TOTOX: EPA- ja DHA-öljyjen hapettumisen mittaaminen
OSA 1 – EPA/DHA-tuoteluokan tyyppi: Mauttomat öljyt
Hapettuminen tuottaa sarjan hajoamistuotteita, alkaen primaarisista hapettumistuotteista (peroksidiarvo, dieenit, vapaat rasvahapot) jatkuen sekundaarituotteisiin (karbonyylit, aldehydit, trieenit) ja päättyen tertiäärituotteisiin. Näillä hapettumisen sivutuotteilla on pilaantuneen kalan epämiellyttävä tuoksu ja maku. Omega-3-öljyjen hapettumisen mittaaminen on monimutkaista, koska monien kaupallisesti saatavilla olevien tuotteiden kemialliset ja fyysiset ominaisuudet eroavat toisistaan, mikä tarkoittaa, että kaikki menetelmät laadun määrittämiseen eivät ole sopivia kaikille öljytyypeille [1].
Omega-3-öljyjen hapettumisen mittaamiseen käytetään ensisijaisesti kahta analyysimenetelmää: peroksidiarvo (PV) ja para-anisidiiniarvo (AV/PAV). PV:tä ja PAV:tä mittaavia testejä käytetään laajalti EPA/DHA-pohjaisten öljyjen hapettumislaadun määrittämiseen. PV mittaa ensisijaisia hapetustuotteita (peroksideja), joita esiintyy varhaisessa hapetusprosessin vaiheessa, kun taas AV mittaa sekundaarisia hapetustuotteita (aldehydejä), joita esiintyy hieman myöhemmin hapetusprosessissa [2].
Yleistä tietoa TOTOX-menetelmästä
TOTOX on käytännöllinen laskelma, jota käytetään usein maustamattoman kalaöljyn laadun arviointiin arvioimalla öljyn kokonaishapettumista (Total Oxidation, TOTOX). TOTOX-arvo on kansainvälinen kokonaishapetusarvoa kuvaava tavoitearvo, joka saadaan sekä PV:tä että PAV:tä käyttävällä laskelmalla: PVx2 + pAV [3].
GOEDin tiukkojen raja-arvojen mukaan PV-arvo ei saa ylittää arvoa 5 mEq/kg, AV-arvo ei saa ylittää arvoa 20 ja TOTOX-arvo ei saa ylittää arvoa 26.
Taulukko 1. Peroksidiarvon, para-anisidiiniarvon ja TOTOX-arvon enimmäisrajat GOED Voluntary Monograph -lausuman mukaan
”p-anisidiiniarvo EI ole käypä testi monille maustetuille öljyille, tai öljyille, jotka ovat krilliöljyn tai neitsytlohiöljyn värisiä”, s. 55 Ismail et al. (2016)
TOTOX-laskennan yhtälö sopii vain maustamattomille kalaöljyille [3-5]. Tämä johtuu siitä, että pAV-testi on erittäin herkkä ja voi reagoida voimakkaasti lisättyihin komponentteihin, kuten makuihin ja pigmentteihin, ja voi reagoida näihin, vaikka se ei olekaan hapettumisen tulosta. Näin ollen erilaisten öljytyyppien pAV-tulosten välillä on merkittäviä vaihteluja, ja GOED suosittelee, että edellä mainittu laskentamenetelmä rajoitetaan EPA- ja DHA-öljyihin, joihin ei ole lisätty muita ainesosia kuin antioksidantteja.
OSA 2 – EPA/DHA-tuoteluokan tyyppi: Maustetut öljyt
Maustetut öljyt ovat omega-3-öljyjen luokka, jolla on kasvava merkitys omega-3-teollisuudessa. p-AV-testi ei kuitenkaan sovellu makuaineita sisältävien omega-3-öljyjen sekundaarisen hapettumisen mittaamiseen [1, 3, 5]
Yksinkertaistettu versio: Kun kalaöljyn rasva härskiintyy, muodostuu peroksidi- ja aldehydimolekyylejä lipidien hapettumisen tuloksena. Luonnollisia aldehydejä esiintyy kuitenkin myös makuaineuutteessa, mutta ne eivät johdu lipidien hapettumisesta. Näin ollen, kun AV-mittaus ei pysty erottamaan makuainekomponenteista johdettuja aldehydejä ja lipidien hapettumisesta johdettuja aldehydejä, tämä johtaa virheellisen korkeisiin arvoihin.
