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Caracterización de sistemas oleoestructurados a base de aceite de aguacate (Persea americana) y sacha inchi (Plukenetia volubilis L) usando diferentes emulsificantes

Alvarez Herazo, Merly Elena (2017) Caracterización de sistemas oleoestructurados a base de aceite de aguacate (Persea americana) y sacha inchi (Plukenetia volubilis L) usando diferentes emulsificantes. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín.

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Resumen

Resumen: Debido a las consecuencias que presenta en la salud una dieta poco saludable y con gran contenido de grasas trans, se han desarrollado alternativas alimentarias para el cuidado de la salud entre ellos los alimentos naturales con el mínimo aporte de carbohidratos y grasas saturadas. Recientes estudios han comprobado que el consumo de alimentos ricos en grasas trans, sal y carbohidratos favorece el incremento de peso y los factores de riesgo de contraer alguna enfermedad del tipo enfermedad no transmisible (ENT). Colombia es un gran productor de aguacate (Persea americana), donde en el 2016 la producción fue de 271816 toneladas de distintas variedades, en cuanto al aceite de Sacha inchi el país que presenta mayor producción es Perú, sin embargo Colombia se encuentra en los productores de la zona amazónica. El aceite de aguacate es rico en ácidos grasos mono-insaturados, además posee tocoferoles de gran beneficio al ser consumidos; es fuente importante de vitaminas, contiene 12 de las 13 vitaminas existentes, solamente se encuentra ausente la vitamina B12 que es exclusiva del reino animal. Aporta minerales como el magnesio, fósforo, cobre, hierro y calcio. Por su parte el aceite de Sacha inchi, obtenido de las semillas de esta planta oleaginosa (Plukenetia volubilis L.), se caracteriza por alto porcentaje de ácidos grasos poliinsaturados, principalmente linolénico y linoleico, los cuales representan el 82% del contenido total de aceite. Se ha reportado mayor contenido de tocoferoles en aceite de sacha inchi en comparación con otras semillas oleaginosas (por ejemplo, maní, palma, soja, maíz, girasol) y presencia de cantidades significativas de fitoesteroles. Por lo anteriormente expuesto se quiso aprovechar el potencial de producción y los beneficios de los componentes presentes en el aceite de aguacate y el aceite de Sacha inchi. Los estudios se llevaron a cabo en dos fases, la primera consistió en la formulación y preparación de las emulsiones compuestas por una fase lipídica: aceite de aguacate/aceite de sacha inchi, shortening, emulsificantes y TBQH y una fase acuosa: agua a 50 °C, cloruro de sodio y ácido cítrico, para lo cual se estableció un diseño experimental 3x3 completamente aleatorizados por triplicado. La relación (w/o) fue de 20/80, donde un 30% de la fase oleosa en todas las muestras corresponde a la grasa de origen vegetal (shortening) y la concentración de los aditivos y conservantes fue definido en 1% p/p. La segunda fase consistió en la caracterización del oleogel, es decir, las emulsiones pasaron por un proceso de enfriamiento de 12 horas a 4 °C y una vez obtenido el sistema solidificado se dejaron que alcanzaran la temperatura ambiente. Para los sistemas oleoestructurados se determinaron las siguientes características: contenido de agua, índice de acidez, índice de peróxidos, color, análisis de textura (fuerza de firmeza) y estudios de cambios de fase por calorimetría de barrido diferencial (DSC). El objetivo del presente trabajo consistió en evaluar la relación de aceite de aguacate y aceite de sacha inchi y el tipo de emulsificante sobre las propiedades fisicoquímicas, reológicas y térmicas de un oleogel, permitiendo el uso de productos de origen vegetal como fuente de una grasa vegetal libre de ácidos grasos trans. Algunos de los resultado de mayor importancia obtenidos en esta investigación revelan que las formulaciones con una relación de aceites 70/30 usando Lecitina como emulsificante y la formulación con una relación de aceites 80/20 y usando la mezcla Lecitina –Monoesterato de glicerilo mostraron los mejores resultados en términos de fuerza de firmeza en contraste con las margarinas comerciales, cumpliendo con los requisitos fisicoquímicos establecido en las normas vigentes para aceites y margarinas como son: índice de peróxido (< 10 m-eq O2/ kg de grasa), acidez (< 0,8% de ácido oleico) y contenido de humedad (≥ 16%). Las características reológicas de las emulsiones fueron evaluadas mediante ensayos rotacionales y oscilatorios. Los resultados mostraron que para las relaciones de aceite, tipo de emulsificante y temperatura estudiada, las emulsiones formuladas muestran un comportamiento pseudoplástico donde el modelo de Ley de Potencia mostró el mejor ajuste con relación a los datos experimentales. Así mismo, los ensayos oscilatorios mostraron la predominancia del módulo elástico (G’ > G’’) en todo el rango de frecuencia. El tratamientos con una relación de aceites 80/20 y Monoesterato de glicerilo, se valoran como el más adecuado, asociado al aumento del coeficiente de consistencia (K) y la tendencia de los valores de la tangente de pérdida tan (δ) < 0,5 que se asumen como excelente indicadores de estabilidad de emulsiones. En síntesis se puede inferir que los tratamientos con una relación de aceite 80/20 y usando como emulsificante Monoesterato de glicerilo o la mezcla Lecitina-Monoesterato de glicerilo como los más adecuados, confiriendo buena estabilidad a los