Comportamiento reológico y térmico de oleogeles de aceite de aguacate (persea americana mill. cv. hass) estructurados a partir de cera de abejas, mono diglicéridos de ácidos grasos y monoestearato de sorbitán.
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Español
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Resumen
Este trabajo de investigación evaluó la capacidad que tienen los monodiglicéridos, la cera de abejas y el monoestearato de sorbitán (Span 60) de generar redes tridimensionales que inmovilizan líquidos orgánicos como el aceite de aguacate, para producir lípidos sólidos denominados oleogeles u organogeles. También se evaluando la influencia de la velocidad de enfriamiento sobre las propiedades térmicas (temperatura y entalpía de cristalización) y reológicas, de los oleogeles de aceite de aguacate. Los oleogeles en la industria de alimentos pueden ser usados para solidificar aceites comestibles con características similares a las grasas sólidas, con la ventaja que se evita la producción de ácidos grasos trans durante su producción. Teniendo en cuenta que se ha establecido que el consumo de altos niveles de grasas saturas y trans en la dieta puede incrementar el riego de padecer enfermedades cardiovasculares y diabetes tipo II, los oleogeles pueden ser útiles a la hora de formular alimentos bajos en grasas trans, ofreciendo alternativas para el desarrollo de alimentos más saludables. De igual forma y debido a la habilidad que poseen los oleogeles para inhibir la movilidad de los aceites en las matrices alimenticias, esta propiedad ha sido usada para disminuir la migración de los triacilgliceridos presentes en la grasa en la producción de chocolate, pasteles y galletas horneadas, de aquí que la oleogelificación se ha convertido en una tecnología prometedora para dar solución a problemas particulares en la industria de alimentos. Colombia produce aproximadamente 250 mil toneladas de aguacate por año, y específicamente de la variedad Hass se producen 47 mil toneladas de producto. Se ha demostrado los beneficios nutracéuticos de esta fruta y su efecto positivo en la disminución y prevención en el padecimiento de varias enfermedades cardiovasculares, reducción del colesterol entre otras. Por lo tanto este proyecto pretendió aprovechar el potencial de producción y los beneficios de los componentes presentes en el aceite de aguacate, estudiando una posible alternativa para el desarrollo de lípidos sólidos. Para tal fin se hizo una evaluación de la influencia de los agentes oleogelificantes sobre las características estructurales y físicas de los oleogeles de aceite de aguacate; tales como su temperatura de cristalización y sus propiedades reológicas. En el desarrollo del proyecto se evaluó el efecto de la concentración de los agentes estructurantes monodiglicéridos, cera de abejas, monoestearato de sorbitán (Span 60) y la velocidad de enfriamiento (VE) sobre el comportamiento térmico y reológico, así como la formación de formas polimórficas durante el proceso de cristalización usando DSC, pruebas termoreológicas y difracción por rayos x. Algunos de los resultados más importantes son los presentados a continuación: Los agentes estructurantes mostraron tener efecto significativo (p<0,05) sobre el inicio (Tic) y temperatura de cristalización (Tc). Las pruebas termoreólogicas mostraron que la velocidad de enfriamiento ejerce un efecto inversamente proporcional sobre la temperatura de cristalización. La Tc varió entre 29,5 y 53,6 °C y, la Tic entre 33,8 y 58,7 °C. Los resultados del análisis de calorimetría de barrido diferencial (DSC) mostraron que la temperatura de cristalización (Tc) varió entre 3,9 y 51,4 °C, mientras que la temperatura de inicio de cristalización (Tic) entre 1,6 y 53,8 °C y la entalpía de cristalización (∆Hc) entre 0,06 y 3,47 J/g. La presencia de Span 60 disminuyó las temperaturas de cristalización (Tic y Tc), posiblemente debido a un proceso de cocristalización. En general en todos los oleogeles se observó la tendencia a disminuir la Tc cuando se realiza el proceso de enfriamiento a 5°C/min; es decir a mayor velocidad de enfriamiento menor es la Tc y, mayor es la entalpía de cristalización, esto ocurre probablemente debido a la formación de estructuras de mayortamaño que requieren mayor energía para cristalizar. Aunque, la Tc y Tic encontradas por medio de la colorimetría de barrido diferencial (DSC), son mayores a las registradas en el análisis termoreológico, una prueba “t” evidenció que no existe una diferencia significativa entre ellas, lo que indica que las dos técnicas evidencian resultados similares en el estudio de la cristalización. Adicionalmente, el análisis para establecer polimorfismo mostró únicamente la presencia de la forma polimórfica β’ en los oleogeles preparados isotérmicamente a 19°C (Texto tomado de la fuente)
