Verhitte frituurvetten 034 1 Verhitte frituurvetten Inleiding Gefrituurde etenswaren zijn in onze samenleving niet meer weg te denken. Het nog steeds toenemende gebruik ervan gaat echter met enige zorg gepaard. Vragen met betrekking tot de gebruiksduur van het frituurvet of -olie, de schadelijkheid, de aard van het frituurmedium (olie of vet) en de optredende veranderingen door verhitten worden veelvuldig gehoord. Chemische veranderingen De oliën en vetten die als frituurmedium worden gebruikt, bestaan voor 90-95% uit triglyceriden, esters van glycerol en vetzuren: 0869-043 CH 2 CR 1 CH CR 2 CH 2 CR 3 R 1,R 2 en R 3 symboliseren de alifatische ketens die zowel verzadigd als onverzadigd kunnen zijn. Een voorbeeld van een verzadigd vetzuur is palmitinezuur (I). liezuur (II) en linolzuur (III) bevatten
034 2 Verhitte frituurvetten respectievelijk een en twee dubbele bindingen. Vetzuren met twee of meer dubbele bindingen noemt men meervoudig onverzadigd. CH 3 (CH 214 ) CH CH 3 (CH 27 ) CH = CH(CH 27 ) CH CH 3 (CH 27 ) CH = CHCH 2 CH = CH(CH 2 ) 4 CH (I) (II) (III) 0869-044 In het algemeen verstaat men onder een olie een produkt dat bij de plaatselijk heersende temperatuur vloeibaar is; een vet is onder die omstandigheden nog vast. In onze streken wordt bijvoorbeeld gesproken van kokosvet; in een tropische klimaatzone van kokosolie. Chemisch gezien onderscheiden oliën zich van vetten door een hoger gehalte aan triglyceriden met onverzadigde vetzuren. Bij het frituren in oliën of vetten zal onder invloed van zuurstof uit de lucht oxidatie optreden. nverzadigde triglyceriden zijn hiervoor gevoeliger dan verzadigde. De snelheid waarmee dit plaatsvindt, is onder andere afhankelijk van de temperatuur van het frituurmedium en de mate van onverzadigdheid. Het oxidatieproces levert enerzijds afbraakprodukten op met een laag molecuulgewicht, die gedeeltelijk tijdens het verhitten ontwijken, en anderzijds hoogmoleculaire verbindingen die zich in het frituurmedium ophopen. De primaire oxidatieprodukten zijn hydroperoxiden die geurloos en erg instabiel zijn. Ze ontleden snel tot laagmoleculaire aldehyden, alcoholen en koolwaterstoffen. nder invloed van luchtzuurstof in combinatie met het vocht afkomstig uit het bakgoed, worden bij hogere temperaturen bovendien keto- en hydroxyzuren gevormd. Deze breken op hun beurt weer af tot methylketonen, lactonen en esters. Door het optreden van hydrolyse ontstaan naast de genoemde zuren ook nog niet-veranderde, vrije vetzuren. In de figuur zijn enkele van de mogelijke afbraakprodukten weergegeven. H 0869-045 CH 2 CH C CH 2 R 1 R 2 R 1 CH hydroperoxide ketonzuur
Verhitte frituurvetten 034 3 H CH CH 2 R 1 hydroxyzuur CH CH 2 CH 2 R 1 - CH - - C = lacton R 1 en R 2 : alkyl- of alkenylgroep R 1 CH 3 Het zijn vooral de carbonylverbindingen (de aldehyden en de ketonen) die verantwoordelijk zijn voor de typische, ranzige geur. De hoogmoleculaire componenten worden door (oxidatieve) polymerisatie van triglyceride-moleculen gevormd. Dimere en trimere triglyceriden komen het meest voor. De triglyceriden zijn aan elkaar gekoppeld via een zuurstofbrug (oxypolymeren) of via een directe koolstofbinding (koolstof-koolstof-polymeren). CH 2 C methylketon Figuur. Enkele omzettingsprodukten die in een verhit frituurmedium kunnen voorkomen. 0869-046 0869-044 Analyse van verhitte frituurvetten Voor het beoordelen van de kwaliteit van verhitte frituurvetten zijn in de afgelopen jaren vele analysetechnieken ontwikkeld. Twee werkwijzen worden in Nederland regelmatig toegepast. Bepaling van het gehalte aan gepolymeriseerde triglyceriden. Deze analyse wordt uitgevoerd met behulp van gelpermeatiechromatografie (GPC) waarbij een scheiding naar molecuulgewicht wordt bewerkstelligd. Bepaling van het gehalte aan polaire bestanddelen. Aangezien de afbraakprodukten die bij het verhitten van een olie of vet ontstaan, overwegend polair van karakter zijn, zal het gehalte aan polaire bestanddelen gebruikt kunnen worden als beoordelingscriterium. De bepalingsmethode berust op scheiden van niet-polaire en polaire verbindingen door middel van kolomchromatografie over silicagel.
