Crystallization behaviors of milk fat by seasons

Abstract

Bu çalışmada, her mevsim üretilen süt yağlarının ısı profilleri (ısıtma-soğutma grafikleri, izotermal kristallenme), reolojik özellikleri (akış eğrileri), kristal boyutu ve şekli, kristalin polimorfik tipi ve süt yağının katı yağ içeriği araştırıldı. İki farklı soğutma hızı ( 2 ve 10°C/dk) ve farklı kristallenme sıcaklıkları (5,10,14,17 ve 20°C)nın etkisi, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), X-ışını difraktometresi (XRD), reometre, polarize ışık mikroskobu (PLM), nükleer manyetik rezonans cihazı (NMR) kullanılarak çalışıldı. Gaz kromatografisi (GC) ve renk tayin cihazı kullanılarak, yağ asidi bileşimi ve renk özellikleri belirlendi.Yağ asidi bileşimleri ve renk değerleri, mevsimsel farklılıkların süt yağının bu parametreleri üzerinde anlamlı derecede etkili olduğunu açığa çıkarmıştır. Süt yağının, en yüksek stearik asit ve oleik asit değerlerine yaz mevsiminde sahip olduğu gözlenmiştir. Yüksek miktardaki doymuş yağ asidi değeri ise sonbahar ve kış mevsimlerinde kaydedilmiştir. Soğutma hızlarının, süt yağının kristallenme ve erime davranışlarını ve süt yağı kristallerinin boyut ve şeklini etkilediği bulunmuştur. Bunun aksine, polimorfik tipler ve bunların oluşma zamanları soğutma hızından ve mevsimsel farklılıklardan etkilenmemiştir. 0°C'de en yüksek katı yağ içeriğinin sonbahara ait olduğu ve bütün süt yağlarının yaklaşık 35°C'de eridiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Süt yağı, izotermal kristallenme, reoloji, XRD, polimorfik tip.

In this study, thermal profiles (heating-cooling curves, isothermal crystallization), rheological properties (flow curves), crystal size and shape, crystal polymorphic type and solid fat content of milk fats produced at each season were investigated. Two different cooling rates (2 and 10°C/min) and different crystallization temperatures (5, 10, 14, 17 and 20°C) were studied by using differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffractometer (XRD), rhemometer, polarized light microscope (PLM), nuclear magnetic resonance (NMR). Fatty acid composition and color properties were determined by using gas chromatography (GC) and spectrocolormeter.Fatty acid compositions and color values revealed that seasonal differences had significant effect on these parameters of milk fat. Milk fat had the highest value of stearic acid and oleic acid at summer. Higher values for saturated fatty acids were recorded in autumn and winter. It was found that cooling rate affected the crystallization and melting behavior, size and morphology of the milk fat crystals. In contrast to that, type and formation time of polymorphs were not affected by cooling rate and seasonal difference. It was shown that, at 0°C, highest solid fat content (SFC) belonged to autumn milk fat and all of the milk fat melted at about 35°C.Keywords: Milk fat, isothermal crystallization, rheology, XRD, polymorphic type.