Predicting Sunflower Oil Content in Mixed Fat Spreads Based on Electrical Properties

• Autorzy: Joanna K. Banach , Ryszard Żywica , Iwona U. Zadroga , Katarzyna Staniewska

Warianty tytułu

Prognozowanie zawartości oleju słonecznikowego w miksach tłuszczowych na podstawie właściwości elektrycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This manuscript presents results of a study aimed at determining mathematical correlations between the sunflower oil content in mixed fat spreads and their electrical conductance and capacitance parameters. The experimental material consisted of fat blends manufactured by mixing butter and sunflower oil in the following proportions of butter to oil: 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 (m/m). In the blends the electrical conductance parameters: the impedance (Z) and admittance (Y), as well as capacitance parameters: parallel equivalent capacitance (Cp), serial equivalent capacitance (Cs) and quality factor (Q) were measured by means of the E4980a model LCR meter, within the frequency range from 20 Hz to 2 MHz at the test voltage of 200 mV. The correlation and linear regression analysis of the sunflower oil content (CSo) in the function of changes in electrical parameters of the mixed fat spreads showed that within the frequency range from 20 Hz to 2 MHz, mathematical correlations described with the equation y = ax ± b at 0.856 < r < 0.960 and a < 0.001 were obtained between conductance parameters - impedance (Z) and admittance (Y), as well as capacitance parameters - parallel equivalent capacitance (Cp) and serial equivalent capacitance (Cs), and the sunflower oil content in the fat mixes. The closest mathematical correlations were obtained between oil content and impedance Z at the frequency of 100 Hz as well as between oil content and parallel equivalent capacitance Cs at the frequency of 20 Hz. This means that the sunflower oil content (CSO) in fat mixes can be determined most precisely on the basis of measurements of these parameters and calculations according to the mathematical equations CSO = 5.869 (±3.324) + 0.725 (±0.123) x Z at r = 0.959 and a < 0.001, as well as Cso = 35.35 (±3.44) - 0.399 (±0.067) x Cs at r = 0.960 and a < 0.001, respectively. (original abstract)

Praca prezentuje wyniki badań, których celem było określenie zależności matematycznych między zawartością oleju słonecznikowego w miksach tłuszczowych a ich przewodnościowymi i pojemnościowymi parametrami elektrycznymi. Materiał doświadczalny stanowiły miksy tłuszczowe uzyskane w procesie miksowania masła i oleju słonecznikowego w następujących proporcjach masowych masła do oleju: 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 (m/m). Wykonano pomiary elektrycznych parametrów przewodnościowych: impedancji (Z) i admitancji (Y) oraz pojemnościowych: równoległej równoważnej pojemności elektrycznej (Cp), szeregowej równoważnej pojemności elektrycznej (Cs) i współczynnika dobroci (Q), za pomocą miernika LCR typu E4980a, w zakresie częstotliwości od 20 Hz do 2 MHz, przy napięciu 200 mV. Wykonana analiza korelacji i regresji liniowej zawartości oleju słonecznikowego (CSo) w funkcji zmian parametrów elektrycznych miksów tłuszczowych wykazała, że w zakresie częstotliwości od 20 Hz do 2 MHz uzyskano zależności matematyczne określone równaniem regresji y = ax ± b przy 0,856 ≤ r ≤ 0,960 i a ≤ 0,001 między wartościami parametrów przewodnościowych - Z i Y oraz pojemnościowych - Cp i Cs a zawartością oleju słonecznikowego w miksach tłuszczowych. Największe zależności matematyczne uzyskano między zawartością oleju w badanych miksach a wartościami Z przy częstotliwości 100 Hz i wartościami Cs przy częstotliwości 20 Hz. Oznacza to, że zawartość oleju słonecznikowego (CSo) w miksach tłuszczowych najdokładniej można określić na podstawie pomiarów tych parametrów i obliczeń przy użyciu równań matematycznych CSo = 5,869 (±3,324) + 0,725 (±0,123) x Z, przy r = 0,959 i a ≤0,001 oraz Cso = 35,35 (±3,44) - 0,399 (±0,067) x Cs, przy r = 0,960 i a≤0,001. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Food commodities; Commodity research; Physical properties research; Quality assessment; Vegetable oils; Edible fats

PL

Towaroznawstwo żywności; Badania towaroznawcze; Badania właściwości fizycznych; Ocena jakości; Oleje roślinne; Tłuszcze jadalne

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2014
• Numer: nr 1
• Strony: 73--83

Twórcy

autor

Joanna K. Banach

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Ryszard Żywica

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Iwona U. Zadroga

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Katarzyna Staniewska

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

Bibliografia

• [1] Banach J.К., Żywica R., Kiełczewska К. (2008) Effect of homogenization on milk conductance properties. Pol. J. Food and Nutr. Sci., 2008, 58, 107-111.
• [2] Banach J.К., Żywica R., Szpendowski J., Kiełczewska К. (2012а) Possibilities of using electrical parameters of milk for assessing its adulteration with water. Int. J. Food Prop., 15 (2), 274-280.
• [3] Banach, J.К., Żywica, R., Nieradko I., Staniewski В. (2012b) Studies on determination of mathematical relationships between rapeseed oil content and electrical properties of butter and fat mixes. J. Food Eng., 112, 346-351.
• [4] De Levie R. (2008) Advanced Excel for Scientific Data Analysis. 2nd ed. Oxford University Press, New York.
• [5] Hort J., Grys G.L. (2001) Development in the textural and rheological properties of UK Cheddar cheese during ripening. Int. Dairy J., 11, 475-481.
• [6] Lin Teng Shee F. Bazinet P.A. (2005) Relationship between electrical conductivity and demineralization rate during electroacidification of cheddar cheese whey. J. Membrane Sci., 265, 100-106.
• [7] Lizhi H., Toyada K., Ihara I. (2010) Discrimination of olive oil adulterated with vegetable oils using dielectric spectroscopy. J. Food Eng., 96, 167-171.
• [8] Łobacz A., Kowalik J., Ziajka S. (2008) Wykorzystanie zjawiska impedancji w mikrobiologii higienie żywności. Medycyna Weter., 68 (8), 966-968.
• [9] Lobato-Calleros С., Vernon-Carter E.J., Guerrero-Legarreta I., Soriano-Santos J., Escalona-Beundioa H. (1997) Use of fat blends in cheese analogs: Influence on sensory and instrumental textural characteristics. J. Text. Stud., 28, 619-632.
• [10] Mabrook M.F., Petty M.C. (2003a) A novel technique for the detection of added water to full fat milk using single frequency admittance measurements. Sensors and Actuators B, 96,215-218.
• [11] Mabrook M.F., Petty M.C. (2002) Application of electrical admittance measurements to the quality control of milk. Sensors and Actuators B, 84, 136-141.
• [12] Mabrook M.F., Petty M.C. (2003b) Effect of composition on the electrical conductance of milk. J. Food Eng., 60, 321-325.
• [13] Marcinowska M., Żywica R., Kiełczewska К., Czerniewicz M. (2004) Study of conductivity and capacity properties of full fat and skim milk. Pol. J. Nutr. Sci. Sup., (2), 129-134.
• [14] Norberg E. (2005) Electrical conductivity of milk as phenotypic and genetic indicator of bovine mastitis: A review. Livestock Prod. Sci., 96, 129-139.
• [15] Pierzynowska-Korniak G., Żywica R., Wójcik J. (2003) Electric properties of apple purée and pulpy apple juices. European Food Research and Technology, 216 (5), 385-389.
• [16] Sadat A., Mustajab P., Khan I.A. (2006) Determining the adulteration of natural milk with synthetic milk Rusing Ac conductance measurement. J. Food Eng., 77, 472-477.
• [17] Stampanoni C.R,. Noble A.C. (1991) The influence of fat, acid and salt on the temporal perception of firmness, saltiness and sourness of cheese analogs. Journal of Texture Studies, 22, 381-392.
• [18] Żywica R, Pierzynowska-Korniak G., Wójcik J. (2005) Application of food products electrical model parameters for evaluation of apple purée dilution. J. Food Eng., 67, 413-418.
• [19] Żywica R. (2010) Zjawiska elektryczne w produkcji i towaroznawczej ocenie jakości mięsa. Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, Olsztyn.
• [20] Żywica, R., Banach, J.K., Charzyńska D. G, Staniewski В.: (2012а) Wpływ dodatku oleju słonecznikowego na właściwości przewodnościowe miksów tłuszczowych. Żywność, Nauka, Technologia, Jakość, 2 (81), 161-172.
• [21] Żywica R., Banach J.K., Kiełczewska K. (2012b) An attempt of applying the electrical properties for the evaluation of milk fat content of raw milk. J. Food Eng., Ill, 420-424.