034 4 Verhitte frituurvetten In Nederland hanteert de Hoofdinspectie Levensmiddelen momenteel een grenswaarde van 10% gepolymeriseerde triglyceriden en een gehalte aan vrije vetzuren, berekend als oliezuur, van 2,25% om een gebruikt frituurmedium al of niet af te keuren. Daarentegen wordt in West-Duitsland door de overheid een gehalte van 27% polaire verbindingen als grenswaarde aangehouden. Praktijk van het frituren Zowel in een olie als in een vet kan worden gefrituurd. Het tijdstip van verversen hangt af van de temperatuur waarbij wordt gefrituurd, de soort bakgoed (patates frites, kroketten, vis, enz.), de aard van het frituurmedium (vet of olie) en de duur van het frituren. Ververst zal moeten worden als het frituurmedium duidelijk gaat schuimen en walmen, de geur en smaak niet meer acceptabel zijn, het vet donker gekleurd en stroperig is. Aan te bevelen is te frituren bij een temperatuur niet hoger dan 185 C en de temperatuurinstelling van de friteuse ook niet hoger te zetten als een grote hoeveelheid bakgoed in korte tijd moet worden gebakken. Als het frituurmedium niet gebruikt wordt, kan het het beste afgesloten worden bewaard op een donkere, koele plaats. Toxicologische eigenschappen Verhitte vetten zijn uitgebreid toxicologisch en op voedingsaspecten onderzocht in dierproeven met (in hoofdzaak) ratten. Bij toediening van langdurig en sterk verhitte oliën of vetten in een zeer hoge concentratie (tot 25 gewichtsprocenten) in het rantsoen van de proefdieren zijn de volgende effecten waargenomen: groeivertraging, verminderde voederconversie, daling van het hemoglobinegehalte in het bloed, vergroting van de lever en vergroting van de nieren. De leververgroting kan gepaard gaan met microscopische veranderingen van bepaalde levercellen, de hepatocyten, die vergroot zijn met een te homogeen cytoplasma. ok kunnen verhitte vetten aanleiding geven tot een verhoogde activiteit van de enzymen van het biotransformatiesysteem in de lever.
Verhitte frituurvetten 034 5 (Het biotransformatiesysteem zorgt er voor dat potentieel giftige stoffen worden gedetoxificeerd of, wat ook mogelijk is, dat genoemde stoffen juist worden omgezet in stoffen die giftiger zijn). Al vroeg heeft men getracht de chemische veranderingen die in oliën en vetten onder invloed van verhitting optreden in verband te brengen met de schadelijkheid zoals die in de dierproef tot uiting komt. Hierbij heeft men zich vooral gericht op de vorming van dimere en polymere triglyceriden enerzijds en het ontstaan van polaire verbindingen anderzijds. Zo bleek uit proeven die o.a. op de CIV Instituten TN in de afgelopen 15 jaar zijn uitgevoerd, dat bij ratten bij een gehalte van 6% dimere triglyceriden de grens van schadelijkheid wordt bereikt. Het is vanuit toxicologisch oogpunt gezien niet goed mogelijk te zeggen welke specifieke afbraakstoffen in het verhitte vet verantwoordelijk zijn voor de effecten die in dierproeven zijn waargenomen. Het kunnen de polymere triclyceriden en/of polaire verbindingen zijn, maar het is ook zeer wel mogelijk dat andere, nog onbekende stoffen, die tegelijkertijd met de polymere triglyceriden en polaire verbindingen worden gevormd, verantwoordelijk zijn voor de effecten in de dierproef. ver de mogelijke kankerverwekkende eigenschappen van verhitte oliën of vetten kan niets met zekerheid gezegd worden. Goede, representatieve carcinogeniteitsproeven (waarin nagegaan wordt of een stof aanleiding kan geven tot de vorming van kwaadaardige gezwellen) zijn (nog) niet uitgevoerd. Mutageniteitstoetsen, waarmee een effect op het erfelijk materiaal kan worden vastgesteld, zijn tot nu toe met verhitte oliën en vetten negatief uitgevallen. (Een positief resultaat in een mutageniteitsproef wordt beschouwd als een aanwijzing dat de onderzochte stof mogelijk ook carcinogeen is.) De hoeveelheid frituurvet die in Nederland per hoofd van de bevolking wordt geconsumeerd, kan worden geschat op gemiddeld niet meer dan 8 g per dag. mgerekend komt dit neer op minder dan 6% van de hoeveelheid die in de hiervoor genoemde proeven aan ratten werd gegeven. De risico s voor de gezondheid als gevolg van het consumeren van gefrituurde produkten lijken daarom gering, zelfs als het produkten betreft die in te lang gebruikte oliën of vetten zijn toebereid.
034 6 Verhitte frituurvetten Literatuur R. F. van der Heide en J. van der Veen. Problemen rondom frituurvetten. Voeding 38 (1977) 406-417. R. L. de Fielliettaz Goethart. Welke frituurvetten kiezen we? nderzoek van Instituut CIV-Technologie TN. Conserva 48 (1984) 25-29. NEN 6347. Plantaardige in dierlijke oliën en vetten Bepaling van het gehalte aan polaire verbindingen door middel van kolomchromatografie. NEN 6348. Plantaardige en dierlijke oliën en vetten Bepaling van het gehalte aan gepolymeriseerde triglyceriden. H. Hoekman en E. J. Sinkeldam TN onderzoekt frituurvet. Vlees en snack 6 (1982) 10-12. november 1985 Ir. J. A. Wijsman (Instituut CIV-Technologie TN) Drs. E. J. Sinkeldam (Instituut CIV-Toxicologie en Voeding TN)