Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Oxidative stability of phytosterols in food models and foods

Laura Soupas

Doctoral dissertation, November 2006.
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Applied Chemistry and Microbiology, Food chemistry.

Terveysvaikutteisia elintarvikkeita valmistettaessa ja käsitellessä täytyy lisättyjen ainesosien kemiallinen pysyvyys tuntea. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin erilaisten kasvisteroli- ja kasvistanoliyhdisteiden pysyvyyttä ja siihen vaikuttavia tekijöitä useissa elintarvikkeiden prosessointi- ja käsittelyolosuhteissa sekä pitkäaikaisessa varastoinnissa. Koska kasvisterolit ja -stanolit ovat rasvayhdisteitä, niiden pysyvyyttä tarkasteltiin erityisesti hapettumiskestävyyttä tutkimalla. Lisäksi työssä kehitettiin ja otettiin käyttöön kaasukromatografi-massaspektrometrinen menetelmä, koska kasvisteroleista ja -stanoleista syntyvien hapettumistuotteiden määrittämiseen elintarvikkeista ei tällä hetkellä ole yleisesti hyväksyttyä virallista menetelmää.

Yleistettävää tietoa kasvisterolien ja -stanolien pysyvyyteen vaikuttavista tekijöistä hankittiin mallikokeiden avulla. Hapettumiskestävyyden sekä hapettuessa syntyvien hapettumistuotteiden kirjon todettiin riippuvan sterolin rakenteesta, kuumennuslämpötilasta, kuumennusajasta sekä sen rasvan koostumuksesta ja tyydyttymättömyysasteesta, johon steroli/stanoli kuumennuskäsittelyitä varten sekoitettiin. Kaikissa tutkituissa olosuhteissa kasvistanolit olivat kasvisteroleita pysyvämpiä. Verrattaessa kasvisteroliestereitä ja vapaita kasvisteroleja, sterolit esterimuodossaan olivat pysyvämpiä korkeissa lämpötiloissa, mutta matalissa lämpötiloissa tilanne oli päinvastainen. Yleisesti ottaen tutkittujen yhdisteiden hapettumiskestävyys heikkeni yli 100 °C lämpötiloissa. Tätä matalammissa lämpötiloissa hapettumiskestävyys heikkeni sitä enemmän mitä pidempi kuumennusaika oli. Korkeissa lämpötiloissa havaittiin laajempi hapettumistuotteiden kirjo mukaan lukien kasvisteroliyhdisteiden mahdollinen polymeroituminen.

Mallikokeissa kasvisteroli- ja stanoliyhdisteet sekoitettiin joko rypsiöljyyn (tyydyttymätön rasva) tai tripalmitaattiin (tyydyttynyt rasva), koska myös elintarvikkeissa kasvisterolit ja -stanolit ovat kiinteässä vuorovaikutuksessa elintarvikkeen muiden rasvojen kanssa. Käytettyjen rasvapohjien ja kuumennuslämpötilojen yhteisvaikutus kasvisterolien ja stanolien hapettumiskestävyyteen osoittautui yllättäväksi; korkeassa lämpötilassa kasvisterolit olivat pysyvämpiä rypsiöljyssä, kun taas matalammissa lämpötiloissa pysyvyys oli parempi tripalmitaatissa. Kasvistanoliyhdisteet olivat kaikissa olosuhteissa pysyvämpiä tripalmitaatissa.

Tutkimuksen kohteena oli myös kaupallisesti kasvisteroli- ja stanolirikastukseen käytettäviä materiaaleja sekä näistä valmistettuja elintarvikkeita. Tutkitut yhdisteet olivat pysyviä spraykuivauksesssa sekä UHT-käsittelyssä ja näihin käsittelyihin liitetyssä pitkäaikaisessa varastoinnissa. Merkittävimmät muutokset tapahtuivat pannupaistossa.

Kaiken kaikkiaan kasvisteroli- ja stanoliyhdisteiden todettiin olevan suhteellisen pysyviä kaikissa normaaleissa elintarvikkeiden prosessointi- ja käsittelyolosuhteissa. Kyseisten yhdisteiden käyttöön paistamisessa täytyy kuitenkin kiinnittää huomiota. Monimutkaiset vuorovaikutukset kasvisteroli- ja stanoliyhdisteiden, elintarvikkeen muiden ainesosien (erityisesti rasvan) sekä prosessointilämpötilojen kesken lisäksi osoittivat, että kasvisterolien ja -stanolien pysyvyys tulisi aina varmistaa uusia elintarvikesovelluksia kehitettäessä.

Väittelijä on syntynyt Sauvossa vuonna 1975, kirjoittanut ylioppilaaksi Paimion lukiosta vuonna 1994 ja valmistunut elintarviketieteiden maisteriksi Helsingin yliopistosta vuonna 2000.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 25.10.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki