The effect of antioxidants on the quality and oxidative stability of animal fats

Abstract

The aim of the work was to determine the influence of natural and synthetic antioxidants on the quality and stability of animal fats. On the samples, with and without the addition of natural antioxidants (extract of sage, rosemary and ginger) added in the fats at a concentracion of 0.2 % and synthetic antioxidants (PG-propyl galate, BHA-butylhydroxyanisole and BHT-butylhidroxytoluene) added in the fats at a concentracion 0.01 % the values of the peroxide value and the content of free fatty acids were tested. The oxidative stability of fats was determined by the sustainability test at 98 °C during 7 days. Every 24 hours, the peroxide value and free fatty acids were examinedid for all samples of beef, sheep and goat fat. The results of the research show that the applied antioxidants successfully stabilized all animal fats compared to the control sample. Analysis of the composition of fatty acids of base samples (without the addition of natural antioxidants) shows that palmitic, stearic and oleic fatty acids are the most abundant in animal fats. The highest total SFA value was found in sheep fat (66.85 %), and the lowest in goat fat (56.57 %). In beef fat, the total SFA content was 59.26 %. Stearic acid is the most abundant in sheep fat (37.75 %), while beef and goat fat had lower and approximately equal values (27.93 % and 26.91 %). After staeric fat, palmitic fat is the mostabundant in beef fat with 27.78 %, followed by 25.25 % in sheep fat and 24.91 % in goat fat. Of the monounsaturated acids (MUFA), the most abundant in goat fat was oleic acid (38.16 %), while it was somewhat lower in beef (36.61 %), and the lowest in sheep (27.60 %). Total unsaturated fatty acids (UFA) are most abundant in goat fat (43.51 %), followed by beef (40.82 %), while they are significantly less present in sheep's fat (32.95 %). Among polyunsaturated acids (PUFA), the highest content of linoleic acid was found in sheep fat (4.19 %). In beef fat, linoleic acid was 60 % lower compared to sheep fat (0.76 %), and 10% higher compared to goat fat (1.89 %). Based on the content of individual fatty acids and the content of certain groups of fatty acids: SFA, UFA, MUFA, PUFA, the nutritional indices of the tested fats were calculated. It was concluded that the tested samples of beef, sheep, and goat fat without the addition of antioxidants can not be declared as products of high nutritional value. The nutritional value expressed through the PUFA/SFA ratio for beef fat was 0,01, and sheep fat and goat fat 0.06.

Translated Abstract

Cilj ovog istraživanja bio je utvrditi utjecaj prirodnih i sintetskih antioksidansa na kvalitetu i stabilnost animalnih masti. Na uzorcima, sa i bez dodatka prirodnih antioksidansa (ekstrakt kadulje, ružmarina i đumbira) dodanih u masti u koncentraciji od 0,2 % i sintetskih antioksidansa (PG-propil galat, BHA-butilhidroksianizol i BHT-butilhidroksitoluen) dodanih u masti u koncentraciji 0,01 % ispitivane su vrijednosti peroksidnog broja i sadržaja slobodnih masnih kiselina. Oksidativna stabilnost masti određena je testom održivosti na 98 °C tokom 7 dana. Svaka 24 sata ispitivane su peroksidna vrijednost i slobodne masne kiseline za sve uzorke goveđe, ovčje i kozje masti. Rezultati istraživanja pokazuju da su primijenjeni antioksidansi uspješno stabilizirali sve animalne masti u odnosu na kontrolni uzorak. Analiza sastava masnih kiselina baznih uzoraka (bez dodataka prirodnih antioksidansa) pokazuje da su palmitinska, stearinska i oleinska masna kiselina najzastupljenije u animalnim mastima. Najveća ukupna vrijednost SFA utvrđena je u ovčjoj masti (66,85 %), a najniža u kozjoj masti (56,57 %). U goveđoj masti ukupan sadržaj SFA iznosio je 59,26 %. Stearinska kiselina je najzastupljenija u ovčjoj masti (37,75 %), dok su goveđa i kozja mast imale niže i približno jednake vrijednosti (27,93% i 26,91%). Nakon staerinske, palmitinska kiselina je najzastupljenija u goveđoj masti s 27,78 %, zatim 25,25% u ovčjoj i 24,91% u kozjoj masti. Od mononezasićenih kiselina (MUFA) u kozjoj masti najviše je zastupljena oleinska kiselina (38,16%), dok je nešto niža u goveđoj (36,61 %), a najmanje u ovčjoj (27,60 %). Ukupne nezasićene masne kiseline (UFA) najviše su zastupljene u kozjoj masti (43,51 %), zatim u goveđoj (40,82 %), dok su značajno manje zastupljene u ovčjoj masti (32,95 %). Među polinezasićenim kiselinama (PUFA), najveći sadržaj linolne kiseline je u ovčjoj masti (4,19 %). U goveđoj masti linolna kiselina je bila 60 % niža u odnosu na ovčju (0,76 %), a 10 % viša u odnosu na kozju (1,89 %). Na osnovu sadržaja pojedinačnih masnih kiselina i sadržaja pojedinih grupa masnih kiselina: SFA, UFA, MUFA, PUFA, izračunati su nutritivni indeksi ispitivanih masti. Zaključeno je da se ispitani uzorci goveđe, ovčje i kozje masti bez dodatka antioksidansa ne mogu deklarirati kao proizvodi visoke nutritivne vrijednosti. Nutritivna vrijednost izražena kroz omjer PUFA/SFA za goveđu mast bila je 0,01, a ovčja i kozja mast 0,06.

Translated Abstract

Ziel der Arbeit war es, den Einfluss von natürlichen und synthetischen Antioxidantien auf die Qualität und Stabilität von tierischen Fetten zu bestimmen. An den Proben mit und ohne Zusatz von natürlichen Antioxidantien (Salbei-, Rosmarin- und Ingwerextrakt), die den Fetten in einer Konzentration von 0,2 % zugesetzt wurden, und synthetischen Antioxidantien (PG-Propylgalat, BHA-Butylhydroxyanisol und BHT-Butylhidroxytoluol), die den Fetten in einer Konzentration von 0,01 % zugesetzt wurden, wurden die Werte der Peroxidzahl und der Gehalt an freien Fettsäuren geprüft. Die oxidative Stabilität der Fette wurde durch den Nachhaltigkeitstest bei 98 °C während 7 Tagen bestimmt. Alle 24 Stunden wurden der Peroxidwert und die freien Fettsäuren bei allen Proben von Rinder-, Schaf- und Ziegenfett untersucht. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die verwendeten Antioxidantien alle tierischen Fette im Vergleich zur Kontrollprobe erfolgreich stabilisiert haben. Die Analyse der Fettsäurezusammensetzung der Basisproben (ohne Zusatz natürlicher Antioxidantien) zeigt, dass Palmitin-, Stearin- und Ölfettsäuren in den tierischen Fetten am häufigsten vorkommen. Der höchste Gesamtgehalt an SFA wurde in Schafsfett (66,85 %) festgestellt, der niedrigste in Ziegenfett (56,57 %). In Rinderfett lag der Gesamtgehalt an SFA bei 59,26 %. Stearinsäure ist am häufigsten in Schafsfett enthalten (37,75 %), während Rinder- und Ziegenfett niedrigere u nd a nnähernd g leiche Werte a ufwiesen (27,93 % u nd 26,91 %). P almitinsäure i st m it 27,78 % am häufigsten in Rinderfett enthalten, gefolgt von 25,25 % in Schafsfett und 24,91 % in Ziegenfett. Von den einfach ungesättigten Fettsäuren (MUFA) war die Ölsäure im Ziegenfett am häufigsten (38,16 %), im Rinderfett etwas seltener (36,61 %) und im Schaffett am wenigsten (27,60 %). Ungesättigte Fettsäuren (UFA) sind am häufigsten in Ziegenfett enthalten (43,51 %), gefolgt von Rindfleisch (40,82 %), während sie in Schafsfett deutlich weniger vorhanden sind (32,95 %). Von den mehrfach ungesättigten Säuren (PUFA) wurde der höchste Gehalt an Linolsäure in Schafsfett festgestellt (4,19 %). In Rinderfett war der Linolsäuregehalt um 60 % niedriger als in Schaffett (0,76 %) und um 10 % höher als in Ziegenfett (1,89 %). Auf der Grundlage des Gehalts an einzelnen Fettsäuren und des Gehalts an bestimmten Fettsäuregruppen (SFA, UFA, MUFA, PUFA) wurden die Nährwertindizes der untersuchten Fette berechnet. Es wurde festgestellt, dass die getesteten Proben von Rinder-, Schaf- und Ziegenfett ohne Zusatz von Antioxidantien nicht als Produkte mit hohem Nährwert deklariert werden können. Der Nährwert, ausgedrückt durch das PUFA/SFA-Verhältnis, betrug bei Rinderfett 0,01, bei Schaf- und Ziegenfett 0,06.

Translated Abstract

El objetivo de esta investigación fue determinar la influencia de los antioxidantes naturales y sintéticos en la calidad y estabilidad de las grasas animales. En las muestras, con y sin adición de antioxidantes naturales (extracto de salvia, romero y jengibre) añadidos a la grasa a una concentración del 0,2% y antioxidantes sintéticos (PG-propilgalato, BHA-butilhidroxianisol y BHT-butilhidroxitolueno) añadidos a se ensayó la grasa a una concentración de 0,01% se ensayaron los valores del índice de peróxidos y el contenido de ácidos grasos libres. La estabilidad oxidativa de la grasa se determinó mediante una prueba de viabilidad a 98 °C durante 7 días. Cada 24 horas, se analizó el índice de peróxido y los ácidos grasos libres para todas las muestras de grasa de res, oveja y cabra. Los resultados de la investigación muestran que los antioxidantes aplicados estabilizaron con éxito todas las grasas animales en comparación con la muestra de control. El análisis de la composición de ácidos grasos de las muestras base (sin la adición de antioxidantes naturales) muestra que los ácidos grasos palmítico, esteárico y oleico son los más abundantes en las grasas animales. El valor total más alto de SFA se encontró en la grasa de oveja (66,85 %) y el más bajo en la grasa de cabra (56,57 %). El contenido total de SFA en la grasa de res fue de 59,26%. El ácido esteárico es el más abundante en la grasa de ovino (37,75 %), mientras que la grasa de vacuno y caprino presenta valores inferiores y aproximadamente iguales (27,93 % y 26,91 %). Después de la grasa esteárica, la grasa palmítica es la más abundante en la grasa bovina con un 27,78 %, seguida del 25,25 % en la grasa ovina y el 24,91 % en la grasa caprina. De los ácidos monoinsaturados (MUFA), el ácido oleico es el más abundante en la grasa de cabra (38,16%), mientras que es algo menor en la de vacuno (36,61%) y el que menos en la de ovino (27,60%). Los ácidos grasos insaturados totales (UFA) son los más representados en la grasa de cabra (43,51 %), seguidos de la carne de vacuno (40,82 %), mientras que están significativamente menos representados en la grasa de oveja (32,95 %). Entre los ácidos poliinsaturados (PUFA), el mayor contenido de ácido linoleico se encuentra en la grasa de oveja (4,19%). En la grasa de res, el ácido linoleico fue un 60 % más bajo en comparación con la grasa de oveja (0,76 %) y un 10 % más alto en comparación con la grasa de cabra (1,89 %). Sobre la base del contenido de ácidos grasos individuales y el contenido de grupos individuales de ácidos grasos: SFA, UFA, MUFA, PUFA, se calcularon los índices nutricionales de las grasas analizadas. Se concluyó que las muestras analizadas de grasa bovina, ovina y caprina sin la adición de antioxidantes no pueden ser declaradas como productos de alto valor nutritivo. El valor nutricional expresado a través de la relación PUFA/SFA para la grasa de res fue de 0,01 y para la grasa de oveja y cabra de 0,06.

Translated Abstract

L'obiettivo di questa ricerca era determinare l’impatto degli antiossidanti naturali e sintetici sulla qualità e la stabilità dei grassi animali. Sui campioni considerati, con e senza aggiunta di antiossidanti naturali (estratto di salvia, rosmarino e zenzero), aggiunti al grasso in concentrazione dello 0,2 %, e di antiossidanti sintetici (PG-propil gallato, BHA-butilidrossianisolo e BHT-butilidrossitoluene), aggiunti al grasso in concentrazione dello 0,01 %, sono stati rilevati il numero di perossidi e il contenuto di acidi grassi liberi. La stabilità ossidativa del grasso è stata determinata mediante un test di sostenibilità a temperatura costante (98 °C) per 7 giorni. Si è proceduto, così, al rilevamento ogni 24 ore del numero di perossidi e del contenuto di acidi grassi liberi per tutti i campioni di grasso di manzo, pecora e capra considerati. I risultati della ricerca hanno mostrato che gli antiossidanti impiegati hanno stabilizzato con successo tutti i grassi animali rispetto al campione di controllo. L'analisi della composizione in acidi grassi dei campioni di base (senza l'aggiunta di antiossidanti naturali) ha mostrato che gli acidi grassi palmitico, stearico e oleico sono più abbondanti nei grassi animali. Il valore totale più alto di SFA è stato riscontrato nel grasso di pecora (66,85 %), il più basso nel grasso di capra (56,57 %). Nel grasso di manzo, invece, è stato riscontrato un contenuto totale di SFA del 59,26 %. L'acido stearico è risultato maggiormente presente nel grasso di pecora (37,75 %), mentre nel grasso di manzo e di capra sono stati riscontrati valori inferiori e approssimativamente uguali tra loro (27,93% e 26,91 %). Dopo quello stearico, l’acido più abbondante presente nel grasso di manzo (27,78 %) è quello palmitico, presente nel grasso di pecora con una percentuale del 25,25 % e nel grasso di capra con una percentuale del 24,91 %. Tra gli acidi monoinsaturi (MUFA), l'acido oleico risulta maggiormente presente nel grasso di capra (38,16%), mentre è leggermente inferiore nella carne bovina (36,61 %) e notevolmente inferiore nel grasso di pecora (27,60 %). Gli acidi grassi insaturi totali (UFA) sono i più rappresentati nel grasso di capra (43,51 %), seguito da quello di manzo (40,82 %), mentre sono significativamente meno rappresentati nel grasso di pecora (32,95 %). Tra gli acidi polinsaturi (PUFA), il più alto contenuto di acido linoleico è presente nel grasso di pecora (4,19 %). Nel grasso di manzo, l'acido linoleico è risultato inferiore del 60 % rispetto al grasso di pecora (0,76 %) e superiore del 10% rispetto al grasso di capra (1,89 %). È stato poi possibile calcolare gli indici nutrizionali dei grassi testati sulla base del contenuto dei singoli acidi grassi e del contenuto dei singoli gruppi di acidi grassi (SFA, UFA, MUFA e PUFA). Si è concluso che i campioni testati di grasso bovino, ovino e caprino senza l'aggiunta di antiossidanti non possono essere dichiarati prodotti ad alto valore nutrizionale. Il valore nutrizionale espresso attraverso il rapporto PUFA/SFA per il grasso bovino è risultato pari a 0,01, mentre per il grasso ovino e caprino è risultato pari a 0,06.