Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:31:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_AnaPaulaBadan_D.pdf: 3296918 bytes, checksum: 6db9ad1434cf0e381ae7ff2fa67d14b3 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A interesterificação química tem-se mostrado a principal alternativa para a obtenção de gorduras plásticas zero trans. Em particular, a interestesterificação de óleos líquidos com óleos totalmente hidrogenados (ou hardfats) consiste na alternativa de maior versatilidade para a produção de gorduras zero trans, produzindo bases gordurosas com propriedades diferentes para a aplicação em alimentos. Neste trabalho, misturas de óleo de soja (SO)/óleo de soja totalmente hidrogenado (FHSBO), com teores de FHSBO iguais a 10, 20, 30, 40 e 50% (m/m) e óleo de canola (CaO)/óleo de algodão totalmente hidrogenado (FHCSO), com teores de FHCSO iguais a 20, 25, 30, 35 e 40% (m/m), foram interesterificadas nas seguintes condições: 20 minutos de reação, 0,4% de catalisador metóxido de sódio, agitação de 500 rpm, a 100°C. As misturas originais e interesterificadas foram avaliadas quanto à composição triacilglicerólica, ponto de fusão, conteúdo de gordura sólida (SFC), consistência, comportamento térmico, microestrutura, cinética de cristalização e polimorfismo. A interesterificação promoveu expressivo rearranjo das espécies triacilglicerólicas em todas as misturas, com diminuição nos teores de triacilgliceróis trissaturados e aumento dos triacilgliceróis monoinsaturadosdissaturados e diinsaturados-monossaturados, o que resultou no respectivo decréscimo dos pontos de fusão. As misturas interesterificadas apresentaram diminuição do SFC em todas as temperaturas e perfis de fusão mais lineares quando comparadas às misturas originais. Os valores de yield value mostraram aumento da plasticidade das misturas após a reação e relação com o conteúdo de gordura sólida. Os diagramas de curvas iso-sólidas para as misturas CaO:FHCSO originais indicaram interações monotéticas, que foram atenuadas com a randomização promovida pela interesterifcação. Os termogramas de fusão e cristalização das misturas foram significativamente modificados pela randomização, que também promoveu a diminuição significativa do diâmetro dos cristais em todas as misturas, além de modificação da morfologia cristalina. A caracterização da cinética de cristalização permitiu verificar que o período de indução para formação dos cristais e o teor máximo de gordura sólida foram alterados em função do teor de óleo totalmente hidrogenado nas misturas originais e como resultado do rearranjo ao acaso. Mudanças na constante (k) e expoente (n) do modelo de Avrami indicaram, respectivamente, que a interesterificação promoveu a queda na velocidade de cristalização das misturas e modificação na forma de cristalização das misturas originais. Análises de difração de raios-x revelaram que a interesterificação alterou o polimorfismo cristalino das misturas SO:FHSBO, mas não modificou o hábito cristalino das misturas CaO:FHCSO. As misturas interesterificadas 90:10, 80:20, 70:30 e 60:40 SO:FHSBO mostraram características adequadas à aplicação como shortening líquido, margarina de mesa, gordura para panificação e confeitaria, all-purpose shortenings e base para recheios, respectivamente; enquanto as misturas interesterificadas 80:20, 75:25, 70:30 e 65:35 CaO:FHCSO mostraram-se compatíveis ao uso em margarinas culinárias, spreads,gordura para panificação e all-purpose shortenings, coberturas do tipo glazers,respectivamente / Abstract: Chemical interesterification has been used as the main alternative for obtaining zero trans plastic fats. In particular, interesterification of liquid oils with fully hydrogenated oils (or hardfats) is the most versatile way for producing zero trans fats, yielding fat bases with different properties for food applications. In this work, blends of soybean oil (SO)/fully hydrogenated soybean oil (FHSBO), with 10, 20, 30, 40 and 50% FHSBO (w/w) content and blends of canola oil (CaO)/fully hydrogenated cottonseed oil (FHCSO), with 20, 25, 30, 35 and 40% FHCSO (w/w) were interesterified under the following conditions: 20 minutes reaction time, 0.4% sodium methoxide, 500 rpm stirring, 100°C. The original and