oleogeles sin afectar las propiedades fisicoquímicas., Abstract: Due to the health consequences of an unhealthy diet with a high content of trans fats, food alternatives for health care have been developed, including natural foods with the lowest intake of carbohydrates and saturated fats. Recent research have shown that the consumption of foods rich in trans fats, salt and carbohydrates is a risk factor for body weight gain and for contracting Non-communicable disease. Colombia is a great producer of avocado, where in 2016 the production was 271816 tons of different varieties, as for the production of oil from Sacha inchi the country that shows the highest production is Peru, however Colombia is in the producers of the Amazon region. Avocado oil (Persea americana) is rich in mono-unsaturated fatty acids, and has tocopherols of great benefit when they are consumed; It is an important source of vitamins, contains 12 of the 13 existing vitamins, only missing vitamin B12 that is exclusive to the animal kingdom. It provides minerals such as magnesium, phosphorus, copper, iron and calcium. Sacha inchi oil, obtained from the seeds of this oilseed plant (Plukenetia volubilis L.), is characterized by a high percentage of polyunsaturated fatty acids, mainly linolenic and linoleic, which represent 82% of the total oil content. Higher tocopherol content has been reported in sacha inchi oil compared to other oilseeds (eg, peanut, palm, soybean, corn, sunflower) and presence of significant amounts of phytosterols. In view of the foregoing, this study takes advantage of the production potential and benefits of the components present in avocado oil and Sacha inchi oil. The studies were carried out in two phases, the first consisted in the formulation and preparation of emulsions composed of a lipid phase ratio: avocado oil / sacha inchi oil, shortening, emulsifiers and TBQH and a water phase: pasteurized water at 50 °C, sodium chloride and citric acid, for which a 3x3 factorial experimental design was established completely randomized in triplicate. The ratio (w/o) was 20/80, where 30% of the oil phase in all samples corresponded to shortening and the concentration of additives and preservatives was defined as 1% w/w. The second phase consisted in the characterization of the oleogel, that is, the emulsions was subjected to cooling process of 12 hours at 4 °C and once the solidified system was obtained they were allowed to reach room temperature. For the oleogel estructured systems, the following characteristics were determined: moisture content, acidity, peroxide index, color, texture analysis (firmness force) and phase changes studies by differential scanning calorimetry (DSC). The objective of this work was to evaluate the avocado and sacha inchi oil ratio and the type of emulsifier about the physicochemical, rheological and thermal properties of an oleogel, allowing the use of products of vegetable origin as source of a fat vegetable free of trans fatty acids. Some of the most important results obtained in this research reveal that formulations with a ratio of 70/30 oils using Lecithin as an emulsifier and formulation with an 80/20 oil ratio and using the mixture Lecithin-Glyceryl Monoesterate showed the best results according with the firmness force in contrast to commercial margarines, meeting the physicochemical requirements established in the current standards for oils and margarines such as: peroxide index (< 10 m-eq O2 / kg fat), acidity (< 0.8% oleic acid) and moisture content (≥ 16%). The rheological characteristics of the emulsions were evaluated by rotational and oscillatory tests. The results showed that for the oil, emulsifier type and temperature studied, the formulated emulsions show a pseudoplastic behavior where the Power Law model showed the best fit in relation to the experimental data. Likewise, the oscillatory tests showed the predominance of the elastic modulus (G ' > G ") throughout the frequency range. The treatments with a ratio of 80/20 oils and glyceryl monostearate are evaluated as the most adequate, associated to the increase in the consistency coefficient (K) and values of loss tan (δ) < 0.5 which are assumed to be excellent indicators of emulsion stability. In synthesis it can be inferred that the treatments with an oil ratio of 80/20 and using as an emulsifier Glyceryl Monoesterate or the Lecithin-Monoesterate Glyceryl Mix as the most suitable, conferring good stability to the oleogels without affecting the physico-chemical properties.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Ciro Velásquez, Héctor José and Márquez Cardozo, Carlos Julio
Información adicional:Magister en Ciencia y Tecnología de Alimentos
Palabras clave:Aceites insaturados, Aceites vegetales, aguacate, sacha inchi, Fats Unsaturated, Plant Oils, avocado, sacha inchi
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Unidad administrativa:Sede Medellín > Facultad de Ciencias Agropecuarias > Departamento de Ingeniería Agrícola y de Alimentos
Código ID:61061
Enviado por : MAGISTER MERLY ELENA ALVAREZ HERAZO
Enviado el día :07 Dec 2017 19:52
Ultima modificación:07 Dec 2017 19:52
Ultima modificación:07 Dec 2017 19:52
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  • Caracterización de sistemas oleoestructurados a base de aceite de aguacate (Persea americana) y sacha inchi (Plukenetia volubilis L) usando diferentes emulsificantes. (deposited 07 Dec 2017 19:52) [Currently Displayed]

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