Alai

A nyersanyagok zsírsavösszetétele és fizikai-kémiai jellemzői

A nyersanyagok, a CaO és az FHCSO zsírsavösszetételét és fizikai-kémiai paramétereit a CaO előtt elemezték:FHCSO keverék előállítása előtt. A repcemag olajtartalma 40,5 ± 2,8 % volt. A CaO-ban túlnyomórészt olajsav (58,3 ± 0,6 %), linolsav (22,8 ± 0,5 %), α-linolénsav (9,7 ± 0,4 %), palmitinsav (4,5 ± 0,3 %) és sztearinsav (1,6 ± 0,2 %) volt jelen. A finomított és fehérített CaO Lovibond szín R-értéke (1,48 ± 0,14), olvadáspontja (-9 ± 1 °C), törésmutatója (1,465 ± 0,002), fajsúlya (0,921 ± 0,001), szappanosítási értéke (188 ± 3), jódértéke (122 ± 3), peroxidértéke (0,165 ± 0,008 meq/kg) és szabad zsírsavak értéke (0,1 ± 0,004 %). A sztearinsav-tartalom (72 ± 0,8 %) jelentősen magasabbnak bizonyult a helyi Vanaspati-gyártó iparból származó FHCSO-ban, amelyet a palmitinsav (20 ± 0,5 %) és az olajsav (4 ± 0,3 %) követett. Az FHCSO-nak Lovibond szín R értéke (2,1 ± 0,22), olvadáspontja (59 ± 1 °C), törésmutatója (1,472 ± 0,003), fajsúlya (0,918 ± 0,001), szappanosítási értéke (198 ± 2), jódértéke (6 ± 2), peroxidértéke (0,167 ± 0,006 meq/kg) és szabad zsírsavak értéke (0.) volt.098 ± 0,003 %).