interesterified blends were examined for triacylglycerol composition, melting point, solid fat content (SFC), consistency, thermal behavior, microstructure, crystallization kinetics and polymorphism. Interesterification caused considerable rearrangement of triacylglycerol species, reduction of trisaturated triacylglycerol content and increase in monounsaturateddisaturated and diunsaturated-monosaturated triacylglycerols, lowering the initial melting points. The interesterified blends displayed reduced SFC at all temperatures and more linear melting profiles as compared with the original blends. Yield values showed a higher plasticity in the blends after the reaction, related to SFC. Iso-solid curves for original CaO:FHCSO blends indicated monotetic interactions, which were attenuated after randomization due to interesterification. Blend melting and crystallization thermograms were significantly modified by the randomization. Interesterification caused significant reductions in crystal diameter in all blends, in addition to modifying crystal morphology. Characterization of crystallization kinetics revealed that crystal formation induction period and maximum solid fat content were altered according to hardfat content in the original blends and as a result of the random rearrangement. Changes in Avrami model constant (k) and exponent (n) indicated, respectively, that ¿ as compared with the original blends ¿ interesterification decreased crystallization velocities and modified crystallization processes. X-ray diffraction analyses revealed that interesterification altered crystalline polymorphism of SO:FHSBO blends, but did not modify CaO:FHCSO blends crystalline habit. The 90:10, 80:20, 70:30 and 60:40 interesterified SO:FHSBO blends showed characteristics suited to application, respectively, as liquid shortening, table margarine, baking/confectionery fat and all-purpose shortenings/ biscuit-filling base; while the 80:20, 75:25, 70:30 and 65:35 interesterified CaO:FHCSO blends showed characteristics suited to application as soft margarines, spreads, bakery fats/all-purpose shortenings and icing shortenings, respectively / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Lireny Aparecida Guaraldo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T23:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guedes_AndreaMadalenaMaciel_D.pdf: 18232217 bytes, checksum: abc515855756651a8bfe7aa1039e6d9e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Na busca por substitutos de gorduras contendo ácidos graxos trans a interesterificação química de misturas de óleos e gorduras tem sido considerada importante alternativa. Entre essas gorduras, as que contém elevado teor de graxos de cadeia longa, como ácido behênico (C-22:0), possuem baixo valor calórico. Este trabalho teve como objetivo realizar e avaliar o processo de interesterificação química de óleo líquido de alta disponibilidade no Brasil (óleo de soja) e uma fonte de ácido behênico. Para tanto, foram utilizadas misturas de óleo de soja (OS) e óleo de crambe totalmente hidrogenado (OCTH) em diferentes proporções: 80:20, 75:25, 70:30, 65:35 e 60:40 (% m/m), respectivamente. As misturas e as gorduras interesterificadas foram avaliadas quanto à composição em ácidos graxos e triacilglicerólica, ponto de fusão, perfil de sólidos, cinética de cristalização, comportamento térmico, microestrutura, polimorfismo, e distribuição regioespecífica de triacilgliceróis nos carbonos 1,2,3 a fim de apontar possívels aplicações em produtos alimentícios. A interesterificação produziu considerável rearranjo das espécies de triacilgliceróis em todas as misturas, redução do conteúdo de triacilgliceróis C52, C54, C60 e C64, e aumento dos triacilgliceróis C56 e C60. Foi observada inserção de ácidos graxos saturados no carbono 2 em teores crescentes diretamente proporcionais ao teor de OCTH, podendo-se supor absorções nutricionais comparativas a produtos elaborados com leites de origem animal. A modificação da composição em triacilgliceróis promoveu maior miscibilidade entre as frações de OS e OCTH, observação esta comprovada pelos diagramas de isossólidos. Houve aumento da consistência das misturas após a interesterificação química. A gordura interesterificada 