dr Roman Dawid Tauber prof. WSHiG
mgr inż. Tomasz Borowy
mgr Olha Kovinko
Wyższa Szkoła Hotelarstwa i Gastronomii w Poznaniu
Tłuszcze smażalnicze to tłuszcze o specjalnym składzie, przeznaczone do długotrwałego smażenia. Są one na ogół stałe, choć obecnie coraz częściej stosuje się tłuszcze półstałe czy ciekłe. Mają one zwykle taki skład, który powoduje, że tłuszcze te są maksymalnie odporne na zmiany zachodzące podczas smażenia, zawierają niewiele wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Ponadto często wzbogacane są w przeciwutleniacze czy substancje ograniczające pienienie. Tłuszcze stosowane do tzw. „głębokiego smażenia” poddawane są działaniu wysokiej temperatury, zazwyczaj w zakresie 160-190°C, są jednak procesy, gdy tłuszcz ogrzewa się nawet do temp. 210°C. Takie warunki wymagają stosowania frytur odpornych na utlenianie i stabilnych termicznie.
Pieczenie i smażenie zanurzeniowe, to popularne metody obróbki termicznej żywności.
Pozwalają one uzyskać pożądany smak i zapach oraz odpowiednią teksturę przygotowywanych produktów. Dzięki stałym parametrom cieplnym i zdolności do osiągania temperatury powyżej 100°C, tłuszcz umożliwia powolne i równomierne nagrzewanie się całej powierzchni i wnętrza produktu do wysokich temperatur. Jednocześnie prowadzi to do powstania bardzo atrakcyjnych cech sensorycznych – gąbczastej struktury oraz zrumienionej i chrupkiej skórki. Jest to wynikiem specyficznych reakcji chemicznych, takich jak karmelizacja cukrów, reakcje pomiędzy białkami a cukrami (tzw. reakcje Maillarda), tłuszczami a białkami i skrobią. Tłuszcz zabezpiecza produkt przed przywieraniem do formy, bądź też nagrzanej powierzchni urządzenia grzewczego.
Tłuszcze stosowane w przemyśle spożywczym do smażenia czy pieczenia, poddawane są działaniu wysokich temperatur (do 190°C) i z tego względu powinny być stabilne termicznie i odporne na utlenianie. Kryterium decydującym o przydatności tłuszczów do obróbki w wysokich temperaturach jest skład kwasów tłuszczowych. Szczególnie niepożądana jest wysoka zawartość kwasów wielonienasyconych, głównie kwasu linolowego (C18:2 dwa wiązania nienasycone) oraz linolenowego (C18:3 trzy wiązania nienasycone). Zawartość wolnych kwasów tłuszczowych powinna być też jak najniższa. Dlatego do celów smażalniczych tradycyjnie najlepiej nadają się tłuszcze zwierzęce. Dzięki niskiej zawartości kwasów nienasyconych a wysokiej nasyconych, zapewniają one zarówno możliwość osiągnięcia wyższej temperatury obróbki termicznej, są mniej wrażliwe na utlenianie, a tym samym psują się wolniej, co ma istotny wpływ na trwałość produktu. Tłuszcze roślinne, tak często stosowane w warunkach produkcji przemysłowej, charakteryzuje zazwyczaj wysoki poziom wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, dlatego te używane do celów cukierniczych, piekarskich lub smażalniczych muszą być odpowiednio przystosowane. Modyfikacja ta ma na celu zarówno ich stabilizację, jak i uzyskanie lepszych parametrów technologicznych (tj. możliwość osiągnięcia wyższych temperatur w procesie technologicznym). W tym celu tłuszcze roślinne przystosowuje się poprzez poddanie ich procesowi uwodornienia (utwardzenia), tj. wysycenia wiązań nienasyconych i w efekcie podwyższenia zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych, cechujących się możliwością osiągnięcia wyższych temperatur obróbki termicznej bez ujemnego wpływu na jakość gotowego produktu. Dzięki tym zabiegom w tłuszczu obniża się zawartość kwasów tłuszczowych nienasyconych a zwiększa nasyconych i umożliwia się osiągnięcie wyższych temperatur w procesie technologicznym, co jednocześnie daje lepsze efekty sensoryczne gotowego produktu. Większość tłuszczów smażalniczych bazuje na tłuszczach roślinnych poddanych właśnie takiej modyfikacji.
