مدل‌سازي نقطه ذوب لغزشي چربي هاي اينتراستريفيه شده به روش شيميايي به صورت تابعي از تركيب اسيدهاي چرب

Modeling the Slip Melting Point of Chemically Interesterified Fats as a Function of Fatty Acid Composition

سابقه و هدف: اینتراستریفیكاسیون بهترین روش تولید چرب های شكل پذیر بدون ترانس است. نقطه ذوب لغزشی (Slip melting point, SMP) یكی از ویژگی كیفی و عملكردی مهم محصولات چرب است. با این حال، روش های رایج اندازه گیری نقطه ذوب معمولاً زمان بر هستند. لذا در این پژوهش مدل های رگرسیونی جهت توصیف SMP چربی های اینتراستریفیه شده به صورت تابعی از تركیب اسیدهای چرب شان ساخته شدند. شاخص های نیكوئی برازش مدل های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها بهترین مدل برای پیش بینی SMP چربی های اینتراستریفیه شده معرفی گردید. مواد و روش ها: مخلوط های روغن سویا و پالم استئارین با نسبت های مختلف تحت اینتراستریفیكاسیون شیمیایی قرار گرفتند و تركیب اسیدهای چرب و نقطه ذوب آن ها مشخص شد. SMP مخلوط های اینتراستریفیه شده به صورت تابعی از تركیب اسیدهای چرب و با كمك آنالیزهای رگرسیونی توسط نرم افزار SigmaPlot و نرم افزار SPSS مورد پیش بینی و توسط نرم افزار STATISTICA با مقادیر تجربی مورد برازش قرار گرفت. یافته ها: SMP مخلوط ها بعد از اینتراستریفیكاسیون شیمیایی به شكل معناداری كاهش یافت (p<0.05). یك همبستگی پیرسون معنادار بسیار خوب (99/0r >) بین تمامی اسیدهای چرب و SMP مخلوط های اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استئارین مشاهده شد (01/0>p). بنابراین، از استراتژی های زیر برای مدل سازی SMP استفاده شد: به عنوان تابع چندگانه از اسیدهای چرب پالمیتیك، استئاریك، اولئیك، لینولئیك و لینولنیك، مدل سازی SMP به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع كل و اسیدهای چرب غیر اشباع كل، مدل سازی SMP به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع كل. مدل های پیشنهادی جهت پیش بینی SMP مخلوط های اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استئارین دارای ضریب همبستگی (بین داده های تجربی و پیش بینی شده) بزرگ تر از 99/0 و میانگین خطای مطلق به ترتیب كم تر از °C 52/0 بود، كه نشان دهنده قدرت پیش بینی بالای مدل ها می باشد. نتیجه گیری: نتایج اعتبار سنجی نشان داد، مدل خطی چندگانه به صورت تابعی از اسیدهای چرب اشباع كل و غیر اشباع كل و مدل گمپرتز به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع كل می توانند SMP چربی های مختلف اینتراستریفیه شده را به خوبی پیش بینی كند. این مدل ها می توانند در طراحی فرمولاسیون های چربی های اینتراستریفیه مفید باشند.

Background and Objectives: Slip melting point (SMP) is one of the most important qualitative and functional properties of fats. However, the common melting point determination methods are generally time-consuming. Therefore, in this research, regression models were developed for description of the SMP of interesterified fats as a function of fatty acid composition. Materials and Methods: Blends of soybean oil and palm stearin were subjected to chemical interesterification, and the fatty acid composition and SMP of the products were determined. SMP of the interesterified fats was modeled as a function of fatty acid composition using regression analysis. Goodness of fit of different models was evaluated, and finally, the best model for SMP prediction was determined.  Results: The SMP of blends decreased after interesterification significantly (p<0.05). A good Pearson’s correlation coefficient (r > 0.99) was observed between SMP and all fatty acids (p < 0.01). Accordingly, the following strategies were used for SMP modeling: as a multiple function of palmitic, stearic, oleic, linoleic and linolenic acids; as a multiple function of total saturated and unsaturated fatty acids; as a function of saturated fatty acids. The proposed models for prediction of the SMP of interesterified soybean oil and palm stearin blends showed a correlation coefficient (between the experimental and predicted data) of greater than 0.99, and a mean absolute error lower than 0.52°C, indicating the high prediction power of the models. Conclusions: The results of model validation showed that the model describes SMP as a multiple function of total saturated and unsaturated fatty acids and the Gompertz model describes SMP as a function of total saturated fatty acids could predict the SMP of different interesterified fats in the best way. The models may be useful in the design and development of new interesterified fat formulations. Keywords: Chemical interesterification, Modeling, Slip melting point, Fatty acid composition