Olej rzepakowy jest jednym z trzech najczęściej produkowanych olejów na świecie. Cechuje się wysoką zawartością fitosteroli, tokochromanoli, związków fenolowych oraz polienowych (wielonienasyconych) kwasów tłuszczowych, reprezentowanych głównie przez kwas α-linolenowy (n-3) i kwas linolowy (n-6). Ze względu na skład kwasów tłuszczowych olej rzepakowy jest bardzo podatny na proces utleniania, który jest główną przyczyną pogorszenia jakości żywności. Proces ten wpływa na wiele cech jakościowych produktów np.: smak, zapach, kolor czy tekstura, zmniejsza ich wartość odżywczą a nawet powoduje powstanie toksycznych związków (niektóre wtórne produkty utleniania).

Utlenianie lipidów jest szeregiem przebiegających po sobie, ale jednocześnie nakładających się reakcji, które napędzane są wolnymi rodnikami. Utlenianie lipidów w olejach nie może być wyjaśnione jedynie za pomocą mechanizmów opartych na reakcjach chemicznych (aktywność wolnych rodników), należy uwzględnić również lokalizację cząsteczek biorących udział w reakcjach autooksydacji w przestrzeni, szczególnie na granicy faz nanoemulsji. Koloidy asocjacyjne fizycznie wpływają na proces utleniania lipidów. Są to struktury formowane przez związki powierzchniowo czynne, w środowisku niepolarnym, w obecności niewielkiej ilości wody. Wodoronadtlenki, które mają charakter substancji powierzchniowo czynnych oraz rozpuszczalne w wodzie jony metali również migrują na granicę faz olej-woda. Pozwala to na katalizowany obecnością metali przejściowych rozkład nadtlenków lipidów, w wyniku czego powstają produkty rodnikowe, które zwiększają szybkość procesu utleniania.

Oprócz triacylogliceroli oleje roślinne zawierają wiele składników śladowych, takich jak wolne kwasy tłuszczowe, monoacyloglicerole, diacyloglicerole, fosfolipidy, sterole i inne polarne lipidy. Te substancje amfifilowe zmniejszają napięcie powierzchniowe w oleju i są zdolne do gromadzenia się na granicy faz olej-woda. Przy stężeniu powyżej krytycznego stężenia micelizacji (CMC) ulegają samoorganizacji tworząc koloidy asocjacyjne i przyspieszając proces utleniania.

Najlepszy sposób na ograniczenie procesu utleniania polega na dodaniu przeciwutleniaczy. Chociaż często syntetyczne przeciwutleniacze mają większą skuteczność antyoksydacyjną niż naturalne, są rzadziej stosowane. Głównie ze względu na ograniczenia prawne oraz zwiększoną świadomość konsumentów i ich wymagania w stosunku do stosowania naturalnych dodatków do żywności.

Związki fenolowe jako stosunkowo hydrofilowe, są zdolne do lokowania się na granicy faz olej-woda i jako przeciwutleniacze wpływają prawdopodobnie na szybkość procesu utleniania w koloidach asocjacyjnych. Ich bogatym źródłem jest, między innymi olej rzepakowy. Poznanie struktury koloidów asocjacyjnych obecnych w oleju rzepakowym oraz określenie wpływu wybranych natywnych związków fenolowych na ich powstawanie i budowę, może posłużyć do optymalizacji składu oleju rzepakowego, lepszego wykorzystania potencjału autooksydacyjnego natywnych związków fenolowych, co w rezultacie pozwoli uzyskać maksymalną stabilność oksydacyjną oleju.

W literaturze brakuje informacji na temat wpływu związków fenolowych na utlenianie lipidów w tworzących się w oleju rzepakowym koloidach asocjacyjnych. Wychodząc temu naprzeciw w Katedrze Biochemii i Analizy Żywności Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu zostały zapoczątkowane badania w odniesieniu do wpływu kwasu sinapowego, kwasu ferulowego, canololu oraz ich synergistycznego oddziaływania na strukturę powstałych z fosfatydylocholiny koloidów asocjacyjnych i proces autooksydacji oleju rzepakowego. Badania te realizowane i finansowane są w ramach projektu NCN 2016/23/B/NZ9/02793 „Wpływ koloidów asocjacyjnych na aktywność antyoksydacyjną natywnych związków fenolowych i stabilność oksydatywną oleju rzepakowego i sojowego” (konkurs OPUS 12).

mgr inż. Ewa Bąkowska

Prof. UPP dr hab. Krzysztof Dwiecki

Katedra Biochemii i Analizy Żywności Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu