تحقیق در مورد چربیها و روغنهای سرخ کردنی

بخشی از مقاله

چربيها و روغنهاي سرخ كردني

صنايع روغن تكميلي

 چكيده :
در فرآيند پختن به روش سرخ كردن عميق چربيها و روغنها به عنوان محيط واسطه انتقال حرارت عمل كرده، حرارت را به ماده غذائي سردتر كه در روغن غوطه ور است منتقل ميكنند. بعلاوه در هنگام سرخ كردن چربيها و روغنها با پروتئينها و كربوهيدراتهاي موجود در ماده غذائي واكنش داده طعم و بوي مطبوعي در غذا ايجاد ميشود. سطح غذا برشته شده و رنگ قهوه اي طلائي حاصل ظاهر بسيار مطلوبي به غذا ميدهد كه اشتها را تحريك ميكند. مقداري از چربي يا روغن سرخ كردني جذب غذاي سرخ شده گرديده و ارزش كالريكي غذا افزايش ميبابد.

 مقدمه :
در فرايند پختن به طريق سرخ كردن عميق، چربيها و روغنها به عنوان محيط واسطه انتقال حرارت عمل كرده حرارت را از سطوح داغ دستگاه سرخ كن به سطوح سردتر ماده غذائي غوطه ور در روغن ميرساند. در هنگام سرخ كردن، آب از ماده غذائي تبخير و بافت خارج غذا با بفت داخلي آن تفاوت پيدا ميكند. روغن نيز بوسيله جذب، جذب سطحي يا عمل متقابل شيميائي، در غذاي سرخ شده يا پوشش آن نفوذ كرده پوسته اي ترد و شكننده به دور غذا تشكيل ميشود. مقدار روغن جذب شده بوسيله غذا به چند عامل از جمله غذائي كه سرخ ميشود، زمان و درجه حرارت سرخ كردن و شيمي روغن بستگي دارد.

 در ابتدا يك تعريف :
« روغن سرخ كردني مناسب براي استفاده صنعتي بايد در مقابل اكسيداسيون مقاوم بوده، نقطه دود بالائي داشته، در هنگام سرخ كردن كف زيادي تشكيل نشده، نقطه ذوب پائين، بدون طعم و بو، داراي ارزش تغذيه اي خوب و عملاً فاقد اسيد هاي چرب ترانس باشد ».

 انواع چربي و روغنهاي سرخ كردني :
در حال حاضر در اروپا روغنهاي تصفيه شده كلزا، كلزاي نيمه هيدرو‍‍‍ژنه، مخلوطهاي پالم با كلزا يا سويا و پالم اولئين يا سوپر اولئين روغنهاي متداول سرخ كردني هستند. در بعضي موارد نيز روغن افتابگردان يا روغن آفتابگردان نيمه هيدروژنه براي سرخ كردن استفاده ميشود.
در آمريكاي شمالي در رستورانهاي fast food و سرخ كردن صنعتي معمولاً از روغنهاي جامدي كه از روغن تخم پنبه، روغن سوياي نيمه هيدروژنه يا كلزاي نيمه هيدروژنه تركيب يافته استفاده ميشود.

 تاثير خصوصيات و تركيب روغنهاي سرخ كردني در كيفيت و پايداري آن:
1- روغن سرخ كردني بايد غني از اسيدهاي چرب داراي يك پيوند غير اشباع باشد ( c18:1 بيش از 75%).
2- اسيدهاي چرب اشباع ( c16:0 – c14:0 – c12:0) و اسيدهاي چرب داراي چند پيوند غير اشباع روغن كم باشد ( كمتر از 15%).
3- اسيد لينولنيك روغن خيلي كم باشد (c18:3 كمتر از 5/1 % ) .
4- مقدار اسيدهاي چرب ترانس روغن عملاً صفر باشد.
5- بعلاوه روغنهاي سرخ كردني سالم و مقاوم بايد غني از آنتي اكسيدانهاي طبيعي باشند گر چه مقداري از اين تركيبات در فرايند سرخ كردن از بين ميرود ولي باقيمانده آنها براي جلوگيري از اكسيداسيون غذاي سرخ شده در هنگام نگهداري كافي است.

