Estudio de la estructura cristalina y reología de oleogeles moleculares de mezclas de n-Hentriacontano y ácidos grasos

Abstract

En esta investigación se estudió el comportamiento de fase, microestructura y reología de oleogeles de aceite de cártamo alto en trioleína (HOSFO) producidos con nhentriacontano (C31) y ácido esteárico (AE), palmítico (AP) o mirístico (AM) y sus mezclas. El polimorfismo de estos compuestos en HOSFO se determinó mediante difracción de rayos-X. En todos los casos, los cristales de los compuestos gelantes estaban en su polimorfo estable. Las curvas de solubilidad para cada ácido graso (AG) y el C31 se obtuvieron mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). Estas curvas de solubilidad mostraron importantes desviaciones de la curva de solubilidad ideal a concentraciones intermedias y bajas. A partir de las curvas de solubilidad determinadas por DSC, se determinaron las concentraciones de AG necesarias para obtener oleogeles con una temperatura de fusión de 36 °C. Con estas concentraciones, se desarrollaron oleogeles con un solo AG (x = 0.065 AE, x = 0.15 AP o x = 0.36 AM), C31 (xC31 = 0.02 o 0.04) y sus mezclas (x = 0.065 AE y xC31 = 0.02 o 0.04 ; x = 0.15 AP y xC31 = 0.02 o 0.04; x = 0.36 AM y xC31 = 0.02 o 0.04). Mediante DSC se verificó la temperatura de fusión de estos oleogeles, confirmando que las curvas de solubilidad son confiables para el diseño de este tipo de oleogeles. El contenido de fase sólida estimado a partir de las curvas de solubilidad se correlacionó positivamente con el módulo elástico (G') de los oleogeles estructurados con un solo AG, pero la adición de C31 modificó esta correlación. El C31 tuvo un efecto diferencial sobre la G' de oleogeles estructurados con AG, negativo con xC31 = 0.02 y sinérgico con xC31 = 0.04.

In this research, the phase behavior, microstructure and rheology of high triolein safflower oil (HOSFO) oleogels produced with mixtures of n-hentriacontane (C31) and stearic (AE), palmitic (AP) or myristic acid (AM) were studied. The polymorphism of these compounds in HOSFO was determined through X-ray diffraction. In all cases, crystals of the gelling compounds were in their stable polymorph. The solubility curves for each fatty acid (AG) and C31 were obtained by differential scanning calorimetry (DSC). These solubility curves showed important deviations from the ideal solubility curve at intermediate and low concentrations. From the solubility curves determined by DSC, we determined the AG concentrations required to obtain oleogels with a melting temperature of 36 °C (x = 0.065 AE, 0.15 AP, 0.36 AM). With these concentrations, oleogels were developed with a single AG (x = 0.065 AE, x = 0.15 AP or x = 0.36 AM), C31 (xC31 = 0.02 or 0.04) and their mixtures (x = 0.065 AE and xC31 = 0.02 or 0.04; x = 0.15 AP and xC31 = 0.02 or 0.04; x = 0.36 AM and xC31 = 0.02 or 0.04). Using DSC, the melting temperature of these oleogels was verified, confirming that the solubility curves are reliable for the design of this type of oleogels. The solid phase content estimated from the solubility curves correlated positively with the elastic modulus (G') of oleogels structured with a single AG, but the addition of C31 modified this correlation. C31 had a differential effect on the G' of oleogels structured with AG, negative with xC31 = 0.02 and synergistic with xC31 = 0.04.