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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.9.2001.tde-01082002-150412
Document
Author
Full name
Denise D'Agostini
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2001
Supervisor
Committee
Gioielli, Luiz Antonio (President)
Albuquerque, Cristina Northfleet de
Grimaldi, Renato
Lannes, Suzana Caetano da Silva
Tavares, Marina Franco Maggi
Title in Portuguese
Obtenção de lipídios estruturados por interesterificação de triacilgliceróis de cadeia média e longa.
Keywords in Portuguese
interesterificação
lipídios estruturados
óleo de palma
óleo de palmiste
triacilgliceróis de cadeia média
Abstract in Portuguese
Através da mistura de óleos e gorduras e de posterior interesterificação, é possível obter compostos denominados de lipídios estruturados. Estes compostos formados pelo rearranjo de triacilgliceróis de cadeias médias e longas apresentam características físicas, químicas e nutricionais diferentes dos lipídios que lhes deram origem. Devido a sua potencial capacidade para a prevenção e tratamento de doenças, também podem ser considerados "nutracêuticos" por apresentarem vantagens clínicas que se encontram associadas aos ácidos graxos de cadeia média (AGCM) e à estrutura particular de sua molécula lipídica formada pela interesterificação. Esta pesquisa empregou dois métodos de modificação de óleos e gorduras: mistura e interesterificação. As matérias-primas utilizadas foram gorduras refinadas de palma e de palmiste, e triacilgliceróis de cadeia média (Trigliceril CM). Foi utilizado um planejamento de dez experimentos. Para as respostas analíticas foi aplicado um modelo de regressão múltipla, do tipo cúbico especial. Os resultados foram apresentados em diagramas triangulares. Estabeleceu-se ainda a correlação entre medidas quantitativas de aspectos morfológicos microscópicos com as características físicas das gorduras. Foram realizadas análises dos pontos de amolecimento e fusão, viscosidade, consistência, conteúdo de gordura sólida, distribuição estereoespecífica dos ácidos graxos através de hidrólise enzimática, e estrutura cristalina das amostras antes e após a reação de interesterificação química. A análise dos resultados indicou que as interações ocorridas entre os três componentes não foram significativas para os pontos de amolecimento e fusão, para a viscosidade e para a consistência antes da interesterificação, e, para o conteúdo de gordura sólida antes e após a interesterificação. Os coeficientes negativos para os parâmetros analisados demonstraram a existência de um efeito antagônico, próprio de interações eutéticas entre misturas de gorduras. Os pontos de amolecimento e de fusão foram dependentes das gorduras de palma e palmiste e das interações ocorridas entre os triacilgliceróis de cadeia média (TCM) e as gorduras de palma e palmiste. A viscosidade dependeu das gorduras de palma, palmiste e TCM. A consistência dependeu das gorduras de palma e palmiste e das interações binárias entre TCM e palmiste e entre palma e palmiste. O conteúdo de gordura sólida dependeu das gorduras de palma e palmiste e das interações binárias entre elas. Estabeleceram-se, ainda, diagramas triangulares, onde foram indicadas curvas de níveis. Os resultados da distribuição estereoespecífica demonstraram que, antes do rearranjo ao acaso, houve preferência do ácido oléico pela posição sn-2, enquanto que os ácidos palmítico e esteárico distribuíram-se principalmente pelas posições sn-1 e sn-3. Nos lipídios estruturados, os ácidos graxos saturados aumentaram sua participação na posição central do triacilglicerol, enquanto os ácidos graxos insaturados apresentaram diminuição nesta mesma posição. Para a estrutura cristalina foram determinados a dimensão fractal, o diâmetro e o número dos cristais, às temperaturas de 15, 20, 25 e 30ºC. Os números de cristais estiveram compreendidos entre 38 a 5245 e entre 33 a 3318, antes e depois da interesterificação, respectivamente. A dimensão fractal variou de 1,47 a 2,44 e de 1,35 a 2,59, antes e após a interesterificação, respectivamente. Os diâmetros médios dos cristais antes da interesterificação estiveram na faixa de 11,93 a 643,48m e, após a interesterificação, os valores variaram de 12,96 a 299,20m. Os lipídios estruturados apresentaram menor número de cristais e menores dimensões fractais que as misturas originais, com exceção da amostra que continha 2/3 de gordura de palma.
Title in English
Synthesis of structured lipids obtain from interesterification reaction of medium and long chain tryacylglicerols.
Keywords in English
interesterification
medium chain tryacylglicerols
palm kernel oil
palm oil
structured lipids
Abstract in English
Structured lipids are compounds that can be synthesized by blending followed interesterification of fats and oils. These compounds, formed by rearrangement of medium and long chain tryacylglicerols show physical, chemical and nutritional characteristics different from the original lipids. They can also be considered “nutraceuticals” because of their potentiality in preventing and treating illnesses. This is due to the present clinical advantages associated to the medium chain fatty acids (MCFA) and also, the particular structure of the lipidic molecule formed by the interesterification. Two lipid modification methods were used in this study: blending and interesterification. Refined palm oil, palm kernel oil and medium chain tryacylglicerols (Trigliceril CM) were used as raw material. Ten experiments were planned and carried out. A mathematical model using the special cubic type multiple regression was applied to the analytical responses obtained. The results were shown in triangular diagrams where the contour curves were traced. A correlation between the quantitative measures of the microscopic morphologic aspects and the physical characteristics of the lipids was also established. The following analysis were carried out: determination of softening and melting points, viscosity, consistency, solid fat content, stereospecific distribution of fatty acids by enzymatic hydrolysis technique, and crystal structure of samples obtained before and after chemical interesterification. The results show that the interactions that occurred amongst the three components were not significant in relation to the softening and melting points, the viscosity, and the consistency before interesterification, and the solid fat content before and after interesterification. The negative coefficients of the parameters analyzed show an antagonic effect, which is characteristic of eutectic interactions amongst fats. The softening and melting points depended on the palm and palm kernel fats, and on the interactions that occurred between the medium chain tryacylglicerols (MCT) and the palm and palm kernel fats. The viscosity depended on the palm and palm kernel fats and on the medium chain tryacylglicerols (MCT). The solid fat content depended on the palm and palm kernel fats and on the binary interactions between them. The results of the stereospecific distribution showed that, instead of a random distribution, oleic acid was preferably esterified at the sn-2 position, whereas palmitic and stearic acids were mainly distributed at the sn-1 and sn-3 positions. The saturated fatty acids in the structured lipids increased their participation in the tryacylglicerol central position, whereas the unsaturated fatty acids decreased their participation at the same position. Fractal dimension, crystal diameter, and crystal number at 15, 20, 25 and 30ºC were determined to analyze the crystal structure. Fractal dimension varied from 1,47 to 2,44 and from 1,35 to 2,59 before and after the interesterification reaction, respectively. The crystal number varied from 38 to 5245 and from 33 to 3318, before and after the interesterification reaction, respectively. The average diameter of the crystals before interesterification varied from 11,93 to 643,48m and, after interesterification, these values varied from 12,96 to 299,20m. Structured lipids showed a smaller crystal number and smaller fractal dimensions than the original mixtures, with exception of the sample containing 2/3 of palm oil.
 
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Publishing Date
2002-08-29
 
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