Yksityiskohtainen versio: Anisidiiniarvo (AV) on erityisesti tyydyttymättömien (ja pääasiassa 2-aleenisten) öljyjen tai rasvojen sisältämän aldehydipitoisuuden mitta. AV:n määrittämiseksi annetaan öljyliuoksen reagoida p-anisidiiniliuottimen ja anisidiinireagenssin kanssa, jolloin muodostuu kellertäviä reaktiotuotteita. AV määritetään sitten 350 nm:n aallonpituudella mitatusta absorbanssista sekä ennen reaktiota että sen jälkeen. pAV-testiä artikkeleissaan kuvailevat tekijät lisäävät yleensä väittämän ”Menetelmä ei sovellu makuaineita tai väriaineita sisältäville öljyille, koska ne saattavat sisältää yhdisteitä, joilla on suuri absorbanssi tällä aallonpituudella” [6].
Monissa hedelmäpohjaisissa makuaineissa haluttuja hajuja, makuja ja värejä kantavat aldehydejä sisältävät yhdisteet (ts. luonnolliset aldehydit, EI monityydyttymättömien rasvahappojen (PUFA) hapettumisen aiheuttamat). Koska pAV mittaa aldehydien esiintymistä, nämä makuaineet voivat häiritä pAV-tuloksia, kun niitä lisätään öljyihin, mikä johtaa epätarkkoihin tuloksiin.
Tämä on osoitettu useissa tutkimuksissa. Norveel Semb (2012) osoitti, että 2 % sitruunan makuisen makuainetta suurensi pAV:n 12-kertaisesti (kuva 1).
Kuva 1. Antioksidanttien ja lisäaineiden vaikutus AV-mittauksiin. Annetut AV-mittaukset ovat keskiarvoja, jotka perustuvat neljään rinnakkaismittaukseen, ja epävarmuus annetaan 5 %:n suhteellisena keskihajontana (RSD) [5].
Vastaavasti Ye ym. (2020) arvioivat 14 makuainetta tunnistaakseen ne, joilla on suurin vaikutus kalaöljyssä mitattuun pAV-arvoon. Kaikki neljätoista makua korottivat pAV-arvoa, kun ne lisättiin tuoreeseen kalaöljyyn, mutta suklaavaniljan ja sitruunan maut aiheuttivat suurimman korotuksen (kuva 2).
Kuva 2. 2 % (w/w) makuaineen lisäämisen aiheuttamat muutokset pAV-arvossa. Ilmoitetut arvot ovat kahdesti tehtyjen mittausten keskiarvoja, joiden virhepalkit osoittavat keskihajonnan ulottumat [4].
Tämän vuoksi lisättyjä makuaineita sisältävän öljyn pAV-mittaukset antavat erittäin epäluotettavia tuloksia ja vaihtoehtoinen protokolla tarvitaan lipidien hapettumisesta aiheutuvien aldehydien arviointiin [3].
Lisäksi, koska yksi TOTOX-laskennan komponentti on pAV, se ei päde myöskään mihinkään öljyyn, joka sisältää muita ainesosia (kuten oliiviöljy) tai voimakkaita värejä, kuten maustetut öljyt, krilliöljyt ja neitsytlohiöljyt.
OSA 3 – Maustettujen öljyjen TOTOX-arvon laskeminen
Yllä olevasta selityksestä huolimatta GOED on todennut, että TOTOX-arvo on välttämätön myös maustetuille öljyille. Kunnes luotettavampi mittaus saadaan kehitettyä, GOED esittelee nämä häiriöt huomioon ottavan protokollan, joka perustuu seuraavaan laskelmaan:
TOTOX maustetuille kalaöljyille: PVx2 + (pAVt - (pAV* - pAV)) [3].
GOED käyttää seuraavaa metodologista lähestymistapaa PV:lle ja PAV:lle:
Tiedämme siis, että makuaineet häiritsevät AV-mittausta, mutta entä oliiviöljy?
Muistutus: PV:n, pAV:n ja TOTOXin päätarkoitus on mitata PUFA-peräistä hapettumista.
Kirjallisuus
1. Ismail, A., et al., Oxidation in EPA- and DHA-rich oils: an overview. Lipid Technology, 2016. 28: p. n/a-n/a.
2. Dubois, J., Determination of peroxide value and anisidine value using Fourier transform infrared spectroscopy. 1996.
3. GOED, tekniset ohjeet. 2020: https://scioninstruments.com/wp-content/uploads/2020/11/TGD-2020-06-29.pdf.
4. Ye, L., et al., Flavors' Decreasing Contribution to p-Anisidine Value over Shelf Life May Invalidate the Current Recommended Protocol for Flavored Fish Oils. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2020. 97(12): p. 1335-1341.
5. Norveel Semb, T., Analytical Methods for Determination of the Oxidative Status in Oils, in Department of Biotechnology. 2012, Norwegian University of Science and Technology NTNU - Trondheim.
6. Steele, R., Understanding and Measuring the Shelf-Life of Food. 2004: Woodhead Publishing. 396-407.
Hapettuminen tuottaa sarjan hajoamistuotteita, alkaen primaarisista hapettumistuotteista (peroksidiarvo, dieenit, vapaat rasvahapot) jatkuen sekundaarituotteisiin (karbonyylit, aldehydit, trieenit) ja päättyen tertiäärituotteisiin. Näillä hapettumisen sivutuotteilla on pilaantuneen kalan epämiellyttävä tuoksu ja maku. Omega-3-öljyjen hapettumisen mittaaminen on monimutkaista, koska monien kaupallisesti saatavilla olevien tuotteiden kemialliset ja fyysiset ominaisuudet eroavat toisistaan, mikä tarkoittaa, että kaikki menetelmät laadun määrittämiseen eivät ole sopivia kaikille öljytyypeille [1].
Omega-3-öljyjen hapettumisen mittaamiseen käytetään ensisijaisesti kahta analyysimenetelmää: peroksidiarvo (PV) ja para-anisidiiniarvo (AV/PAV). PV:tä ja PAV:tä mittaavia testejä käytetään laajalti EPA/DHA-pohjaisten öljyjen hapettumislaadun määrittämiseen. PV mittaa ensisijaisia hapetustuotteita (peroksideja), joita esiintyy varhaisessa hapetusprosessin vaiheessa, kun taas AV mittaa sekundaarisia hapetustuotteita (aldehydejä), joita esiintyy hieman myöhemmin hapetusprosessissa [2].
Yleistä tietoa TOTOX-menetelmästä
TOTOX on käytännöllinen laskelma, jota käytetään usein maustamattoman kalaöljyn laadun arviointiin arvioimalla öljyn kokonaishapettumista (Total Oxidation, TOTOX). TOTOX-arvo on kansainvälinen kokonaishapetusarvoa kuvaava tavoitearvo, joka saadaan sekä PV:tä että PAV:tä käyttävällä laskelmalla: PVx2 + pAV [3].
GOEDin tiukkojen raja-arvojen mukaan PV-arvo ei saa ylittää arvoa 5 mEq/kg, AV-arvo ei saa ylittää arvoa 20 ja TOTOX-arvo ei saa ylittää arvoa 26.
