Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ОЦІНЮВАННЯ МІНІМАЛЬНОГО ТЕРМІНУ ПРИДАТНОСТІ СОНЯШНИКОВОЇ ОЛІЇ МЕТОДОМ ДИФЕРЕНЦІЙНОЇ СКАНУЮЧОЇ КАЛОРИМЕТРІЇ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

T. Matveeva
https://orcid.org/0000-0002-3867-8146
V. Papchenko
https://orcid.org/0000-0002-3692-0699
P. Petik
N. Staroselska
https://orcid.org/0009-0007-1513-1336
V. Khareba
https://orcid.org/0000-0001-9947-2689
O. Khareba
https://orcid.org/0000-0002-6763-1988

Анотація

Соняшникова олія належить до провідних рослинних жирів і посідає одне з ключових місць у світовому виробництві та споживанні. Високий вміст поліненасичених жирних кислот у складі класичної соняшникової олії зумовлює низьку стійкість до окиснення, що обмежує її мінімальний термін придатності. Альтернативою є високоолеїнова соняшникова олія, жирнокислотний склад якої на понад 75% складається з олеїнової кислоти, що забезпечує підвищену стійкість до окиснення. Проте проблеми окисних змін під час зберігання залишаються актуальними й для високоолеїнової олії. У статті досліджено окисну стабільність олії соняшникової високоолеїнової рафінованої дезодорованої та визначено її мінімальний термін придатності методом диференційної скануючої калориметрії. Оцінювання процесів окиснення проведено за кінетичним підходом на основі індукційного періоду, розрахованого за термограмами при трьох температурах з інтервалом 10 ºC з використанням програмного забезпечення TA Universal Analysis. Для опису динаміки змін якості олії залежно від температури та часу використано кінетичні рівняння Арреніуса. Для досліджуваної олії встановлено константи швидкості окиснення при 383, 393 та 403 К. За залежністю ln k від 1/T оцінено енергію активації (100.93 кДж·моль⁻¹) та преекспоненційний множник. Залежність ln k/T від 1/T застосовано для визначення термодинамічних параметрів: ентальпії (97.61 кДж·моль⁻¹), ентропії (-13.27 Дж·(К·моль)-1) та енергії Гіббса. В порівнянні з класичною соняшниковою олією показник енергії Гіббса високоолеїнової є вищим (101.43-101.56 проти 93.73-94.15 кДж·моль⁻¹), що підтверджує термодинамічну стійкість до окиснення останньої. Доведено, що підвищення температури від 288 до 298 К зумовлює прискорення окисних процесів і скорочення прогнозованого терміну придатності досліджуваної олії з 940 до 429 днів. Результати підтверджують доцільність використання диференційної скануючої калориметрії у поєднанні з кінетичним аналізом для швидкого прогнозування терміну придатності жирів.

Ключові слова:
соняшникова олія, диференціальна скануюча калориметрія, окислення, константа швидкості, кінетика, термін придатності

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Matveeva, T., Papchenko, V., Petik, P., Staroselska, N., Khareba, V., & Khareba, O. (2026). ОЦІНЮВАННЯ МІНІМАЛЬНОГО ТЕРМІНУ ПРИДАТНОСТІ СОНЯШНИКОВОЇ ОЛІЇ МЕТОДОМ ДИФЕРЕНЦІЙНОЇ СКАНУЮЧОЇ КАЛОРИМЕТРІЇ. Food Science and Technology, 20(2), 139-146. https://doi.org/10.15673/fst.v20i2.3513
Розділ
Хімія харчових продуктів і матеріалів. Нові види сировини

Посилання

1. Staroselska N, Birta G, Shostia A, Levoshko N, Sorokina S, Akmen V, et al. Determination the influence of the synthetic antioxidants mixture on the oxidative stability of sunflower oil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2024 Jun 28;3(6(129)):14–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.304930
2. Pilorgé É. Sunflower in the global vegetable oil system: situation, specificities and perspectives. Oilseeds and fats, Crops and Lipids. 2020 Jul 08;27:34. https://doi.org/10.1051/ocl/2020028
3. American Oil Chemists' Society. Five new AOCS methods [Internet]. [cited 2025 Sep 19]. Access mode: https://www.aocs.org/resource/five-new-aocs-methods/
4. Sytnik N, Mazaeva V, Bilous O, Bukhkalo S, Glukhykh V, Sabadosh G, Natarov V, Yarmysh N, Kravchenko T, Zakharkiv S. Research of oxidative stability of vegetable oils for use in sport nutrition. Technology Audit and Production Reserves. 2019 Nov 21;6(3(50)):30–34. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.187673
5. Matveeva T, Papchenko V, Petik P, Staroselska N, Khareba V, Khareba O. Determination of the shelf life of sunflower oil using the Oxitest instrument. Food Science and Technology. 2025 Mar ;19(1):75–82. https://doi.org/10.15673/fst.v19i1.3124
6. Ratusz K, Popis E, Ciemniewska-Żytkiewicz H, et al. Oxidative stability of camelina (Camelina sativa L.) oil using pressure differential scanning calorimetry and Rancimat method. J Therm Anal Calorim. 2016 Jul 01;126:343–351. https://doi.org/10.1007/s10973-016-5642-0
7. Malvis Romero A, Simon P, Dubaj T, Sládková A, Haz A, Jablonsky M, Sekretár S, Schmidt S, Kreps F, Burčová Z, Hodaifa G, Šurina I. Determination of the thermal oxidation stability and the kinetic parameters of commercial extra virgin olive oils from different varieties. J Chem. 2019 Mar;2019:1–8. https://doi.org/10.1155/2019/4567973
8. Veloso A, Rodrigues N, Ouarouer Y, Zaghdoudi K, Pereira J, Peres A. A kinetic-thermodynamic study of the effect of the cultivar/total phenols on the oxidative stability of olive oils. J Am Oil Chem Soc. 2020 Mar 22;97:625–36. https://doi.org/10.1002/aocs.12351
9. Symoniuk (Popis) E, Ratusz K, Krygier K. Comparison of the oxidative stability of linseed (Linum usitatissimum L.) oil by pressure differential scanning calorimetry and Rancimat measurements. J Food Sci Technol. 2016 Nov;53:398–406. https://doi.org/10.1007/s13197-016-2398-2
10. Ostrowska-Ligeza E, Bekas W, Kowalska D, Lobacz M, Wroniak M, Kowalski B. Kinetics of commercial olive oil oxidation: Dynamic differential scanning calorimetry and Rancimat studies. Eur J Lipid Sci Technol. 2010 Feb 17;112(3):268–74. https://doi.org/10.1002/ejlt.200900064
11. Islam M, Kaczmarek A, Tomaszewska-Gras J. Differential scanning calorimetry as a tool to assess the oxidation state of cold-pressed oils during shelf-life. Food Meas Charact. 2023 Oct 24;17:6639–51. https://doi.org/10.1007/s11694-023-02152-8
12. Hough G, Garitta L, Gomez G. Sensory shelf-life predictions by survival analysis accelerated storage models. Food Qual Prefer. 2006 Sep;17(6):468–473. https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2005.05.009
13. Hough G, Wakeling I, Mucci A, Chambers E, Mendez I, Alves L. Number of consumers necessary for sensory acceptability tests. Food Qual Prefer. 2006 May;17(6):522–526. doi:10.1016/j.foodqual.2005.07.002
14. Robertson GL, editor. Food packaging and shelf life: A practical guide. 1st ed. CRC Press; 2009. https://doi.org/10.1201/9781420078459
