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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Effect of the addition of R-(+)-limonene on crystallization of palm oil and its fractions : Efeito da adição de R-(+)-limoneno na cristalização do óleo de palma e suas frações
Title Alternative: Efeito da adição de R-(+)-limoneno na cristalização do óleo de palma e suas frações
Author: Mello, Natália Aparecida, 1989-
Advisor: Bicas, Juliano Lemos, 1982-
Abstract: Resumo: O óleo de palma (PO) e suas frações, estearina (PS) e oleína (OL), podem apresentar, em geral, algumas características físico-químicas que limitam suas aplicações industriais: devido à lenta cristalização do PO, os produtos dele derivados podem demonstrar endurecimento no pós-processo; a PS, por sua vez, possui elevada consistência e baixa plasticidade; e a OL tende a formar cristais quando submetida a baixas temperaturas. Diante deste contexto, estudos demonstraram que o R-(+)-limoneno, um monoterpeno presente no óleo da casca de laranja, influencia o perfil de cristalização de sistemas lipídicos, tais como manteiga de cacau e hardfat de óleo de soja, reduzindo o conteúdo de sólidos (SFC) e acelerando a transição polimórfica. O presente estudo visou investigar o efeito do R-(+)-limoneno como modificador lipídico nas matrizes PO, PS e OL, quando adicionado em diferentes concentrações (1-10%). Por meio da ressonância magnética nuclear (NMR), obteve-se que a incorporação do terpeno ocasionou redução nos SFCs de PO, PS e OL, e esta redução foi proporcional ao aumento da concentração de limoneno. O estudo da cristalização isotérmica por NMR mostrou que o limoneno provocou atraso nos tempos de indução para os blends de PO e PS, com ênfase nas maiores concentrações de limoneno aplicadas. Os comportamentos de cristalização e fusão obtidos por calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostraram que o efeito anticristalizante do limoneno resultou em deslocamento dos picos para menores temperaturas iniciais de cristalização e fusão, e tal deslocamento foi mais evidente quando 10% em concentração em PO, PS e OL. A microestrutura visualizada por microscopia de luz polarizada (PLM) revelou que o limoneno dificultou a formação de cristais em PO e PS, e, nas maiores concentrações, cristais granulares foram formados, com tendência à aglomeração. O aumento na densidade cristalina no decorrer de 60 dias nos blends de PO e PS indicou que, mesmo na presença de limoneno, ocorreu a pós-cristalização. A análise polimórfica por difração de raios-X realizada nas amostras de PO, PS e seus blends mostrou que o limoneno acelerou a transição para a forma mais estável ß, bem evidenciada nos blends de PS, principalmente nas maiores concentrações. Os blends de OL apresentaram menor quantidade de cristais formados no estudo da estabilidade de cristalização, principalmente com 10%. Os resultados demonstraram que o comportamento anticristalizante do limoneno pode ser estendido para diversas matrizes lipídicas, como uma alternativa tecnológica de um aditivo de origem natural. Apesar de acentuar a lenta cristalização do PO, pode favorecer a um endurecimento menos intenso no pós-processo; interessantemente, resultou em opções de PSs mais macias; e aumentou significativamente a estabilidade na formação de névoa da OL

Abstract: Palm oil (PO) and its fractions, stearin (PS) and olein (OL), may have some physicochemical characteristics which limit their applications: due to the slow crystallization of PO, the derived products may demonstrate post-hardening; PS, in turn, has high consistency and low plasticity; and OL tends to form crystals when subjected to low temperatures. In this context, studies have shown that R-(+)-limonene, a monoterpene present in orange peel oil, influences the crystallization profile of lipid systems such as cocoa butter and soybean oil hardfat, reducing the solid fat content (SFC) and accelerating the polymorphic transition. The present work aimed to investigate the effect of R-(+)-limonene as a lipid modifier in PO, PS and OL, by adding different concentrations (1%-10%). By nuclear magnetic resonance (NMR), the incorporation of the monoterpene caused reduction in the SFCs of PO, PS and OL, and the reduction was proportional as its concentration increased. The study of isothermal crystallization by NMR showed that limonene caused delay in the induction times in the blends of PO and PS, with emphasis on the higher concentrations. The crystallization and melting behavior by differential scanning calorimetry (DSC) showed that the anti-crystallizing effect of limonene resulted in displacement of the peaks to lower onset temperatures, and such displacement was more evident when 10% in concentration in PO, PS and OL. The microstructure visualized by polarized light microscopy (PLM) revealed that limonene hindered the crystals formation of PO and PS, and, at higher concentrations, granular crystals were formed and they tended to aggregate. The increase in the crystalline density over 60 days of the blends of PO and PS indicated that, even in the presence of limonene, they presented the post-crystallization process. The polymorphic analysis performed by X-ray diffraction of PO, PS and their blends showed that limonene accelerated the transition to the more stable ß form, mainly at higher concentrations, which was well evidenced in PS blends. The OL blends presented fewer amount of crystals than pure OL in the crystallization stability test, mainly when 10% of limonene. The results demonstrated that the anti-crystallizing behavior of limonene can be extended to various lipid matrices, as a technological alternative to a naturally occurring additive. In spite of accentuating the slow crystallization of PO, it may favor a less intense post-hardening; interestingly, resulted in softer PS options; and increased significantly OL cold stability
Subject: Limoneno
Óleo de palma
Estearina de palma
Oleina de palma
Cristalização
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Citation: MELLO, Natália Aparecida. Effect of the addition of R-(+)-limonene on crystallization of palm oil and its fractions: Efeito da adição de R-(+)-limoneno na cristalização do óleo de palma e suas frações . 2019. 1 recurso online ( 196 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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