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Title: Efecto del superenfriamiento y la viscosidad en la formación de redes cristalinas en sistemas modelo a base de triacilgliceridos puros y aceites vegetales
metadata.dc.creator: ELENA DIBILDOX ALVARADO
Keywords: BIOLOGÍA Y QUÍMICA;CIENCIAS DE LA VIDA
metadata.dc.date: Jun-2010
Description: Se estudió el comportamiento de mezclas de tripalmitina (TP) y triestearina (TS) 25:75 con trioleína (TO), aceites de cártamo alto en oleico (HOSfO) y de soya (SBO) previo a la nucleación de triacilgliceroles (TAGS) empleando espectroscopia de fluorescencia polarizada (FPS) y simulación mecánica molecular (MM). Adicionalmente, se determinó la energía libre de activación para la nucleación (¿Gc) utilizando la ecuación de Fisher-Turnbull. Las temperaturas de cristalización empleadas (ej., 36°C-41°C en mezclas-TP y 46°C-51°C en mezclas-TS) se seleccionaron para obtener condiciones de superenfriamiento similares en ambas mezclas. Los resultados fueron estadísticamente analizados por ANOVA contrastando las medias de los tratamientos. La anisotropía de las mezclas de TP:HOSfO y TP:SBO aumentó a diferencia de la TP:TO y todas las mezclas -TS. Este comportamiento se asoció a un aumento en la microviscosidad de la fase líquida como consecuencia de la estructuración de los TAGS previo a su nucleación. Se realizó MM para entender las interacciones moleculares responsables de este comportamiento lo que indicó que las fuerzas de van der Waals son las responsables del aumento en la microviscosidad. Existe una interacción específica favorable particularmente cuando el aceite contiene TAGS con al menos un ácido palmítico, lo que induce en las mezclas una estructuración de los TAGS antes de la nucleación. En las mezclas-TS esto ocurrió antes de alcanzar las condiciones de superenfriamiento requeridas para la cristalización. Por consiguiente, la ¿Gc en las mezclas TS:HOSfO y TS:SBO fue menor que la ¿Gc de la TS:TO. En contraste, en las mezclas-TP, la estructuración de los TAGS ocurrió en función del tiempo bajo condiciones isotérmicas. Postulamos que las interacciones moleculares que ocurren en la fase líquida entre la TP y los TAGS con ácido palmítico resultan en el desarrollo de estructuras lamelares líquidas de TAGS mixtos, resultando en una mayor ¿Gc a medida que la concentración de TAGS con ácido palmítico aumenta. Es necesario entender las interacciones moleculares entre TAGS en la fase líquida ya que están relacionadas con la cristalización qué, a su vez, determina las propiedades macroscópicas de productos lipídicos. Este trabajo versa en esta línea de investigación.
We have studied the pre-nucleation behavior of tripalmitin (TP) and tristearin (TS) blended in a 25:75 ratio with triolein (TO), high oleic safflower oil (HOSfO) and soybean oil (SBO) using fluorescence polarization spectroscopy (FPS), and molecular mechanics simulations (MM). We also determined the activation free energy to develop a stable nucleus (¿Gc) using the Fisher-Turnbull equation. The crystallization temperatures used (i.e., 36°C-41°C in TP blends, and 46°C-51°C in TS blends) were selected to obtain similar supercooling conditions in both types of blends. The results were statistically analyzed using ANOVA and contrast among the treatment means. The FPS measurements showed that there is an increase in the anisotropy of TP:HOSfO and TP:SBO blends as opposed to TP:TO and all TS blends. This behavior is directly associated with an increase in the microviscosity of the liquid phase as a result of triacylglycerols (TAGS) structuring prior to the crystals' nucleation. We performed MM to understand the molecular interactions responsible for this behaviour. The results indicated that short range van der Waals interactions are responsible for the increase in microviscosity prior to TAGS crystallization. There seems to be a specific favourable interaction particularly when the oil contains TAGS with at least one palmitic acid in their composition, inducing a pre-nucleation structuring in the blends. In TS blends the molecular interaction occurred well before attaining supercooling conditions required for crystallization. As a result, ¿Gc in TS:HOSfO and TS:SBO blends were lower than the ¿Gc in the TS:TO blend. In contrast, in the TP blends TAGS structuring occurred as a function of time under isothermal conditions. We postulate that the molecular interactions occurring in the liquid phase between TP and TAGS with palmitic acid resulted in the development of mixed TAGS lamellar liquid structures. This resulted in higher ¿Gc for TP nucleation as the concentration of TAGS containing palmitic acid increased in the blends. We need to understand the molecular interactions among TAGS in the liquid phase, since they relate to the TAGS crystallization process that in turn determines the macroscopic properties of lipid-based products. This study is included in this line of research.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/765
Other Identifiers: Cristalización
Crystallization
Espectroscopia de fluorescencia polarizada
Fluoresence polarization spectroscopy
Nucleación de triacilgliceroles
Triacylglycerols nucleation
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