70:30 apresentou características de gorduras de uso geral. A gordura interesterificada 65:35 a 35 °C apresenta plasticidade adequada para uso em margarinas em produtos com teores lipídicos inferiores a 80%. A gordura interesterificada 60:40 apresentou consistência mais indicada para uso como base, com diluição em óleo de formulação. A interesterificação modificou a morfologia dos cristais de esferulítica para granular. A avaliação da cinética de cristalização mostrou que o período de indução da formação dos cristais (?CGS) e o conteúdo de gordura sólida máximo (CGSmax) variaram segundo o conteúdo de OCTH das misturas e como consequência da randomização. A variação da constante de Avrami (k) e do expoente de Avrami (n) mostrou que a interesterificação diminuiu a velocidade de cristalização e modificou o processo de cristalização. Novos triacilgliceróis alteraram os termogramas de cristalização e de fusão das misturas após a randomização. As análises de difração de raios-X mostraram que a interesterificação não alterou o polimorfismo cristalino ?¿ inicial, desejado pelas características de plasticidade. Estes resultados possibilitam o uso destas misturas de compostos alimentícios sem que se necessite recorrer ao uso de óleos láuricos para exibir mesmas performances. O ácido behênico, que não está associado a hipercolesterolemia, apresentou-se viável para uso alimentício, evitando uso de gorduras láuricas, comprovadamente sensíveis à rancificação hidrolítica, na busca de gorduras low trans alternativas / Abstract: Chemically interesterified oil and fat blends have been considered important low trans fat alternatives. Some of these fats have high levels of long chain fatty acid, such as behenic acid, and are low caloric fats. The aim of this study was verify the chemical interesterification process of blends of a widely-available liquid oil in Brazil (soybean oil) and a source of behenic acid. Fatty acid and triacylglycerol content, regiospecific distribution, solid fat content, melting point, crystallization kinetic, thermal behavior, microstructure, regiospecific distribution of triacylglycerols in the sn-2 and sn-1,2 positions, and polymorphism of blends of soybean oil (SO) and fully hydrogenated crambe oil (FHCO), with 20, 25, 30, 35 and 40 % (w/w) FHCO which were further modified by chemical interesterification were studied. Some characteristics for both original and interesterified blends applications in food products were found. The interesterified blend presented a decrease in C52, C54, C60 e C64 and increase in C56 e C60 triacylglycerols, respectively. The randomization caused an increase of saturated fatty acids in the sn-2 position with absorption comparable to milk fat. Eutectic interactions for the original blends were eliminated after randomization. Consistency significantly increased after the reaction. The 70:30 (w/w) SO:FHCO interesterified blend showed characteristics suitable to an all purpose shortening. The 65:35 (w/w) SO:FHCO interesterified blend displayed appropriated plasticity to low fat margarine. The 60:40 (w/w) SO:FHCO interesterified blend may be used in combination with liquid oil. The chemical interesterification caused crystal morphology modification. Crystallization kinetic revealed that crystal formation induction period and maximum solid fat content were altered after randomization. Avrami constant (k) and Avrami exponent (n) showed that the interesterification decreased the crystallization rates and modified crystalline morphology. Reduction in trisaturated and increasing in intermediate melting point triacylglycerols contents caused changes in temperatures and enthalpies associated with the crystallization and melting thermograms. X-ray diffraction analyses showed that the blends before and after chemical interesterification crystallized in ?¿ form. These results allow the use of these blends for food purposes, without the use of lauric oils to achieve the same performance. Behenic acid, which is not associated with hypercholesterolemia, showed to be feasible for food application, avoiding the use of lauric fats, proven to be hydrolytic rancidity sensible in the search for low trans fat alternatives / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos