Termokinetyczna analiza tłuszczu mlecznego z wykorzystaniem skaningowego kalorymetru różnicowego

• Autorzy: Ostrowska-Ligeza E. , Wirkowska M. , Gorska A.

Warianty tytułu

EN

Thermokinetic analisys of milk fat by differential scanning calorimetry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pełne mleko w proszku oraz tłuszcz mleczny były badane przy użyciu skaningowego kalorymetru różnicowego (DSC). Na podstawie wyników uzyskanych metodą DSC wyznaczano energię aktywacji i współczynnik przedpotęgowy Z wykorzystując metodę Ozawy-Flynn-Wall'a. Oznaczono także skład kwasów tłuszczowych wykorzystując chromatografię gazową. Z ponad 400 różnych kwasów występujących w tłuszczu mlecznym dlugołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe stanowią około 45%, natomiast krótkołańcuchowe stanowią około 25%. Wybrano dynamiczną opcję pracy aparatu DSC stosując następujące szybkości ogrzewania próbek: 4 K·min⁻¹, 5 K·min⁻¹, 7,5 K·min⁻¹, 10 K·min⁻¹, 12,5 K·min⁻¹ , 15 K·min⁻¹ przy przepływie tlenu 6 dm³·min⁻¹ . Wykonano również termogramy pełnego mleka w proszku. Pełny termogram proszku otrzymywano w wyniku ogrzewania próbki od temperatury - 50°C do temperatury 200°C z szybkością 5ºC·min⁻¹. Wyznaczono także, charakterystykę mięknięcia tłuszczu przy użyciu aparatu DSC. Tłuszcz wyekstrahowany z pełnego mleka w proszku charakteryzuje się wysokimi wartościami energii aktywacji i wysokimi wartościami współczynnika przedpotęgowego Z dla temperatury onset, czyli temperatury początkowej procesu utleniania. Wyznaczono również energię aktywacji i współczynnik przedpotęgowy Z dla temperatury maksymalnej. Temperatury początkowe procesu utleniania (onset) są stosunkowo wysokie i tłuszcz mleczny charakteryzuje się wysoką stabilnością oksydatywną.

EN

The aim of this study was the measure of thermokinetical parameters of milk powder and milk fat using differential scanning calorimetry (DSC). Milk fat was extracted from milk powder. Thermooxidative stability was researched in milk fat. Values of activation energy and pre-exponential factor were calculated using the Ozawa-Flynn-Wall method. The fatty acids composition was researched with Gas Chromatography. From four hundred fatty acids that occur in milk fat, about 45% were long chain acids, while short chain acids comprised about 25%. The dynamic option of the DSC, using the following sample heating speeds: 4 K·min⁻¹, 5 K·min⁻¹, 7.5 K·min⁻¹, 10 K·min⁻¹, 12.5 ·min⁻¹, 15 K·min⁻¹ with oxygen flow 6 dm³·min⁻¹ were chosen. Milk powder was tested by differential scanning calorimeter (DSC). Samples were heated at the temperature from -50°C to 200°C at the heating rate of 5 K·min⁻¹ at liquid nitrogen cooling. The melting behavior was obtained by differential scanning calorimeter (DSC). Milk fat was characterized by high oxidative stability and high temperatures of the onset of the oxidation process. The value of energy activation for maximum temperature was lower than for the onset temperature. The same correctness for pre-exponetntial factor was observed. Milk fat was characterized by high oxidative stability.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2011
• Tom: 558
• Opis fizyczny: s.171-185,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Ostrowska-Ligeza E.

• Katedra Chemii, Zakład Chemii Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Wirkowska M.

• Katedra Chemii, Zakład Chemii Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Gorska A.

• Katedra Chemii, Zakład Chemii Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

Bibliografia

• Aguendo M., Giet J.M., Hanon E., Lognay G., Wathelet B., Destain J., Brasseur R., Vandenbol M., Danthine S., Blecker Ch., Wathelet J.P. 2009. Calorimetric study of milk fat/rapeseed oil blends and their interestrification products. Eur. J. of Lipid Sci. and Techn. 111: 376-385.
• Balcao V.M., Malcata F.X. 1998. Lipase catalyzed modification of milk fat. Biotechnology Advances 16(2): 309-341.
• Bryś J., Wirkowska M., Kowalski B. 2006. Przeestryfikowanie mieszanin tłuszczu mlekowego z olejem słonecznikowym w obecności preparatu Novozym 435. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2(47) Supl.: 28-35.
• Chmura M., Staniewski B. 2001. Przeestryfikowanie enzymatyczne jako metoda modyfikacji składu i właściwości tłuszczu mlekowego. Przegląd Mleczarski 6: 271-275.
• Domian E. 2008. Studia nad wpływem aglomeracji na strukturę i wybrane właściwości fizyczne wieloskładnikowych mieszanin spożywczych w proszku. Wydawn. SGGW, Warszawa. Rozp. habilit.: 140 ss.
• Drozdowski B. 2000. Lipidy, w: Chemia Żywności. Praca zbiorowa pod red. Z.E. Sikorskiego, WNT Warszawa: 184-227, 249-264.
• Fitzpatrick J., Barry K., Cerqueira P., Iqbal T., O'Neill J., Roos Y. 2007. Effect of composition and storage on the flowability of dairy powders. International Dairy J. 17: 383-392.
• Flynn J.H., Wall L.A. 1966. A quick direct method for determination of activation energy from thermogravimetric data. J. of Polymer Sci. B, Polvm. Lett. 4: 323-328.
• Frankel E.N. 1993. In search of better methods to evaluate natural antioxidants and oxidative stability in foods lipids. J. of Food Sci. and Teehn. 4: 220-225.
• Kaletunc G., Le Parlouër P., Benoist L., Höhne G., Plum E., Grinberg V., Burova T., Tolstoguzov V., Relkin P., Tunick M., Novak J., Bayles D., Lee J., Lopez C., Kalnin D., Ollivon R., Raemy A., Nouzille C., Lambelet P., Marabi A., Gaisford S., O'Neill M., Beezer A., Schiraldi A., Fessas D., Signorelli M., Roos Y., Randzio S., Le Bail A., Lowe K., Fierz H. 2009. Calorimetry in food processing. IFT Press. Wiley-Blacwell: 392 ss.
• Kasprzycka-Guttman T., Jarosz-Jarszewska M., Litwinienko G. 1995. Specific heats and kinetic parameters of thermo-oxidative decomposition of peanut oil. Thermochimca Acta 250: 197-205.
• Kim E., Chen X.D., Pearce D. 2009. Surface composition of industrial spray-dried milk powders. 3. Changes in the surface composition during long-term storage. J. of Food Eng. 94: 182-191.
• Kowalski B. 1988. Thermoanalitical investigations of edible oils and fats. I. Kinetics of thermal - oxidative decomposition of rapeseed oil. Acta Alimentaria Polonica XIV(2): 195-206.
• Kowalski B. 1994. Termokinetyczna analiza utleniania olejów i tłuszczów jadalnych. Wydawn. SGGW Warszawa. Rozp. habilit.: 77 ss.
• Kowalski B. 1995. Oxidative stabilities of engine oil contaminated by vegetable oil. Thermochimica Acta 250: 55-63.
• Kowalski B., Ratusz K., Kowalska D., Bekas W. 2004. Determination of the oxidative stability of vegetable oils by Differential Scanning Calorimetry and Rancimat methods. Eur. J. of Lipid Sci. and Teehn. 106: 165-169.
• Litwinienko G. 2005. Analysis of lipid oxidation by differential scanning calorimetry. Analysis of Lipid Oxidation JAOCS Press Champaign IL: 152-193.
• Litwinienko G., Daniluk A., Kasprzycka-Guttman T. 2000. Study on autoxidation kinetics of fats by differential scanning calorimetry. 1. Saturated C₁₂-C₁₈, fatty acids and their esters. Industrial & Eng. Chem. Research 39: 7-12.
• Lopez Ch., Bourgaux C., Lesieur P., Bernadou S., Keller G., Ollivon M. 2002. Thermal and structural behavior of milk fat. 3. Influence of cooling rate and droplet size on cream crystallization. J. of Colloid and Interfaces Sci. 254: 64-78.
• Lopez Ch., Lesieur P., Bourgaux C., Keller G., Ollivon M. 2001. Thermal and structural behavior of milk fat. 2. Crystalline forms obtained by slow cooling of cream. J. of Colloid and Interfaces Sci. 240: 150-161.
• Ostrowska-Ligęza E., Wirkowska M, Kowalski B. 2009. Termokinetyczna analiza tłuszczu z kukurydzy z wykorzystaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 1(62): 128-139.
• Ostrowska-Ligęza E., Bekas W., Kowalska D., Lobacz M., Wroniak M., Kowalski B. 2010. Kinetics of commercial olive oil oxidation: Dynamic differential scanning calorimetry and Rancimat studies. Eur. J. of Lipid Sci. and Teehn. 112: 268-274.
• Ozawa T. 1970. Kinetic analysis of derivative curves in thermal analysis. J. of Thermo Analysis 2: 301-324.
• PN-EN ISO 5508: 1996. Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Analiza estrów metylowych kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej.
• PN-EN ISO 5509:1996. Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce, Przygotowanie estrów metylowych kwasów tłuszczowych.
• Rousseau D., Forestiere K., Hill A., Marangoni, A. 1996. Restructuring butterfat through blending and chemical interesterification 1. Melting behavior and triacylglycerol modifications. J. of the American Oil Chemists' Society 73(8): 963-972.
• Thomas M., Scher J., Desobry-Banon S., Desobry S. 2004. Milk powders ageing: effect on physical and functional properties. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 44(5): 297-322.
• Thurgood J., Ward R., Martini S. 2007. Oxidation kinetics of soybean oil/anhydrous milk fat blends: a differential scanning calorimetry study. Food Research International 40: 1030-1037.
• Vignolles M.L., Lopez Ch., Ehrhardt J.J., Lambert J., Mejean S., Jeantet R., Schuck P. 2009. Methods' combination to investigate the suprastructure, composition and properties of fat in fat - filled dairy powders. J. of Food Eng. 94: 154-162.
• Wirkowska M., Bryś J., Ratusz K., Kowalski B. 2006. Stabilność przeciwutleniająca lipidów kukurydzy. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2(47): 356-362.
• Ziemlański Ś., Budzyńska-Topolowska J. 1991. Tłuszcze pożywienia i lipidy ustrojowe. PWN Warszawa: 15-16, 49-55.

Uwagi

PL