 بررسي چند روغن :
1- روغن هسته پالم و نارگيل :
روغن هسته پالم و روغن نارگيل ( غني از اسيد لوريك ): براي سرخ كردن صنعتي مناسب نيستند چون حاوي مقدار زيادي اسيد لوريك و ساير اسيدهاي چرب داراي تعداد كربن كمتر از 14 هستند. وقتي از اين روغنها براي سرخ كردن استفاده ميشود رطوبت موجود در غذا به آساني اين روغنها را هيدروليز كرده و اسيدهاي چرب آزاد ميشوند. وجود مقدار قابل توجهي از اسيدهاي چرب داراي زنجير كوتاه كه در درجه حرارت سرخ كردن فرار هستند دود زيادي ايجاد ميكنند.

2- روغن پالم و ساير روغنهاي غير لوريك :
گرچه اسيدهاي چرب در نتيجه هيدروليز آزاد ميشوند ولي وزن مولكولي اين اسيدها بالاتر بوده و چندان فرار نبوده بنابراين تشكيل دود كمتر است. مقدار زياد اسيدهاي چرب اشباع شده ( متجاوز از 45% ) كه ممكن است بعضي آن را از نظر ارزش تغذيه اي نامناسب بدانند و نيز به دليل جامد بودن در مناطق معتدل دركارخانه هاي توليد غذاي سرخ شده سبب بروز مشكل است. در غير اينصورت روغن پالم به دليل انديس يدي پائين و مقدار اسيد چرب چند غير اشباعي كم روغن مناسبي براي سرخ كردن است.

3- روغن زيتون :
يك روغن سرخ كردني ممتاز است. مقدار كم اسيدهاي چرب اشباع يك مزيت تغذيه اي بوده، نگهداري آسان در سرما به علت نقطه ذوب پائين، همچنين به آساني از غذاي سرخ شده خارج و مشكل انجماد روغن بر سطح غذاي سرخ شده وجود ندارد، مقدار كم اسيد لينولنيك و لينولئيك در نتيجه انديس يدي پائين (در حدود80) و پايداري خوب در مقابل اكسيداسيون. عمر نگهداري زياد و مقاومت خوب اين روغن در مقابل اكسيداسيون تا حدي مربوط به تركيبي از مواد ضد اكسيداسيون طبيعي موجد در روغن است. روغن طبيعي ممتاز بهترين و معمولاً گرانترين آنها بوده و بندرت در سرخ كردن به مصرف ميرسد.

4- روغن سويا و كلزا :
هر دو روغن از اين جهت كه عدد يدي بالا و مقدار اسيدهاي چرب اشباع كم دارند و حتي در درجه حرارتهاي پائين كاملاً مايع هستند، بهم شبيه اند. مشكل اصلي در مورد اين دو روغن اسيد لينولنيك بالاي آنهاست (14 – 5 %) كه روغن را به اكسيداسيون شديداً حساس ميكند. با اين حال روغن سويا و كلزا روغنها ارزاني بوده و در بسياري از اعمال سرخ كردن مخصوصاً در تهيه غذاها در رستورانها كه نياز به نگهداري غذا نيست، مصرف ميشوند.

5- روغن پوسته ي برنج
در كشورهاي حوزه اقيانوس آرام مورد استفاده قرار ميگيرد، يك محصول جانبي فرآيند صيقل دهي برنج است. به دليل توليد زياد برنج در دنيا توليد روغن پوسته برنج ميتواند معادل روغن حاصل از لوبياي سويا باشد.
نكته حائز اهميت اينكه : اين روغن به دليل عمل آنزيمهاي آزاد شده در هنگام سايش پوسته برنج براي جدا كردن آن از دانه، به سرعت فاسد ميشود. بطوريكه اسيدهاي چرب آزاد در يك هفته نگهداري ميتواند به 30% نيز برسد.
 مزاياي روغن هسته برنج :
.a واجد استرول استرهائي به نام گاما-اوريزانول بوده كه براي سلامتي مفيد است.
.b در مقايسه با ساير روغنها مقدار بيشتري دلتا -5-اونااسترول دارد، ماده ايكه در درجه حرارتهاي سرخ كردن داراي عمل آنتي اكسيداني است.
.c حاوي مقدار زيادي آنتي اكسيدانهاي طبيعي؛ در مقايسه با ساير روغنهاي نباتي(جز پالم) مقدار توكو تري انل ها در اين روغن بيشتر است.

6- روغن بادام زميني :
زماني بهترين روغن سرخ كردني به حساب مي آمد. امتياز اصلي اين روغن عدد يدي پائين و مقدار كم اسيدهاي چرب داراي چند پيوند غير اشباع است. غير اشباع ترين تركيب آن اسيد لينولئيك (c18:2) است (متغير بين 43-15%)، مقدار اسيد لينولنيك كمتر از 1/0 است.
اما مشكلات روغن سرخ كردني :
 قيمت بالاي اين روغن .
 مشكل آفلاتوكسين .
 آلرژي زا بودن روغن بادم زميني براي بعضي افراد.

7- روغن كنجد :
 بيشتر در طباخي شرقي مورد استفاده قرار ميگيرد. تركيب روغن كنجد بسيار جالب است :
الف ) مقادير بالاي اسيد اولئيك (c18:1) و اسيد لينولئيك (c18:2)، اسيد لينولنيك كم .
ب ) از نظر تركيب اسيد چرب به روغن بادام زميني مشابهت دارد، علاوه بر توكوفرولهاي كل كه به مقدار 800 ميلي گرم در كيلوگرم روغن وجود داشته و اساساً از گاما-توكوفرول تشكيل شده، روغن كنجد داراي تركيبات سزامولين، سزامين و سزامول است كه آنتي اكسيدانهاي طبيعي است.
8- روغن تخم پنبه :
در ايالات متحده معمولترين روغن سرخ كردني است. مشكل اصلي استفاده از اين روغن مقدار زياد اسيد چرب اشباع آن است كه 26-21 % پالمتيك و تا 4 % از اسيدهاي اشباع داراي زنجير طويل تر دارد كه در نتيجه در درجه حرارتهاي يخچالي رسوبي از جزء جامد تشكيل ميشود كه اين نقيصه با زمستانه كردن مرتفع ميگردد.
9- روغن هسته ي انگور :
در فرانسه مورد توجه است. به دليل دارا بودن مقدار زياد اسيد لينولئيك مورد پسند افرادي است كه رژيم غذائي غني از اين اسيد چرب را در كاهش خطر بيماريهاي قلبي – عروقي موثر ميدانند. از نظر تركيب اسيدهي چرب اين روغن شبيه به روغنهاي آفتابگردان و گلرنگ است. اين روغن بسيار سريعتر از روغن بادام زميني و پالم اكسيده ميشود پس براي سرخ كردن مناسب نيست.

10- روغن ذرت :
تا مدتها يك روغن سرخ كردني خوب براي مصارف محلي بود. مقدار زياد استرول آن سبب كاهش ويسكوزيته روغن شده و بنابراين پس از سرخ كردن از غذاي سرخ شده به راحتي خارج ميگردد. روغن گراني است و به ندرت براي سرخ كردن صنعتي مورد استفاده قرار ميگيرد.

11- چربيهاي حيواني :
در بعضي نواحي براي مثال انگلستان به مصرف ميرسد (چربي گاو و چربي خوك). در صورت تازه بودن رايحه خوشايندي در غذاي سرخ شده بوجود مي آورد. به دليل كم بودن اسيدهاي چرب چند غير اشباعي، چربي تازه كمتر اكسيده ميشود و چربي گاو از اين نظر بر خوك برتري دارد. چربيهاي حيواني فاقد توكوفرول هستند كه يك آنتي اكسيدان طبيعي است. از چربي گوسفند نيز استفاده ميشود، دنبه گوسفند مقدار بيشتري اسيد استئاريك داشته و مقدار ترانس آن نيز از چربي گاو بيشتر است و نقطه ذوب بالاتري دارد. در بيشتر مخلوطها معمولاً مقدار دنبه گوسفند زير 10% نگهداشته ميشود.

12- روغن ماهي :
بندرت براي سرخ كردن مصرف ميشود. چونكه : عدد يدي بسيار بالا دارد. مقدار اسيدهاي چرب چند غير اشباع با 20 كربن يا بيشتر داشته و در هنگام سرخ كردن كف ايجاد ميكند. بسيار حساس به اكسيداسيون است در نتيجه سبب طعم و بوي نامطبوع ميشود.

 ويژگي روغنهائي كه براي استفاده در سرخ كردن صنعتي تغيير يافته اند :
براي مناسب شدن بعضي از روغنها جهت سرخ كردن صنعتي، تغييراتي در اين روغنها بوجود مي آورند. اين تغييرات معمولاً از طريق فرآيندهائي نظير :
1- هيدروژناسيون
2- جزء به جزء كردن
3- اينتر استريفيكاسيون

 روغنهائي كه در سرخ كردن صنعتي معمول هستند :

 تركيب روغن آفتابگردان داراي اولئيك زياد :

 تركيباتي كه به مقدار كم در روغن وجود دارند :
توكوفرول ها؛ فسفوليپيدها؛ كارتنوئيدها به مقدار كم؛ بعضي از استرولها
 تمام چربيها و روغنها داراي تركيبات مختلفي هستند كه به مقدار كم در روغن وجود دارند.
 برخي سبب افزايش پايداري روغن در حين سرخ كردن ميشوند :
توكو فرولها مخصوصاً گاما توكوفرول در حد تعيين شده؛ فسفوليپيدها در حد تعيين شده؛ كارتنوئيدها در مقدار كم؛ اسكوالن و بعضي از استرولها مثل 5- اونا استرول.

 تركيبات كم مقداري كه اثر منفي دارند :
فلزات مثل آهن، مس و آلياژهاي آن؛ اسيدهاي چرب آزاد؛ مواد حاصل از اكسيداسيون؛ باقيمانده حلال و ...

 تركيباتي كه به مقدار كم جهت بهبود كيفيت به روغن افزوده ميشوند :
مواد ضد كف (Anti foam) مثل روغن سيليكون؛ آنتي اكسيدانهاي سنتتيك نظير BHA ، BHT ، اسكوربيل پالميتات؛ تركيبات سينرژيست مثل اسيد سيتريك؛
 تركيبات كمك فرآيند نظير Miroil life powder : اين پودر مخلوطي از اسيد سيتريك و زطوبت است كه بر روي سطح يك خاكستر آتشفشان از نوع غذائي جذب شده و وقتي اين پودر به روغن سرخ كردني مصرف شده افزوده شود اسيد سيتريك و آب با مواد قليائي موجود در روغن (صابونها) واكنش داده و اين مواد را به شكلي رسوب ميدهد كه در هنگام صاف كردن با خاك خارج شوند. بدون شك هر مقدار تركيبات آهن يا مس باقيمانده نيز همزمان خارج شده و هر ماده ي معلق جذب و همراه خاك در هنگام صاف كردن خارج ميشود.
 آزمايشهائي كه در مورد چربيها و روغنهاي سرخ كردني انجام ميشود :
- روشهاي شيميائي :
1- كل مواد قطبي (TPM) :
شامل تمام تركيبات غير تري گليسريدي موجود در روغن هستند كه به صورت محلول امولسيفيه شده يا معلق در روغن سرخ كردني وجود دارد. يك روغن تازه بطور عادي داراي 4-2 % مواد غير تري گليسريدي دارد.
2- اسيدهاي چرب آزاد (FFA) :
اين شاخص معمولاً تنها شاخص روغن سرخ كردني است كه بوسيله بسياري از واحدهاي سرخ كردن تعيين ميشود.
اسيد چرب آزاد اندازه گيري مقدار زنجيره هاي اسيد چرب هيدروليز شده از تري گليسريدهاست و به عنوان يك شاخص شيميائي براي روغنهاي سرخ كردني و نيز ارزيابي روغنهاي جذب شده بر روي سطح غذاي سرخ شده است.
3- صابون :
صابونهاي قليائي شاخص بسيار خوبي از تجزيه روغن هستند. اينها ( اولئات سديم و ...) بواسطه واكنش فلزات و اسيدهاي چرب آزاد در حضور آب تشكيل ميشوند و زمانيكه تشكيل شوند پايداري خوبي دارند. روغنهاي تازه بايد كمتر از 1ppm صابون داشته باشند.
4- رنگ روغن :
سالهاست اين شاخص به عنوان انديس كيفيت بكار ميرود. اندازه گيري رنگ با روش لاويباند صورت گرفته و از اندازه گيري رنگ قرمز، زرد و آبي در بررسيهاي سرخ كردن استفاده ميشود.
 رنگ قرمز : ارتباط سستي با تركيب اسيدهاي چرب اكسيد شده و محصولات كندانسه شده پيروليتيك نشان ميدهد.
 رنگ زرد : مربوط به تركيب پراكسيدها و آلدئيدها در يك روغن است.
 رنگ آبي : مربوط به رنگ ايجاد شده بوسيله آب و ذرات ريز معلق يا امولسيفيه در روغن است.
5- انديس پراكسيد (PV) :
 راديكالهاي ناپايداري هستند كه از تري گليسريدها تشكيل ميشوند.
 يك آزمايش استاندارد براي تعيين كيفيت روغنهاي تازه هستند ولي براي روغنهاي سرخ كردني مناسب نيستند، دليل آن حساسيت خود آزمايش به درجه حرارت روغن است.

