بررسی پایداری حرارتی روغن های بادام زمینی، سبوس برنج و مخلوط آنها با استفاده از گرماسنجی روبشی تفاضلی( dsc)

سابقه و هدف: سرخ کردن عمیق مواد غذایی در روغن یکی از متداول‌ترین روش‌های تهیه فرآورده‌های غذایی است. نکته حائز اهمیت این است که با وجود اثرات مطلوب سرخ کردن بر ویژگی‌های حسی مواد غذایی، استفاده مکرر از روغن سرخ کردنی با هیدرولیز و اکسایش روغن در حضور حرارت و آب ماده غذایی همراه است که منجر به تخریب روغن می‌شود. بسیاری از محصولات حاصل از تجزیه روغنهای خوراکی برای سلامتی انسان مضر هستند، زیرا سبب از بین بردن ویتامین ها، مهار آنزیم ها و به طور بالقوه باعث اختلال در دستگاه گوارش می شوند. از اینرو بررسی پایداری حرارتی روغن های خوراکی اهمیت زیادی می یابد. در سال های اخیر استفاده از روش های تجزیه حرارتی به منظور تعیین پایداری روغن های خوراکی افزایش یافته است که دستگاه گرماسنج روبشی تفاضلی نیز(dsc) یکی از مهمترین این روش ها می باشد. از dsc همچنین می توان برای تعیین خصوصیات پروفایل های ذوب و تبلور مانند گرمای انتقال، و نمودار فازی مواد که حاوی ترکیبات لیپیدی هستند و شناسایی تقلبات در لیپیدها استفاده نمود.مواد و روش ها: در این پژوهش آزمون‌های تعیین ترکیب اسیدهای چرب، عدد پراکسید، آنیزیدین، توتوکس، اسیدیته و ترکیبات قطبی کل بر روی نمونه‌های روغن بادام زمینی، سبوس برنج و مخلوط 5، 10 و 15 درصد (وزنی/ وزنی) روغن سبوس برنج در روغن بادام زمینی انجام شد و به مدت 8 ساعت در فواصل زمانی هر 2 ساعت یکبار آزمون‌های فوق بر روی نمونه‌ها تکرار گردید.یافته ها: با افزایش زمان حرارت دهی روغن ها تمام شاخص های شیمیایی بطور معنی داری افزایش یافتند (0.05>p). تنها عدد پراکسید بصورت نوسانی افزایش و سپس با کاهش همراه بود. نتایج آزمون گرماسنج روبشی تفاضلی نشان داد با افزایش زمان حرارت دهی روغن آنتالپی و دمای تشکیل پیک کریستالیزاسیون بطور معنی داری کاهش می یابد(0.05>p). معادلات رگرسیونی برای پیش بینی هر یک از شاخص های شیمیایی با استفاده از دمانگاشت‌های dsc ارائه شد. بررسی همبستگی بین نتایج dsc و شاخص های شیمیایی با روش همبستگی پیرسون نشان دهنده همبستگی بالا و معکوس بین آنها بود (ضریب همبستگی پیرسون نزدیک به 1). به طوری که با افزایش زمان حرارت دهی شاخص های شیمیایی روندی افزایشی و شاخص های dsc روندی کاهشی داشتند. هر کدام از روغن‌های بادام زمینی و سبوس برنج مقاومت خوبی تا ساعت هشتم حرارت دهی از خود نشان دادند. اما مخلوط های این دو روغن به ویژه در میزان اختلاط بالا مقاومت کمتری از خود در برابر حرارت نشان دادند. نتیجه گیری: بایستی خاطر نشان کرد که استفاده از dsc جهت شناسایی پایداری حرارتی روغن های گیاهی به جای بررسی پارامترهای شیمیایی که برای محیط زیست می توانند خطرناک باشند و احتیاج به افراد آموزش دیده دارد، روشی سریعتر، ساده تر و ارزانتر می باشد. از اینرو با تکیه بر روش های تجزیه حرارتی می توان از ویژگی های این روش ها مانند سهولت در آماده سازی نمونه، مقدار اندک نمونه برای آزمایشات، نتایج دقیق، تکرارپذیری و عملکرد آسان آنها در صنایع غذایی و به ویژه بررسی پایداری روغن های خوراکی حرارت دیده استفاده نمود.

Investigation on Thermal Stability of Peanut and Rice Bran Oils and Their Blends by DSC

Background and objectives: Deepfat frying is one of the most commonly used food preparation methods. It is important to note that despite the beneficial effects of frying on the sensory properties of foods, frequent use of frying oil with hydrolysis and the oxidation of oil in the presence of heat and water leads to oil decomposition. Many of the degradation products of edible oils are harmful to human health as they destroy vitamins, inhibit enzymes and potentially cause mutations or gastrointestinal irritations. Therefore, it is important to evaluate the thermal stability of edible oils. In recent years, the use of thermal analysis methods to determine the stability of edible oils has increased, and differential scanning calorimeter (DSC) is one of the most critical methods. DSC can also be used to determine melting profile characteristics and crystallization like the heat of transition, and phase diagram in lipids material that contains lipid compounds and to identify adulterations in lipids.Materials and methods: In this study, fatty acids composition, peroxide value, anisidine value, totox, acidity, and total polar compounds were evaluated on peanut oil, rice bran and their blends (5, 10, and 15 % (w/w) rice bran oil in peanut oil) for 8 hours with 2 h interval. Increasing heating time cause to increase significantly all chemical parameters and only peroxide value increased and then decreased, respectively (p <0.05). Results: The results of the DSC showed that with increasing the frying time, the peak temperature and enthalpy of single crystallization peak decreased. The regression equations were presented to predict each chemical parameters using DSC thermograms. Investigation of the correlation between the results of DSC and chemical parameters by Pearson correlation showed a reverse trend between them (Pearson correlation coefficient is close to 1). Because as the frying time increased, the chemical parameters increased and DSC parameters decreased. Each of the peanut and rice bran oils showed excellent resistance to heating after 8 h. However, the blend of these oils, especially in the high mixing ratio, showed less resistance to heat. Conclusion: It should be noted that using DSC to detect the thermal stability of vegetable oils is a faster, easier, and cheaper method than chemical parameters determination that can be hazardous to the environment and require trained people. Therefore, relying on thermal decomposition methods can be characterized by their ease of preparation, the low sample size for tests, accurate results, reproducibility and smooth operation in the food industry, and especially the stability of edible oils.