مدل‌سازی نقطه ذوب لغزشی چربی های اینتراستریفیه شده به روش شیمیایی به صورت تابعی از ترکیب اسیدهای چرب

Transcription

1 مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران سال یازدهم شماره 1 بهار 1395 صفحات 7586 مدلسازي نقطه ذوب لغزشی چربیهاي اینتراستریفیه شده به روش شیمیایی بهصورت تابعی از ترکیب اسیدهاي چرب محمدحسین ناي لی جمشید فرمانی عزیزاالله زرگران 1 کارشناسی ارشد مهندسی علوم و صنایع غذایی دانشکده مهندسی زراعی دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی ساري ساري ایران 2 نویسنده مسي ول: استادیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشکده مهندسی زراعی دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی ساري ساري ایران پست الکترونیکی: jmshid_frmni@yhoo.com 3 استادیار انستیتو تحقیقات تغذیهاي و صنایع غذایی کشور دانشکده تغذیه و صنایع غذایی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی تهران ایران تاریخ دریافت: 94/5/24 چکیده سابقه و هدف: تاریخ پذیرش: 94/8/11 نقطه ذوب لغزشی (Slip Melting Point) SMP یکی از ویژگی کیفی و عملکردي مهم چربیهاست. با این حال روشهاي رایج اندازهگیري نقطه ذوب معمولا زمانبر هستند. لذا در این پژوهش مدلهاي رگرسیونی جهت توصیف SMP چربیهاي اینتراستریفیه شده بهصورت تابعی از ترکیب اسیدهاي چربشان ساخته شدند. مواد و روشها: مخلوطهاي روغن سویا و پالم استي ارین با نسبتهاي مختلف تحت اینتراستریفیکاسیون شیمیایی قرار گرفتند و ترکیب اسیدهاي چرب و نقطه ذوب آنها مشخص شد. SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده بهصورت تابعی از ترکیب اسیدهاي چرب با کمک آنالیزهاي رگرسیونی مدلسازي شد. شاخصهاي نیکوي ی برازش مدلهاي مختلف ارزیابی شد و در انتها بهترین مدل براي پیشبینی SMP چربیهاي اینتراستریفیه شده معرفی گردید. یافتهها: SMP مخلوطها بعد از اینتراستریفیکاسیون شیمیایی به شکل معنیداري کاهش یافت (0/05>p). همبستگی پیرسون معنیدار بسیار خوب (0/99< r) بین تمامی اسیدهاي چرب و SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین مشاهده شد (0/01>p). بنابراین از استراتژيهاي زیر براي مدلسازي SMP استفاده شد: مدلسازي SMP به عنوان تابعی از اسیدهاي چرب پالمیتیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک مدلسازي SMP بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل و اسیدهاي چرب غیراشباع کل مدلسازي SMP بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل. مدلهاي پیشنهادي جهت پیشبینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین داراي ضریب همبستگی (بین دادههاي تجربی و پیشبینی شده) بزرگتر از 0/99 و میانگین خطاي مطلق به ترتیب کمتر از 0/52 C بود که نشان دهنده قدرت پیشبینی بالاي مدلها میباشد. نتیجه گیري: نتایج اعتبارسنجی نشان داد مدل خطی چندگانه بهصورت تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل و غیراشباع کل و مدل گمپرتز بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل میتوانند SMP چربیهاي مختلف اینتراستریفیه شده را به خوبی پیشبینی کند. این مدلها میتوانند در طراحی فرمولاسیونهاي چربیهاي اینتراستریفیه مفید باشند. واژگان کلیدي: اینتراستریفیکاسیون شیمیایی مدلسازي نقطه ذوب لغزشی ترکیب اسیدهاي چرب مقدمه با افزایش شواهد مربوط به اثرات سوء اسیدهاي چرب ترانس بر سلامت انسان مانند افزایش خطر ابتلا به بیماريهاي قلبی مطالعات و قوانین نظارتی بر کاهش دریافت این ترکیبات از رژیمهاي غذایی تاکید دارند. برخلاف هیدروژناسیون که عامل اصلی تولید اسیدهاي چرب ترانس است فرآیند اینتراستریفیکاسیون منجر به تولید اسیدهاي چرب ترانس نمیگردد. این فرآیند بهترین روش جهت تولید چربیهاي شکلپذیر بدون ترانس به حساب میآید (15). اینتراستریفیکاسیون با بازآرایی مجدد اسیدهاي چرب در ستون اصلی گلیسرول بدون تغییر ترکیب شیمیایی اسیده يا

2 مدلسازي نقطه ذوب لغزشی چربیهاي اینتراستریفیه شده.../ محمد حسین ناي لی و همکاران 76 چرب باعث اصلاح خواص فیزیکی و عملکردي آنها میشود (6 5). در طول این فرآیند خصوصیات فیزیکوشیمیایی محصولات نظیر ترکیب تري آسیل گلیسرول نقطه ذوب محتواي چربی جامد (Solid ft content) SFC و رفتار بلورینه شدن دچار تغییر میگردد. بر این اساس اینتراستریفیکاسیون معمولا با آنالیز تري آسیل گلیسرول و تعیین نقطه ذوب و SFC کنترل میشود (7). طبق تعریف نقطه ذوب دمایی است که در آن تغییر حالت ماده از جامد به مایع اتفاق میافتد. با توجه به اینکه چربیهاي طبیعی مخلوط پیچیدهاي از ترکیبات مختلف هستند تبدیل آنها به شکل مایع کامل از طریق نرم شدن تدریجی انجام میشود. در نتیجه این ترکیبات بر خلاف مواد خالص داراي نقطه ذوب دقیقی نمیباشند. نقطه ذوب از مهمترین ویژگیهاي فیزیکی چربیها جهت کنترل کیفی و ساخت محصولات چرب است. عواملی نظیر درجه غیراشباعیت طول زنجیره کربنی اشکال ایزومریک (سیس و ترانس) اسیدهاي چرب و موقعیت آنها در ستون اصلی گلیسرول و همچنین زمان و شرایط تمپرینگ بر نقطه ذوب چربیها اثرگذار است (9 8). روشهاي مختلفی نظیر نقطه ذوب وایلی (Wiley) نقطه ذوب لغزشی Slip melting ) SMP (point نقطه نرم شدن point) (Softening و تکنیکهاي دستگاهی شامل نقطه ذوب متلر point) (Mettler melting و گرماسنجی پویشی افتراقی ) scnning Differentil (clorimetry جهت بررسی نقطه ذوب چربیها موجود است (10). SMP بهعنوان دمایی تعریف میشود که در آن چربی در یک لوله موي ین باز شروع به حرکت میکند. در دماي SMP چربیها تقریبا حاوي %4 چربی جامد هستند. در واقع در این روش ابتداي محدوده ذوبی اندازهگیري میشود. این روش اگرچه روش سادهاي است اما نمونهها حتما به یک مرحله تمپرینگ طولانی مدت (16 ساعت) نیاز دارند (11 9). در صنعت عملا از مدت زمان کوتاهتري (1 ساعت) بدین منظور استفاده میشود که نتایج در این شرایط داراي نوسان و همراه با خطاي انسانی و عدم دقت لازم میباشد. در این زمینه پیشبینی SMP بر طبق ترکیب اسیدهاي چرب (که تحت تا ثیر اینتراستریفیکاسیون قرار نمیگیرد و ابزار آنالیز آن (کروماتوگرافی گازي) بسیار معمول است) میتواند به صرفهجویی در زمان کاهش خطاي انسانی و به تولید و فرمولاسیون چربیهاي بازساخته کمک فراوانی کند. ترکیب تري آسیل گلیسرول مهمترین عامل تعیینکننده خواص فیزیکی چربیها است. توزیع اسیدهاي چرب در داخل تري آسیل گلیسرول روغنها و چربیهاي طبیعی بهصورت انتخابی میباشد. در حقیقت اسیدهاي چرب غیراشباع غالبا موقعیت Sn2 مولکول تري آسیل گلیسرول اکثر روغنها و چربیها را اشغال میکنند (تي وري توزیع 1 و 3 رندوم 2 رندوم). بر این اساس مخلوطهاي مختلف روغنها/چربیهاي طبیعی با وجود داشتن ترکیب اسید چرب یکسان لزوما ترکیب تري آسیل گلیسرول و به تبع آن خصوصیات فیزیکی مش ابهی نخواهند داشت. به دنب ال اینتراستریفیکاسیون شیمیایی اسیدهاي چرب بهصورت تصادفی بین تري آسیل گلیسرولها بازتوزیع میشوند (تي وري توزیع کاملا تصادفی). واکنش در نهایت زمانی که همه تري آسیل گلیسرولهاي ممکن ساخته شد به حالت تعادل میرسد (11 7). 8 به دلیل توزیع کاملا تصادفی اسیدهاي چرب به دنبال اینتراستریفیکاسیون میتوان نتیجه گرفت که ساختار تري آسیل گلیسرولها تنها تابعی از ترکیب اسیدهاي چرب مخلوطهاي اینتراستریفیه شده است (12). از نظر تي وري اینتراستریفیکاسیون شیمیایی مجزاي دو چربی مختلف با ترکیب تري آسیل گلیسرول متفاوت اما ترکیب اسید چرب یکسان به ترکیب تري آسیل گلیسرول مشابه و به تبع آن خصوصیات فیزیکی یکسان منتج خواهد شد (7). تغییرات ساختار تري آسیل گلیسرولها بر اثر فرآیند اینتراستریفیکاسیون تغییرات نقطه ذوب را موجب میشود (13). از این رو یک مدل ریاضی که به توصیف رابطە بین SMP و ترکیب اسیدهاي چرب بپردازد میتواند در پیشبینی نتایج اینتراستریفیکاسیون مفید باشد. تاکنون مطالعات اندکی در زمینە مدلسازي نقطه ذوب چربیهاي اینتراستریفیه شده منتشر شده است. Boyci و همکاران (12) استفاده از یک تابع خطی چندگانه در جهت ارتباط SMP با مقادیر پنج اسید چرب (پالمتیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک) را مورد ارزیابی قرار دادند. آن ها از روش حداقل مربعات براي محاسبه ضرایب ویژه هر یک از این اسیدهاي چرب قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون استفاده و از این ضرایب و ترکیب اسید چرب روغنها در جهت محاسبه SMP بهره گرفتند. مقایسه مقادیر محاسباتی و آزمایشگاهی SMP رابطە خطی بین این مقادیر قبل از اینتراستیرفیکاسیون را نشان نمیدهد (زیرا با توجه به توزیع انتخابی اسیدهاي چرب در این مخلوطها ترکیب اسید چرب ٧٦

3 77 مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران سال یازدهم شماره 1 بهار 1395 تنها عامل مو ثر بر SMP این مخلوطها نیست) در حالی که SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده به دلیل توزیع کاملا تصادفی اسیدهاي چرب با دقت خوبی (0/956=r) قابل تخمین بود. فرمانی و همکاران (2) همبستگی خطی خوبی SMP را بین میزان کل اسیدهاي چرب اشباع و R) 2 (0/99< مخلوطهاي سهتایی سویاي کاملا هیدروژنه روغن کانولا و آفتابگردان که به طریقە آنزیمی اینتراستریفیه شده بودند گزارش کردند. Fsin و همکاران (14) به یک رابطه خطی با همبستگی خوب (0/95< 2 R) بین خصوصیات ذوبی (دماي شروع ذوب شدن دماي پایان ذوب شدن نقطه اوج دماي ذوب و آنتالپی ذوب) 12 گونه روغ ن گیاهی که توسط گرماسنجی پویشی افتراقی مورد بررسی قرار گرفته بودند و مقدار اسیدهاي چرب تک غیراشباع و چند غیراشباع دست یافتند. نتایج تحقیقات آنها یک همبستگی ضعیف (0/27= 2 R) بین خصوصیات ذوبی و اسیدهاي چرب اشباع را نشان میدهد که از این مسي له از واقعیت دور به نظر میرسد. ابراهیمی (10) از مدلهاي رگرسیونی خطی چندگانه (به منظور بررسی تا ثیر همزمان اسیدهاي چرب بر روي متغیر پاسخ) و چندین نوع از توابع سیگموي یدي ) هب صورت تابعی از اسیدهاي چرب اشباع) جهت پیشبینی مق ادیر SMP مخلوطهاي دوتایی پالم اولي ین کاملا هیدروژنه شده و روغن سویا اینتراستریفیه شده آنزیمی استفاده کرده است. بر اساس مطالعات وي مدل سیگموي یدي Gompertz به دلیل دارا بودن بیشترین ضریب تعیین (0/99) و کمترین میانگین خطاي مطلق (0/30 درصد) نسبت به دادههاي آزمایشگاهی مناسبترین مدل پیشنهادي در راستاي پیشبینی SMP چربیهاي اینتراستریفیه بهصورت تابعی از ترکیب اسیدهاي چرب میباشد. هدف مطالعه حاضر دستیابی به یک مدل ریاضی ساده جهت پیشبینی SMP مخلوطهاي روغنی اینتراستریفیه شده بر اساس ترکیب اسیدهاي چرب آنها میباشد. در اولین بخش تحقیق مخلوطهاي روغن سویا و پالم استي ارین با نسبتهاي مختلف تهیه و تحت اینتراستریفیکاسیون شیمیایی قرار