocą krzemianu magnezu w stosunku 1:20 w porównaniu z oczyszczaniem w stosunku 1:220 w mniejszym stopniu powoduje obniżanie ilości wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA). Oba procesy podnoszą stosunek kwasów nienasyconych do nasyconych (UFA/SFA). Zastosowanie adsorbentu nieorganicznego w większej ilości wpływa istotnie na zawartość kwasów cis-9-oleopalmitynowego oraz trans-9-oleinowego. Proces uzdatniania medium smażalniczego znacznie bardziej redukuje ilość kwasów trans-9,12-linolowego oraz cis-9,12,15-linolenowego. Biorąc pod uwagę wszystkie zmiany wskaźników podczas oczyszczania adsorpcyjnego za pomocą syntetycznego krzemianu magnezu, należy stwierdzić zasadność stosowania tego adsorbentu w mniejszym stosunku wagowym. Zmniejszona ilość adsorbentu, poza oszczędnością wynikającą z ilości potrzebnej do napełnienia filtra, daje lepsze rezultaty, jeśli chodzi o przedłużenie żywotności medium smażalniczego. Literatura Blumenthal M.M. [1996], Frying Technology, „Bailey’s Industrial Oil and Fat Products”, vol. 3. Buczek B., Chwiałkowski W. [2004], Purification of Used Frying Oil by Treatment with Magnesium Silicate, „3rd Euro Fed Lipid Congress: Oils, Fats and Lipids in a Changing World”, Edinburgh, Scotland. Cooke B.S. [2004], Adsorbent Treatment of Frying Oils and the Impact on Health and Nutrition, „3rd Euro Fed Lipid Congress: Oils, Fats and Lipids in a Changing World”, Edinburgh, Scotland. Cooke B.S. [2006], Adsorbent Treatment of Frying Oils: Commercial Frying Case Study, „4th Euro Fed Lipid Congress: Oils, Fats and Lipids for a Healthier Future”, Madrid, Spain. Cooke B.S. [2007], Adsorbent Purification of Frying Oils, „5th Euro Fed Lipid Congress: Oils, Fats and Lipids: From Science to Application”, Gothenburg, Sweden. Kuropka J. [1988], Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. Lin S., Akoh C.C., Reynolds A.E [1998], The Recovery of Used Frying Oils with Various Adsorbents, „Journal of Food Lipids”, vol. 5. Lin S., Akoh C.C., Reynolds A.E. [2001], Recovery of Used Frying Oils with Adsorbent Combinations: Refrying and Frequent Oil Replenishment, „Food Research International”, vol. 34. Miyagi A., Nakajima M. [2003], Regeneration of Used Frying Oils Using Adsorption Processing, „Journal of the American Oil Chemists’ Society”, vol. 80. PN-A-86934:1995 Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Spektrofotometryczne oznaczanie barwy ogólnej. PN-EN ISO 3961:2006 Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby jodowej. PN-EN ISO 5508:1996 Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Analiza estrów metylowych kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej..

(14) 18. Bronisław Buczek. PN-EN-ISO 15304:2003 Oznaczanie zawartości izomerów trans kwasów tłuszczowych w olejach i tłuszczach roślinnych. Metoda chromatografii gazowej. PN-EN-ISO 3960:2005 Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby nadtlenkowej. PN-EN-ISO 660:2005/Ap1:2007 Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby kwasowej i kwasowości. PN-EN-ISO 6885:2007 Oleje i tłuszcze roślinne i zwierzęce. Oznaczanie liczby anizydynowej. PN-ISO 5509:2001 Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Przygotowanie estrów metylowych kwasów tłuszczowych. Yates R.A., Caldwell J.D. [1992], Adsorptive Capacity of Active Filter Aids for Used Cooking Oil, „Journal of the American Oil Chemists’ Society”, vol. 69. Yates R.A., Caldwell J.D. [1993], Regeneration of Oils Used For Deep Frying: A Comparison of Active Filter Aids, „Journal of the American Oil Chemists’ Society”, vol. 70. Zhu Z.Y., Yates R.A., Caldwell J.D. [1994], The Determination of Active Filter Aid Adsorption Sites by Temperature-programmed Desorption, „Journal of the American Oil Chemists’ Society”, vol. 71.. Adsorptive Regeneration of Used Oil by Commercial Magnesium Silicate When food is fried in the presence of oxygen, light, moisture and at higher temperatures, multistage and chemical reactions occur in the frying fat. Non-polar triacylogly cerides transform into polar-nature substances that accelerate the break-down of fat. Substances formed during frying unfavourably affect the quality and nutritional value of fried food, a fact manifested by changes in the smell, consistency and colour of the frying medium. In order to improve the quality indicators of frying fats, the oil could be purified by contact with various carbonaceous or mineral adsorbents. Using commercial magnesium silicate to remove degrading products from frying oil for chips was studied. The quality of fresh, used and purified frying oils were evaluated by measuring the density, viscosity, colour, iodine value, acid value, peroxide value, total oxidation index, content of polar compounds and fatty acids profiles. The results of using commercial magnesium silicate at different mass ratios to purify used frying oil are discussed..

(15)