Onderzoekers van de Universiteit Gent (Vereecken et al., 2010) vergeleken in een recente studie het effect van het gehalte aan triverzadigde triacylglycerolen (triglyceriden) op de kristallisatie- en de polymorfe eigenschappen van verschillende vetmengsels.
Deze vetmengsels hadden allen eenzelfde gehalte aan verzadigd vet (50%, gebruikelijk voor zoetwarenproducten zoals vetcoatings) en waren gebaseerd op palmitinezuur (C16:0, P) of stearinezuur (C18:0, S). Voor elk type werden drie vetmengsels bestudeerd met een verschillend gehalte (hoog – medium – laag) aan triverzadigde triglyceriden (PPP versus SSS).
De isotherme kristallisatie van de 6 vetmengsels bij 3 verschillende temperaturen (15°C, 20°C en 25°C) werd op twee manieren bestudeerd. In eerste instantie werden de stalen bij 80°C gebracht en daarna tot bij 15°C, 20°C of 25°C afgekoeld aan een snelheid van 25°C/min. Bij het bereiken van de kristallisatietemperatuur werd de temperatuur constant gehouden en werd een kristallisatieprofiel via DSC opgemeten (Figuur 1). Aangezien sommige stalen al kristalliseerden tijdens de eerste koelstap, kon de hoeveelheid energie gepaard met de isotherme kristallisatie niet eenduidig bepaald worden. Vandaar werden de stalen eveneens geanalyseerd met de DSC ‘stop-and-return’ techniek (Figuur 2). Deze techniek wordt bevattelijk beschreven in Foubert et al. (2008).
Dit onderzoek bevestigde de gangbare kennis dat hogere gehaltes aan triverzadigde triglyceriden leiden tot een snellere kristallisatie, maar bracht ook de volgende zaken aan het licht:
- PPP lijkt te ageren als een kiem voor versnelde kristallisatie van de palmitinegebaseerde vetmengsels;
- PPP lijkt de kristallisatie van POP te promoten;
- het effect van SSS in de stearinegebaseerde vetmengsels blijkt minder duidelijk;
- een lage hoeveelheid SSS lijkt zelfs de kristallisatie van SOS in de vetmengsels te vertragen;
- de kristallisatietemperatuur heeft een duidelijk effect op de kristallisatie van de verschillende vetmengsels, en dit vooral bij de stearinegebaseerde vetmengsels;
- bij een hoog tot medium gehalte aan triverzadigde triglyceriden kristalliseren de palmitine-gebaseerde vetmengsels sneller dan de stearinegebaseerde tegenhangers;
- bij een laag gehalte aan triverzadigde triglyceriden kristalliseert het palmitinegebaseerde vetmengsel (vooral bij de hogere temperaturen) trager dan het stearinegebaseerde mengsel;
- de meeste vetmengsels kristalliseren in twee stappen: eerst in een a kristalvorm, welke daarna omkristalliseert in een b’ of b polymorf;
- triverzadigde triglyceriden kristalliseren makkelijk in een b kristalvorm, welke ook aangetroffen wordt bij de vetmengsels met hoog gehalte aan triverzadigde triglyceriden (PH en SH);
Bij de vetmengsels met een lager gehalte aan triverzadigde triglyceriden wordt een mengsel van b’ en b kristallen aangetroffen (conform een verhoogde heterogeniteit).
Bronnen
- Artikel: Het gehalte aan verzadigde vetten zegt niet alles
- Artikel: Symmetrie of asymmetrie in de vetten?
- Foubert, I., Fredrick, E., Vereecken, J., Sichien, M., & Dewettinck, K. (2008). Stop-and-return DSC method to study fat crystallization. Thermochimica Acta, 471, 7-13.
- Vereecken, J., De Graef, V., Smith, K.W., Wouters, J., & Dewettinck, K. (2010). Effect of TAG composition on the crystallization behavior of model fat blends with the same saturated fat content. Food Research International, 43, 2057-2067.