Abstract

The thermal diffusivity of edible commercial oils (canola, peanut, olive, sunflower, maize and soy bean) was determined using thermal lens spectroscopy in the unmatched mode. The measurements were made using the 632.8 nm He-Ne and 488 nm Ar laser beams as the probe and excitation beams, respectively. The thermal lens effect (∆Ι) showed a strong dependence on the thermo-optical properties of these oils. This fact was used to construct a curve in which each oil is distinguished by its thermal lens signal for a given constant excitation beam power.

Thermal diffusivity as a function of temperature increased significantly for the samples with lower thermal diffusivity (soy bean and canola) at around T=32ºC. This parameter was constant from 32ºC until 58ºC and increased at about 72ºC for the soy bean case.These results were compared using principal component analysis (PCA) of near infrared spectra. The spectra information was analyzed using PCA to classify oils under heat treatment and to relate the different groups in terms of thermal diffusivity.

Keywords: Optical properties; Thermal diffusivity; Thermal lens; Edible oils

Resumen

Se determino la difusividad térmica de aceites comestibles de origen comercial (canola, cacahuate, olivo, girasol, maíz y soya), mediante espectroscopia de lente térmico en el modo desempalmado. Las mediciones se realizaron utilizando las líneas de haz laser 632.8nm de He-Ne y 488 nm de Ar, operando como el haz de prueba y de excitación respectivamente. El efecto de lente térmico (∆Ι) mostró una fuerte dependencia sobre las propiedades termo-ópticas de estos aceites. Este hecho fue utilizado para construir una curva en la cual cada aceite se distingue por su señal de lente térmico para una potencia constante del haz de excitación. La difusividad térmica en función de la temperatura mostró un incremento significativo alrededor de 32°C para las muestras con menores valores de difusividad térmica (soya y canola). Este parámetro fue constante desde 32°C hasta 58°C y nuevamente se incrementó en torno a 72°C para el caso de la soya. Estos resultados fueron comparados utilizando el análisis de componentes principales (PCA) de los espectros en el cercano infrarrojo. La información espectral fue analizada utilizando PCA para clasificar aceites bajo el tratamiento térmico y relacionar los diferentes grupos en términos de la difusividad térmica.

Palabras clave: Propiedades ópticas; Difusividad térmica; Lente térmico; Aceites comestibles