بخشی از مقاله
چکیده
در واقع امکان تبدیل روغن مایع به روغن جامد بدون دستکاری در ترکیب اسیدهای چرب و با استفاده از ترکیبات طبیعی ژل کننده فرصت خیلی مهمی را در اختیار تولید کنندگان قرار می دهد که با بهره گیری از این فرآیند گامی در جهت ارتقاء سلامت جوامع انسانی بردارند. این درحالی است که تاثیرات مضر اسیدهای چرب اشباع و ترانس که در فرآیندهای معمول صنعتی مانند هیدروژناسیون، اینتراستریفیکاسیون و فرآیندهای جز به جز کردن مورد استفاده قرار می گیرد کاملا روشن است. اخیرا از سوی سازمان های قانون گذار مهلت قانونی برای حذف و ممنوعیت روش هیدروژناسیون روغن که موجب تولید اسیدهای چرب ترانس می شود، اعلام شده است.
تحقیقات زیادی در سال های اخیر برای یافتن راه های جایگزین انجام شده است. یکی از راه های امیدوار کننده استفاده از ترکیبات طبیعی جهت تشکیل شبکه ژلی در روغن مایع و تبدیل آن یه روغن جامد است. در این بررسی، تاریخچه، مواد اولیه و روش های تولید اولئوژل ها و عملکرد آنها در کیفیت اولئوژل ذکر شده است. علاوه بر این، مطالعات مربوط به استفاده از اولئوژل در محصولات مختلف خلاصه شده و جنبه های مثبت و منفی اولئوژل نیز ذکر شده است. با توجه به نتایج مطالعات مرتبط، می توان نتیجه گرفت که اولئوژل می تواند در فرمولاسیون محصولات مختلف با موفقیت و با حفظ ویژگی های کیفی محصولات غذایی مورد استفاده قرار گیرد. علاوه برآن اولئوژل می تواند به عنوان یک سامانه برای ریزپوشانی و انتقال هدفمند مواد زیست فعال نیز مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
چربی ها و روغن ها به عنوان بخش ضروری از رژیم غذایی عملکردهای مهمی از جمله تامین انرژی، حامل و حلال - ویتامین ها و پیش سازهای ویتامینی - ، ترکیبات زیست فعال و مولد طعم و نیز ایجاد بافت، بهبود طعم و احساس دهانی، ورآمدن خمیرها، کمک کردن به تردی، امولسیفیکاسیون، انتقال حرارت، جلوگیری از چسبندگی و ایجاد سیری را بر عهده دارند. استفاده از روغن های جامد مزیت های ویژه ای در کیفیت محصولات غذایی ایجاد می کند. این مسئله در کنار ماندگاری بالای روغن های جامد و مقاوم بودن آنها در برابر اکسیداسیون موجب استفاده گسترده و ایجاد کارخانجات فرآوری روغن با استفاده از تکنولوژی های هیدروژناسیون، اینتراستریفیکاسیون شده بود.
با گسترش دانش پزشکی و افزایش آگاهی در مورد مکانیسم های عمل اسیدهای چرب اشباع و ترانس در بدن، محدودیت هایی در مصرف آن ها وضع شده است و طبق توصیه سازمان بهداشت جهانی4مصرف روغن های اشباع باید به کمتر از 10 انرژی مورد نیاز و اسیدهای چرب ترانس به صفر کاهش یابد. از این رو محققان صنعت غذا بایستی روش هایی که در حال حاضر به طور گسترده برای تبدیل روغن های مایع به جامد استفاده می شود، مورد بازبینی قرار دهند. یکی از راه های پیش رو برای کاهش مقدار اسیدهای چرب اشباع، استفاده از ترکیبات ژل کننده است.
اولئوژل - ژل حاصل از روغن مایع - در واقع با افزودن مواد شیمیایی کاملا طبیعی مانند واکس های گیاهی، منودی گلیسیرید، الکل ها یا استرهای اسیدهای چرب، فسفولیپید ها و فیتوسترول ها به روغن های مایع با استفاده از یک روش آسان تهیه می شوند - . - Pérez-Monterroza, Márquez-Cardozo, & Ciro-Velásquez, 2014 یافته های مطالعات مربوط به اولئوژل نشان می دهد که اولئوژل ها در کاهش میزان اسید چرب اشباع، برای رفع برخی از نقایص کیفیتی مانند جلوگیری و یا کاهش مهاجرت چربی، افزایش دمای ذوب شکلات و نیز ریزپوشانی ترکیبات زیست فعال کاربرد دارند - Hughes,. - Marangoni, Wright, Rogers, & Rush, 2009 در مطالعه حاضر تاریخچه اولئوژل، روش های تولید اولئوژل و کاربردهای آن مورد بررسی قرار گرفته است. درک کارکردهای مواد اولیه مورد استفاده در اولئوژل و مراحل تولید آن می تواند به تولید محصولات سالم تر با کیفیت مطلوب و با هزینه پایین، که در صنایع غذایی بسیار مهم است، کمک کند.
