مطالعه رفتار فیزیکی‌شیمیایی و رئولوژیکی اولئوژل هیبریدی برپایۀ مونوآسیل‌گلیسرول و کربوکسی متیل سلولز

سابقه و هدف: با توجه به ماهیت آب‌دوستی مشتقات سلولز که قابلیت کاربرد فراوانی در صنایع غذایی دارند، می‌بایست از روش‌های ویژه‌ای به‌منظور حل نمودن این ترکیبات در روغن استفاده نمود. در این بررسی از کربوکسی متیل سلولز (cmc) به‌منظور افزایش استحکام ژل حاصل از مونوآسیل‌گلیسرول استفاده شد و اثر ترکیبی آن با مونوآسیل‌گلیسرول‌ها به‌منظور تولید اولئوژل هیبریدی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: با استفاده از روش ریزپوشانی امولسیون، cmc به‌عنوان اولئوژل‌ساز آب‌دوست بر سطح مونوآسیل‌گلیسرول‌ها به‌عنوان اولئوژل‌ساز چربی‌دوست ریزپوشانی شد. اولئوژل مربوطه با استفاده از غلظت 10 درصد از هریک از اولئوژل‌سازهایcmc90 ، cmc80 و cmc70 تهیه و خواص فیزیکی‌شیمیایی (زمان پایداری اکسایشی، درصد چربی جامد، کینتیک کریستالیزاسیون) و خواص رئولوژیکی (آزمون روبش دما، روبش فرکانس و بازیافت ساختار) آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها‌: نتایج پایداری اکسایشی نشان داد که استفاده هم‌زمان از مونوآسیل‌گلیسرول و cmc منجر به افزایش قابل ملاحظه اکسیداسیون نمونه‌ها نشد. همچنین، تفاوت چندانی میان زمان مقاومت به کریستالیزاسیون و نرخ کریستالیزاسیون اولئوژل‌های هیبریدی مشاهده نشد. بررسی تصاویر ریزساختار نمونه‌ها نشان داد که اولئوژل هیبریدی با نسبت 30:70 مونوآسیل‌گلیسرول و cmc دارای ساختار مستحکم‌تری نسبت به سایر نمونه‌ها است. ارزیابی رئولوژیکی نشان داد، بر اساس آزمون‌های روبش فرکانس و روبش دما اولئوژل هیبریدی دارای رفتار شبه جامد است. با توجه به نتایج آزمون بازیافت ساختار، اولئوژل‌ها دارای بازیافت (بیش از 70 درصد) بیشتری نسبت به نمونه شاهد بودند.نتیجه گیری: cmc توانست تا اثر ساختاردهی مونوآسیل گلیسرول را افزایش داده و اولئوژل هیبریدی با استحکام بالا تولید نماید. براین اساس، از اولئوژل‌های هیبریدی می‌توان به عنوان پایه اولیه در تولید محصولاتی نظیر مارگارین و انواع شورتنینگ‌ها استفاده نمود.

Study of the Physicochemical and Rheological Behaviors of Hybrid Oleogels Based on Monoacylglycerol and Carboxymethyl Cellulose

Background and Objectives: Due to the hydrophilic nature of cellulose derivatives which are widely used in food industries, special methods should be used to dissolve these compounds in oil. In this study, carboxymethylcellulose (CMC) was used to increase strength of monoacylglycerol (MAGs) gels. In the present study, simultaneous effects of MAG and CMC on the production of hybrid oleogels were investigated. Materials Methods: Using emulsionencapsulation method, CMC as a hydrophilic oleogelator was coated on the surface of monoacylglycerols as a lipophilic oleogelator. Relevant oleogels were prepared using 10% concentration of each of the oleogels (CMC90, CMC80 and CMC70) and their physicochemical characteristics [induction period of oxidation, SFC (%), crystallization kinetics] and rheological characteristics [sweep temperature test, sweep frequency test and three interval thixotropy test (3ITT)] were investigated.Results: Regarding oxidative stability, simultaneous use of MAG and CMC did not significantly increase oxidation of the samples. Nso significant differences were seen between the induction period of crystallization and crystallization rate of the hybrid oleogels. Microstructure images of the samples showed that the hybrid oleogels made with a 30:70 ratio of MAG and CMC included stronger structures, compared to other samples. Rheological assessment showed that the hybrid oleogel included solidlike behaviors based on the frequency and temperature sweep tests. Accordingly, hybrid oleogels demonstrated greater structural recoveries (greater than 70%), compared to the control sample.Conclusion: In conclusion, CMC is able to strengthen structuring effects of MAG to produce highstrength hybrid oleogels. Therefore, hybrid oleogels can be used as base stocks in production of a variety of margarine and shortening.