6- انديس آنيسيدين :
آلدئيدها محصول تجزيه اسيدهاي چرب پراكسيد شده هستند. انديس آنيسيدين بطور كمي آلدئيدهاي مهم را اندازه گيري ميكند.از آلدئيدها ميتوان بهعنوان يك شاخص براي تعيين مقدار ماده پراكسيد شده اي كه تجزيه شده استفاده نمود و همراه با مقدار پراكسيد نماي تجزيه گذشته و آينده يك روغن را تعيين كرد.
7- پليمرها :
اين تركيبات معمولاً بزرگترين دسته از محصولات تجزيه در يك روغن سرخ كردني هستند. آنها شامل ديمرها، تري مرها، تترامرها و ... بوده كه ممكن است از طريق واكنشهاي اكسيداتيو و حرارتي تشكيل شوند.
افزايش در مقدار پليمرها همچنين سبب افزايش ويسكوزيته روغن ميشوند.

- روشهاي سريع (دستگاهي)
1- اندازه گيري ويسكوزيته:
دستگاه براي اندازه گيري ويسكوزيته روغنهاي سرخ كردني مصرف شده طراحي شده و بر اساس تشكيل مواد پليمريزه و اكسيده (POM) ميباشد. محصولات تجزيه كه در هنگام سرخ كردن تشكيل ميشوند سبب نامناسب شدن روغن ميگردند. در داخل دستگاه دو لوله كوتاه استيل در حال لرزش است كه توسط پيزو كريستالهاي (تبلور تحت فشار) داخلي تحريك ميشود. نحوه عمل را ميتوان با يك دياپازون دو شاخه مقايسه كرد. مرطوب شدن بستگي به ويسكوزيته ي مايع احطه كننده داشته و رزونانس (ارتعاش) بستگي به دانسيته دارد.

2- FRI – CHECK : دستگاه جديدي است براي كنترل كيفيت روغن ميباشد. اين دستگاه ويسكوزيته را اندازه گيري ميكند كه ميتواند با تركيبات قطبي روغن در حال تجزيه مطابقت داشته باشد. اين دستگاه شامل يك جعبه ي الكترونيكي و يك لوله استيل قابل برداشتن است. روغن ميتواند مستقيماً از سرخ كن يا در درجه حرارت اتاق داخل دستگاه شود و هيچ نوع عمل صاف كردن لازم نيست. وقتي نمونه به حالت تعادل درآمد، يك جسم شبيه به پيستون از طريق لوله به پائين افتاده و زمان حركت آن در روغن با درصد تركيبات قطبي مطابقت دارد.
3- FOS : سنسور روغن غذا از اواخر دهه ي 1970 به بازار عرضه شد. اين سنسور تغيير در ثابت دي الكتريك چربيهاي سرخ كردني در حال تجزيه را نشان ميدهد. يك مدار حساس كوچكترين تغييرات دي الكتريك در روغن را مشخص ميكند.