Niestety, w procesie uwodorniania tłuszczów o wysokiej zawartości wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, tworzone są izomery kwasów tłuszczowych o konfiguracji trans. Tak powstałe kwasy tłuszczowe typu trans są szkodliwe dla zdrowia i sprzyjają rozwojowi wielu schorzeń, jak np. miażdżycy czy nowotworów. Co ciekawe, izomery trans naturalnie występujące m.in. w maśle lub łoju wołowym nie wykazują tego niekorzystnego działania, a wręcz przeciwnie mają działanie prozdrowotne. Należy jednak dodać, iż tak pożądane technologicznie tłuszcze o wysokiej zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych (tj. umożliwiających wyższą temp. obróbki termicznej) są wysoce niewskazane żywieniowo, gdyż jeśli ich poziom w diecie jest wysoki, mogą sprzyjać rozwojowi m.in. chorób krążenia. W przemyśle spożywczym często stosowane są mieszaniny tłuszczów roślinnych i zwierzęcych ze względu na dobre cechy technologiczne i smakowo-zapachowe, stabilność oraz niską cenę. W tym celu tłuszcze zwierzęce (smalec, łój wołowy) miesza się z uwodornionymi tłuszczami roślinnymi. Tłuszcze te wykazują większą odporność termooksydacyjną niż odpowiednie surowce wyjściowe (np. Sofryt, Oma, Tytan). Cechują się one stałą lub półstałą konsystencją, znaczną zawartością nasyconych kwasów tłuszczowych, ale także szkodliwych izomerów trans, które tworzą się w procesie częściowego uwodorniania olejów roślinnych.
Do celów smażalniczych tradycyjnie najlepiej nadają się tłuszcze zwierzęce.
Długotrwałe ogrzewanie tłuszczu w procesie pieczenia lub smażenia naraża go na działanie niepożądanych czynników jak wysoka temperatura, tlen z powietrza oraz para wodna pochodząca z produktu obrabianego termicznie. Prowadzi to do stopniowego rozpadu chemicznego tłuszczów z wytworzeniem się związków, które nie występują w nim w stanie naturalnym. Szczególnie narażone na tego typu zmiany są tłuszcze o wysokiej zawartości kwasów tłuszczowych nienasyconych, zwłaszcza wielonienasyconych (np. oleje roślinne). Rozpad polega na zmianach hydrolitycznych i oksydacyjnych tłuszczu. Produkty rozpadu tłuszczu dzielą się na lotne (uchodzące z parą wodą i dymem, np. akroleina) oraz nielotne, gromadzące się w tłuszczu i przyspieszające jego dalsze niekorzystne zmiany (np. wolne kwasy tłuszczowe, hydroksynadtlenki, akryloamid). Związki te mają różnorodną budowę chemiczną i często cechują się znaczną toksycznością oraz negatywnym wpływem na właściwości smakowo-zapachowe wyrobu (np. jełki posmak). Wpływa to na znaczne pogorszenie cech sensorycznych zarówno stosowanych tłuszczów, jak i gotowego wyrobu.
Produkty utleniania są wysoce szkodliwe dla zdrowia, mogą uszkadzać błony komórkowe, blokować enzymy, a także przyczyniać się do rozwoju miażdżycy i zmian nowotworowych. Produkty utlenienia tłuszczów w potrawach pieczonych lub smażonych mogą ponadto wywoływać zaburzenia żołądkowo-jelitowe. Najbardziej szkodliwe są związki toksycznie powstające z kwasów wielonienasyconych podczas długotrwałego ogrzewania tłuszczów w wysokich temperaturach. Są one dobrze wchłaniane z przewodu pokarmowego i mogą wywoływać uszkodzenia wątroby, serca i nerek, a przy tym mają właściwości mutagenne i kancerogenne (tzn. wywołują zmiany genetyczne i przyczyniają się do powstawania nowotworów). Tłuszcz obrabiany w wysokich temperaturach, zwłaszcza przez długi czas (np. podczas wielokrotnego smażenia) może ponadto zawierać wolne kwasy tłuszczowe powstałe w drodze hydrolizy, a aldehydy i ketony wytwarzają się podczas rozkładu wolnych kwasów tłuszczowych. Związki te m.in. znacznie pogarszają cechy sensoryczne tłuszczu i zawierających go produktów. W trakcie obróbki w wysokich temperaturach (pieczenie, smażenie), do używanego tłuszczu przechodzą różne związki rozpuszczalne w tłuszczach, obecne w przyrządzanym produkcie. Są to między innymi barwniki i związki smakowo-zapachowe, występujące w poszczególnych składnikach dania. Odporność tłuszczu na w/w. zmiany zależy od wielu czynników, takich jak: skład kwasów tłuszczowych, jakość oraz świeżość stosowanego tłuszczu. Czynnikami wpływającymi na odporność termiczną tłuszczów smażalniczych są też technologiczne i techniczne warunki prowadzenia procesu obróbki termicznej.
Ważnym czynnikiem wpływającym na jakość frytur jest tempo smażenia.
