Ufa, Ufa, Russian Federation
UDK 665.12 Жирные кислоты. Общие сведения о производстве стеарина
The purpose of the study is to monitor the content of trans isomers of fatty acids in fat-containing foods. Objectives: to determine the fatty acid composition of the fat phase of food products of various categories; to calculate the content of trans isomers of fatty acids; to give a comparative description of food products based on trans fat content; to give recommendations for reducing the load of trans fats on the human body. The study was carried out in the chemical-analytical department of the Ufa Research Institute of Occupational Medicine and Human Ecology. The objects of research are fat-containing food products: confectionery, dairy products, fat and oil products, chips from vegetable raw materials. Determination of the mass fraction of fatty acids, including their trans isomers, was carried out using the gas chromatographic method. The total content of trans fats in the samples varies from 0.10 to 14.85 %. The share of products containing trans fats more than 2 % was: for dairy products – 52 %; for confectionery products – 71; for fat and oil products – 18; for chips made from vegetable raw materials – 13 %. Among the product groups studied, the highest content of trans fats was found in dairy products with milk fat substitute and industrial confectionery products, which is due to the presence of hydrogenated oil in their composition. The conducted studies indicate the need to introduce standards for the content of trans isomers of fatty acids for all types of fat-containing products. To reduce the risk of developing diseases associated with the composition of the fat component of the diet, it is necessary to carry out scientific and educational work with the population on the issues of changing the fat composition of the diet and strengthening regional monitoring of product quality in order to reduce the level of falsification.
fat-containing products, methyl esters of fatty acids, fatty acid composition, trans fats, chromatography, adulteration
Введение. Жиры являются важным незаменимым компонентом питания, источником энергии, жирорастворимых витаминов и других биологически активных соединений, в частности полиненасыщенных жирных кислот (омега), которые содержатся не во всех жиросодержащих продуктах [1]. Суточная потребность человека в жирах составляет около 30 % энергетической ценности рациона [2]. Отдельный интерес представляют трансжиры – ненасыщенные жиры, находящиеся в трансконфигурации. Чрезмерное потребление трансжиров может привести к заболеваниям сердечно-сосудистой, нервной, иммунной систем, желудочно-кишечного тракта, ожирению, овуляционному бесплодию, онкологии [3, 4], в связи с чем на долю трансжиров должно приходиться не более 2 % от общего потребления жиров [5]. Существуют три основных источника поступления трансизомеров жирных кислот (ТЖК) в пищевые продукты: первый – естественное содержание в мясе и молочных продуктах, второй – высокотемпературная жарка в растительных маслах, третий – образование при частичной гидрогенизации растительных масел. В России допустимый уровень ТЖК регламентируется лишь для продуктов переработки растительных масел и животных жиров. Проблема, связанная с потреблением населением пищевых продуктов, содержащих ТЖК, остается нерешенной.
Цель исследования – провести мониторинг содержания трансизомеров жирных кислот в жиросодержащих пищевых продуктах.
Задачи: определить жирнокислотный состав жировой фазы пищевых продуктов различных категорий; рассчитать содержание трансизомеров жирных кислот; дать сравнительную характеристику пищевых продуктов по содержанию трансжиров; дать рекомендации по снижению нагрузки трансжирами на организм человека.
Объекты и методы. Исследование проведено в химико-аналитическом отделе Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека. Объектами исследования являлись жиросодержащие пищевые продукты следующих категорий: кондитерские изделия (кексы, печенье, вафли, бисквит, пирожные), молочные продукты (творог, сливочное масло, сыр, молоко, кефир, ряженка, сметана, творожные сырки, мороженое), масложировая продукция (маргарины, спреды, майонезы), чипсы из растительного сырья (картофельные, кукурузные).
Определение массовой доли жирных кислот (МЭЖК), в т. ч. их трансизомеров, проведено по ГОСТ 31754-2012 [6], с применением хроматографа «Хроматэк-Кристалл 5000». Для идентификации пиков МЭЖК использована 37-компонентная стандартная смесь Supelco, позволяющая идентифицировать в том числе ТЖК (трансизомер олеиновой кислоты С18:1 methyl trans-9 eladiate и трансизомер линолевой кислоты С18:2 methyl linolelaidate). Статистические анализы выполнены с использованием SPSS Statistics, версия 21.0.
Результаты и их обсуждение. В результате исследования жиросодержащей продукции, отобранной в магазинах розничной торговли г. Уфы, определены жирнокислотный состав и массовые доли трансизомеров жирных кислот. Установлено, что суммарное содержание трансжиров в пробах варьирует от 0,10 до 14,85 %. Доля ТЖК во всех проанализированных образцах (n = 107), независимо от категории продуктов, составила по медиане 1,38 %. В целом суммарное содержание трансжиров, распределение транс-C18:1 и транс-C18:2, медианные и средние значения различались во всех категориях продуктов питания (табл. 1). Сравнительный статистический анализ показал, что категории продуктов по содержанию трансжиров имеют значимые отличия (F = 17,042, p < 0,05). Исходя из сравнения по критерию Тамхейна, молочные продукты и кондитерские изделия значимо отличаются от остальных исследованных категорий, а у масложировой продукции и чипсов различия менее значимы (рис. 1).
