DSC analysis of tvarogs depending on the fat content

• Autorzy: Brożek O. M. , Bohdziewicz K.

Warianty tytułu

PL

Analiza DSC twarogów w zależności od zawartości tłuszczu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Differential Scanning Calorimetry (DSC) allows qualitative and quantitative determination of changes heats flow in a sample by physicochemical changes such as melting or oxidation as a function of time and temperature, during heating or cooling of the sample. The aim of the study was to determine the use of DSC in the evaluation of tvarogs. To the analysis were used 9 tvarogs with differed fat content (skimmed, half-fat and full-fat). The basic chemical composition of tvarogs was determined (FoodScan^TMLab), and tvarogs were freeze-dried (Alpha LD plus), then their chemical composition was calculated on the grounds of dry matter concentration. A Differential Scanning Calorimeter (TA Instruments DSC Q10) with the closed cooling system (RCS) was used to determine the heat transfer rate. Two tests were conducted. The first one in ranges of temperature from -30 to 60°C and the second in ranges from -40 to 80°C. The graphical representations to illustrate the dependence of heat transfer in function of temperature of the analyzed tvarogs were obtained. The full-fat tvarogs were characterized by significant differences, as opposed to the skim and half-fat tvarogs. In the half-fat and full-fat tvarogs were occurred the peaks of phase change in the temperature range of 3.68 to 18.33°C. The most peaks was observed in full-fat tvarogs, where exothermic reactions were observed more often than in the other tvarogs. The protein content in the tvarogs was not influenced to the results of DSC analysis in the range of used temperature. Differential Scanning Calorimetry can be used to determine and compare the thermal properties of tvarogs with different fat content.

PL

Skaningowa kalorymetria różnicowa (DSC) pozwala na jakościowe oraz ilościowe określenie zmian przepływu ciepła w badanej próbce, które zachodzą w wyniku przemian fizykochemicznych np. topnienia czy utleniania, w funkcji czasu i temperatury, podczas ogrzewania lub chłodzenia tej próbki. Badania miały na celu określenie możliwości wykorzystania DSC w ocenie twarogu. Do analiz wybrano 9 twarogów, które różniły się między sobą zawartością tłuszczu (chude, półtłuste i tłuste). Dokonano oznaczenia podstawowego składu chemicznego (FoodScan^TMLab), twarogi zliofilizowano (Alpha LD plus), a następnie na podstawie koncentracji suchej masy wyliczono ich skład chemiczny. Do określenia zależności przepływu ciepła od zmieniającej się temperatury próbki użyto skaningowego kalorymetru różnicowego (TA Instruments DSC Q10) z zamkniętym układem chłodzącym (RCS). Przeprowadzono dwie próby. Pierwszą w zakresie stosowanych temperatur od -30 do 60°C, a drugą od -40 do 80°C. Otrzymano wykresy zależności przepływu ciepła od temperatury analizowanych twarogów. Twarogi tłuste charakteryzowały się znacznymi różnicami uzyskanych wyników, w przeciwieństwie do twarogów chudych i półtłustych. W twarogach półtłustych i tłustych odnotowano piki przemian fazowych, które występowały w zakresie temperatur od 3,68 do 18,33°C. Najwięcej pików zaobserwowano w twarogach tłustych, gdzie wystąpiło także więcej reakcji egzotermicznych niż w pozostałych twarogach. Zawartość białka w badanych twarogach nie wpłynęła na wyniki analizy DSC w badanym zakresie temperatur. Metodę skaningowej kalorymetrii różnicowej można wykorzystać do porównania twarogów, ze względu na różną zawartość tłuszczu.

Słowa kluczowe

EN

differential scanning calorimetry; tvarog; thermal analysis; phase transitions

PL

skaningowa kalorymetria różnicowa; twaróg; analiza termiczna; przemiany fazowe

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 23, nr 2
• Strony: 83--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Brożek O. M.

• Department of Dairy Science and Quality Management, Faculty of Food Sciences, University of Warmia and Mazury in Olsztyn

autor

Bohdziewicz K.

• Department of Dairy Science and Quality Management, Faculty of Food Sciences, University of Warmia and Mazury in Olsztyn

Bibliografia

• [1] Raemy A., Behavior of foods studied by thermal analysis. Introduction Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 71 (2003), 273-278.
• [2] Szumera M., Charakterystyka wybranych metod termicznych, Cz. 1. LAB – Laboratoria Aparatura Badania, 17 (2012), 28-34.
• [3] Bohdziewicz K., Brożek O. M., Możliwości wykorzystania różnicowej kalorymetrii skaningowej w ocenie twarogu. Żywność a Innowacje, Kraków, september 2016, 68.
• [4] Parniakov O., Bals O., Barba F. J., Mykhailyk V., Lebovka N., Vorobiev E., Application of differential scanning calorimetry to estimate quality and nutritional properties of food products. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 58 (2018), 362-385.
• [5] Tomaszewska-Gras J., Wpływ prędkości schładzania tłuszczu mlecznego na proces krystalizacji zawartych w nim triacylogliceroli. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4 (2014), 97-107.
• [6] Tomaszewska-Gras J., Rapid quantitative determination of butter adulteration with palm oil using the DSC technique. Food Control, 60 (2016), 629-635.
• [7] Tunick M. H., Smith P. W., Holsinger V. H., Detection of recombined butter by DSC. Journal of Thermal Analysis, 49 (1997), 795-799.
• [8] Aktaş N., Kaya M., Detection of Beef Body Fat and Margarine in Butterfat by Differential Scanning Calorimetry. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 66 (2001), 795-801.
• [9] Coni E., Di Pasquale M., Coppolelli P., Bocca A., Detection of animal fats in butter by differential scanning calorimetry: a pilot-study. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 71 (1994), 807-810.
• [10] Nurrulhidayah A. F., Arieff S. R., Rohman A., Amin I., Shuhaimi M., Khatib A., Detection of butter adulteration with lard using differential scanning calorimetry. International Food Research Journal, 22 (2016), 832-839.
• [11] Tomaszewska-Gras J., Detection of butter adulteration with water using differential scanning calorimetry. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 108 (2012), 433-438.
• [12] Tomaszewska-Gras J., Kijowski J., Zastosowanie różnicowej kalorymetrii skaningowej DSC do oceny właściwości termodynamicznych miodu pszczelego i substancji stosowanych do jego fałszowania. Nauka Przyroda Technologie, 4 (2010), 1-9.
• [13] van Wetten I. A., van Herwaarden A. W., Splinter R., van Ruth S. M., Oil Analysis by Fast DSC. Procedia Engineering, 87 (2014), 280-283.
• [14] Chatziantoniou S., Triantafillou D., Karayannakidis P., Diamantopoulos E., Traceability monitoring of Greek extra virgin olive oil by Differential Scanning Calorimetry. Thermochimica Acta, 576 (2014), 9-17.
• [15] Tomaszewska-Gras J., Ocena autentyczności tłuszczów jadalnych przy wykorzystaniu techniki DSC w połączeniu z metodami chemometrycznymi. Żywność dla świadomego konsumenta, Poznań, 2016, 124-132.
• [16] Chiavaro E., Vittadini E., Rodriguez-Estrada M. T., Cerretani L., Bendini A., Differential scanning calorimeter application to the detection of refined hazelnut oil in extra virgin olive oil. Food Chemistry, 110 (2000), 248-256.
• [17] Tomaszewska-Gras J., Konieczny P., A DSC study on the effect of marination on the stability of skin collagen from chicken wings. Acta Scientiarum Polonorum, Technol. Aliment., 9 (2010), 413-423.
• [18] Kowalska D., Różnicowa kalorymetria skaningowa DSC, ciśnieniowa różnicowa kalorymetria skaningowa PDSC, StepScan DSC, temperaturowo modulowana DSC, szybka i super szybka DSC w badaniu żywności. ABiD, 3 (2017), 128-138.
• [19] Bohdziewicz K., Śmietana Z., Twarogi – teraźniejszość i przyszłość. Kalejdoskop Mleczarski, 2 (2007), 32-35.
• [20] Świetlik K., Spożycie mleka i jego przetworów. Rynek Mleka: stan i perspektywy, 41 (2011), 13-15.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).