بهینه‌یابی شرایط تولید اولئوژل روغن مایع هسته انگور با استفاده از موم زنبور عسل و مونوگلیسیرید

زمینه مطالعاتی: اولئوژل‌ها سیستم‌های شبه جامدی هستند که بر اساس ژلاسیون محلول‌های آلی توسط ژل‌سازها تشکیل می شوند و امکان حذف اسیدهای چرب ترانس و کاهش اسیدهای چرب اشباع در روغن‌های ساختاردهی شده را فراهم می‌آورند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی امکان تولید اولئوژل با خصوصیات مشابه با مارگارین تجاری از روغن مایع هسته انگور با کمک موم زنبور عسل به عنوان عامل ژل کننده و مونوگلیسیرید به عنوان امولسیفایر، و همچنین تعیین سطح بهینه متغیرهای مورد بررسی بود. روش کار: در این تحقیق از موم زنبور عسل (در سطوح 0، 6.15، 8.6، 10.42 و 12.5%) و مونو گلیسیرید (در سطوح 0، 6.15، 8.6، 10.42 و 12.5%) استفاده شد. مدلسازی عملکرد متغیرها بر ویژگی‌های کیفی محصول (مهاجرت روغن، دما و آنتالپی ذوب، استحکام و بیشینه نیروی لازم برای اکستروژن برگشتی) با استفاده از روش سطح پاسخ طرح مرکب مرکزی انجام گرفت. خصوصیات کیفی، رئولوژیکی و ریزساختار محصول منتخب ارزیابی و با نمونه شاهد (مارگارین تجاری) در قالب طرح کامل تصادفی مقایسه گردید. نتایج: نتایج نشان داد که افزایش غلظت موم و مونوگلیسیرید موجب کاهش مهاجرت روغن و افزایش نقطه ذوب اولئوژل، آنتالپی ذوب، استحکام و بیشینه نیروی لازم برای اکستروژن برگشتی اولئوژل گردید. شرایط بهینه تولید اولئوژل روغن هسته انگور با خصوصیات فیزیکی و بافتی مشابه یک نمونه مارگارین تجاری، 2.089% موم و 6.303% مونو گلیسیرید معرفی گردید. اولئوژل روغن هسته انگور و نمونه شاهد (مارگارین) از نظر ویژگی‌های فیزیکی تفاوت معنی‌داری با یکدیگر نداشتند (p<0.05). هردو خصوصیت ویسکوالاستیک جامد و رفتار سودوپلاستیک نشان دادند. ساختار میکروسکوپی نشان‌دهنده تشکیل یک شبکه ژلی مستحکم‌ دارای کریستال‌های کوچک‌ و یکنواخت در اولئوژل بود. نتیجه‌گیری نهایی: استفاده از سطوح مناسب موم زنبور عسل و مونوگلیسیرید می‌تواند در تولید یک روغن ساختار یافته از روغن هسته انگور با ویژگی‌های فیزیکی و بافتی مناسب مورد استفاده قرار بگیرد.

optimization of grape seed oil oleogel production using beeswax and monoglyceride

introduction: solid fats such as shortening and margarine have been extensively utilized in the food industry since they play important roles in the quality attributes by providing a unique texture, flavor, and aroma. it is however well recognized that large intakes of solid fats may cause a variety of adverse health effects such as risk of cardiovascular diseases due to their high levels of saturated fatty acids and also possible presence of trans fatty acids. therefore, solid fat replacers with low saturated fatty acids and the same qualities to the original saturated fats are necessary. in recent years, research dealing with oleogelation has considerable interest from the researchers in the food sciences (park et al., 2018). oleogels can be formed by the self assembly of organogelators into three dimensional networks that entrap an organic liquid through capillary forces. they can be produced due to physical forces and chemical interactions depending on the kind of gelators (cerqueira et al., 2017). different substances such as lecithin, sorbitan tristearate, monoacylglycerides, a mixture of phytosterol and oryzanol, ricinelaidic acid, fatty acids, fatty alcohols, 12 hydroxystearic acid, wax esters, and waxes can be produced oleogels with edible oils. organogels as fat mimetics were suitable in different foods, such as ice cream, cookies, sweet bread, frankfurters, and heat resistant chocolate (valoppi et al., 2017). beeswax like other waxes is able to play as an edible gelator for producing different edible oils. beeswax is a complex mixture of chemical compounds predominantly based instraight chain monohydric alcohol compounds with carbon chains from c24 to c36 and straight chain acids with carbon skeletons of up to c36, including some c18 hydroxyl acids that can be esters, diesters and triesters. beeswax organogels have ability of aroma maintenance successfully (martines et al., 2016). monoglycerides are lipid molecules consisting of a fatty acid esterified to the hydroxyl group at the glycerol backbone. the use of monoglycerides as structuring agents have gained significant interest due to their ability to gelation of aqueous and non aqueous solvents based on the potential of monoglycerides to crystallize and cocrystallize either in the bulk phase or at the interfaces. generally, the crystallization of fatty acid alkyl chain can be achieved either through supersaturation or supercooling of the monoglycerides in oil dispersions (sintang et al., 2016). the aim of this study was to investigate the production of oleogels from grape seed oil using beeswax as oleogelator, and monoglyceride as surfactant.materials and methods: refined grape seed oil was purchased from the local market (isfahan, iran), and beeswax and monoglyceride was obtained from merck co. all other chemicals and solvents were of analytical grade and purchased from merck co. and sigma aldrich. oleogels were prepared by mixing grape seed oil with beeswax and monoglyceride. the mixtures were heated at 80 °c in a water bath for at least 10 min to completely dissolve waxes. after that time, the samples were stored at 20 °c for 24 h to form gel and kept at this temperature up to perform the analyses. in this study, the effect of beeswax (0, 0.8, 6.15, 8.6, 10.42, 12.5%) and monoglyceride (0, 0.8, 6.15, 8.6, 10.42, 12.5%) on oil migration, melting point, melting enthalpy, firmness and maximum force for back extrusion of grape seed oil oleogels was investigated using response surface methodology and design expert in the form of a central composite design with 5 central points. optimum and control (margarine) samples were evaluated and compared in terms of physical and textural properties (oil migration, melting point, firmness, maximum force for back extrusion), rheological properties, and polarized light microscopy using sas ver: 9.0 software. oil migration of samples were determined according to fayaz et al (2017).