A CaO:FHCSO keverékek TAG-összetétele

A TAG-profil ismert, mint potenciális kulcs az adott olaj vagy zsír számos fizikai-kémiai tulajdonságának megértéséhez. A Cao:FHCSO keverékek fő TAG-osztályozását (háromszorosan telített = S3; egyszeresen telítetlen = S2U; kétszeresen telítetlen = U2S; háromszorosan telítetlen = U3) a különböző tárolási napokon végzett érdekeltté tétel előtt és után az 1. táblázat mutatja be. Az eredmények azt mutatják, hogy az FHCSO hozzáadása a CaO-hoz az érdekeltté tétel előtt növelte a telített zsírsavak tartalmát a különböző keverékekben. A legnagyobb S3-tartalmat (63,9 ± 0,5 %) a T3-ban találtuk, míg az S2U-, U2S- és U3-tartalom meglehetősen alacsony volt a T2-ben és a T3-ban, amikor közvetlenül összehasonlítottuk a Cao:FHCSO keverékek kamatosítás előtti T1-gyel. Az S3- és U3-tartalom jelentős csökkenése volt megfigyelhető minden kísérleti kezelésnél az érdekeltté tétel befejezésekor. Másrészt a T1, T2 és T3 S2U- és U2S-tartalma jelentősen megnövekedett az érlelést követően. Az U2S-tartalom maximális növekedését a T1 esetében regisztrálták a legmagasabb értékkel (50,4 ± 0,5 %). Számos jelentés szól az átforrósításnak a végtermék TAG-összetételére gyakorolt hatásairól, amelyekből kitűnik, hogy számos TAG koncentrációja nőtt, néhányé csökkent, és számos új TAG képződött. A randomizálási folyamat a TAG fajok átrendeződését, az S3 és U3 tartalmak csökkenését és az S2U és U2S TAG-ok növekedését okozza . Az érdekeltté tétel után a kiindulási keverékekben jelen lévő S3 magas aránya 73-89%-kal csökkent, és a legnagyobb változásokat a 40-50%-os kemény állományt tartalmazó keverékeknél figyelték meg (az U3 relatív csökkenése 38-64%, az U2S relatív növekedése 59-130% a különböző étolajkeverékeknél . Az összes telítetlen (U)/az összes telített (S) arány jelentősen nőtt a kiindulási értékükhöz képest az érdekeltté tétel után a T1 (28,3 ± 0,3 %) > T2 (3,06 ± 0,2 %) > T3 (1,43 ± 0,1 %) sorrendben. Az U/S arányok az átmentett Cao:FHCSO keverékek esetében 1-nél magasabbak voltak, és megfeleltek az Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezet/Világegészségügyi Szervezet (FAO/WHO) és az Európai Unió Bizottsága (EUC) által a telítetlen zsírsavak/telített zsírsavak minimális arányára vonatkozó ajánlásnak. A tárolás során az S3-, S2U- és U2S-tartalom változása nem volt szignifikáns (p ≥ 0,05). A T1, T2 és T3 esetében azonban az U3-tartalom maximális csökkenése 13, 7,5 és 5,6 % volt megfigyelhető a 60 napos érlelés után. Hasonlóképpen, a finomított gyapotmagolaj és a szűz olívaolaj-keverék minták telítetlen zsírsavak/telítetlen zsírsavak aránya a kémiai érdekesítés után 28 napos, 60 °C-on történő tárolás során enyhe csökkenést mutatott. A különböző folyékony olajkeverékekből 0,5 %-os nátrium-metoxid-katalizátorral 70 °C-on és 15 percig tartó erőteljes keverés mellett előállított nulla transz margarin az érdekeltté tétel után is megmaradt. Az összes TAG-tartalom az összes kísérleti kezelésben enyhén csökkent az ömlesztés után és szignifikánsan a tárolás során (p ≤ 0,05), ami a Cao:FHCSO keverékekben a részleges mono- és diacilglicerin termelésére utalhat. Hasonló eredményeket figyeltek meg Kowalski és munkatársai is. A T2 S2U- és U2S-tartalmának kívánatos növekedése a T1-hez és T3-hoz képest jobb TAG-összetételre utal. A TAG-ek interesterifikációval történő módosításával kialakított specifikusan strukturált lipidek egyre nagyobb figyelmet kapnak a táplálkozási rendellenességek kezelésében a biológiai szövetekben való felszívódásuk, anyagcseréjük és eloszlási mintázatuk révén, és ez hasznos információkkal szolgálhat a specifikus funkciójú táplálékkiegészítők előállításához .

A CaO fizikai-kémiai jellemzői:FHCSO-keverékek

Az olajok és keverékeik fizikai-kémiai jellemzőinek azonosítására általában a kovibond színegységeket, az olvadáspontot, a törésmutatót, a fajsúlyt, a szappanosítási értéket és a jódszámot használják. A vizsgálat fizikai-kémiai eredményeit az 1. ábra mutatja be.

Lovibond szín R-érték

A Lovibond szín R-egységek folyamatos csökkenése volt megfigyelhető minden kezelésnél az érdekesítés után (Ábra. 1a). A színegységek maximális csökkenését a T3 esetében regisztrálták (1,2 ± 0,4) a kiindulási értékhez képest (1,75 ± 0,6). A szín intenzitása a T1-ben világosabbnak tűnt, valószínűleg a finomított állapot miatt, és a legalacsonyabb színértéket (1,1 ± 0,3 egység) mutatta. Megfigyelték, hogy a CaO:FHCSO keverékek színértéke nem szignifikánsan nőtt a tárolási időszak alatt (p ≥ 0,05). A szín enyhe változása és sötétedése több tényezőnek tulajdonítható, mint például a keverék S3 összetétele, a tokoferol tartalom, a tárolási körülmények és a tárolás alatti oxidatív hatások . A kémiai érdekeltté tétel jelentősen csökkentette a növényi olajminták tokoferol-tartalmát . A tokoferolveszteség a legfontosabb és valószínűleg az egyetlen ismert hátránya a kémiai érdekesítésnek, mivel az α-tokoferol rendelkezik a legmagasabb E-vitamin-aktivitással a növényi olajkeverékekben. A tokoferoltartalom csökkentése az átforrósítás során azonban nem befolyásolja fordítottan az átforrósított keverékek oxidatív stabilitását, és az átforrósított olajok tokoferolpótlása azonos mennyiségű eliminált tokoferollal sikeresen alkalmazható a kapcsolódó élelmiszeriparban .

olvadáspont

A zsír olvadáspontja közvetlen kapcsolatban van a keménységi fokával, és a tisztaság kritériumaként használható. Az 1b. ábra a CaO:FHCSO keverékek olvadási profilját mutatja az érdekeltté tétel előtt és után. A keverékek olvadási profilja egyenesen arányos volt az FHCSO-ból származó S3-tartalommal az érlelés előtt. Az érlelést követően azonban az összes keverék olvadási profiljának hirtelen csökkenése volt megfigyelhető. Az olvadási profil legnagyobb mértékű csökkenése (7,3 °C) a T1 esetében volt tapasztalható, ami a zsírsavak TAG közötti kiterjedt átrendeződésével és a CaO:FHCSO keverék S3-tartalmának arányos csökkenésével hozható összefüggésbe. A 70 % hidrogénezett repceolajból, 10 % pálmastearinból és 20 % repceolajból álló keverék kezdeti csepppontja 37 °C volt, amely 5 perc interesterifikációs reakciót követően 35 °C-ra, majd 20 perc után 32 °C-ra csökkent, és ezt követően állandó maradt. Tudományos vizsgálatok megerősítették, hogy egy adott minta keményzsírtartalma közvetlen kapcsolatban áll a feldolgozott keverékek magas olvadáspontú összetevőivel . Az átolvasztást követően a különböző növényi olajkeverékeknél az olvadáspont abszolút csökkenését észlelték, 7-31 °C között, ami a magasabb olvadáspontú S3 arány csökkenésével magyarázható. Az olvadási termogram is megerősítette az alacsonyabb olvadáspontú átolvasztott termék jelenlétét, ami a magas olvadáspontú TAG-ok eltűnésének tudható be. Továbbá a nagy mennyiségű kemény alapanyagot (75 %) tartalmazó zsírtartalmú keverékek érdekeltté tétele kevés változást eredményezett az olvadáspontban, ami szintén megerősítette a jelen tanulmányban közölt eredményeket. A tartósítási időszak alatt valamennyi kezelésnél az olvadási profil enyhe növekedését regisztrálták, ami az U3 oxidatív avasodás révén U2S, S2U és S3 részleges átalakulásával hozható összefüggésbe. Úgy tűnik, hogy a TAG típusa a fő meghatározó tényező a differenciált olvadási tulajdonságokkal rendelkező keverékek elérésében. A kutatási tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy az étolajkeverékek kémiai érdekeltté tétele csökkentette az olvadáspontokat, amelyek kívánatos fizikai-kémiai tulajdonságok a margarinként, zsiradékként és cukrászzsírként való lehetséges felhasználás szempontjából.

Törésmutató és fajsúly

A törésmutató a fénynek egy anyagon keresztül történő elhajlásának mértéke. A törésmutató minden kezelésnél enyhén csökkent az S3 komponensek S2U és U2S komponensekké való átalakulásának növekedésével az érdekeltté válás után. A törésmutatót befolyásolta a CaO:FHCSO keverékben jelenlévő láncok hossza és a kettős kötésű molekulák száma. A tárolás alatti törésmutatóra vonatkozó adatok azonban az olajkeverékek stabilitását tükrözték 2 hónapig, és 1,463 és 1,67 egység között változott (1c. ábra). A szabad savtartalom növekedése, a peroxidértékek és a magas tárolási hőmérséklet dokumentáltan felelős tényezők a növényi olajkeverékek törésmutatójának a tárolás során bekövetkező enyhe emelkedéséért. A CaO:FHCSO keverékek fajsúlyának változását az érdekeltté tétel előtt és után rendszeresen nyomon követtük, és az 1d. ábra mutatja be. Az összes kezelésnél enyhe fajsúlycsökkenést regisztráltak az érdekeltté tétel után, ami valószínűleg a Cao:FHCSO keverékek több kettős kötéses jellegének köszönhető. A tárolás során ezek az értékek enyhén növekvő tendenciát mutattak, ami az S3 polimer frakciók kialakulásának tulajdonítható.

Szappanosítási és jódérték

A szappanosítási értékek enyhe csökkenése volt megfigyelhető az átgyantázási folyamat befejezése után, ami azt jelzi, hogy minden kezelésben arányosan több U2S frakció alakult ki (1e. ábra). A T1-nek volt a legalacsonyabb szappanosítási értéke (182 ± 0,56), amelyet a T2 (185 ± 0,57) és a T3 (187 ± 0,58) követett, ami a T1 (93,5 ± 0,7), T2 (72,7 ± 0,6) és T3 (56,9 ± 0,5) legmagasabb telítetlen tartalomával hozható összefüggésbe (1. táblázat). A szappanosítási érték a triglicerideket alkotó zsírsavak átlagos molekulatömegének jól ismert mutatója. Az eredmények azt mutatják, hogy az alacsony molekulasúlyú (rövid láncú) zsírsavakból álló trigliceridek aránya a T3-ban magasabb volt, mint a T2-ben és a T3-ban; ezért a T3 magas szappanosítási értéket mutatott. Az eredmények azt is alátámasztották, hogy a szappanosítási értékek a tárolás során minden kezelés esetében növekedtek. Minden CaO:FHCSO keverék esetében a tárolási időszak alatt 60 nap elteltével a szappanosítási érték növekedése (1-2 %) volt tapasztalható. A jódértéket a telítetlenség mutatójának tekintik, amely az olaj egyik legfontosabb analitikai jellemzője. A CaO:FHCSO keverékek jódértékének változására vonatkozó adatokat az 1f. ábra mutatja be. A jódértékek változása a kísérleti CaO:FHCSO keverékek függvénye volt, a telítetlen tartalom egyidejű csökkenésével a keverékképzés során, míg az érdekeltté válás után nem találtunk változást a telítetlenség mértékében. Az is megfigyelhető volt, hogy a jódértékek a tárolás során fokozatosan csökkentek a vizsgált olajkeverékekben, ami a kettős kötések oxidatív avasodás általi csökkenésének tudható be. Az olajkeverékek jódértékének lassú csökkenése az indukciós időszaknak tudható be, amikor a zsír lassan oxidálódott, ami az önoxidációs reakció kezdeti szakaszát mutatja. Az olajkeverékek jódértékének gyors változása az automatikus oxidációs folyamat terjedésének tulajdonítható, ahol a zsírsavakban lévő szabad gyökökből hidroperoxidok képződnek, amelyek az automatikus oxidációs reakció kezdeti szakaszában keletkeznek. A tárolási időszak végén enyhe változást figyeltek meg a jódértékben, ami a reakció befejeződési szakaszának tudható be .

A CaO:FHCSO keverékek oxidatív stabilitása

A lipidek telítetlen és telített zsírsavakból állnak. A telítetlen részek oxidációra hajlamosak, amikor feldolgozásnak és tárolásnak vannak kitéve, és végül peroxidot, hidroperoxidokat, aldehideket, ketonokat, rövid láncú zsírsavakat és végül rossz szagot fejlesztenek. A CaO:FHCSO keverékek oxidatív változásait a peroxid és a szabad zsírsav értékekkel mértük, amelyek az 1. ábrán láthatóak.

Peroxid érték

A peroxid érték használható az eredeti olajkeverékek romlási fokának és az oxidatív avasodás mértékének meghatározására. A kiválasztott CaO:FHCSO keverékek peroxidértékének változása az éterezés előtt, az éterezés után és a tárolás során az 1g. ábrán látható. A T1, T2 és T3 peroxidértékei nem különböztek szignifikánsan egymástól az érdekeltté tétel előtt (p ≥ 0,05). Az interferált olajok minden CaO:FHCSO keverékben alacsonyabb peroxidértékeket mutattak, mint nem interferált társaik. Az olajminták peroxidértékei jelentősen megnövekedtek a kémiai érdekeltté tétel 20 percéig, majd 30 perc múlva csökkentek. A növényi olajok peroxid-értékeinek csökkenését az érdekeltté tétel után Basturk és munkatársai, valamint Farmani és munkatársai is megállapították. Eközben a peroxidértékek változása csökkent, ahogy a CaO:FHCSO keverékben a tárolás során nőtt az FHCSO koncentrációja. A T2 (3,31 ± 0,08 meq/kg) és a T3 (2,86 ± 0,09 meq/kg) oxidatív stabilitása jobbnak bizonyult, mint a T1 (3,76 ± 0,07 meq/kg). Azonban az összes CaO:FHCSO keverék peroxid értékei a normál határértékeken belül voltak (5 meq/kg).

Szabad zsírsavak értéke

A szabad zsírsavak a zsírokban a lipázok enzimatikus hidrolízise, a szabad gyökökként ható fémionok vagy a hőmérséklet emelkedése következtében keletkeznek. Az 1h. ábrán a kísérleti kezelések olajsavban kifejezett szabad zsírsav-értékei láthatóak. A szabad zsírsavak könnyen oxidálódnak, így megnövekedett mennyiségük a termék szín- és ízromlását okozza. Az összes CaO:FHCSO keverék szabad zsírsavai csökkentek az érdekeltségi reakciót követően. A szabad zsírsavak csökkenése a katalizátorként használt nátrium-metilát lúgos jellegének tudható be. A nátrium-metilátot erős lúgnak tekintik, és a katalizátor majdnem 70 %-át a szabad zsírsavak semlegesítésére használják fel, csak 30 %-a indítja el és tartja fenn az átrendeződési reakciót. A pálmaolaj és pálmaolein keverékekben lévő szabad zsírsavak a kémiai érdekesítés után meglehetősen alacsonynak bizonyultak, ami a lúgos nátrium-metilát katalizátor szabad savakkal való reakciójának tudható be. A CaO:FHCSO keverékekben a szabad zsírsavak képződése a tárolási idő növekedésével növekedett. A T1 esetében a szabad zsírsavak képződése nagyobb mértékben növekedett, mint a T2 és T3 esetében, ami a telítetlen TAG-tartalom alapján magyarázható. Számos szerző kimutatta azonban, hogy a kémiai érdekeltté tétel negatívan befolyásolhatja a zsírok és olajok oxidatív stabilitását a tárolás során. Az 55 °C-on tárolt nem észterezett és észterezett olajok (repce, lenmag, szójabab és napraforgó) kevés különbséget mutattak a lipidek oxidációjában, míg a minták 28 °C-on stabilabbnak bizonyultak. Az oxidatív tárolási stabilitást nagymértékben befolyásolja a lipidek típusa és az előállításhoz használt lipidek . A nem TAG-frakció jelenléte az érdekérvényesítő termékekben szintén csökkenti azok oxidációval szembeni ellenálló képességét, ami jelen vizsgálatban is igaznak tűnik, mivel a tárolási időszak végén minden kísérleti keverék kevesebb összes TAG-t tartalmazott, míg a kiindulási keverék mutatta a legmagasabb TAG-frakciót. A hidrogénezés és a véletlenszerű interterifikáció optimális kombinációja javíthatja a nyers olajok oxidatív stabilitását, és ezáltal bővítheti az élelmiszerekben való alkalmazásukat. Ezen túlmenően, a tárolás során csökkenő oxidatív stabilitás antioxidánsok alkalmazásával jelentősen javítható az interterifikált zsírok oxidatív stabilitása . Nagy jelentőséget tulajdonítanak a bioaktív összetevőknek, például az E-vitaminnak és a karotinoidoknak az élelmiszerekben és a biológiai rendszerekben az oxidatív stabilitás fokozása érdekében. A megállapítások változásai azonban a természetes molekuláktól kissé eltérő szintetikus molekulák használatából adódhatnak . Az antioxidánsok kiegészítése a funkcionális étrendben megvédheti az emberi szervezetet a metabolikus szindróma káros eseményeitől és diszfunkciójától ezen fitokemikáliák jótékony hatásai miatt.

A CaO:FHCSO keverékek érzékszervi értékelése

A 2. ábra a CaO:FHCSO keverékek érzékszervi értékelését mutatja be különböző tárolási időközök alatt. Az eredeti CaO:FHCSO keverékek az érdekeltté tétel előtt az íz, a megjelenés és az általános elfogadhatósági jellemzők tekintetében a legkívánatosabb pontszámokat kapták. A CaO:FHCSO keverékek az érleléskor megőrizték érzékszervi elfogadhatóságukat, és a kezdeti értékekhez képest az érzékszervi pontszámok nagyon kis mértékben változtak. Az érzékszervi elemzés eredményei azt mutatták, hogy a növényi olajkeverékek kémiai átforrósításával előállított transz-zsírmentes rövidítés elfogadható. A különböző arányú finomított olívaolaj- és pálmaolajkeverékek különböző arányú átforrósításával a lágy és csomagolt margarinhoz hasonló érzékszervi tulajdonságokkal rendelkező plasztikus zsírokat állítottak elő. Megfigyelték, hogy minden érzékszervi tulajdonság jelentősen csökken a tárolás hosszának növekedésével a 30. naptól a 60. napig. A T2 és T3 azonban a T1-hez képest a teljes tárolási időszak alatt nagyobb érzékszervi elfogadhatóságot ért el. Hasonlóképpen az íz intenzitása is csökkent a 100 % vajzsír és a 80 %-20 % vajzsír-cánolaolaj keverékek kémiai érdekeltté tételét követően. A T2 és T3 érzékszervi panelen tapasztalt kívánatossági tendencia a CaO:FHCSO keverékekben jelen lévő zsírsavak összetételének és természetének tulajdonítható. A T1 legkevésbé kívánatos érzékszervi pontszámai a CaO:FHCSO keverékben jelen lévő magasabb telítetlen tartalomnak tudhatók be. Ezenkívül a CaO:FHCSO keverékek tárolás közbeni oxidációja negatívan korrelált a funkcionális zsírok elfogadhatóságával. A T1 legalacsonyabb érzékszervi értékei az aldehid- és ketonvegyületek jelenlétéhez is köthetők, amelyek a CaO:FHCSO keverék halszerű ízét befolyásolták a vizsgálat végén (60 nap elteltével). A véletlenszerűségnek nem volt káros hatása az érzékszervi elfogadhatóságra. Az is jól ismert, hogy a 25 °C és 45 °C közötti olvadáspontú U2S polimer frakciók jelenléte a kifejlesztett funkcionális zsírokban felelős a termékek érzékszervi tulajdonságaiért szobai tárolási hőmérsékleten . A legfontosabb az 50 % CaO:50 % FHCSO keverék (T2) volt, amely rendelkezett a T1 és a T3 kívánatos TAG-profiljával, fizikai-kémiai és érzékszervi tulajdonságaival.

.