Abstract
This research evaluated the ability of mono-diglycerides, beeswax and sorbitan monostearate (Span 60) to generate solid lipids from avocado oil in the oil phase. Also, this study evaluated the influence of the cooling rate on the thermal (Temperature and Enthalpy of Crystallization) and rheological properties of these oleogels. Oleogels in the food industry can be used to solidify edible oils with similar characteristics to solid fats, with the advantage that the production of trans fatty acids is avoided. Considering that consumption of high levels of trans and saturate fat in the diet can increase the risk of cardiovascular disease and diabetes type II, oleogels can be useful when formulating foods low in trans fats, offering alternatives for the development of healthier foods. Similarly, it has been shown that oleogels have the ability to inhibit the mobility of oils in food matrices, this property has been used to reduce the migration of triacylglycerols present in the fat in the production of chocolate, cakes and baked cookies, hence the oleogels production has become a promising technology to solve particular problems in the food industry Colombia produces about 250 thousand tons of avocadoes per year. Specifically, for the Hass variety of avocado 47 thousand tons are produced annually. The nutraceutical benefits of this fruit and its positive effect on the reduction and prevention of various cardiovascular diseases, such as high cholesterol, have been demonstrate. Therefore, the project aims to harness the potential in the production and benefits of the components present in avocado oil and to explore possible alternatives for the development of solid lipids. For this purpose, an assessment of the structuring agent and its influence on the properties of the oleogels, such as the crystallization temperature or its rheological properties, was performed. In the development of the project, the effect of the concentration of monodiglycerides, beeswax, sorbitan monostearate (Span 60), on the thermal and rheological behavior of oleogels prepared from avocado oil was evaluated. Also, the effect of the cooling rate on the onset temperature (Tic), the crystallization temperature (Tc) and on polymorphic form were evaluated by DSC (differential scanning calorimetry), X-ray diffraction and thermorheological testing. Some of the most important results are presented below: The results showed that the structuring agents have a significant effect (p<0.05) on the onset (Tic) and crystallization temperature (Tc). The thermo-rhelogical test showed that cooling rate has an inverse effect on the crystallization temperature. The Tc varied between 29.5 and 53.6 °C and the Tic between 33.8 and 58.7 °C. The results of Differential Scanning Calorimeters (DSC) showed that the Tc varied between 3.9 and 51.4 °C, the Tic between1.6 and 53.8 °C, and the Enthalpy of Crystallization (∆Hc) between 0.06 and 3.47 J/g. It was found that the presence of Span 60 decreased the crystallization temperature (Tc and Tic), possibly due to its cocrystallization process. Generally, in all of the oleogels, the tendency to decrease the Tc was observed when the cooling process is performed at 5 °C/min. When the cooling rate increases, the Tc decreases and the crystallization enthalpy increases. This probably occurs due to the formation of larger structures that require more energy to crystallize. Although the Tc and Tic found through differential scanning calorimetry are greater than those registered in the theromorheological analysis, a "t" test showed that there is no significant difference between them, indicating that the two techniques yield similar results in the study of the crystallization. Additionally, polymorphism analysis showed only the presence of the polymorphic form β' in the oleogel of avocado oil.