Przemienne nagrzewanie i studzenie frytury, a także pozostawianie jej na tzw. jałowym biegu, w stanie podgrzanym, znacznie bardziej sprzyja degradacji tłuszczu niż smażenie w sposób ciągły. Przemysłowe procesy ciągłego smażenia (np. pączki) w mniejszym stopniu oddziaływają na tłuszcz, niż stosowany w gastronomii system nagrzewania i studzenia łaźni tłuszczowej. Nie bez znaczenia jest także procedura uzupełniania ubytków frytury tłuszczem świeżym, która pozwala na ograniczenie szybkości procesów rozkładu tłuszczu, a w praktyce przy zastosowaniu smażalników o niewielkiej pojemności, na całkowitą wymianę tłuszczu w stosunkowo krótkim czasie. Przy dużym współczynniku wymiany tłuszczu możliwe jest stosowanie frytur o znacznej zawartości kwasów polienowych. Wprowadzenie każdego dnia 15-25% świeżego tłuszczu pozwala dłużej utrzymać odpowiednią jakość frytury. Jeśli ubytki spowodowane absorpcją nie są tak duże, zaleca się częściową wymianę tłuszczu. Procedura ta nie zwalnia z konieczności okresowej wymiany frytury na nową, ze względu na gromadzenie się w smażalniku produktów rozkładu tłuszczu. Ważnym elementem dobrej praktyki jest również okresowe filtrowanie frytury z pozostałości smażonego produktu. Resztki produktów, gromadzące się na dnie smażalnika, nie tylko przyspieszają proces rozkładu tłuszczu (co przejawia się nasilonym dymieniem, pienieniem, zwiększoną lepkością tłuszczu, niekorzystnym zapachem spalenizny i pociemnieniem barwy), ale także ograniczają transfer ciepła gdy źródło ciepła umieszczone jest pod smażalnikiem. Żywność smażona w niefiltrowanych fryturach uzyskuje też niekorzystne cechy smakowo-zapachowe i zbyt ciemną barwę. Równie istotne jak filtrowanie, jest czyszczenie elementów smażalnika, na których gromadzi się osad spolimeryzowanego tłuszczu, przyczyniający się do intensyfikacji zmian oksydacyjnych. Czas przydatności frytur do smażenia zależy więc nie tylko od składu kwasów tłuszczowych, lecz również od właściwego użytkowania tłuszczu. Przestrzeganie odpowiednich zaleceń przyczynia się do przedłużenia trwałości frytur i utrzymania dobrej jakości smażonych produktów zarówno sensorycznej, jak i żywieniowej. Ponieważ jakość tłuszczów smażalniczych determinuje wartość odżywczą i sensoryczną smażonych potraw oraz może stwarzać potencjalne niebezpieczeństwo dla zdrowia konsumenta, konieczne jest systematyczne kontrolowanie jakości tłuszczu stosowanego do smażenia. Bardzo często jedynym kryterium oceny jakości tłuszczu są zmiany fizyczne zachodzące we fryturach.
Tłuszczom przeznaczonym do smażenia stawia się wysokie wymagania dotyczące czystości, ważna jest zwłaszcza bardzo niska zawartość wolnych kwasów tłuszczowych i nadtlenków. Dlatego do pieczenia lub smażenia nie są przydatne oleje nierafinowane i surowe tzw. tłoczone na zimno. Stopień oczyszczenia tłuszczów wpływa także na ich odporność na ogrzewanie określaną temperaturą rozkładu tzw. punktem dymienia, który w przypadku tłuszczów wykorzystywanych przemysłowo nie powinien być niższy niż 200°C. Ponieważ jakość tłuszczów smażalniczych w dużym stopniu wpływa na wartość żywieniową i sensoryczną produktów gotowych, konieczne jest kontrolowanie ich, zwłaszcza w przypadku tłuszczów wykorzystywanych do wielokrotnego smażenia (np. w przypadku produkcji pączków). Pozwala to na oznaczenie w tłuszczu zawartości produktów jego rozkładu i wymianę frytury w odpowiednim momencie, aby nie stała się niebezpieczna dla zdrowia. Wg przyjętych kryteriów tłuszcz traci przydatność do dalszej obróbki termicznej, gdy następuje wyraźne pogorszenie jego smaku i zapachu. Według obowiązujących przepisów ocenie poddaje się także ilość utlenionych kwasów tłuszczowych nierozpuszczalnych w eterze naftowym (maksymalnie 1%), zawartość składników polarnych (maksymalnie 27%), zawartość wolnych kwasów tłuszczowych (maksymalnie 2,5%).
Oznacza się też tzw. liczbę jodową, której wartość, w stosunku do tłuszczu świeżego powinna być nie mniejsza niż 16 jednostek oraz temperaturę rozkładu tłuszczu (tzw. „punkt dymienia”) której wartość, w stosunku do wartości przyjętych dla tłuszczu świeżego, nie powinna się różnić o więcej niż 50°C.
W wielu krajach określa się także zmiany lepkości i barwy tłuszczu, oznacza skład kwasów tłuszczowych, indeks polienowy, tj. stosunek kwasu linolowego do palmitynowego (nasyconego kwasu tłuszczowego), przeprowadza się też badania zawartości polimerów czy związków polarnych. Przeprowadzenie kontroli w celu określenia w/w. parametrów wymaga dysponowania laboratorium z niezbędnym wyposażeniem, dlatego nie jest ono możliwe we wszystkich zakładach. W praktyce stopień zużycia tłuszczu ocenia się na podstawie oceny subiektywnej, kiedy gorąca frytura ulega nasilonemu pienieniu, wykazuje tendencję do dymienia oraz ulega pociemnieniu i nabiera specyficznego niepożądanego zapachu. Systematyczna ocena jakości tłuszczów, a w szczególności tych przeznaczonych do smażenia, pozwala na precyzyjną kontrolę jakości tłuszczów stosowanych w gastronomii, zwłaszcza tych wykorzystywanych do obróbki w bardzo wysokich temperaturach, jak tłuszcze smażalnicze stosowane w produkcji pączków, faworków i innych wyrobów otrzymywanych poprzez smażenie. W celu dokładnej kontroli jakości tłuszczu, zwłaszcza smażalniczego, coraz częściej stosowane są proste w użyciu barwne testy jakościowe, np. Fritest, Oxifritest, Instant Shortening Test, czy Lipid-Test. Pozwalają one orientacyjnie określić stopień degradacji tłuszczu. Testy te bazują m.in. na pomiarze produktów utlenienia, związków karbonylowych i produktów rozkładu hydrolitycznego. Zasada ich działania opiera się na reakcjach chemicznych produktu rozkładu tłuszczu z określoną substancją aktywną. Wynikiem reakcji jest powstanie zabarwienia, które po porównaniu ze skalą wzorcową, wskazuje na stopień degradacji badanej frytury. Krajowy Lipid-Test np. barwiąc się na niebiesko świadczy o dobrej jakości tłuszczu. Zabarwienie oliwkowozielone wskazuje na zaawansowane zużycie frytury, a oliwkowo brunatne decyduje o konieczności jej wymiany. Testy barwne stosowane łącznie z oceną sensoryczną pozwalają na łatwe i szybkie ustalenie momentu, w którym tłuszcz przestaje być przydatny do użycia.
Literatura:
1. Biller E., Wierzbicka A.: 2003. Wybrane procesy w technologii żywności. Wyd. SGGW, Warszawa.
2. Bin Xiao Fu: 2008. Asian noodles: History, classification, raw materials, and processing. Food Research International. 41: 888-902.
3. Chen Bin Fang Ru-ming, Zhao Je-wen: 2000. Fast detection of oil content in instant noodles by near-infrared reflection spectroscopy. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery. 31:56-58.
4. Czerwińska D., 2017: „Sekrety frytury”, Przegląd Gastronomiczny, (11).
5. Goel P. K., Singhal R. S., Kulkarni P. R.: 1999. Deep-fat fried noodle-like products from model individual blends of corn starch with casein, soy protein or their hydrolysates. Journal of the Science of Food and Agriculture. 79: 1577-1582.
6. Hoffman M., 2014: „Która frytura?”, Przegląd Gastronomiczny, (09).
7. Hou G., Kruk M.: 1998. Asian noodle Technology. Technical Bulletin. 20: 1-10.
8. Hou G.: 2001. Oriental noodles. Advances in Food and Nutrition Research. 43, 143- 193.
9. Krełowska-Kułas M.: 1993. Badanie jakości produktów spożywczych. PWE, Warszawa.
10. Krygier K., Domenech A., Suchowiak M., Biliński P., 2011: „Bezpieczeństwo zdrowotne tłuszczów stosowanych do smażenia”, Przemysł Spożywczy, (07/08).
11. PN-73/A-82111. Oznaczenie zawartości tłuszczu.
12. Wu J., Aluko R. E., Corke H.: 2006. Partial least-squares regression study of the effects of wheat flour composition, protein and starch quality characteristics on oil content of steamed-and-fried instant noodles. Journal of Cereal Science. 44: 117-126.
13. Yu-Chan Huang, Hsi-Mei Lai: 2010. Noodle quality affected by different cereal starches. Journal of Food Engineering. 97: 135-143.
14. Żbikowska A., 2010: „Bez tłuszczu ani rusz”, Przegląd Gastronomiczny, (04).
15. Żbikowska A., 2012: „Zdrowo wysmażone”, Przegląd Gastronomiczny, (09).