15. Islam M, Muzolf-Panek M, Fornal E, Tomaszewska-Gras J. DSC isothermal and non-isothermal assessment of thermo-oxidative stability of different cultivars of Camelina sativa L. seed oils. J Therm Anal Calorim. 2022 May 13;147(18):10013–26. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-022-11367-8
16. Różańska MB, Kowalczewski PŁ, Tomaszewska-Gras J, Dwiecki K, Mildner-Szkudlarz S. Seed-roasting process affects oxidative stability of cold-pressed oils. Antioxidants. 2019 Aug 16;8(8):313. https://doi.org/10.3390/antiox8080313
17. Thurgood J, Ward R, Martini S. Oxidation kinetics of soybean oil/anhydrous milk fat blends: a differential scanning calorimetry study. Food Res Int. 2007 Oct;40(8):1030–7. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2007.05.004
18. Belayneh HD, Wehling RL, Cahoon EB, Ciftci ON. Effect of extraction method on the oxidative stability of Camelina seed oil studied by differential scanning calorimetry. J Food Sci. 2017 Feb 09;82:632–7. https://doi.org/10.1111/1750-3841.13652
19. Pardauil JJR, Souza LKC, Molfetta FA, Zamian JR, Rocha Filho GN, da Costa CEF. Determination of the oxidative stability by DSC of vegetable oils from the Amazonian area. Bioresour Technol. 2011 May;102(10):5873–7. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.02.022
20. Malvis Romero A, Simon P, Dubaj T, Sládková A, Haz A, Jablonsky M, Sekretár S, Schmidt S, Kreps F, Burčová Z, Hodaifa G, Šurina I. Determination of the thermal oxidation stability and the kinetic parameters of commercial extra virgin olive oils from different varieties. J Chem. 2019 Oct 13;2019:1–8. https://doi.org/10.1155/2019/4567973
21. Symoniuk E, Ratusz K, Ostrowska-Ligęza E, Krygier K. Impact of selected chemical characteristics of cold-pressed oils on their oxidative stability determined using the Rancimat and pressure differential scanning calorimetry method. Food Anal Methods. 2018 Nov 07;11:1095–1104. https://doi.org/10.1007/s12161-017-1081-1
22. Ulkowski M, Musialik M, Litwinienko G. Use of differential scanning calorimetry to study lipid oxidation. 1. Oxidative stability of lecithin and linolenic acid. J Agric Food Chem. 2005 Nov 16;53(23):9073–9077. https://doi.org/10.1021/jf051289c
23. Kozłowska M, Gruczyńska E. Comparison of the oxidative stability of soybean and sunflower oils enriched with herbal plant extracts. Chem Pap. 2018 May 28;72:2607–2615. https://doi.org/10.1007/s11696-018-0516-5
24. Mosibo O, Laopeng S, Ferrentino G, Scampicchio M. Oxidizability of oils recovered from olive seeds by isothermal calorimetry. Foods. 2022 Mar 30;11:1016. https://doi.org/10.3390/foods11071016
25. Almoselhy R. Comparative study of vegetable oils oxidative stability using DSC and Rancimat methods. Egypt J Chem. 2021 Jan;64:299–312. https://doi.org/10.21608/EJCHEM.2021.51238.3051
26. Kodali D. Oxidative stability measurement of high-stability oils by pressure differential scanning calorimeter (PDSC). J Agric Food Chem. 2005 Sep 10;53:7649–53. https://doi.org/10.1021/jf0511751
27. Tsao CH, Chang CW, Ho YC, Chuang YK, Lee WJ. Application of OXITEST for prediction of shelf-lives of selected cold-pressed oils. Front Nutr. 2021 Oct 21;8:763524. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.763524
28. Roman O, Heyd B, Broyart B, Castillo R, Maillard MN. Oxidative reactivity of unsaturated fatty acids from sunflower, high oleic sunflower and rapeseed oils subjected to heat treatment, under controlled conditions. LWT – Food Sci Technol. 2013 Jun;52(1):49–59. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2012.12.011
29. Smith S, King R, Min D. Oxidative and thermal stabilities of genetically modified high oleic sunflower oil. Food Chem. 2007 Dec;102:1208–13. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.06.058