Taulukko 1. Peroksidiarvon, para-anisidiiniarvon ja TOTOX-arvon enimmäisrajat GOED Voluntary Monograph -lausuman mukaan
”p-anisidiiniarvo EI ole käypä testi monille maustetuille öljyille, tai öljyille, jotka ovat krilliöljyn tai neitsytlohiöljyn värisiä”, s. 55 Ismail et al. (2016)
TOTOX-laskennan yhtälö sopii vain maustamattomille kalaöljyille [3-5]. Tämä johtuu siitä, että pAV-testi on erittäin herkkä ja voi reagoida voimakkaasti lisättyihin komponentteihin, kuten makuihin ja pigmentteihin, ja voi reagoida näihin, vaikka se ei olekaan hapettumisen tulosta. Näin ollen erilaisten öljytyyppien pAV-tulosten välillä on merkittäviä vaihteluja, ja GOED suosittelee, että edellä mainittu laskentamenetelmä rajoitetaan EPA- ja DHA-öljyihin, joihin ei ole lisätty muita ainesosia kuin antioksidantteja.
OSA 2 – EPA/DHA-tuoteluokan tyyppi: Maustetut öljyt
Maustetut öljyt ovat omega-3-öljyjen luokka, jolla on kasvava merkitys omega-3-teollisuudessa. p-AV-testi ei kuitenkaan sovellu makuaineita sisältävien omega-3-öljyjen sekundaarisen hapettumisen mittaamiseen [1, 3, 5]
Yksinkertaistettu versio: Kun kalaöljyn rasva härskiintyy, muodostuu peroksidi- ja aldehydimolekyylejä lipidien hapettumisen tuloksena. Luonnollisia aldehydejä esiintyy kuitenkin myös makuaineuutteessa, mutta ne eivät johdu lipidien hapettumisesta. Näin ollen, kun AV-mittaus ei pysty erottamaan makuainekomponenteista johdettuja aldehydejä ja lipidien hapettumisesta johdettuja aldehydejä, tämä johtaa virheellisen korkeisiin arvoihin.
Yksityiskohtainen versio: Anisidiiniarvo (AV) on erityisesti tyydyttymättömien (ja pääasiassa 2-aleenisten) öljyjen tai rasvojen sisältämän aldehydipitoisuuden mitta. AV:n määrittämiseksi annetaan öljyliuoksen reagoida p-anisidiiniliuottimen ja anisidiinireagenssin kanssa, jolloin muodostuu kellertäviä reaktiotuotteita. AV määritetään sitten 350 nm:n aallonpituudella mitatusta absorbanssista sekä ennen reaktiota että sen jälkeen. pAV-testiä artikkeleissaan kuvailevat tekijät lisäävät yleensä väittämän ”Menetelmä ei sovellu makuaineita tai väriaineita sisältäville öljyille, koska ne saattavat sisältää yhdisteitä, joilla on suuri absorbanssi tällä aallonpituudella” [6].
Monissa hedelmäpohjaisissa makuaineissa haluttuja hajuja, makuja ja värejä kantavat aldehydejä sisältävät yhdisteet (ts. luonnolliset aldehydit, EI monityydyttymättömien rasvahappojen (PUFA) hapettumisen aiheuttamat). Koska pAV mittaa aldehydien esiintymistä, nämä makuaineet voivat häiritä pAV-tuloksia, kun niitä lisätään öljyihin, mikä johtaa epätarkkoihin tuloksiin.
Tämä on osoitettu useissa tutkimuksissa. Norveel Semb (2012) osoitti, että 2 % sitruunan makuisen makuainetta suurensi pAV:n 12-kertaisesti (kuva 1).
Kuva 1. Antioksidanttien ja lisäaineiden vaikutus AV-mittauksiin. Annetut AV-mittaukset ovat keskiarvoja, jotka perustuvat neljään rinnakkaismittaukseen, ja epävarmuus annetaan 5 %:n suhteellisena keskihajontana (RSD) [5].
Vastaavasti Ye ym. (2020) arvioivat 14 makuainetta tunnistaakseen ne, joilla on suurin vaikutus kalaöljyssä mitattuun pAV-arvoon. Kaikki neljätoista makua korottivat pAV-arvoa, kun ne lisättiin tuoreeseen kalaöljyyn, mutta suklaavaniljan ja sitruunan maut aiheuttivat suurimman korotuksen (kuva 2).
Kuva 2. 2 % (w/w) makuaineen lisäämisen aiheuttamat muutokset pAV-arvossa. Ilmoitetut arvot ovat kahdesti tehtyjen mittausten keskiarvoja, joiden virhepalkit osoittavat keskihajonnan ulottumat [4].
Tämän vuoksi lisättyjä makuaineita sisältävän öljyn pAV-mittaukset antavat erittäin epäluotettavia tuloksia ja vaihtoehtoinen protokolla tarvitaan lipidien hapettumisesta aiheutuvien aldehydien arviointiin [3].
Lisäksi, koska yksi TOTOX-laskennan komponentti on pAV, se ei päde myöskään mihinkään öljyyn, joka sisältää muita ainesosia (kuten oliiviöljy) tai voimakkaita värejä, kuten maustetut öljyt, krilliöljyt ja neitsytlohiöljyt.
OSA 3 – Maustettujen öljyjen TOTOX-arvon laskeminen
Yllä olevasta selityksestä huolimatta GOED on todennut, että TOTOX-arvo on välttämätön myös maustetuille öljyille. Kunnes luotettavampi mittaus saadaan kehitettyä, GOED esittelee nämä häiriöt huomioon ottavan protokollan, joka perustuu seuraavaan laskelmaan:
TOTOX maustetuille kalaöljyille: PVx2 + (pAVt - (pAV* - pAV)) [3].
GOED käyttää seuraavaa metodologista lähestymistapaa PV:lle ja PAV:lle:
Tiedämme siis, että makuaineet häiritsevät AV-mittausta, mutta entä oliiviöljy?
- Oliiviöljy sisältää luonnollisia ainesosia, jotka reagoivat sekä PV- että AV-mittauksiin.
- Nämä EIVÄT ole monityydyttymättömien rasvahappojen (PUFA) hapettumisesta johtuneita tuotteita; ne nostavat kuitenkin arvoja erityisesti PV:n osalta.
- Oliiviöljyllä on korkeampi PV-kynnysarvo (15 oliiviöljyllä vs. 5 kalaöljyllä), koska se sisältää luonnollisesti näitä PV-arvoa häiritseviä komponentteja1.
- Valitettavasti käytettävissä ei ole laskentamenetelmiä, jotka ottavat tämän huomioon.
- Zinzinon BalanceOil pysyy GOEDin määrittelemissä rajoissa, vaikka oliiviöljy lisääkin PV-arvoa.
Muistutus: PV:n, pAV:n ja TOTOXin päätarkoitus on mitata PUFA-peräistä hapettumista.
- Oliiviöljyn peroksidit eivät ole merkki PUFA-peräisestä hapettumisesta.
- Makuaineiden aldehydit eivät ole merkki PUFA-peräisestä hapettumisesta.
Kirjallisuus
1. Ismail, A., et al., Oxidation in EPA- and DHA-rich oils: an overview. Lipid Technology, 2016. 28: p. n/a-n/a.
2. Dubois, J., Determination of peroxide value and anisidine value using Fourier transform infrared spectroscopy. 1996.
3. GOED, tekniset ohjeet. 2020: https://scioninstruments.com/wp-content/uploads/2020/11/TGD-2020-06-29.pdf.
4. Ye, L., et al., Flavors' Decreasing Contribution to p-Anisidine Value over Shelf Life May Invalidate the Current Recommended Protocol for Flavored Fish Oils. Journal of the American Oil Chemists' Society, 2020. 97(12): p. 1335-1341.
5. Norveel Semb, T., Analytical Methods for Determination of the Oxidative Status in Oils, in Department of Biotechnology. 2012, Norwegian University of Science and Technology NTNU - Trondheim.
6. Steele, R., Understanding and Measuring the Shelf-Life of Food. 2004: Woodhead Publishing. 396-407.
Seuraa viestiä
0
seuraajaa
Poistettu kommentti