京都大学 / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(農学) / 乙第13247号 / 論農博第2872号 / 新制||農||1070(附属図書館) / 学位論文||H31||N5171(農学部図書室) / (主査)教授 松村 康生, 教授 丸山 伸之, 教授 谷 史人 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM

Unsaturated fats undergo a process known as oxidation by which they are degraded into undesirable compounds. Therefore it is important for food manufacturers to employ antioxidant strategies. Crackers were used as a model in these studies because of their dietary contribution to saturated, and because the properties of crackers are translatable to other low moisture foods. The objective of this thesis was to determine if there was a significant variance in rates of oxidation between surface and total lipids in crackers and how solid fat content, synthetic antioxidants, and reduction of headspace oxygen affect those rates. It was hypothesized that lipids on the surface of a cracker would be more prone to oxidation than those on the interior. Experiments consisted of treatments to monitor total lipid oxidation and surface lipid oxidation. In the first experiment, crackers were formulated with soy oils of varying solid fat content. The second experiment monitored the effects of two synthetic antioxidants, BHT and TBHQ. The third experiment involved flushing the headspace of cracker storage vials with different blends of nitrogen and oxygen to inhibit lipid oxidation. Overall, significant differences did not exist in the rates of oxidation between surface and interior lipids. The lower the solid fat content of an oil, the more prone it was to oxidation. Antioxidants of greater hydrophobicity have increased efficacy in low moisture foods. Greater than 70% oxygen reduction is necessary to impart any antioxidant effect on crackers.

O creme de amendoim é um produto popular no Brasil pelo seu excelente sabor e características nutricionais. No entanto, apesar de seu consumo consagrado e de seguir padrões rigidamente estabelecidos de processos e qualidade, pode ocorrer alteração na consistência e diminuição de características de espalhamento, diminuindo a qualidade sensorial. Como forma de procurar controlar estes problemas, são normalmente usados ingredientes gordurosos como promotores de melhoria de estabilidade e consistência, como óleo de palma, estearina de palma, oleína de palma, óleos hidrogenados, monoacilgliceróis e diacilgliceróis. O projeto teve como objetivo a formulação de cremes de amendoim com óleo de amendoim, óleo de palma e estearina de palma em várias proporções, visando a obtenção de produtos mais estáveis e consistentes, que sejam equivalentes aos produtos comerciais de largo consumo por consumidores no mercado nacional. Foram realizadas as seguintes análises nas gorduras e suas misturas: composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, índices de iodo e de peróxido, acidez, consistência, conteúdo de gordura sólida e análise térmica de cristalização e fusão. Os ácidos graxos saturados foram predominantes na estearina e óleo de palma, principalmente o ácido palmítico, enquanto o óleo de amendoim tem como principal constituinte o ácido oleico. À medida que aumenta a proporção de óleo de amendoim nas misturas, aumentam a quantidade de ácidos graxos insaturados e o índice de iodo e diminui a quantidade de ácidos graxos saturados. Os pontos de fusão , entalpia total de fusão, consistência e conteúdo de gordura sólida aumentaram nas misturas que apresentavam maior proporção de estearina e óleo de palma, em função do aumento no teor de triacilgliceróis trissaturados. Para a consistência (mistura de gorduras e cremes formulados), o conteúdo de gordura sólida, a entalpia total de cristalização e fusão e o ponto de fusão das misturas de gorduras foi aplicado um modelo de regressão múltipla, procurando evidenciar a influência das gorduras nas propriedades do produto final. As interações entre as gorduras foram do tipo eutético, caracterizando incompatibilidade no estado sólido. O modelo de regressão múltipla foi considerado preditivo para a consistência dos cremes, o conteúdo de gordura sólida e para as os resultados da análise térmica. Os resultados mostraram que as misturas de maior potencial para a consistência ideal de cremes espalháveis (200-800 gf/cm2) na faixa da temperatura de uso, ou seja, desde temperatura de conservação em geladeira até temperatura de mesa (15 - 25°C), foram as seguintes: 50% de óleo de palma e 50% de estearina de palma; 66,6% de óleo de palma, 16,7% de óleo de amendoim e 16,7% de estearina de palma; 16,7% de óleo de palma, 16,7% de óleo de amendoim e 66,6% de estearina de palma. Portanto, estas amostras apresentavam larga faixa de presença de óleo de palma e/ou estearina de palma na formulação. Os resultados obtidos mostram que a simples mistura é uma forma eficaz para modificar as propriedades físicas e químicas de estearina de palma, óleo de amendoim e óleo de palma. As misturas permitiram a obtenção de gorduras com vários graus de consistência ,de conteúdo de gordura sólida e ponto de fusão, possibilitando a obtenção de cremes de amendoim formulados a partir delas, que eram mais estáveis e firmes, porém plásticos e consistentes o suficiente para garantir efetiva espalhabilidade e correspondência ao padrão observado nas melhores marcas de cremes de amendoim do mercado. / The peanut cream is a popular product in Brazil for its excellent flavor and nutritional characteristics. However, despite its huge consumption and to follow strict patterns of quality and processes, some alterations may occur in consistency that can reduce spread characteristics, lowering the sensorial quality. As a way to try to control these problems, fatty ingredients are typically used as promoters to improve stability and consistency, as palm oil, palm stearin, palm olein, hydrogenated oils, monoacylglycerols and diacylglycerols. The project aimed to formulate creams with peanut oil, palm oil and palm stearin in various proportions in order to obtain a more stable and consistent product, equivalent to the best commercial creams widely consumed in the brazilian market. The following analyzes were performed on fats and their blends: fatty acids and triacylglycerols composition, iodine and peroxide values, acidity, consistency, solid fat content and thermal analysis of melting and crystallization. Saturated fatty acids have been prevalent in palm stearin and palm oil, particularly palmitic acid, while peanut oil has at its main constituent the oleic acid. As peanut oil increases in the blends, increases the amount of unsaturated fatty acids and the iodine value and reduces the amount of saturated fatty acids. Fat blends with a high proportion of saturated fatty acids (palm stearin and palm oil), showed higher melting points, total enthalpy of melting, consistency and solid fat content, due to the increase of the content of trisatured triacylglycerols. For the consistency (fats blends and formulated creams), solid fat content, total enthalpy of melting and crystallization and melting point of the fat blends, a multiple regression model was applied in order to show how fats influence the properties of the final product. Interactions between fats were eutectic, showing incompatibility in the solid state. The multiple regression model was considered predictive for the consistency of the cream, solid fat content and results of the thermal analysis. The results showed that the mixtures of higher potential for optimal consistency of spreadable cream (200 to 800 gf/cm2) in temperature range from the storage at a refrigerator temperature up to the ambient temperature (10 - 25 °C) were: 50% palm oil and 50% palm stearin, 66.6% palm oil, 16.7% peanut oil and 16.7% palm stearin; 16.7 % palm oil, 16.7% peanut oil and 66.6% palm stearin. Therefore, these samples had a broad range presence of palm oil and / or palm stearin in the formulation. The results obtained showed that a simple mixture is an effective way to modify physical and chemical properties of palm stearin, peanut oil and palm oil. The mixtures enabled to obtain fats with various degrees of consistency, solid fat content and melting point parameters, making it possible to obtain peanut creams made from them which were more stable and firm but plastic and consistent enough to ensure effective spreadability and correspondence to the pattern observed in the best brands of peanut creams of the brazillian market.

O creme de amendoim é um produto popular no Brasil pelo seu excelente sabor e características nutricionais. No entanto, apesar de seu consumo consagrado e de seguir padrões rigidamente estabelecidos de processos e qualidade, pode ocorrer alteração na consistência e diminuição de características de espalhamento, diminuindo a qualidade sensorial. Como forma de procurar controlar estes problemas, são normalmente usados ingredientes gordurosos como promotores de melhoria de estabilidade e consistência, como óleo de palma, estearina de palma, oleína de palma, óleos hidrogenados, monoacilgliceróis e diacilgliceróis. O projeto teve como objetivo a formulação de cremes de amendoim com óleo de amendoim, óleo de palma e estearina de palma em várias proporções, visando a obtenção de produtos mais estáveis e consistentes, que sejam equivalentes aos produtos comerciais de largo consumo por consumidores no mercado nacional. Foram realizadas as seguintes análises nas gorduras e suas misturas: composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, índices de iodo e de peróxido, acidez, consistência, conteúdo de gordura sólida e análise térmica de cristalização e fusão. Os ácidos graxos saturados foram predominantes na estearina e óleo de palma, principalmente o ácido palmítico, enquanto o óleo de amendoim tem como principal constituinte o ácido oleico. À medida que aumenta a proporção de óleo de amendoim nas misturas, aumentam a quantidade de ácidos graxos insaturados e o índice de iodo e diminui a quantidade de ácidos graxos saturados. Os pontos de fusão , entalpia total de fusão, consistência e conteúdo de gordura sólida aumentaram nas misturas que apresentavam maior proporção de estearina e óleo de palma, em função do aumento no teor de triacilgliceróis trissaturados. Para a consistência (mistura de gorduras e cremes formulados), o conteúdo de gordura sólida, a entalpia total de cristalização e fusão e o ponto de fusão das misturas de gorduras foi aplicado um modelo de regressão múltipla, procurando evidenciar a influência das gorduras nas propriedades do produto final. As interações entre as gorduras foram do tipo eutético, caracterizando incompatibilidade no estado sólido. O modelo de regressão múltipla foi considerado preditivo para a consistência dos cremes, o conteúdo de gordura sólida e para as os resultados da análise térmica. Os resultados mostraram que as misturas de maior potencial para a consistência ideal de cremes espalháveis (200-800 gf/cm2) na faixa da temperatura de uso, ou seja, desde temperatura de conservação em geladeira até temperatura de mesa (15 - 25°C), foram as seguintes: 50% de óleo de palma e 50% de estearina de palma; 66,6% de óleo de palma, 16,7% de óleo de amendoim e 16,7% de estearina de palma; 16,7% de óleo de palma, 16,7% de óleo de amendoim e 66,6% de estearina de palma. Portanto, estas amostras apresentavam larga faixa de presença de óleo de palma e/ou estearina de palma na formulação. Os resultados obtidos mostram que a simples mistura é uma forma eficaz para modificar as propriedades físicas e químicas de estearina de palma, óleo de amendoim e óleo de palma. As misturas permitiram a obtenção de gorduras com vários graus de consistência ,de conteúdo de gordura sólida e ponto de fusão, possibilitando a obtenção de cremes de amendoim formulados a partir delas, que eram mais estáveis e firmes, porém plásticos e consistentes o suficiente para garantir efetiva espalhabilidade e correspondência ao padrão observado nas melhores marcas de cremes de amendoim do mercado. / The peanut cream is a popular product in Brazil for its excellent flavor and nutritional characteristics. However, despite its huge consumption and to follow strict patterns of quality and processes, some alterations may occur in consistency that can reduce spread characteristics, lowering the sensorial quality. As a way to try to control these problems, fatty ingredients are typically used as promoters to improve stability and consistency, as palm oil, palm stearin, palm olein, hydrogenated oils, monoacylglycerols and diacylglycerols. The project aimed to formulate creams with peanut oil, palm oil and palm stearin in various proportions in order to obtain a more stable and consistent product, equivalent to the best commercial creams widely consumed in the brazilian market. The following analyzes were performed on fats and their blends: fatty acids and triacylglycerols composition, iodine and peroxide values, acidity, consistency, solid fat content and thermal analysis of melting and crystallization. Saturated fatty acids have been prevalent in palm stearin and palm oil, particularly palmitic acid, while peanut oil has at its main constituent the oleic acid. As peanut oil increases in the blends, increases the amount of unsaturated fatty acids and the iodine value and reduces the amount of saturated fatty acids. Fat blends with a high proportion of saturated fatty acids (palm stearin and palm oil), showed higher melting points, total enthalpy of melting, consistency and solid fat content, due to the increase of the content of trisatured triacylglycerols. For the consistency (fats blends and formulated creams), solid fat content, total enthalpy of melting and crystallization and melting point of the fat blends, a multiple regression model was applied in order to show how fats influence the properties of the final product. Interactions between fats were eutectic, showing incompatibility in the solid state. The multiple regression model was considered predictive for the consistency of the cream, solid fat content and results of the thermal analysis. The results showed that the mixtures of higher potential for optimal consistency of spreadable cream (200 to 800 gf/cm2) in temperature range from the storage at a refrigerator temperature up to the ambient temperature (10 - 25 °C) were: 50% palm oil and 50% palm stearin, 66.6% palm oil, 16.7% peanut oil and 16.7% palm stearin; 16.7 % palm oil, 16.7% peanut oil and 66.6% palm stearin. Therefore, these samples had a broad range presence of palm oil and / or palm stearin in the formulation. The results obtained showed that a simple mixture is an effective way to modify physical and chemical properties of palm stearin, peanut oil and palm oil. The mixtures enabled to obtain fats with various degrees of consistency, solid fat content and melting point parameters, making it possible to obtain peanut creams made from them which were more stable and firm but plastic and consistent enough to ensure effective spreadability and correspondence to the pattern observed in the best brands of peanut creams of the brazillian market.