Evaluation of Crystalline Microstructure of Fat Blends Containing Mutton Tallow and Hemp Oil

• Autorzy: Magdalena Woźniak , Małgorzata Kowalska , Anna Żbikowska , Monika Babut

Warianty tytułu

Ocena mikrostruktury krystalicznej mieszanin tłuszczowych zawierających łój barani i olej konopny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to evaluate the changes of the crystalline network structure of fat blends after the interesterification process. For a precise and accurate assessment, initial fat blends containing different amount of mutton tallow (MT) and hemp oil (HO) were prepared and changes in the corresponding interesterified fats were evaluated. The blends were prepared in the following ratios (MT : HO) 75 : 25, 60 : 40, 50 : 50, 40 : 60 and 25 : 75% wt. The interesterification process was carried out in the presence of immobilized Lipase from Rhizomucor Miehei. The crystal network structure of non-interesterified and interesterified fat blends was observed using polarized light microscopy (PLM). For the initial blends (non-interesterified) the effect of the crystal network structure dilution was observed, stronger with higher oil content in the blend. For these blends no changes in crystal morphology were observed. However, after enzymatic interesterification, substantial modifications of the crystal network density, crystal size and crystal morphology were observed. After the interesterification reaction, the spherulites reduced their average diameter, became more symmetrical and showed varying density, which confirmed the removal of the undesirable crystalline form from the modified fat blends. Thus, it can be concluded that the enzymatic interesterification of mutton tallow and hemp oil blends may be an attractive alternative in the production of fats enriched with unsaturated fatty acids with improved texture properties. Such products, in the authors' opinion, can constitute a fatty base for food and cosmetic emulsions. (original abstract)

Celem pracy była ocena zmian struktury mieszanin tłuszczowych po procesie przeestryfikowania. Dla precyzyjnej i dokładnej oceny przygotowano fizyczne mieszaniny tłuszczowe zawierające różną zawartość łoju baraniego (L) oraz oleju konopnego (OK), względem których oceniano zmiany dla odpowiadających im tłuszczów przeestryfikowanych. Mieszaniny przygotowano w następujących stosunkach wagowych (L : OK) 75 : 25, 60 : 40, 50 : 50, 40 : 60 i 25 : 75% wt. Proces przeestryfikowania prowadzono w obecności immobilizowanej Lipazy z Rhizomucor Miehei. Strukturę sieci krystalicznej nieprzeestryfikowanych oraz estryfikowanych mieszanin tłuszczowych obserwowano za pomocą mikroskopu w świetle spolaryzowanym (PLM). W mieszaninach fizycznych (nieprzeestryfikowanych) zaobserwowano efekt rozcieńczenia struktury krystalicznej, tym mocniejszy im zawartość oleju w mieszanie była wyższa. Dla tych mieszanin nie zaobserwowano zmian w morfologii kryształów. Jednakże po reakcji przeestryfikowania enzymatycznego zaobserwowano znaczną modyfikację gęstości struktury krystalicznej, rozmiaru kryształów oraz ich morfologii w mieszaninach tłuszczowych. Po reakcji przeestryfikowania sferolity zmniejszyły swoją średnią średnicę, stały się bardziej symetryczne i wykazały zróżnicowaną gęstość, co jednoznacznie potwierdziło usunięcie niepożądanej formy krystalicznej ze zmodyfikowanych mieszanin tłuszczowych. Zatem można stwierdzić, że przeestryfikowanie enzymatyczne mieszanin łoju baraniego z olejem konopnym może stanowić atrakcyjną alternatywę do produkcji tłuszczów o poprawionej i bardziej akceptowalnej strukturze. Tego rodzaju produkty w opinii autorów z powodzeniem mogą stanowić bazę tłuszczową emulsyjnych produktów spożywczych, jak i kosmetycznych. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Commodity science; Commodity research; Edible fats; Vegetable oils

PL

Towaroznawstwo; Badania towaroznawcze; Tłuszcze jadalne; Oleje roślinne

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2018
• Numer: nr 4
• Strony: 125--134

Twórcy

autor

Magdalena Woźniak

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom

autor

Małgorzata Kowalska

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom

autor

Anna Żbikowska

• Warsaw University of Life Sciences

autor

Monika Babut

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom

Bibliografia

• [1] Sato K. (2001) Crystallization behaviour of fats and lipids - a review. Chemical Engineering Science, 56 (7), 2255-2265.
• [2] Piska I., Zárubová M., Loužecký T., Karami H., Filip V. (2006) Properties and crystallization of fat blends. Journal of Food Engineering, 77 (3), 433-438.
• [3] Christiansen E., Schnider S., Palmvig B., Tauber-Lassen E., Pedersen O. (1997) Intake of a diet high in trans monounsaturated fatty acids or saturated fatty acids: effects on postprandial insulinemia and glycemia in obese patients with NIDDM. Diabetes Care, 20 (5), 881-887.
• [4] Segura N., Da Silva R.C., Soares F.A.S.D.M., Gioielli L.A., Jachmanián I. (2011) Valorization of beef tallow by lipase-catalyzed interesterification with high oleic sunflower oil. Journal of the American Oil Chemists' Society, 88 (12), 1945-1954.
• [5] Rodríguez A., Castro E., Salinas M.C., López R., Miranda M. (2001) Interesterification of tallow and sunflower oil". Journal of the American Oil Chemists' Society, 78 (4), 431- 436.
• [6] Silva R.C., Cotting L.N., Poltronieri T.P., Balcão V.M., de Almeida D.B., Goncalves L.A., Grimaldi R., Gioielli L.A. (2009) The effects of enzymatic interesterification on the physical-chemical properties of blends of lard and soybean oil. LWT-Food Science and Technology, 42 (7), 1275-1282.
• [7] Ribeiro A.P.B., Basso R.C., Grimaldi R., Gioielli L.A., Gonçalves L.A.G. (2009) Instrumental methods for the evaluation of interesterified fats. Food Analytical Methods, 2 (4), 282-302.
• [8] Marangoni A.G., Narine S.S. (2002) Identifying key structural indicators of mechanical strength in networks of fat crystals. Food Research International, 35 (10), 957-969.
• [9] Narine S.S., Marangoni A.G. (1999) The difference between cocoa butter and Salatrim® lies in the microstructure of the fat crystal network. Journal of the American Oil Chemists' Society, 76 (1), 7-13.
• [10] Oomah B.D., Busson M., Godfrey D.V., Drover J.C. (2002) Characteristics of hemp (Cannabis sativa L.) seed oil. Food Chemistry, 76 (1), 33-43.
• [11] Simões I.S., Gioielli L.A. (2000) Crystal morphology of binary and ternary mixtures of hydrogenated fats and soybean oil. Brazilian Archives of Biology and Technology, 43 (2), 241-248.
• [12] Jenab, E., Temelli F. (2013) Characterization of enzymatically interesterified Canola oil and fully-hydrogenated Canola oil blends under supercritical CO2. Journal of the American Oil Chemists' Society, 90 (11), 1645-1652.
• [13] Rousseau D., Marangoni A.G., Jeffrey K.R. (1998) The influence of chemical interesterification on the physicochemical properties of complex fat systems. 2. Morphology and polymorphism. Journal of the American Oil Chemists' Society, 75 (12), 1833-1839.
• [14] Silva R.C., Soares F.A.S.D.M., Maruyama J.M., Dagostinho N.R., Silva Y.A., Calligaris G.A., Ribeiro A.P.D., Cardoso L.P., Gioielli L.A. (2014) Effect of diacylglycerol addition on crystallization properties of pure triacylglycerols. Food Research International, 55, 436-444.
• [15] Verstringe S., Danthine S., Blecker C., Dewettinck K. (2014) Influence of a commercial monoacylglycerol on the crystallization mechanism of palm oil as compared to its pure constituents. Food Research International, 62, 694-700.
• [16] Smith K.W., Bhaggan K., Talbot G., van Malssen K.F. (2011) Crystallization of fats: influence of minor components and additives. Journal of the American Oil Chemists' Society, 88 (8), 1085-1101.
• [17] Forssell P., Kervinen R., Lappi M ., Linko P., Suortti T., Poutanen K . ( 1992) Effect o f enzymatic interesterification on the melting point of tallow (LEAR) mixture. Journal of the American Oil Chemists' Society, 69, 126-129.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2018.04.11