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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.9.2020.tde-03122020-182514
Documento
Autor
Nombre completo
Emmanuele Di Fabio
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2020
Director
Tribunal
Ract, Juliana Neves Rodrigues (Presidente)
Branco, Vanessa Naciuk Castelo
Gioielli, Luiz Antonio
Vieira, Thais Maria Ferreira de Souza
Título en portugués
Influência do tipo do óleo nas propriedades físicas de oleogéis
Palabras clave en portugués
Cera de candelilla
Gordura trans
Óleo
Oleogel
Propriedades físicas
Resumen en portugués
A crescente rejeição às gorduras saturadas e trans em decorrência de sua associação com doenças cardiovasculares, entre outras desordens metabólicas de diversas naturezas, tem impulsionado o desenvolvimento de alternativas às gorduras tradicionalmente utilizadas nos processamentos de alimentos. Contudo, o grande desafio reside em conferir funcionalidade tecnológica a lipídios ricos em ácidos graxos insaturados, sendo os oleogéis uma abordagem viável e promissora. Os oleogéis são sistemas constituídos por uma base lipídica composta por óleo no estado líquido estruturada por uma rede tridimensional de moléculas com solubilidade limitada em óleos, chamadas de agentes estruturantes. Estudos recentes relataram a influência do tipo de óleo no processo de formação da rede tridimensional de agentes estruturantes e concluíram que o tamanho da cadeia, a polaridade e a viscosidade do óleo podem afetar grandemente a estrutura do oleogel. Diante disto, o objetivo deste estudo é investigar a influência do tipo de óleo em sua estruturação por cera de candelilla, relacionando as propriedades físicas dos oleogéis formados com diversas características físico-químicas dos óleos que os compõem. Para avaliar esta influência, foram selecionadas bases lipídicas de diferentes composições, como triacilgliceróis de cadeia média (MCT), óleo de girassol alto oleico (HOSO), óleo de girassol (SFO), óleo de linhaça (LSO) e os óleos unicelulares ARASCO e DHASCO, para serem estruturados com cera de candelilla nas concentrações de 1,5, 3,0 e 6,0%. De acordo com as correlações de Pearson estabelecidas, houve uma correlação muito forte (r2 =0,948) entre a firmeza e o conteúdo de ácidos graxos saturados dos óleos, o que pode estar relacionado a uma co-cristalização entre a cera e os ácidos graxos saturados, formando uma estrutura mais firme. Uma correlação forte também foi estabelecida entre o tamanho médio das cadeias de ácidos graxos dos óleos, definido pelo índice de saponificação, e a firmeza dos oleogéis (r2 =0,864). A densidade dos óleos também apresentou correlação forte com a firmeza dos oleogéis (r2 =0,858), assim como a viscosidade apresentou uma forte correlação negativa (r2 = -0,818), o que indica que os óleos mais densos e menos viscosos produzem oleogéis mais firmes. Tanto a cera de candelilla pura quanto os oleogéis apresentaram forma polimórfica β', que equivale à subcélula ortorrômbica, que demonstra que os diferentes óleos não modificaram a microestrutura da rede de cera de candelilla. Os diferentes tipos de óleo exerceram influência sobre o comportamento de fusão dos oleogéis, fator que permitiu associá-lo a um maior conteúdo de gordura sólida a 20 °C e a um maior teor de triacilgliceróis trissaturados, como nos óleos DHASCO e ARASCO. O grau de insaturação dos óleos influenciou o empacotamento da rede estrutural dos oleogéis, o que foi revelado pela menor perda de óleo nos oleogéis com cadeias mais longas, se comparados ao MCT. Por fim, este trabalho contribuiu com a expansão do conhecimento dos sistemas chamados oleogéis, sugerindo que trabalhos futuros pautem as escolhas de matéria-prima para formulação dos oleogéis nas propriedades de seus componentes. Desta forma, maiores avanços poderão ser alcançados nas pesquisas de sistemas coloidais e consequentemente no desenvolvimento de sistemas de alta qualidade nutricional e, ao mesmo tempo, funcionalidade tecnológica adequada.
Título en inglés
Influence of oil type on the oleogels physical properties
Palabras clave en inglés
Candelilla wax
Oil
Oleogel
Physical properties
Trans fatty acids
Resumen en inglés
The growing rejection of saturated and trans fats as a result of their association with cardiovascular diseases, among other metabolic disorders of various kinds, has driven the development of alternative systems to substitute fats traditionally used in food processing. However, the big challenge lies in providing technological functionality to lipids rich in unsaturated fatty acids, with oleogels being a viable and promising approach. Oleogels are systems made up of a lipid base composed of oil in a liquid state structured by a threedimensional network of molecules with limited solubility in oils, called oleogelators. Recent studies have reported the influence of the oil type in the formation process of the threedimensional network of oleogelators and concluded that the fatty acid chain length, the polarity and the viscosity of the oil can greatly affect the structure of the oleogel. In view of this, the objective of this study is to investigate the influence of the oil type in its structuring by candelilla wax, relating the physical properties of the formed oleogels with several physicochemical characteristics of the oils that compose them. To evaluate this influence, lipid bases of different compositions were selected, such as medium chain triglycerides (MCT), high oleic sunflower oil (HOSO), sunflower oil (SFO), linseed oil (LSO) and ARASCO and DHASCO single-cell oils, to be structured with candelilla wax in concentrations of 1.5, 3.0 and 6.0% (w/w). According to the Pearson correlations established, there was a very strong correlation (r2 = 0.948) between the firmness and the saturated fatty acid content of the oils, which may be related to a co-crystallization between the wax and the saturated fatty acids, forming a firmer structure. A strong correlation was also established between the average size of the fatty acid chains of the oils, defined by the saponification value, and the oleogel firmness (r2 = 0.864). The density of the oils also showed a strong correlation with the firmness of the oleogels (r2 = 0.858), as well as the viscosity, which showed a strong negative correlation (r2 = -0.818), indicating that oils with higher density and lower viscosity produce firmer oleogels. Both pure candelilla wax and oleogels presented the β' polymorphic form, which is equivalent to the orthorhombic subcell, demonstrating that the different oils did not modify the microstructure of the candelilla wax network. The different types of oil influenced the melting behavior of oleogels, a factor that allowed it to be associated with a higher solid fat content at 20 °C and a higher content of trisaturated triacylglycerols, as in DHASCO and ARASCO oils. The degree of unsaturation of the oils influenced the packaging of the structural network of oleogels, which was revealed by the higher oil binding capacity in oleogels with longer chains, compared to MCT. Finally, this work contributed to the expansion of knowledge of oleogel systems, suggesting that future work will guide the choices of raw material for formulating oleogels in the properties of their components. Thus, greater advances can be achieved in the research of colloidal systems and, consequently, in the development of high nutritional quality systems allied to adequate technological functionality.
 
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Fecha de Publicación
2020-12-07
 
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