Таблица 1
Содержание трансизомеров жирных кислот в продуктах
|
Категория продуктов |
Содержание трансжиров |
Доля продуктов с содержанием трансжиров более 2 % |
|||
|
M±SD |
Медиана |
min |
max |
||
|
Молочные продукты (n = 48) |
2,84±0,37 |
2,14 |
1,30 |
5,93 |
52 |
|
Кондитерские изделия (n = 22) |
6,28±1,10 |
7,20 |
0,10 |
14,85 |
71 |
|
Масложировая продукция (n = 21) |
0,65±0,24 |
0,24 |
0,10 |
3,53 |
18 |
|
Чипсы из растительного сырья (n = 16) |
0,73±0,31 |
0,12 |
0,10 |
3,39 |
13 |
Рис. 1. Содержание трансжиров в исследуемых продуктах, %
Ряд экспериментальных исследований демонстрирует положительную корреляцию между потреблением трансжиров и риском ишемической болезни сердца, но, фактически, лишь в небольшом количестве исследований сравнивались аспекты здоровья при потреблении равного количества трансжиров из двух источников – промышленного (гидрированное масло, содержащее элаидиновую кислоту) или природного (жир жвачных животных, содержащий вакценовую кислоту). В литературе есть данные, показывающие, что диета, богатая гидрогенизированной элаидиновой кислотой, стимулирует атеросклероз, тогда как масло, богатое вакценовой кислотой, защищает от атеросклероза [5]. Выявлено также, что руменовая кислота и ее предшественник вакценовая кислота оказывают эффект против нескольких типов онкологических заболеваний [7]. Таким образом, не все трансжиры представляют опасность для здоровья. Как уже говорилось выше, в образцах было выявлено 2 вида ТЖК – С18:1 methyl trans-9 и С18:2 methyl linolelaidate (рис. 2), и в литературе нет сведений об их положительной биологической активности.
Рис. 2. Хроматограммы метиловых эфиров жирных кислот:
а – вафель; б – маргарина; в – сливочного масла; г – чипсов
Для расчета содержания трансжиров необходимо учитывать жирность продукта. Так, из исследованных проб молочных продуктов «глазированный сырок с заменителем молочного жира с творогом» и «мороженое с заменителем молочного жира банановое» имеют сопоставимые уровни трансжиров (5,93 и 5,76 % соответственно), однако из-за разного содержания жира (23 и 4 % соответственно) абсолютное содержание трансжиров на 100 г продукта составляет 1,36 и 0,23 г соответственно.
Из молочных продуктов было проанализировано 2 категории – продукты, содержащие только молочный жир, и продукты с заменителем молочного жира. В первой категории содержание ТЖК составило 1,30–2,68 %, в продуктах с заменителем молочного жира их содержание было выше и варьировало от 1,38 до 5,93 %. Около половины исследуемых образцов содержало трансжиров более 2 %. У четверти образцов без указания на этикетке о содержании в составе заменителя молочного жира была
выявлена фальсификация по жирнокислотному составу. Наиболее часто фальсификацию наблюдали в образцах сливочного масла, творога, сметаны, сыра. Внесение заменителей молочного жира отразилось в первую очередь на снижении содержания масляной, капроновой, каприловой, каприновой, миристолеиновой кислот (табл. 2), которые отсутствуют также в гусином, курином, бараньем и говяжьих жирах, что не дает возможности их применять в качестве заменителей при производстве молочных продуктов. В некоторых продуктах наблюдается значительное снижение содержания миристиновой, миристолеиновой и линоленовой кислот и превышение концентрации пальмитиновой, олеиновой и линолевой кислот, что указывает на замену молочного жира пальмоядровым и/или подсолнечным маслом, как более дешевыми. Очевидно, что из-за введения нормативов на трансжиры производители вынуждены были их заменить без существенной потери органолептических свойств конечного продукта, и единственной альтернативой оказались только насыщенные жирные кислоты – пальмитиновая С16:0 и стеариновая С18:0, применение которых выгоднее также и экономически.
Больше всего трансжиров по отношению к 100 г продукта выявлено в кондитерских изделиях – доля продуктов с содержанием ТЖК более 2 % составила 71 %. В образце шоколадных вафель с жирностью 35 % выявлено 14,89 % трансжиров, что составляет 5,2 г/100 г продукта. Высокое содержание (38,8 %) пальмитиновой кислоты в данном продукте указывает на наличие добавленного пальмового масла.
Таблица 2
Содержание МЭЖК в жировой фазе молочных продуктов
|
Жирная кислота |
Массовая доля жирной кислоты, % от суммы жирных кислот |
||
|
Значение по ГОСТ Р 52253 |
Натуральные молочные продукты |
Несоответствующие по жирнокислотному составу молочные продукты |
|
|
Масляная (С4:0) |
2,0–4,2 |
2,17–2,50 |
0,14–1,89 |
|
Капроновая (С6:0) |
1,5–3,0 |
1,59–1,88 |
0–1,30 |
|
Каприловая (С8:0) |
1,0–2,0 |
1,01–1,29 |
0,11–0,86 |
|
Каприновая (С10:0) |
2,0–3,5 |
2,18–3,19 |
0,12–2,14 |
|
Лауриновая (С12:0) |
2,0–4,0 |
2,59–3,99 |
1,46–4,85 |
|
Миристиновая (С14:0) |
8,0–13,0 |
10,20–12,38 |
1,42–9,41 |
|
Миристолеиновая (С14:1) |
0,6–1,5 |
0,72–1,06 |
0–1,05 |
|
Пальмитиновая (С16:0) |
22,0–33,0 |
29,68–32,96 |
30,29–37,85 |
|
Пальмитолеиновая (С16:1) |
1,5–2,4 |
1,74–2,04 |
0,15–2,61 |
|
Стеариновая (С18:0) |
8,0–14,0 |
9,38–11,83 |
4,19–12,85 |
|
Олеиновая (С18:1) |
22,0–33,0 |
22,53–27,64 |
27,78–36,81 |
|
Линолевая (С18:2) |
2,0–5,5 |
2,16–2,93 |
2,74–17,76 |
|
Линоленовая (С18:3) |
До 1,5 |
0,80–1,18 |
0,10–0,81 |
|
Арахиновая (С20:1) |
До 0,3 |
0–0,25 |
0,10–0,17 |
|
Бегеновая (С22:0) |
До 0,1 |
Менее 0,10 |
Менее 0,10 |
|
Метилэлаидат – трансизомер олеиновой кислоты (С18:1) |
– |
1,20–2,47 |
0,82–5,88 |
|
Метиллинолелаидат – трансизомер линолевой кислоты (С18:2) |
– |
0,10–0,22 |
0,10–1,22 |
Из масложировой продукции повышенным содержанием ТЖК (2,21–3,53 %) отличились 3 образца маргарина, а в образцах майонеза были лишь следы исследуемой группы веществ (0,10–0,12 %), что можно объяснить отсутствием процесса гидрогенизации при его производстве. Также относительно невысокое содержание было в чипсах растительных (0,10–0,73 %), за исключением 2 образцов картофельных, в которых выявлено повышенное (3,10–3,39 %) содержание трансжиров, что может указывать на многократное использование растительного масла во фритюре при изготовлении.
Заключение. Среди исследуемых групп продуктов наибольшее содержание трансжиров установлено в молочных продуктах с заменителем молочного жира и кондитерских изделиях промышленного производства, что связано с наличием в их составе гидрогенизированного масла. Проведенные исследования свидетельствуют о необходимости введения нормативов по содержанию трансизомеров жирных кислот для всех видов жиросодержащих продуктов. Для снижения риска развития заболеваний, связанных с составом жирового компонента рациона, необходимо проведение научно-просветительской работы с населением по вопросам изменения жирового состава диеты и усиление регионального мониторинга за качеством продукции с целью снижения уровня фальсификации. Рекомендуется ограничить в рационе продукты с избыточным содержанием трансжиров, отдавая предпочтение продуктам с жирами природного происхождения.
1. Ermosh L.G., Prisuhina N.V. Opredelenie i ana-liz zhirnokislotnogo sostava konoplyanoj muki // Vestnik KrasGAU. 2023. № 9. S. 207–212. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-9-207-212.
2. Aktual'nost' sozdaniya specializirovannyh kon-diterskih izdelij dlya pitaniya detej starshe treh let / S.Yu. Misteneva [i dr.] // Tehnika i tehnolo¬giya pischevyh proizvodstv. 2020. T. 50, № 2. S. 282–295. DOI:https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-282-295.
3. Zajceva L.V., Nechaev A.P. Biohimicheskie aspekty potrebleniya transizomerov zhirnyh kislot // Voprosy dietologii. 2012. T. 2, № 4. S. 17–23.
4. Dietary Fats in Relation to Total and Cause-Specific Mortality in a Prospective Cohort of 521120 Individuals With 16 Years of Follow-Up / P. Zhuang [et al.] // Circulation Research. 2019. Vol. 124, № 5. P. 757-768.
5. Bessonov V.V., Zajceva L.V. Transizomery zhirnyh kislot: riski dlya zdorov'ya i puti snizheniya potrebleniya // Voprosy pitaniya. 2016. T. 85, № 3. S. 6–17. DOI: 10.24411/ 0042-8833-2016-00030.
6. GOST 31754-2012. Masla rastitel'nye, zhiry zhivotnye i produkty ih pererabotki. Metody opredeleniya massovoj doli transizomerov zhirnyh kislot. M.: Standartinform, 2014. 27 s.
7. Kuhnt K., Moeckel P., Jahreis G. Trans-11 18:1 is effectively Δ9-desaturated compared with trans-12 18:1 in human // British Journal of Nutrition. 2006. Vol. 95. P. 752–761. DOI:https://doi.org/10.1079/bjn20051680.
