Chemical and enzymatic interesterification of tallow with different oils

Abstract

The purpose of this study is to manufacture structured lipids by enzymatic and chemical interesterification of tallow with corn, canola and safflower oils individually and to investigate the effects of several process parameters on various chemical and physical properties of structured lipids. Moreover, collection of Fourier-transform mid infrared (FT-MIR) and near infrared (FT-NIR) spectra during interesterification process is also aimed in order to monitor the processes and to construct chemometric models for the prediction of chemical and physical properties of the interesterified products. Both enzymatic and chemical interesterification provided modification of the properties of tallow. The blend ratio is the most significant factor among the parameters investigated for both types of interesterification. Longer reaction time for enzymatic interesterification caused undesirable changes in physical properties of fats. Interesterified lipids have generally low trans fatty acids and they tend to have lower consistencies and solid fat contents compared to their physical blends and the tallow; as a result, they also acquired better spreadable and plastic behaviors. The structured lipids produced with chemical interesterification of tallow with corn oil have better physical properties, higher oxidative stability and lower free fatty acid content compared to structured lipids produced with other vegetable oils. Chemical and physical properties of interesterified fats could be predicted accurately with chemometric analysis of FT-NIR spectra.

Bu çalışmanın amacı, hayvan içyağı ile mısır, kanola ve aspir yağlarının ayrı ayrı enzimatik ve kimyasal interesterifikasyonu ile yapılandırılmış bir yağ elde edilmesidir. Bu amaçla, yapılandırılmış yağın mono, di ve trigliserit kompozisyonu, serbest yağ asitliği, oksidatif stabilitesi, yağ asidi kompozisyonu, katı yağ içeriği, erime ve yumuşama noktası, kıvam, kristal yapı, renk gibi özellikleri belirlenecektir. Ayrıca, interesterifikasyon işlemi süresince Fourier-transform infrared (FTIR ve FTNIR) ile spektral ölçümler alınarak, interesterifikasyon periyodu incelenecektir. İnteresterifikasyon süresinin, sıvı yağ çeşidinin katalist oranının ve karışım oranının etkisini belirlemek üzere veriler tek ve çok değişkenli istatistiksel yöntemlerle analiz edilecektir. Hem kimyasal hem de enzimatik interesterifikasyon reaksiyonları iç yağın fiziksel ve kimyasal özelliklerini modifiye edebilmiştir. Her iki reaksiyon tipi için de, karışım oranı önemli bir faktör olarak tespit edildi. Enzimatik interesterifikasyon süresinin uzun tutulması, yapılandırılmış yağların fiziksel özelliklerini negatif yönde etkilemiştir. İç yağ ve mısır yağının kimyasal interesterifiye edilmesi ile yapılandırılmış yağlar diğer örneklere daha düzgün fiziksel özellikler, daha yüksek oksidatif stabilite ve daha düşük serbest yağ asitliği göstermektedir. Yapılandırılmış yağların genellikle trans yağ içerikleri düşüktür. İnteresterifikasyon işlemi ile iç yağın katı yağ içerikleri ve kıvam değerleri düşürülerek, yağa daha plastik ve sürülebilir özellik kazandırılmıştır. Ayrıca, FT-NIR spectral ölçümlerle oluşturulan modellerle, yapılandırılmış yağların fiziksel ve kimyasal özellikleri tahmin edilebilmiştir.