گرفت و ترکیب اسید چرب و SMP مخلوطها تعیین شد. در دومین قسمت کفایت ترکیب اسیدهاي چرب در پیشبینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده در جهت انتخاب متغیر مستقل به کمک ضرایب همبستگی پیرسون ) correltion Person (coefficients مورد ارزیابی قرار گرفت همچنین توانایی چند نوع مختلف از مدلهاي رگرسیونی در پیشبینی SMP نسبت به مقادیر آزمایشگاهی بررسی شد. در آخرین مرحله اعتبار مدلها در تخمین SMP نمونههاي اینتراستریفیه شده مربوط به سایر مطالعات نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها بهترین مدل در جهت پیشبینی SMP چربیهاي اینتراستریفیه شده بهعنوان تابعی از ترکیب اسیدهاي چرب معرفی شد. مواد و روشها مواد: روغن سویا (خنثی رنگبري و بی بو شده) و پالم استي ارین اهدایی از شرکت روغن گیاهی نوش آذر (تهران ایران) بود. روغنها پس از تهیه تا زمان استفاده در دماي یخچال نگهداري شدند. متوکسید سدیم از شرکت مرك (آلمان) خریداري گردید. خاك رنگبر و خاك کمک صافی از شرکت روغن گیاهی پرتو دانه خزر (بهشهر ایران) تهیه شد. سایر مواد شیمیایی با درجە کروماتوگرافی یا تجزیهاي از شرکت مرك (آلمان) خریداري شدند. تهیه مخلوط روغنها: مخلوطهاي دوتایی روغن سویا: پالم استي ارین با نسبتهاي 10:90 40:60 30:70 20:80 90:10 80:20 70:30 60:40 50:50 100:00 و (وزنی/وزنی) تهیه و جهت حذف کامل رطوبت به مدت 15 دقیقه تحت فشار مطلق 0/8 بار و همزدن توسط همزن مغناطیسی با دور 300 rpm مخلوط گردید. از مخلوطهاي حاصل جهت آزمایشهاي مربوط به نمونههاي اولیه نمونه گیري شد. اینتراستریفیکاسیون شیمیایی: ابتدا مخلوط هاي چربی در یک ارلن بوخنر در دماي 100 C تحت خلا (0/2 بار مطلق) به مدت 20 دقیقه خشک شدند. اینتراستریفیکاسیون شیمیایی در یک ارلن بوخنر به وسیلە 0/5 درصد (وزنی/وزنی) متوکسید سدیم پودري در دماي 90 C تحت خلا (0/2 بار مطلق) همزنی 300 rpm و به مدت 1 ساعت صورت گرفت. واکنش با افزودن 2 درصد (وزنی/وزنی) محلول آبی 20 درصد اسید سیتریک تحت همزنی 300 rpm و خلاء 0/2 بار مطلق به مدت 15 دقیقه غیر فعال شد. در ادامه جهت جداسازي کاتالیست عملیات رنگبري به مدت 15 دقیقه با افزودن 1/5 درصد (وزنی/وزنی) خاك رنگبر به مخلوط روغنی و حرارت دادن (در 110 C) تحت خلاء و دور 300 rpm انجام گرفت. کاتالیست و خاك رنگبر آغشته شده با استفاده از قیف بوخنر و کاغذ صافی به کمک خاك صافی از روغن جدا شد (جهت حذف کامل صابون عملیات رنگبري دو بار انجام شد). از روغن صاف شده جهت انجام مراحل بعدي استفاده گردید (4). اندازهگیري ترکیب اسیدهاي چرب: آمادهسازي متیل استر اسیدهاي چرب مطابق روش 266 AOCS Ce و آنالیز آنها با

4 مدلسازي نقطه ذوب لغزشی چربیهاي اینتراستریفیه شده.../ محمد حسین ناي لی و همکاران 78 Error) (Men Asolute توسط نسخه 10 نرمافزار STATISTICA (تلسا آمریکا) محاسبه و ارزیابی شدند. در دستگاه کروماتوگرافی گازمایع ساخت شرکت Agilent (آمریکا) مدل 6100 و بر طبق روش 91 1Ce AOCS انجام گردید (15). دستگاه مجهز به جایگاه تزریق دوپاره کننده (Splited) و آشکارساز یونیزاسیون شعله بود. نام ستون مویینه CP Sil 88 طول قطر داخلی و ضخامت آن به ترتیب 100 متر 0/25 میلیمتر و 0/25 میکرومتر بود. نسبت دوپارگی Rtio) 40(Split گاز حامل نیتروژن و دماي آشکارکننده و جایگاه تزریق به ترتیب 280 و 240 C بود. دماي راهاندازي ستون 198 C و فشار سر ستون 29/5 PSI بود. اندازهگیري نقطه ذوب لغزشی: اندازهگیري SMP بر اساس روش لولە مویین باز 325 AOCS Cc انجام گرفت (15). نمونهها تا 10 C بالاتر از نقطه ذوبشان مایع و سپس لولە مویین در داخل ظرف نمونه فرو برده شد تا روغن حدود 1 سانتیمتر از لوله مویین بالا برود. جدارة بیرونی لولە مویین حاوي نمونه با پنبه پاك گردید و سریعا در بن ماري آب یخ فرو برده شد تا روغن جامد شود. سپس نمونهها به مدت 16 ساعت در دماي 6 ± 1 C قرار گرفت. پس از گذشتن این زمان لوله مویینها به دماسنج متصل و در یک بشر 600 میلیلیتري که حاوي آب با دماي حداقل 10 C کمتر از نقطه ذوب احتمالی نمونه قرار داده شد. زمانی که اولین لغزش چربی به سمت بالا در لولە مویین مشاهده گردید بهعنوان SMP نمونه در نظر گرفته شد. مدلسازي و تجزیه تحلیل آماري: به منظور بررسی همبستگی بین SMP و ترکیب اسیدهاي چرب ضرایب همبستگی پیرسون با استفاده از نسخه 21 نرمافزار SPSS (نیویورك آمریکا) محاسبه شد. مدلسازي SMP بهصورت تابعی از اسیدهاي چرب با کمک آنالیزهاي رگرسیونی و در مورد توابع سیگموي یدي و درجه 2 توسط نسخه 12 نرمافزار Sigm Plot (سیستات آمریکا) و در رابطه با توابع خطی چندگانه به وسیلە نسخه 21 نرمافزار SPSS انجام گرفت. در راستاي سنجش توانایی و دقت مدلهاي ساخته شده برازش بین دادههاي تجربی و آزمایشگاهی با بهرهگیري از معیارهاي سنجش دقت از جمله ضریب همبستگی (r) ضریب تعیین ) 2 (R خطاي استاندارد (Stndrd Error) SE با استفاده از نرمافزار SigmPlot و همچنین میانگین خطاي مطلق MAE انتها جهت اعتباربخشی به مدلهاي ساخته شده مقادیر SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده مختلف (از کارهاي دیگران) به کمک مدل پیشنهادي پیشبینی و با مقادیر واقعی آزمایشگاهیشان مورد برازش قرار گرفت. آزمایشها در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. مقایسه میانگینها از طریق آزمون آنالیز واریانس یک طرفه در سطح 0/05>p و با استفاده از نرمافزار 21 نرمافزار SPSS انجام شد. یافتهها ترکیب اسیدهاي چرب و نقطه ذوب لغزشی: به طور کلی ترکیب اسیدهاي چرب از اصلیترین فاکتورهاي مو ثر بر نقطه ذوب چربیها میباشد. جدول 1 ترکیب اسیدهاي چرب و SMP مخلوطها قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون شیمیایی را نشان میدهد. پالمتیک و اولي یک اسید به ترتیب با 52/9 و 30/1 درصد اسیدهاي چرب غالب پالم استي ارین و لینولي یک اسید ) هب عنوان یک اسید چرب ضروري) و اولي یک اسید به ترتیب با 53/3 و 22 درصد اسیدهاي چرب غالب روغن سویا بودند (جدول 1). افزودن روغن سویا به پالم استي ارین باعث افزایش محتواي اسیدهاي چرب چند غیراشباع گردید که این مسي له در ساخت یک چربی سالم داراي جذابیت است (16). اسیدهاي چرب پالمتیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک بیش از 97 درصد از کل اسیدهاي چرب مخلوطها را تشکیل میدادند (جدول 1). بر اساس نتایج جدول 1 بنابر انتظار با افزایش نسبت پالم استي ارین در مخلوطها به دلیل افزایش تري آسیل گلیسرولهاي سهاشباعی (با نقطه ذوب بالا) SMP نیز افزایش یافت (0/05>p). اینتراستریفیکاسیون به شکل معنیداري باعث کاهش (210 C) SMP مخلوطها شد (0/05>p). با افزایش سهم پالم استي ارین در مخلوطهاي روغنی با یک روند کلی اختلاف SMP قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون کاهش مییابد. به گونهاي که مخلوطهایی که داراي درصد بالاتري از پالم استي ارین هستند اختلاف SMP قبل و بعد کمتري را نسبت به مخلوطهاي حاوي روغن سویاي بیشتر از خود نشان میدهند. ٧٨

5 ) 79 مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران سال یازدهم شماره 1 بهار 1395 SMP ( C) مخلوطها جدول 1. ترکیب اسیدهاي چرب و نقطه ذوب لغزشی مخلوطهاي اینتراستریفیه شده شیمیایی روغن سویا: پالم استي ارین PUFA UFA SFA ترکیب اسید چرب (%) بعد قبل 24/6 27/4 30/6 33/3 36/3 38/ /4 47/9 49/8 33/7 37/1 39/1 42/5 44/ /8 48/9 50/0 52/8 60 /6 55 /3 50 /1 44 /8 39 /5 34 /2 29 /0 23 /7 18 /4 13 /2 38 /6 83 /6 79 /1 74 /8 70 /1 65 /6 61 /1 56 /6 52 /1 47 /6 43 /1 7 /9 16 /2 20 /7 25 /2 29 /6 34 /1 38 /5 43 /0 47 /4 51 /9 56 /3 60 /8 18:3 7 /3± 0 / 03 6 /6± 0 / 02 5 /8± 0 / 02 5 /1± 0 / 02 4 /4± 0 / 01 3 /7± 0 / 02 3 /0± 0 / 03 2 /2± 0 / 06 1 /5± 0 / 03 0 /8± 0 / 02 0 /1±0 18:2 53 /3± 0 / /7± 0 / /2± 0 / /6± 0 / /1± 0 / /5± 0 / /0± 0 / /4± 0 / /9± 0 / /3± 0 / 06 7 /8± 0 / 02 18:1 22 /0± 0 / /8± 0 / /8± 0 / /4± 0 / /2± 0 / /0± 0 / /90± 0 / /7± 0 / /5± 0 / /3± 0 / /1± 0 / 05 18:0 4 /5± 0 / 01 4 /6± 0 / 02 4 /8± 0 / 02 4 /9± 0 / 03 5 /1± 0 / 02 5 /3± 0 / 04 5 /4± 0 / 03 5 /6± 0 / 02 5 /8± 0 / 03 5 /9± 0 / 05 6 /1± 0 / 03 16:0 11 /6± 0 / /2± 0 / /4± 0 / /0± 0 / /0 ± 0 / /4± 0 / /4± 0 / /5± 0 / /6± 0 / /7± 0 / /9± 0 / 06 PS:SBO 0:100 10:90 20:80 30:70 40:60 50:50 60:40 70:30 80:20 90:10 100:0 نتایج بهصورت میانگین سه تکرار± انحراف معیار بیان شده است. در هر ردیف دادههاي نشان داده شده با بالانویسهاي متفاوت داراي اختلاف معنیدار در 0/05>p میباشند PS پالم استي ارین SBO روغن سویا SFA اسیدهاي چرب اشباع (مجموع 16:0 14:0 و 18:0 ) UFA اسیدهاي چرب غیراشباع (مجموع 18:2 و 18:3 ) PUFA اسیدهاي چرب چند غیراشباع (مجموع 18:2 و 18:3 ) SMP نقطه ذوب لغزشی. 18:1 همبستگی نقطه ذوب لغزشی و ترکیب اسیدهاي چرب: به منظور تشخیص متغیرهایی که داراي همبستگی بیشتر با SMP هستند ضرایب همبستگی پیرسون بین SMP و اسیدهاي چرب پالمتیک استي اریک اولي یک لینولي یک لینولنیک اسیدهاي چرب غیراشباع کل و اسیدهاي چرب اشباع کل محاسبه شد (جدول 2). ضریب همبستگی پیرسون ارتباط اساسی میان متغیرها را به تصویر میکشد. این پارامتر بین 1 و 1 است. اگر دو متغیر تمایل به افزایش با هم را داشته باشند ضریب همبستگی آنها مثبت خواهد بود. در مقابل اگر یکی از متغیرها تمایل به افزایش به دنبال کاهش دیگري را داشته باشد در این شرایط ضریب همبستگی منفی است (7). بر اساس نتایج جدول 2 تمامی متغیرهاي مستقل مورد ارزیابی همبستگی معنیدار بسیار خوبی (0/99<r) را با متغیر پاسخ (SMP) نشان میدهند (0/01>p) و همه آنها قابلیت بالایی در انتخاب بهعنوان متغیر مستقل دارند. متغیرهاي پالمتیک استي اریک و اسیدهاي چرب اشباع کل داراي نقطه ذوب بالایی هستند و بنابر انتظار یک همبستگی مثبت معنیدار بین این اسیدهاي چرب با SMP مشاهده شد (جدول 2). بر خلاف اسیدهاي چرب اشباع متغیرهاي اولي یک لینولي یک لینولنیک و اسیدهاي چرب غیراشباع کل با توجه به اینکه داراي نقطه ذوبی کمتر از 5 C هستند اثري منفی بر SMP داشتند (جدول 2). جدول 2. ضرایب همبستگی پیرسون بین نقطه ذوب لغزشی و ساختار اسیدهاي چرب مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین PUFA UFA SFA 18:3 18:2 18:1 18:0 16:0 SMP 0/ / / / / / / / / SMP 16:0 18:0 18:1 18:2 18:3 SFA 0/997 USFA PUFA بالانویس نشان دهنده معنیداري همبستگی در سطح 0/01 میباشد SFA اسیدهاي چرب اشباع (مجموع 16:0 14:0 و 18:0 ) UFA اسیدهاي چرب 18:2 و 18:3 ) غیراشباع (مجموع 18:2 18:1 و 18:3 PUFA اسیدهاي چرب چند غیراشباع (مجموع SMP نقطه ذوب لغزشی.

6 مدلسازي نقطه ذوب لغزشی چربیهاي اینتراستریفیه شده.../ محمد حسین ناي لی و همکاران 80 مدلسازي نقطه ذوب لغزشی بهصورت ترکیب اسیدهاي چرب: با توجه به این که SMP با یکایک اسیدهاي چرب همبستگی بسیار بالایی نشان داد (جدول 2) از استراتژيهاي زیر براي مدلسازي استفاده شد: 1 مدلسازي SMP بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب پالمیتیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک 2 مدلسازي SMP بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل و اسیدهاي چرب غیراشباع کل 3 مدلسازي SMP بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل. مدلسازي نقطه ذوب لغزشی بهعنوان تابعی از اسیدهاي چ رب پالمتی ک استي اریک اولي ی ک لینولي ی ک و لینولنیک: از آن جا که اسیدهاي چرب پالمتیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک تقریبا تمام ترکیب اسیدهاي چرب مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین را به خود اختصاص دادهاند (جدول 1) پس میتوان انتظار داشت که ویژگیهاي فیزیکوشیمیایی این مخلوطها تا اندازه زیادي متا ثر از نسبت این اسیدهاي چرب است. در نتیجه میتوان از رگرسیونهاي خطی چندگانه (چند متغیره) جهت بررسی تا ثیر همزمان همه این اسیدهاي چرب بر SMP بهره گرفت. به کمک رگرسیونهاي چندگانه میتوان همزمان به تحلیل و بررسی چندین متغیر مختلف پرداخت. رگرسیون چندگانه در حقیقت ارتباط بین یک سري از متغیرهاي پیشگو را با متغیر پاسخ مورد نظر بیان میکند (17). رابطە بین متغیرهاي مستقل اسیدهاي چرب پالمتیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک و متغیر وابسته SMP به کمک توابع خطی چندگانه به شکل زیر میباشد: معادله 1 SMP = (P)+(S)+c(O)+d(L)+e(Ln)+f در رابطە بالا d c و e ضرایب رگرسیون و f مقدار ثابت رگرسیون میباشند که مسي ول برآورد متغیر پاسخ هستند. L O S P و Ln به ترتیب درصد اسیدهاي چرب پالمتیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک است. ضرایب و شاخصهاي نیکوي ی برازش مدل در جدول 3 اراي ه شده است. این مدل با توجه به ضریب تعیین بالا () و میانگین خطاي مطلق کم (C 0/13) بالاترین توانایی در پیشبینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین را بین تمام مدلهاي پیشنهادي از خود نشان میدهد (جدول 3). مدلسازي نقطه ذوب لغزشی بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل و اسیدهاي چرب غیراشباع کل: یک همبستگی بسیار قوي (1/0=r) بین اسیدهاي چرب غیراشباع و اشباع بر قرار است (جدول 2). از سوي دیگر به دلیل اینکه مجموع اسیدهاي چرب موجود در چربی 100 درصد است افزایش و یا کاهش هر یک بر مقادیر سایر آنها تا ثیرگذار خواهد بود. در واقع توزیع آماري اولي یک لینولي یک لینولنیک و اسیدهاي چرب غیراشباع کل کاملا تحت تا ثیر مقادیر اسیدهاي چرب اشباع کل پالمتیک و استي اریک میباشد. در نتیجه میتوان با بهرهگیري از متغیرهاي مستقل ترکیبی اسیدهاي چرب اشباع کل و اسیدهاي چرب غیراشباع کل که به ترتیب مجموعی از تمامی اسیدهاي چرب غیراشباع و اشباع میباشند مدلی سادهتر اراي ه داد. اثر متغیرهاي مستقل اسیدهاي چرب اشباع کل و اسیدهاي غیراشباع کل بر SMP را میتوان به شکل زیر نشان داد: معادله 2 SMP = (SFA)+(UFA) + f که در این رابطه و ضرایب رگرسیون و f مقدار ثابت رگرسیون میباشند. SFA و UFA به ترتیب درصد اسیدهاي چرب اشباع کل و اسیدهاي چرب غیراشباع کل میباشد. ضرایب و شاخصهاي نیکوي ی برازش مدل در جدول 3 اراي ه شده است. بر اساس جدول 3 مدل قدرت بالایی در پیشبینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین دارد (به ترتیب با ضریب تعیین و میانگین خطاي مطلق و.(0/21 C مدلسازي نقطه ذوب لغزشی بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل: مطالعات گذشته نشان میدهد SFC و به تبع آن SMP چربیها میتواند به شکل بهتري توسط اسیدهاي چرب اشباع توصیف شود (19 2). 18 پالمیتیک و استي اریک اسید اسیدهاي چرب اشباع اصلی مخلوطها بودند و مقدار آنها به ترتیب در محدوده 15/252/9 و 4/66/1 درصد قرار داشت (جدول 1). به منظور سادهسازي مدل و همچنین اعمال تا ثیر همزمان هر دو اسید چرب پالمتیک و استي اریک اسیدهاي چرب اشباع کل (که در عمل مجموعی از این دو اسید چرب است) بهعنوان متغیر مستقل ترکیبی یگانه انتخاب گردید. از این رو SMP بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل ) f(sfa) (SMP به کمک توابع خطی ساده (معادله 3) درجه 2 (معادله 4) و دو تابع سیگموي یدي سیگموي ید (معادله 5) و گمپرتز (معادله 6) مدلسازي شد. ضرایب همبستگی و شاخصهاي نیکوي ی برازش این مدلها در جدول 3 اراي ه شده است. بر اساس نتایج جدول 3 تمامی این مدلهاي یگانه (تک متغیره) توانایی خوبی در پیشبینی SMP ٨٠

7 ) 81 مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران سال یازدهم شماره 1 بهار 1395 f(sfa) از خود نشان دادند. در بین مدلهاي یگانه مدل سیگموي یدي گمپرتز داراي بهترین شاخصهاي نیکوي ی برازش (به ترتیب با ضریب همبستگی و میانگین خطاي مطلق و 0/21 C) بود (جدول 3). تا ثیر اسیدهاي چرب اشباع کل بهعنوان متغیر مستقل یگانه بر SMP را به کمک تابع خطی ساده میتوان به شکل مدل زیر اراي ه داد: معادله 3 SMP = (SFA) + c در این معادله c و SFA به ترتیب ضریب رگرسیون (شیب خط رگرسیون) ثابت رگرسیون (عرض از مبدأ) و درصد اسیدهاي چرب اشباع کل میباشد. ارتباط بین SMP و اسیدهاي چرب اشباع کل را به کمک تابع درجه 2 به شکل زیر میباشد: معادله 4 SMP = (SFA) 2 + (SFA)+c در معادله بالا و ضرایب رگرسیون و c و SFA به ترتیب ثابت رگرسیون و درصد اسیدهاي چرب اشباع کل میباشد. SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده بهصورت تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل به کمک دو تابع سیگموي یدي سیگموي ید (معادله 5) و گمپرتز (معادله 6) بهصورت زیر قابل برازش است: معادل 5 معادله 6 مجانب بالا عرض از مبدأ SMP = ( ) SMP = e ( ) c نرخ برش e عدد اویلر ( =e) و SFA درصد اسیدهاي چرب اشباع کل می باشد. جدول 3. ضرایب و شاخصهاي نیکوي ی برازش مدلهاي پیشنهادي در جهت پیشبینی نقطه ذوب لغزشی مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن مدلهاي پیشنهادي مدلهاي خطی چندگانه c سویا: پالم استي ارین بهصورت تابعی از ترکیب اسیدهاي چرب ضرایب همبستگی مدلها r f e d شاخصهاي نیکوي ی برازش مدلها MAE 0/13 SE 0/25 R /17 9/333 0/327 14/213 0/706 تابعی از L O S P و Ln تابعی از SFA و UFA 0/21 0/29 131/937 1/201 0/58 مدلهاي یگانه f(sfa) SMP خطی ساده درجه 2 سیگموي یدي سیگموي ید سیگموي یدي گمپرتز 0/27 0/52 0/24 0/21 0/33 0/68 0/32 0/30 0/997 0/995 0/997 11/ / / /8922 0/ / /986 0/6356 0/ / /7998 P پالمتیک اسید S استي اریک اسید L لینولي یک اسید Ln لینولنیک اسید SFA اسیدهاي چرب اشباع (مجموع 16:0 14:0 و 18:0 ) UFA اسیدهاي چرب غیراشباع (مجموع 18:2 18:1 و r 18:3 ضریب همبستگی بین دادههاي آزمایشگاهی و پیشبینی شده R 2 ضریب تعیین SE خطاي استاندارد MAE میانگین خطاي مطلق f(sfa) SMP نقطه ذوب لغزشی بهصورت تابعی از اسیدهاي چرب اشباع. بحث همانگونه که در بخش یافتهها بیان شد SMP مخلوطها بعد از اینتراستریفیکاسیون کاهش یافت (جدول 1). این نتایج مطابق با یافتههاي قبلی است (21 4). 