Oleogels: कैसे Sonication Oleogel योगों में सुधार करता है
Oleogels उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में अनुप्रयोगों के साथ बहुमुखी सामग्री हैं, जो बनावट, स्थिरता और कार्यक्षमता के मामले में अद्वितीय लाभ प्रदान करते हैं। जांच-प्रकार के सोनिकेटर का उपयोग ओलेओगल्स के संश्लेषण और प्रदर्शन में काफी सुधार करता है, जिससे वे विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो जाते हैं।
ओलेओगेल्स क्या हैं?
ओलेओगेल्स अर्ध-ठोस प्रणालियां हैं जो संरचना एजेंटों के त्रि-आयामी नेटवर्क के भीतर स्थिर तेल चरण से बनी होती हैं, जैसे कि ओलियोगेलेटर या गेलिंग एजेंट। ये संरचना एजेंट तेलों में जेल जैसी स्थिरता बनाने में मदद करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक स्थिर, फैलाने योग्य और अक्सर पारदर्शी या पारभासी उत्पाद होता है। ओलेओगेल्स खाद्य, सौंदर्य प्रसाधन, फार्मास्यूटिकल्स और औद्योगिक स्नेहक सहित विभिन्न उद्योगों में आवेदन पाते हैं, जो खाद्य उत्पादों में बनावट में सुधार, स्किनकेयर वस्तुओं में मॉइस्चराइजेशन, फार्मास्यूटिकल्स में नियंत्रित दवा वितरण और औद्योगिक और कॉस्मेटिक योगों में बढ़ाया स्नेहन गुणों जैसे लाभ प्रदान करते हैं।
जब शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड तरंगों का उपयोग करके ओलेओगेल का उत्पादन किया जाता है, तो एक प्रक्रिया जिसे सोनिकेशन के रूप में जाना जाता है, इन तेल आधारित जैल के संश्लेषण में सुधार होता है। नीचे पढ़ें कि सोनिकेशन के प्रभाव ओलेओगल्स के गठन की सुविधा कैसे प्रदान करते हैं!
सोनिकेटर UP400St ओलेओगल्स की तैयारी के लिए।
अल्ट्रासोनिक homogneization oleogels के निर्माण की सुविधा और सुधार करता है।
Oleogels की अल्ट्रासोनिक मिश्रण
अल्ट्रासोनिकेशन तेल चरण के भीतर संरचना एजेंटों के फैलाव और वितरण को बढ़ाकर ओलेओगेल के संश्लेषण में सुधार कर सकता है। जब उच्च तीव्रता वाली अल्ट्रासाउंड तरंगों को ओलियोगेलेटर युक्त तेल मिश्रण पर लागू किया जाता है, तो वे संरचना एजेंटों के समान मिश्रण और फैलाव को बढ़ावा देते हैं, जिससे अधिक सजातीय जेल नेटवर्क होता है। इसके अतिरिक्त, सोनिकेशन छोटे और अधिक समान कणों के गठन की सुविधा प्रदान कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप ओलेओगेल की बेहतर बनावट और बेहतर स्थिरता होती है। अल्ट्रासाउंड द्वारा उत्पन्न गुहिकायन प्रभाव बड़े समुच्चय को बाधित कर सकते हैं और जेल मैट्रिक्स के भीतर छोटे, अधिक समान रूप से छितरी हुई संरचनाओं के गठन को बढ़ावा दे सकते हैं।
Oleogel संश्लेषण के लिए अल्ट्रासोनिक प्रत्यक्ष फैलाव
फैलाव-टेम्पलेटेड ओलेगेल: प्रत्यक्ष फैलाव विधि के लिए, सोनिकेशन का उपयोग ओलियोगेलेटर को सीधे तरल तेल में फैलाने के लिए किया जाता है, जो इसके गलनांक को पार करने वाले तापमान पर होता है, एक शीतलन चरण द्वारा सफल होता है जहां जेलेटर नेटवर्क जम जाता है, एक ठोस ढांचे के भीतर तेल को एनकैप्सुलेट करता है, इस प्रकार ओलेओगेल की उपज होती है। इस प्रत्यक्ष अल्ट्रासोनिक फैलाव दृष्टिकोण को नियोजित करते हुए, जेलेशन प्रक्रिया दो अलग-अलग नेटवर्क आर्किटेक्चर उत्पन्न कर सकती है, जो उपयोग किए गए स्ट्रक्चरेंट की प्रकृति पर आकस्मिक है: क्रिस्टलीय अनुरूपता या स्व-इकट्ठे नेटवर्क।
Oleogel संश्लेषण के लिए अल्ट्रासोनिक पायस
इमल्शन-टेम्पलेटेड ओलेगेल: जांच-प्रकार सोनीशन का उपयोग करके अल्ट्रासोनिक पायस ओलेओगेल संश्लेषण के लिए कई फायदे प्रदान करता है, मुख्य रूप से माइक्रोन और नैनो-स्तर पर कुशल और लगातार मिश्रण प्रदान करके। उच्च तीव्रता वाली अल्ट्रासोनिक तरंगें तीव्र सोनोमैकेनिकल कतरनी बल और ध्वनिक कैविटेशन बनाती हैं, जो जलीय चरण में तेल और जेलेटर को समान आकार की बूंदों में तोड़ देती हैं। यह एक अधिक स्थिर और समरूप पायस की ओर जाता है, जो वांछनीय बनावट और संरचनात्मक गुणों के साथ ओलेओगेल के गठन के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अतिरिक्त, सोनीशन का स्थानीयकृत हीटिंग प्रभाव तेल चरण के भीतर जेलेटर के विघटन और बातचीत को बढ़ा सकता है, जिससे जेलेशन प्रक्रिया में सुधार होता है। नतीजतन, अल्ट्रासोनिक पायस भोजन, फार्मास्यूटिकल्स और सौंदर्य प्रसाधनों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में बेहतर स्थिरता, स्थिरता और प्रदर्शन के साथ ओलेओगेल के उत्पादन की सुविधा प्रदान करता है।
उच्च थ्रूपुट उत्पादन में oleogel निर्माण के लिए अल्ट्रासोनिक homogenizer।
वाटर-इन-ओलेओगेल-इन-वाटर इमल्शन का अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजेशन
वाटर-इन-ओलेओगेल-इन-वाटर (डब्ल्यू/ओ/डब्ल्यू) इमल्शन असाधारण कार्यक्षमता प्रदान करते हैं जो उन्हें खाद्य अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। उदाहरण के लिए, वाटर-इन-ओलेओगेल-इन-वॉटर इमल्शन को प्रोबायोटिक्स देने और खाद्य सुगंध की सुरक्षा के लिए एक महान वाहक पाया गया है। अल्ट्रासोनिक पायसीकरण कुशलतापूर्वक जलीय और तैलीय चरणों को दोहरे पायस, यानी डब्ल्यू / वसायुक्त उत्पादों के तेल ग्लोब्यूल्स के भीतर जलीय बूंदों को शामिल करने से उनकी वसा सामग्री कम हो जाती है। डब्ल्यू / ओ / डब्ल्यू इमल्शन में तेल चरण का जेलेशन संरचनात्मक अखंडता प्रदान करता है और तेल चरण के भीतर पानी की बूंद सहवास जैसी अस्थिरता की घटनाओं को कम करता है।
सोनिकेशन पायस घटकों के फैलाव और समरूपीकरण की सुविधा के द्वारा वाटर-इन-ओलेगेल-इन-वाटर (डब्ल्यू / ओ / डब्ल्यू) इमल्शन के निर्माण में सहायता कर सकता है। उच्च तीव्रता, कम आवृत्ति sonication (लगभग 20-26kHz की आवृत्तियों पर) स्थिर पायस के गठन को बढ़ावा देने, छोटे, अधिक समान बूंदों में बड़ी बूंदों को तोड़ सकते हैं. इसके अतिरिक्त, सोनिकेशन तेल चरण में जलीय बूंदों के समावेश को बढ़ा सकता है और तेल चरण के भीतर ओलेगेलेटर के फैलाव में सुधार कर सकता है, जिससे अधिक कुशल जेल और पायस की बढ़ी हुई स्थिरता हो सकती है। इसके अलावा, सोनिकेशन पायस की बूंदों के आकार वितरण को नियंत्रित करने में मदद कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर बनावट, माउथफिल और संवेदी विशेषताओं जैसे वांछनीय गुणों के साथ पायस होता है।
"विभिन्न प्रकार के ओलेओगेल-आधारित पायस प्रणालियों का प्रतिनिधित्व करने वाली योजना"।
अध्ययन और छवि: ©पिंटो एट अल।
वैज्ञानिक रूप से सिद्ध: Oleogels के अल्ट्रासोनिक फैलाव की प्रभावशीलता
Noonim et al. (2022) ने कारनौबा मोम (5% या 10%) की विभिन्न सांद्रता का उपयोग करके तैयार किए गए ताड़ के तेल आधारित ओलेओगेल की भौतिक, थर्मल और संरचनात्मक गुणों और भंडारण स्थिरता पर Hielscher sonicator UP200St का उपयोग करके सोनिकेशन के प्रभाव की जांच की और एक होमोजेनाइज़र (2000 मिनट के लिए 10 rpm) के साथ तैयार ओलेओगेल की तुलना की। सोनिकेशन ने उच्च कारनौबा मोम एकाग्रता (10%) के साथ ओलेओगेल तैयार करने की अनुमति दी और ताड़ के तेल आधारित ओलेओगेल (पी < 0.05).
खाद्य अनुप्रयोगों के लिए Oleogel
एक शाकाहारी मेयोनेज़ के लिए उत्पादित एक ओलेगेल के लिए प्रोटोकॉल
ओलेओगेल पर आधारित शाकाहारी पाक क्रीम
(सीएफ. सिज़मांस्का एट अल., 2024)
सामग्री:
- रेपसीड तेल
- ताड़ का तेल
- अलसी का तेल
- कैंडिलिला वैक्स
- सोया पेय
ओलेओगेल (100 ग्राम) निम्नानुसार तैयार किए गए थे: सबसे पहले, 3-7% कैंडेलिला मोम (डब्ल्यू / डब्ल्यू) को परिष्कृत रेपसीड और अलसी के तेल (1: 1 डब्ल्यू / डब्ल्यू) के मिश्रण में 80 ± 1 डिग्री सेल्सियस पर 10 मिनट के लिए गर्म करके फैलाया गया था पानी के स्नान में और फिर अल्ट्रासाउंड होमोजेनाइज़र UP200St (Hielscher Ultrasonics) का उपयोग करके 10 s (26 kHz, 72 W, 100% पल्स, 100% आयाम) के लिए sonication, टाइटेनियम सोनोट्रोड S26d7 से लैस। स्पष्ट, सजातीय मिश्रण को 20 ± 1 डिग्री सेल्सियस पर 24 घंटे के लिए थर्मोस्टेटिक कैबिनेट में स्थिर रूप से ठंडा किया गया था, जब तक कि उचित संरचना नहीं बन गई थी। ओलेओगेल तीन पुनरावृत्ति में प्राप्त किए गए थे।
यदि आप मेयोनेज़ के अल्ट्रासोनिक पायसीकरण में रुचि रखते हैं, तो आपको यहां नुस्खा, वीडियो और विस्तृत जानकारी मिलेगी!
अल्ट्रासोनिक Oleogel का उपयोग कर क्रीम-प्रकार इमल्शन की तैयारी
क्रीम-प्रकार ओ / डब्ल्यू (30/70 डब्ल्यू / डब्ल्यू) इमल्शन (100 ग्राम) हमारे प्रारंभिक शोध [38] में प्रक्रिया के अनुसार मामूली संशोधनों के साथ तैयार किए गए थे। दोनों एक जलीय चरण (सोयाबीन पेय जिसमें 2.6% w/w प्रोटीन होता है) और एक लिपिड चरण (ताड़ का तेल या ओलेओगेल) को 55 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया गया था और अल्ट्रासाउंड होमोजेनाइज़र UP200St (Hielscher Ultrasonics) का उपयोग करके तुरंत समरूप किया गया था। निम्नलिखित मापदंडों का उपयोग किया गया था: 100% पल्स, 80% आयाम, बीकर के मध्य भाग (200 एमएल क्षमता) में सोनोट्रोड का 15 मिमी विसर्जन। 2.5 मिनट (τ) का समरूपता समय तकनीकी परीक्षणों और प्रारंभिक परीक्षणों के परिणामों के आधार पर निर्धारित किया गया था, नमूनों के बढ़ते तापमान को ध्यान में रखते हुए (τ = 2.5 मिनट के लिए: ऊर्जा घनत्व: 69.1 ± 0.4 J∙g-1, अधिकतम तापमान: 61.0 ± 0.3 डिग्री सेल्सियस)। 0.15% (w/w) के सोडियम बेंजोएट को जीवाणुरोधी एजेंट के रूप में जलीय चरण में जोड़ा गया था।
खाद्य-ग्रेड ओलेओगल्स के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला ओलियोगेलेटर।
योजना: ©पर्टा-क्रिसन एट अल।
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सोनिकेटर UIP2000hdT ओलेओगल्स के औद्योगिक उत्पादन के लिए।
साहित्य/सन्दर्भ
- Szymanska, I.; Zbikowska, A.; Onacik-Gür, S. (2024): New Insight into Food-Grade Emulsions: Candelilla Wax-Based Oleogels as an Internal Phase of Novel Vegan Creams. Foods 2024, 13, 729.
- Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
- H. Pehlivanoglu, A. Akcicek, A.M. Can, S. Karasu, M. Demirci, M.T. Yilmaz (2021): Effect of oil type and concentration on solid fat contents and rheological properties of watery oleogels. La Rivista Italiana Delle Sostanze Grasse No 3, 2021.
- Pinto, Tiago; Martins, Artur; Pastrana, Lorenzo; Pereira, Maria; Cerqueira, Miguel (2021): Oleogel-Based Systems for the Delivery of Bioactive Compounds in Foods. Gels 7(3), 2021.
- Perta-Crisan, S.; Ursachi, C.-S, .; Chereji, B.-D.; Tolan, I.; Munteanu, F.-D. (2023): Food-Grade Oleogels: Trends in Analysis, Characterization, and Applicability. Gels 9, 386; 2023.
जानने के योग्य तथ्य
ओलेओगेल्स क्या हैं? – ओलेओगेल्स की परिभाषा
जैल एक प्रकार के कोलाइड का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसमें एक ठोस जैसा त्रि-आयामी नेटवर्क होता है, जिसमें एक तरल चरण फंस जाता है।
जेल योगों को उनके उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले विलायक के अनुसार दो प्रमुख वर्गों में विभाजित किया जा सकता है; हाइड्रोगेल उस मामले को संदर्भित करता है जहां तरल चरण पानी होता है, और ऑर्गेनोगेल (या ओलेओगेल्स) जब छितरी हुई तरल एक कार्बनिक विलायक होती है और एक ऑर्गेनोगेलेटर द्वारा संरचित होती है।
ऑर्गेनोगेल अर्ध-कठोर फॉर्मूलेशन हैं जिन्हें द्विनिरंतर प्रणाली माना जाता है, जिसमें दो चरण शामिल हैं: जेलेटर और कार्बनिक विलायक। जेलेटर, जब सांद्रता में ऑर्गेनोगेल के निर्माण में उपयोग किया जाता है <15%, may experience physical and chemical transformations that create self-assembled structures; these structures entangle with each other, forming a three-dimensional network. The organic solvent is retained and immobilized within the spaces of the gelator network. If the used solvent is a liquid oil, then the term oleogel is also appropriate for these formulations. Therefore, oleogels allow properties to be explored that hydrogels are not compatible with, such as hydrophobicity of compounds. One of the main advantages of oleogels is the possibility of carrying lipophilic bioactive compounds, which is of great utility in both pharmaceutical and food applications. The combined action between structure and health benefits supports the important role that oleogels can have in novel food products, as they can be tailored to meet the ideal properties for a food product, acting as a healthy substitute for solid fats.
Substances that gel edible oils can be roughly divided into two categories based on their molecular weight: low molecular-mass organic gelators (LMOGs), and polymeric gelators. LMOGs include mainly waxes, sterol-based gelators, fatty acid derivatives, and monoacylglycerols.
उद्योग, जहां आमतौर पर ओलियोगेल का उपयोग किया जाता है, में शामिल हैं:
- खाद्य उद्योग: ओलेओगेल का उपयोग खाद्य उत्पादों में मक्खन या मार्जरीन जैसे ठोस वसा की सामग्री को बदलने या कम करने के लिए किया जाता है। बनावट, माउथफिल और शेल्फ स्थिरता में सुधार के लिए उन्हें स्प्रेड, मार्जरीन, बेकरी उत्पादों, कन्फेक्शनरी और प्रसंस्कृत खाद्य पदार्थों में शामिल किया जा सकता है। Oleogels खाद्य योगों में स्वाद, पोषक तत्वों और कार्यात्मक अवयवों के लिए वाहक के रूप में भी काम कर सकते हैं।
- सौंदर्य प्रसाधन और व्यक्तिगत देखभाल: सौंदर्य प्रसाधन और व्यक्तिगत देखभाल उद्योग में, ओलेओगेल का उपयोग विभिन्न स्किनकेयर और बालों की देखभाल उत्पादों में किया जाता है। वे मॉइस्चराइजेशन, एमोलिएंसी और कंडीशनिंग गुण प्रदान करने के लिए क्रीम, लोशन, बाम और हेयर स्टाइलिंग उत्पादों में पाए जा सकते हैं। Oleogels गैर-चिकनाई, चिकनी अनुप्रयोग, और त्वचा या बालों को सक्रिय अवयवों की बढ़ी हुई डिलीवरी जैसे लाभ प्रदान करते हैं।
- फार्मास्यूटिकल्स: ओलेओगेल्स में दवा वितरण के लिए सामयिक योगों के रूप में दवा अनुप्रयोग हैं। वे मलहम, जैल और ट्रांसडर्मल पैच के लिए आधार के रूप में काम कर सकते हैं, त्वचा के माध्यम से नियंत्रित रिलीज और चिकित्सीय एजेंटों की बेहतर पैठ प्रदान करते हैं। ओलेओगेल्स लंबे समय तक रिलीज कैनेटीक्स, बढ़ी हुई जैव उपलब्धता और फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन में बेहतर रोगी अनुपालन जैसे लाभ प्रदान करते हैं।
- औद्योगिक और कॉस्मेटिक स्नेहक: ओलेओगेल का उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों जैसे धातु, मशीनिंग और चिकनाई ग्रीस में स्नेहक के रूप में किया जाता है। वे पारंपरिक स्नेहक की तुलना में उच्च तापीय स्थिरता, ऑक्सीकरण के प्रतिरोध और बेहतर चिकनाई जैसे फायदे प्रदान करते हैं। कॉस्मेटिक योगों में, ओलेओगेल को उनकी चिकनी, गैर-चिपचिपा बनावट और लंबे समय तक चलने वाले स्नेहन गुणों के लिए व्यक्तिगत स्नेहक और मालिश तेलों में शामिल किया जा सकता है।
Hielscher Ultrasonics से उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है प्रयोगशाला तक औद्योगिक आकार।