ساختار روغن ها و چربی های خوراکی
چربی ها و روغن ها ترکیبی از مولکول های تری آسیل گلیسرید - TAG - 5 هستند. نوع و آرایش اسید چرب در هر مولکول تری گلیسرید و نیز نحوه قرارگیری تری گلیسریدها درکنار هم، تعیین کننده ماهیت فیزیکی آنهاست. به طور کلی، میزان اشباعیت بالای اسیدهای چرب، موجب افزایش نقطه ذوب و رفتار جامد مانند در دمای اتاق می شود که تحت عنوان چربی شناخته می شود. بالا بودن میزان غیراشباعیت اسیدهای چرب نیز باعث کاهش دمای ذوب و رفتار مایع مانند می شوند که روغن نامیده می شود - . - Alejandro G Marangoni & Garti, 2015 ساختار نهایی چربی های جامد با آرایش خودبخودی مولکول های TAG بصورت صفحات تعیین می شود که به نام نانوصفحات کریستالی - CNPs - 6 نامگذاری شده اند.
اتصال صفحات موجب تشکیل گروه های کریستالی بزرگتری می شود که مسئول ساختار نهایی چربی هستند. نحوه قرارگیری مولکول های تری گلیسرید به شدت تابع دمای محیط قرار دارد و دما در تعیین نوع شبکه کریستالی نقش مهمی دارد - . - Alejandro G Marangoni, 2012b در صد سال اخیر روش های هیدروژناسیون، اینتراستریفیکاسیون و فرآیندهای جز به جز کردن به طور گسترده برای تبدیل روغن های گیاهی به چربی های جامد مورد استفاده قرار گرفته اند.
فرآیند هیدروژناسیون شامل هیدروژناسیون کامل - اشباعیت کامل تمامی باندهای دوگانه در زنجیره های اسید چرب - ، هیدروژناسیون جزئی - برای رساندن نقطه ذوب چربی ها زیر دمای بدن - و هیدروژناسیون انتخابی - برای کاهش تعداد باند دوگانه آنها از 3 باند دوگانه به 1 باند دوگانه در ساختار اسید چرب - می باشد. در طی هیدروژناسیون، واکنش اشباع کردن باندهای دوگانه بین کربن ها، تغییر ایزومرهای هندسی سیس به ترانس و تشکیل ایزومرهای مکانی جدید در زنجیره های اسید چرب رخ می دهد. نقطه ذوب چربی ها با اشباع شدن و ایزومریزاسیون - سیس به ترانس - افزایش می یابد. خنک کردن چربی های هیدروژنه شده به زیر نقطه ذوب آنها راه را برای کریستالیزاسیون اولیه مواد هموار خواهد کرد و سیستم نیمه جامد نهایی دارای اثر به دام اندازی برای روغن مایع می باشد.
اولین بار Wilhelm Norman با استفاده از هیدروژناسیون، یک چربی جامد را از چربی حیوانی مایع تولید کرد. در پروسه طراحی شده توسط وی، با استفاده از روغن های مایع نهنگ، چربی های جامد ساخته شد. اما اولین تولید چربی جامد از روغن مایع بر پایه گیاهی به سال 1911 برمی گردد و شرکت آمریکایی به نام Procter وGamble ، با استفاده از روغن پنبه دانه با تکنولوژی هیدروژناسیون، روغن های جامد مانند به دست آورد. بین سالهای 1920 و 1940 بسیاری از تحقیقات برای تولید مارگارین و شورتنینگ ها با خواص مطلوب مانند نقطه ذوب، نرمی و ماشینکاری راحت انجام شد و تاکنون ادامه یافته است.
تکنیک اینتراستریفیکاسیون بر اساس جایگزینی رادیکال های اسید چرب به صورت بین مولکولی یا داخل مولکولی در مولکول های گلیسیرید بدون هیچ گونه تبدیل ایزومری می باشد. اینتراستریفیکاسیون دارای دو نوع است، اینتراستریفیکاسیون آنزیمی و شیمیایی. فرآیند جز به جز کردن نیز جداسازی اجزای روغن های مایع یا جامد که دارای نقاط ذوب متفاوتی هستند با استفاده از تیمارهای حرارتی است که معمولا به کمک روش های کروماتوگرافی، کریستالیزاسیون اصطکاک و استخراج مایع/مایع انجام می شود.