20 دلیل کاهش SMP به دنبال اینتراستریفیکاسیون کاهش تري آسیل گلیسرولهاي سه اشباعی با نقطه ذوب بالا و افزایش مقدار تري آسیل گلیسرولهاي دواشباعیتک غیراشباعی و تک اشباعیدو غیراشباعی عنوان شده است (21). همانگونه که عنوان شد با افزایش سهم پالم استي ارین در مخلوطهاي روغنی با یک روند کلی اختلاف SMP قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون کاهش مییابد. این موضوع به این دلیل است که با افزایش سهم پالم استي ارین در فرمول و متعاقبا افزایش تري آسیل گلیسرولهاي سهاشباعی درصد کاهش

8 مدلسازي نقطه ذوب لغزشی چربیهاي اینتراستریفیه شده.../ محمد حسین ناي لی و همکاران 82 تري آسیل گلیسرولهاي سهاشباعی در اثر اینتراستریفیکاسیون کاهش مییابد. به عبارت دیگر میزان اختلافات SMP بین پروفیل تري آسیل گلیسرول قبل و بعد اینتراستریفیکاسیون در مخلوطهایی با پالم استي ارین بالاتر کمتر است چون با افزایش سهم پالم استي ارین در مخلوطها محتواي تري آسیل گلیسرولهاي سهاشباعی زیاد شده و این باعث میشود بعد از واکنش هرچند تعداد این نوع از تريآسیل گلیسرولها کاهش مییابد اما به دلیل اینکه هنوز هم مقدار زیادي از آنها در مخلوط اینتراستریفیه شده موجود است بعد از فرآیند اختلاف نقطه ذوب کمتري مشاهده شود.(22 23) به منظور مقایسە و ارزیابی توانایی مدلهاي یگانه در توصیف منحنی SMP f(sfa) مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین دادههاي تجربی با مدلهاي خطی درجه 2 و سیگموي یدي گمپرتز مورد برازش قرار گرفت (شکل 1). همانگونه که در شکل 1 قابل مشاهده است تغییرات f(sfa) SMP رفتاري صعودي و S شکل (سیگموي یدي) دارد. هر سه این مدلها برازش خوبی را با دادههاي تجربی در ناحیە خطی منحنی SMP f(sfa) مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین از خود نشان دادند (شکل 1). با این وجود به دلیل سیگموي یدي بودن منحنی f(sfa) SMP در قسمتهاي ابتدا و انتهاي منحنی مدلهاي خطی و درجه 2 انحراف بیشتري از دادههاي تجربی پیدا کردند (شکل 1). در مقادیر اسیدهاي چرب اشباع بالاتر از محدودة دادههاي تجربی مدل خطی نقطه ذوبی حتی بیشتر از 72 C (نقطه ذوب تري استي ارین) را پیشبینی کرد و مدل درجه 2 با توجه به سهمی شکل بودن پس از رسیدن به نقطه ماکزیمم کاهش در نقطه ذوب را اراي ه داد که در عمل چنین پدیدهاي کاملا از واقعیت دور است. اما در عوض تابع سیگموي یدي گمپرتز با توجه به این که S شکل است توانست با قابلیت بالاتري SMP را پیشبینی کند (شکل 1). از سوي دیگر با توجه به شاخصهاي نیکوي ی برازش بهتر مدل گمپرتز (ضریب تعیین 0/99 و میانگین خطاي مطلق 0/21 C) نسبت به مدل سیگموي ید و سایر مدلهاي یگانه (جدول 3) میتوان نتیجه گرفت تابع گمپرتز بهترین گزینه در جهت ساخت مدلهاي یگانه SMP f(sfa) است. توابع سیگموي یدي داراي کاربردهاي گسترده در حوزههاي مختلف میباشند. این توابع داراي دو مجانب افقی در مقادیر بالا و پایین منحنی خود و یک نقطه عطف در مقادیر میانی میباشند. در بین توابع مختلف سیگموي یدي تابع گمپرتز پرکاربردترین آنها در مدلسازيهاي ریاضی نظیر مدلسازيهاي سريهاي زمان میباشد و تاکنون کاربردهاي متنوعی از آن در حوزههاي مختلف عنوان شده است (24 7). شکل 1. برازش منحنی f(sfa) SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین با توابع خطی درجه 2 و سیگموي یدي (گمپرتز) اعتبارسنجی مدلهاي پیشنهادي: در راستاي بررسی کفایت یک مدل ریاضی باید قابلیت آن در پیشبینی یک سري دیگر از دادههاي آزمایشگاهی که در ساخت مدل از آنها استفاده نشده نیز مورد ارزیابی قرار گیرد. در این صورت میتوان با قاطعیت بالاتري در مورد کارایی یک مدل ریاضی اطمینان حاصل کرد (25). به منظور اعتبارسنجی مدلهاي خطی چندگانه و مدل گمپرتز پیشنهادي از معادلات 2 1 و 6 و ضرایب اراي ه شده مربوط به آنها در جدول 3 جهت پیش بینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده مخلوطهاي دوتایی روغن تخم پنبه: پالم استي ارین (11) روغن سویا: پالم اولي ین کاملا هیدروژنه (10) روغن کانولا: سویاي کاملا هیدروژنه روغن کانولا: پالم اولي ین (4) و مخلوط سه تایی روغن آفتابگردان: روغن کانولا: سویاي کاملا هیدروژنه (2) بهعنوان تابعی از ترکیب اسیدهاي چربشان استفاده و مقادیر پیشبینی شده با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه و نیکوي ی برازش بین آنها ارزیابی شد (جدول 4). بر اساس جدول 4 مدل خطی چندگانه پیشنهادي بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب پالتمیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک توانایی بسیار ضعیفی در پیشبینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده مورد ارزیابی دارد. به نظر میرسد که هر چند مدل خطی چندگانه ب ه صورت ت ابعی از اسیدهاي چرب پالتمی ک ٨٢

9 83 مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران سال یازدهم شماره 1 بهار 1395 استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک (معادله 1) داراي بهترین شاخصهاي نیکوي ی برازش بین تمامی مدلهاي پیشنهادي در پیشبینی SMP مخلوطهاي روغن سویا: پالم استي ارین است (جدول 3) اما این مدل در پیشبینی SMP سایر مخلوطهاي اینتراستریفیه شده ضعیف میباشد. چرا که در مورد این تابع اگر ترکیب اسیدهاي چرب خارج از محدودة مورد استفاده در مدلسازي تحقیق حاضر (ترکیب اسیدهاي چرب مخلوطهاي روغن سویا: پالم استي ارین) باشد SMP با مقادیري منفی و یا حتی فراتر از حداکثر مقدار نقطه ذوب موجود براي چربیها (تري استي ارین با 72 C) پیشبینی میکند که کاملا دور از واقعیت است. از این رو میتوان نتیجه گرفت که مدل خطی چندگانه به صورت تابعی از اسیدهاي چرب پالتمیک استي اریک اولي یک لینولي یک و لینولنیک (معادله 1) تنها براي مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین و با همین محدوده مقداري از اسیدهاي چرب مناسب است و کفایت لازم بهعنوان یک مدل جامع در پیشبینی SMP چربیهاي اینتراستریفیه شده را ندارد. در عوض مدل خطی چندگانه بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل و غیراشباع کل و مدل یگانه گمپرتز با f(sfa) SMP توجه به شاخصهاي نیکوي ی برازش مناسبشان (به ترتیب با میانگین خطاي مطلق کمتر از 4/03 و 4/16) C قدرت بالایی در پیشبینی SMP هم مخلوطهاي دوتایی و هم مخلوطهاي سهتایی اینتراستریفیه شده مختلف را دارند (جدول 4). جدول 4. مقایسە نقطه ذوب لغزشی تجربی و پیشبینی شدة انواع چربیهاي اینتراستریفیه شده به کمک مدلهاي پیشنهادي نوع چربیهاي اینتراستریفیه شده مدل خطی چندگانه تابعی از L O S P (معادله 1) تجربی و Ln SMP ( C) پیشبینی نیکوي ی برازش r 0/95 MAE 244/80 309/1 260/5 203/8 161/3 100/8 29 /9 36 /8 37 /1 41 /5 43 /2 30:70 40:60 50:50 60:40 70:30 PS:CSO مدل خطی چند گانه تابعی از SFA وUFA (معادله 2) نیکوي ی برازش (C ) SMP r MAE پیشبینی 0/94 1/78 34/7 37/1 40/0 40/7 43/3 مدل گمپرتز f(sfa)) (SMP (معادله (6 نیکوي ی برازش (C ) SMP r MAE پیشبینی 0/95 2/ /5 40/6 42/5 0/97 0/99 0/96 2/87 2/22 4/ /5 34/5 39/6 44/5 49/2 53/7 24/9 27/ /4 39/ /2 34/1 0/97 0/40 0/95 2/73 3/32 4/03 29/4 34/2 39/1 43/9 48/7 53/6 24/9 27/7 30/5 26/7 38/8 27/0 30/1 33/8 0/97 0/3 0/95 203/90 480/0 109/0 16/9 62/2 182/6 282/4 382/2 482/0 460/0 591/5 546/2 500/8 456/8 182/0 137/2 89/3 24 /6 31 / / / / / /1 25 /2 29 /7 FHPO:SBO 15:85 25:75 35:65 45:55 55:45 65:35 FHSBO:CO ) 0/99 3/41 0/99 3/54 0/99 154/8 FHSBO:CO:SFO 25/9 25/9 55/2 25 /3 15:25:50 28/7 29/3 29/0 30 /8 20:25:55 31/4 31/2 123/4 34 /1 25:25:50 38/5 34/0 210/2 38 /5 30:25:45 43/1 36/8 291/8 43 /1 35:25:40 35/1 39/4 381/7 45 /1 40:25:35 P پالمتیک اسید S استي اریک اسید L لینولي یک اسید Ln لینولنیک اسید SFA اسیدهاي چرب اشباع (مجموع 16:0 14:0 و UFA 18:0 اسیدهاي 15:85 20:80 25:75 30:70 40:60 PO:CO 42:58 55:45 70:30 چرب غیراشباع (مجموع 18:2 18:1 و 18:3 ) r ضریب همبستگی بین دادههاي آزمایشگاهی و پیشبینی شده MAE میانگین خطاي مطلق SMP نقطه ذوب

10 مدلسازي نقطه ذوب لغزشی چربیهاي اینتراستریفیه شده.../ محمد حسین ناي لی و همکاران 84 لغزشی PS پالم استي ارین CSO روغن تخم پنبه FHPO پالم اولي ین کاملا هیدروژنه SBO روغن سویا FHSBO سویاي کاملا هیدروژنه CO روغن کانولا پالم اولي ین SFO روغن آفتابگردان. توانایی هر دو این مدلهاي پیشنهادي در پیشبینی SMP PO مخلوطهایی که حاوي حداقل یک فاز سخت (مخلوطهاي حاوي پالم استي ارین پالم اواي ین کاملا هیدروژنه و سویاي کاملا هیدروژنه) بودند نسبت به مخلوطی که فاقد فاز سخت است (مخلوط حاوي پالم اولي ین) کمی بالاتر است. این موضوع میتواند به دلیل اختلاف در ترکیب اسیدهاي چرب به ویژه ترکیب اسیدهاي چرب اشباع این مخلوط باشد. نتایج اعتبارسنجی این دو مدل با نتایج مربوط به مدل گمپرتز پیشنهادي ابراهیمی (10) نزدیک بود با این تفاوت که مدلهاي جامع پیشنهادي حاضر SMP مخلوطهاي حاوي فاز سخت را با خطاي کمتري نسبت به مدل پیشنهادي وي پیشبینی میکنند. بررسی ضرایب همبستگی پیرسون مو ید این مسي له است که SMP چربیهاي اینتراستریفیه شده کاملا از ترکیب اسیدهاي چربشان تا ثیر میپذیرد و توانایی استفاده بهعنوان متغیر مستقل در جهت پیشبینی SMP را دارند. تمامی مدلهاي پیشنهادي توانایی بسیار بالایی در پیشبینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین داشتند. در بین مدلهاي یگانه مدل گمپرتز علاوه بر این که داراي بهترین شاخصهاي نیکوي ی برازش بود با توجه به سیگموي یدي (S شکل) بودن به بهترین نحو با منحنی f(sfa) SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده روغن سویا: پالم استي ارین قابل برازش بود و بهترین گزینه جهت انتخاب بهعنوان مدل یگانه است. نتایج اعتبارسنجی نشان داد مدل خطی چندگانه بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل و غیراشباع کل و مدل یگانه گمپرتز f(sfa) SMP قدرت بالایی در پیشبینی SMP مخلوطهاي اینتراستریفیه شده مختلف را دارند. در مجموع میتوان گفت از بین مدلهاي مختلف مورد بررسی مدل خطی چندگانه بهعنوان تابعی از اسیدهاي چرب اشباع کل و غیراشباع کل (معادله 2) و مدل گمپرتز پیشنهادي را میتوان به عنوان یک مدل جامع مناسب جهت پیشبینی SMP چربیهاي گوناگون اینتراستریفیه شده به حساب آورد. سپاسگزاري: از شرکت روغن نباتی پارس قو (تهران ایران) جهت کمکهاي تکنیکی و شرکت روغن نباتی نوش آذر (تهران ایران) به دلیل اهداي مواد خام کمال تشکر و قدردانی References به عمل میآید. 1. Khtoon S, Reddy SRY. Plstic fts with zero trns ftty cids y interesterifiction of mngo, mhu nd plm oils. Eur J Lipid Sci Tech 2005; 107(11): Frmni J, Hmedi M, Sfri M, Mddlou A. Trnsfree Irnin vnspti through enzymtic nd chemicl trnsesterifiction of triple lends of fully hydrogented soyen, rpeseed nd sunflower oils. Food Chem 2007; 102(3): Frmni J, Hmedi M, Sfri M. Production of zero trns Irnin vnspti using chemicl trnsesterifiction nd lending techniques from plm olein, rpeseed nd sunflower oils. Int J Food Sci Tech 2008; 43(3): Frmni J, Sfri M, Hmedi M. Trnsfree fts through interesterifiction of cnol oil/plm olein or fully hydrogented soyen oil lends. Eur J Lipid Sci Tech 2009; 111(12): Fuzi SHM, Rshid NA, Omr Z. Effects of chemicl interesterifiction on the physicochemicl, microstructurl nd therml properties of plm sterin, plm kernel oil nd soyen oil lends. Food Chem 2013; 137: Frmni J. Modeling of solid ft content of chemiclly interesterified fully hydrogented soyen oil nd cnol oil lends s function of temperture nd sturted ftty cids. Food Mesure 2015; 9(3): Belitz HD, Grosch W, Schieerle P. Food Chemistry, 4th Ed. Berlin: Springer; O'Brien RD Fts nd Oils: Formulting nd Processing for Applictions, 3th Ed. New York: CRC Press; Erhimi l. Modeling of solid ft content nd melting point of enzymticlly interesterified fts. Sri: Sri Agriculturl Sciences nd Nturl Resources University, Fculty of Agriculturl Engineering; 2014 [in Persin]. 11. Krulut I, Turn S, Ergin G. Effects of chemicl interesterifiction on solid ft content nd slip melting point of ft/oil lends. Eur Food Res Technol 2004; 218(3): Boyci IH, Krulut I, Turn S. Slip melting point estimtion of ft lends efore nd fter interesterifiction sed on their ftty cid compositions. J Food Lipids 2003; 10(3): Ahmdi L, Mrngoni AG. Functionlity nd physicl properties of interesterified high oleic shortening structured with steric cid. Food Chem 2009; 117(4): Rieiro APB, Grimldi R, Gioielli LA, Gonçlves LAG. Zero trns fts from soyen oil nd fully hydrogented ٨٤

11 85 مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران سال یازدهم شماره 1 بهار 1395 soyen oil: Physicochemicl properties nd food pplictions. Food Res Int 2009; 42(3): Fsin OO, CrigSchmidt M, Colley Z, Hllmn H. Predicting melting chrcteristics of vegetle oils from ftty cid composition. Food Sci TechnolLWT 2008; 41: AOCS. Officil Methods nd Recommended Prctices of the Americn Oil Chemists Society. 4th ed ed: Chmpign: AOCS Press.; Andrei Schäfer De Mrtini Sores F, Clro d Silv R, Croline Guimrães d Silv K, Bertolessi Lourenço M, Ferreir Sores D, Antonio Gioielli L. Effects of chemicl interesterifiction on physicochemicl properties of lends of plm sterin nd plm olein. Food Res Int. 2009; 42(9): Bln, B., S. Mohghegh, nd S. Ameri. Stte of Art in permeility determintion from well log dt: Prt 1 A comprtive study, Model development. Soc Petrol Eng J. 1995; 30978: Dvenel A, Riulnc A, Mrchl P, Gndemer G. Qulity of pig dipose tissue: reltionship etween solid ft content nd lipid composition. Met Sci. 1999; 51(1): OspinE JC, CruzS A, PérezÁlvrez JA, Fernández López J. Development of comintions of chemiclly modified vegetle oils s pork ckft sustitutes in susges formultion. Met Sci. 2010; 84(3): CostlesRodríguez R, Gion V, Verhé R, De Greyt W. Chemicl nd Enzymtic Interesterifiction of Blend of Plm Sterin: Soyen Oil for Low trnsmrgrine Formultion. J Am Oil Chem Soc. 2009; 86(7): Sores FASDM, d Silv RC, Hzzn M, Cpcl IR, Viccol ER, Mruym JM, et l. Chemicl Interesterifiction of Blends of Plm Sterin, Coconut Oil, nd Cnol Oil: Physicochemicl Properties. J Agric Food Chem. 2012; 60(6): Crido M, HernándezMrtín E, LópezHernández A, Otero C. Enzymtic Interesterifiction of Extr Virgin Olive Oil with Fully Hydrogented Ft: Chrcteriztion of the Rection nd Its Products. J Am Oil Chem Soc. 2007; 84: Msuchi M, Gndr K, Mrnconi A, DE Sá Perwrenh C, Chiu M, Grimldi R, Gonclves L. Fts from Chemiclly Interesterified HighOleic Sunflower Oil nd Fully Hydrogented Plm Oil. J Am Oil Chem Soc. 2014; 91: Augusto PED, Sores BMC, Chiu MC, Gonçlves LAG. Modelling the effect of temperture on the lipid solid ft content (SFC). Food Res Int. 2012; 45(1): Mortzvi A, Zilhgh H. Modeling of food process. Mshhd: Ferdowsi University of mshhd. Press; P [in Persin].

12 Irnin Journl of Nutrition Sciences & Food Technology 86 Vol. 11, No. 1, Spring 2016 Modeling the Slip Melting Point of Chemiclly Interesterified Fts s Function of Ftty Acid Composition Neli MH 1, Frmni J 1*, Zrgrn A 2 1 MSc Student of Food Science nd Technology, Fculty of Agriculturl Engineering, Sri Agriculturl Sciences nd Nturl Resources University, Sri, Irn. 2 *Corresponding uthor: Assistnt prof, Dept. of Food Science nd Technology, Fculty of Agriculturl Engineering, Sri Agriculturl Sciences nd Nturl Resources University, Sri, Irn. 3 Assistnt prof, Ntionl Nutrition nd Food Technology Reserch Institute, Shhid Beheshti University of Medicl Sciences, Tehrn, Irn. Received 15 Aug, 2015 Accepted 2 Nov, 2015 Bckground nd Ojectives: Slip melting point (SMP) is one of the most importnt qulittive nd functionl properties of fts. However, the common melting point determintion methods re generlly timeconsuming. Therefore, in this reserch, regression models were developed for description of the SMP of interesterified fts s function of ftty cid composition. Mterils nd Methods: Blends of soyen oil nd plm sterin were sujected to chemicl interesterifiction, nd the ftty cid composition nd SMP of the products were determined. SMP of the interesterified fts ws modeled s function of ftty cid composition using regression nlysis. Goodness of fit of different models ws evluted, nd finlly, the est model for SMP prediction ws determined. Results: The SMP of lends decresed fter interesterifiction significntly (p<0.05). A good Person s correltion coefficient (r > 0.99) ws oserved etween SMP nd ll ftty cids (p < 0.01). Accordingly, the following strtegies were used for SMP modeling: s multiple function of plmitic, steric, oleic, linoleic nd linolenic cids; s multiple function of totl sturted nd unsturted ftty cids; s function of sturted ftty cids. The proposed models for prediction of the SMP of interesterified soyen oil nd plm sterin lends showed correltion coefficient (etween the experimentl nd predicted dt) of greter thn 0.99, nd men solute error lower thn 0.52 C, indicting the high prediction power of the models. Conclusions: The results of model vlidtion showed tht the model descries SMP s multiple function of totl sturted nd unsturted ftty cids nd the Gompertz model descries SMP s function of totl sturted ftty cids could predict the SMP of different interesterified fts in the est wy. The models my e useful in the design nd development of new interesterified ft formultions. Keywords: Chemicl interesterifiction, Modeling, Slip melting point, Ftty cid composition ٨٦