Oxidační stabilita tuku jedlého hmyzu

Bc. Petra Belfínová

Master's thesis

Oxidative stability of edible insect fat

Abstract:

Hmyz jako potravina získává stále více pozornosti díky vysokému obsahu živin a jako udržitelný zdroj bílkovin ve srovnání s masem. Kromě bílkovin je hmyz bohatý na monenové a polyenové mastné kyseliny, které jsou však nestabilní a náchylné k oxidaci. Oxidace tuků pak vede k rozvoji nežádoucích příchutí a pachů a tím negativně ovlivňuje senzorické vlastnosti jedlého hmyzu. Obsahem této práce bylo posoudit vliv homogenizace a teploty na kvalitu tuku jedlého hmyzu během jeho skladování. Byl sledován obsah primárních oxidačních produktů pomocí jodometrického titračního stanovení peroxidového čísla. Skladovací pokus byl proveden na třech druzích jedlého hmyzu, konkrétně na cvrčku banánovém (Gryllus assimilis), larvách potemníka moučného (Tenebrio molitor) a švábovi discoidalis (Blaberus discoidalis). Oxidační stabilita byla sledována po dobu tří měsíců ve čtyřech skladovacích teplotách (-18 °C, 8 °C, 20 °C a 40 °C) u lyofilizovaných vzorků skladovaných v buď celku, nebo homogenizovaných. Byl prokázán statisticky významný vliv druhu hmyzu, teploty, způsobu i doby skladování na hodnotu peroxidového čísla. Nejpomalejší průběh oxidace byl pozorován u vzorků skladovaných v mrazáku při -18 °C, naopak nejvyšších hodnot peroxidového čísla dosahovaly vzorky skladované v lednici (8 °C), kde pravděpodobně došlo k velké tvorbě hydroperoxidů (primárních produktů oxidace) a zpomalení jejich přeměny na další sekundární oxidační produkty. Při 20 °C a nejvíce při 40 °C byl patrný pokles hodnot peroxidového čísla, který lze vysvětlit rychlejší přeměnou hydroperoxidů na další sloučeniny během skladování za vyšších teplot. Vliv na oxidaci lipidů měl i způsob skladování jedlého hmyzu. U vzorků skladovaných vcelku byly naměřené hodnoty peroxidového čísla vyšší než u homogenizovaných vzorků. To lze vysvětlit pomalejší přeměnou hydroperoxidů u celých vzorků jedlého hmyzu nebo rychlejší oxidací těchto vzorků, bylo by však vhodné toto tvrzení potvrdit stanovením sekundárních produktů pomocí p-anisidinového čísla. Byla tedy potvrzena hypotéza, že jedlý hmyz je dle profilu mastných kyselin náchylný k oxidačnímu žluknutí. Stejně tak lze potvrdit, že rozsah těchto změn závisí primárně na druhu jedlého hmyzu a sekundárně na podmínkách následného skladování. Do budoucna by mohl být více prozkoumán vliv způsobu homogenizace (např. ve třecí misce a homogenizátoru) na oxidační žluknutí nebo korelace zbarvení tuku se stupněm oxidace lipidů jedlého hmyzu.

Abstract:

Insects as food are gaining more and more attention due to their high nutrient content and as a sustainable source of protein in comparison to meat. In addition to protein, insects are rich in monounsaturated and polyunsaturated fatty acids, which are, however, unstable and prone to oxidation. Oxidation of fats then leads to the development of undesirable flavours and odours and thus negatively affects the sensory properties of edible insects. The aim of this study was to assess the effect of homogenization and temperature on the quality of edible insect fat during its storage. The content of primary oxidation products was monitored using the iodometric titration of the peroxide value. The storage experiment was carried out on three species of edible insects, namely the Jamaican field cricket (Gryllus assimilis), the larvae of yellow mealworm (Tenebrio molitor) and the discoid cockroach (Blaberus discoidalis). Oxidative stability was monitored for three months at four storage temperatures (-18 °C, 8 °C, 20 °C and 40 °C) for lyophilized samples stored either whole or homogenized. A statistically significant influence of the species, temperature, method, and storage time on the peroxide value was demonstrated. The slowest oxidation process was observed in samples stored in a freezer at -18 °C, on the contrary, the highest peroxide values were reached by samples stored in a refrigerator (8 °C), where hydroperoxides (primary oxidation products) were probably formed and their conversion to other secondary oxidation products slowed down. At 20 °C and most at 40 °C, there was a decrease in the peroxide number values, which can be explained by faster conversion of hydroperoxides into other compounds during storage at higher temperatures. The method of storing edible insects also influenced lipid oxidation. The measured peroxide value for whole samples was higher than for homogenised samples. This can be explained by the faster oxidation or the slower degradation of hydroperoxides in whole samples, but it would be advisable to confirm this claim by determining the secondary products using the p-anisidine value. The hypothesis that edible insects are prone to oxidative rancidity according to their fatty acid profile was confirmed. It can also be confirmed that the extent of these changes depends primarily on the type of edible insect and secondarily on the conditions of subsequent storage. In the future, the effect of the method of homogenization (e.g., in a grinding bowl and homogenizer) on oxidative rancidity or the correlation of fat color with the degree of lipid oxidation of edible insects could be more investigated.

Keywords

Tenebrio molitor, Blaberus discoidalis, Gryllus assimilis, peroxidové číslo, žluknutí

Keywords

Gryllus assimilis, Tenebrio molitor, Blaberus discoidalis, peroxide value, rancidity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 15. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Lenka Kouřimská, Ph.D.
• Reader: Jana Hajšlová, CSc., externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition