Oleogels: kā ultraskaņas apstrāde uzlabo Oleogel preparātus
Oleogels ir daudzpusīgi materiāli ar pielietojumu dažādās nozarēs, piedāvājot unikālas priekšrocības tekstūras, stabilitātes un funkcionalitātes ziņā. Zondes tipa ultraskaņas aparātu izmantošana ievērojami uzlabo oleogelu sintēzi un veiktspēju, padarot tos piemērotākus dažādiem rūpnieciskiem lietojumiem.
Kas ir Oleogels?
Oleogels ir daļēji cietas sistēmas, kas sastāv no eļļas fāzes, kas imobilizēta trīsdimensiju strukturējošo aģentu, piemēram, oleogelatoru vai recinātāju, tīklā. Šie strukturējošie līdzekļi palīdz radīt želejveida konsistenci eļļās, kā rezultātā tiek iegūts stabils, ziežams un bieži vien caurspīdīgs vai caurspīdīgs produkts. Oleogels atrod pielietojumus dažādās nozarēs, tostarp pārtikā, kosmētikā, farmācijā un rūpnieciskajās smērvielās, piedāvājot tādas priekšrocības kā tekstūras uzlabošana pārtikas produktos, mitrināšana ādas kopšanas līdzekļos, kontrolēta zāļu piegāde farmācijā un uzlabotas eļļošanas īpašības rūpnieciskajos un kosmētiskajos preparātos.
Kad oleogels tiek ražots, izmantojot spēcīgus ultraskaņas viļņus, process, kas pazīstams kā ultraskaņas apstrāde, šo eļļas bāzes želeju sintēze tiek uzlabota. Lasiet tālāk, kā ultraskaņas apstrādes ietekme atvieglo oleogelu veidošanos!
Sonicator UP400St oleogelu pagatavošanai.
Ultraskaņas homogneizācija atvieglo un uzlabo oleogelu formulējumu.
Oleogelu ultraskaņas sajaukšana
Ultrasonication var uzlabot oleogelu sintēzi, uzlabojot strukturējošo aģentu dispersiju un sadalījumu eļļas fāzē. Ja eļļas maisījumam, kas satur oleogelatorus, tiek piemēroti augstas intensitātes ultraskaņas viļņi, tie veicina vienmērīgu strukturējošo līdzekļu sajaukšanos un dispersiju, kā rezultātā veidojas viendabīgāks gēla tīkls. Turklāt ultraskaņas apstrāde var atvieglot mazāku un vienveidīgāku daļiņu veidošanos, kā rezultātā tiek iegūta smalkāka tekstūra un uzlabota oleogela stabilitāte. Ultraskaņas radītie kavitācijas efekti var izjaukt lielākus agregātus un veicināt mazāku, vienmērīgāk izkliedētu struktūru veidošanos gēla matricā.
Ultraskaņas tiešā dispersija oleogēla sintēzei
Dispersijas veidnes Oleogel: Tiešās dispersijas metodei ultraskaņas apstrāde tiek izmantota, lai oleogelatoru izkliedētu tieši šķidrā eļļā temperatūrā, kas pārsniedz tās kušanas temperatūru, kam seko dzesēšanas fāze, kurā želatora tīkls sacietē, iekapsulējot eļļu cietā sistēmā, tādējādi iegūstot oleogelu. Izmantojot šo tiešo ultraskaņas izkliedēšanas pieeju, gelācijas process var radīt divas atšķirīgas tīkla arhitektūras, kas atkarīgas no izmantotā strukturālā rakstura rakstura: kristalīta konformācijām vai pašmontētiem tīkliem.
Ultraskaņas emulsija Oleogel sintēzei
Emulsijas veidnes Oleogel: Ultraskaņas emulsija, izmantojot zondes tipa ultraskaņas apstrādi, piedāvā vairākas priekšrocības oleogēla sintēzei, galvenokārt nodrošinot efektīvu un vienmērīgu sajaukšanu mikronu un nano līmenī. Augstas intensitātes ultraskaņas viļņi rada intensīvas sonomehāniskas šķēres spēkus un akustisko kavitāciju, kas ūdens fāzē sadala eļļu un želatizētāju vienāda izmēra pilienos. Tas nodrošina stabilāku un viendabīgāku emulsiju, kas ir svarīgi, lai veidotos oleogēli ar vēlamo tekstūru un strukturālajām īpašībām. Turklāt ultraskaņas apstrādes lokālais sildīšanas efekts var veicināt gēlojošo vielu izšķīšanu un mijiedarbību eļļas fāzē, uzlabojot gēlošanās procesu. Tādējādi ultraskaņas emulsija atvieglo tādu oleogēlu ražošanu, kuriem piemīt izcila stabilitāte, konsistence un veiktspēja dažādos pielietojumos, tostarp pārtikas, farmācijas un kosmētikas nozarē.
Ultraskaņas homogenizators oleogēla preparātam augstas caurlaidspējas ražošanā.
Ūdens-oleogel-in-water emulsiju ultraskaņas homogenizācija
"Water-In-Oleogel-In-Water" (W / O / W) emulsijas piedāvā izcilas funkcijas, kas padara tās ideāli piemērotas lietošanai pārtikā. Piemēram, ir konstatēts, ka emulsijas "Ūdens-oleogels ūdenī" ir lielisks nesējs probiotiku piegādei un pārtikas aromātu aizsardzībai. Ultraskaņas emulgācija efektīvi sajauc ūdens un eļļainās fāzes dubultās emulsijās, t.i., W / O / W emulsijās. Ūdens pilienu iekļaušana taukaino produktu eļļas lodītēs samazina to tauku saturu. Eļļas fāzes gelēšana W / O / W emulsijās nodrošina strukturālu integritāti un mazina destabilizācijas notikumus, piemēram, ūdens pilienu saplūšanu eļļas fāzē.
Ultraskaņas apstrāde var palīdzēt formulēt ūdens-oleogela ūdenī (W / O / W) emulsijas, veicinot emulsijas komponentu dispersiju un homogenizāciju. Augstas intensitātes, zemas frekvences ultraskaņas apstrāde (frekvencēs aptuveni 20-26kHz) var sadalīt lielākus pilienus mazākos, vienveidīgākos pilienos, veicinot stabilu emulsiju veidošanos. Turklāt ultraskaņas apstrāde var uzlabot ūdens pilienu iekļaušanu eļļas fāzē un uzlabot oleogelatora dispersiju eļļas fāzē, kā rezultātā tiek panākta efektīvāka želēšana un uzlabota emulsijas stabilitāte. Turklāt, ultraskaņas apstrāde var palīdzēt kontrolēt emulsijas pilienu izmēru sadalījumu, kā rezultātā rodas emulsijas ar vēlamām īpašībām, piemēram, uzlabotu tekstūru, mutes dobumu un maņu atribūtus.
Shēma, kas attēlo dažāda veida oleogela bāzes emulsijas sistēmas.
Pētījums un attēls: ©Pinto et al., 2021
Zinātniski pierādīts: Oleogelu ultraskaņas dispersijas efektivitāte
(2022) pētīja ultraskaņas apstrādes ietekmi, izmantojot Hielscher sonikatoru UP200St, uz palmu eļļas bāzes oleogelu fizikālajām, termiskajām un strukturālajām īpašībām un uzglabāšanas stabilitāti, kas sagatavoti, izmantojot dažādas karnaubas vaska koncentrācijas (5% vai 10%), un salīdzināja ar oleogeliem, kas sagatavoti ar homogenizatoru (2000 apgr./min 10 min). Ultraskaņas apstrāde ļāva sagatavot oleogelus ar augstāku karnaubas vaska koncentrāciju (10%) un efektīvi uzlaboja palmu eļļas bāzes oleogela īpašības un stabilitāti (p < 0.05).
Oleogel lietošanai pārtikā
Protokols par Oleogel, kas ražots vegānu majonēzei
Vegānu kulinārijas krēms uz Oleogel bāzes
(sk. Szymanska et al., 2024)
Sastāvdaļas:
- rapšu eļļa
- palmu eļļa
- linsēklu eļļa
- kandelillas vasks
- sojas dzēriens
Oleogels (100 g) tika sagatavots šādi: Pirmkārt, 3–7% candelilla vasks (w / w) tika izkliedēts rafinētu rapšu un linsēklu eļļu maisījumā (1:1 w / w), karsējot 10 minūtes 80 ± 1 ° C temperatūrā ūdens vannā un pēc tam ar ultraskaņu 10 s (26 kHz, 72 W, 100% impulss, 100% amplitūda), izmantojot ultraskaņas homogenizatoru UP200St (Hielscher Ultrasonics), aprīkots ar titāna sonotrode S26d7. Dzidro, viendabīgo maisījumu statiski atdzesēja termostata skapī 24 h 20 ± 1 °C temperatūrā, līdz izveidojās pareiza struktūra. Oleogels tika iegūts trīs atkārtojumos.
Ja jūs interesē majonēzes ultraskaņas emulgācija, šeit atradīsit recepti, video un detalizētu informāciju!
Krēma tipa emulsiju sagatavošana, izmantojot ultraskaņas Oleogel
Krēma tipa O / W (30/70 w / w) emulsijas (100 g) tika sagatavotas saskaņā ar mūsu sākotnējā pētījuma procedūru [38] ar nelielām izmaiņām. Gan ūdens fāze (sojas pupu dzēriens, kas satur 2,6% w / w olbaltumvielu), gan lipīdu fāze (palmu eļļa vai oleogels) tika uzkarsēti līdz 55 ° C un nekavējoties homogenizēti, izmantojot ultraskaņas homogenizatoru UP200St (Hielscher Ultrasonics) ar frekvenci 26 kHz. Tika izmantoti šādi parametri: 100% impulss, 80% amplitūda, sonotroda iegremdēšana 15 mm vārglāzes centrālajā daļā (200 ml ietilpība). Homogenizācijas laiks 2,5 min (τ) tika noteikts, pamatojoties uz tehnoloģisko testu un iepriekšējo testu rezultātiem, ņemot vērā paraugu pieaugošo temperatūru (τ = 2,5 min: enerģijas blīvums: 69,1 ± 0,4 J∙g–1, max. temperatūra: 61,0 ± 0,3 °C). Ūdens fāzei kā antibakteriāls līdzeklis tika pievienots 0,15% (m/m) nātrija benzoāts.
Visbiežāk izmantotie oleogelatori pārtikas kvalitātes oleogeliem.
Shēma: ©Perta-Crisan et al., 2023.
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Sonicator UIP2000hdT oleogelu rūpnieciskai ražošanai.
Literatūra / Atsauces
- 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.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Kas ir Oleogels? – Oleogelu definīcija
Gēli ir koloīda veids, kas sastāv no cieta veida trīsdimensiju tīkla, kurā ir ievilkta šķidrā fāze.
Gēla preparātus var iedalīt divās galvenajās klasēs atkarībā no šķīdinātāja, ko izmanto to ražošanai; Hidrogēli attiecas uz gadījumu, kad šķidrā fāze ir ūdens, un organogels (vai oleogels), ja disperģētais šķidrums ir organisks šķīdinātājs un to strukturē organogelators.
Organogēli ir puscietas zāles, kuras uzskata par divkārši nepārtrauktām sistēmām un kuras sastāv no divām fāzēm: gēlatora un organiskā šķīdinātāja. Ja gēlojošā viela tiek izmantota organogēlu preparātos koncentrācijā, kas ir mazāka par 15 %, tajā var notikt fizikālas un ķīmiskas pārvērtības, kas rada pašorganizētas struktūras; šīs struktūras savstarpēji savijas, veidojot trīsdimensiju tīklu. Organiskais šķīdinātājs tiek aizturēts un imobilizēts gēlatora tīkla starpspēlēs. Ja izmantotais šķīdinātājs ir šķidra eļļa, tad šīm formulām ir piemērots arī termins „oleogēls”. Tādējādi oleogēli ļauj pētīt īpašības, kas nav saderīgas ar hidrogēliem, piemēram, savienojumu hidrofobitāti. Viena no galvenajām oleogēlu priekšrocībām ir spēja pārvadāt lipofīlus bioaktīvos savienojumus, kas ir ļoti noderīgi gan farmācijas, gan pārtikas nozarē. Struktūras un veselības ieguvumu savstarpējā mijiedarbība apliecina to, ka oleogēliem var būt nozīmīga loma jaunos pārtikas produktos, jo tos var pielāgot tā, lai tie atbilstu ideālajām pārtikas produkta īpašībām, darbojoties kā veselīgs cieto tauku aizvietotājs.
Vielas, kas padara pārtikas eļļas gēlojošas, var aptuveni iedalīt divās kategorijās atkarībā no to molekulmasas: zemas molekulmasas organiskie gēlojošie aģenti (LMOG) un polimērie gēlojošie aģenti. LMOG galvenokārt ietver vaskus, uz steroliem balstītus gēlojošos aģentus, taukskābju atvasinājumus un monoacilglicerīnus.
Nozares, kurās parasti izmanto oleogelus, ietver:
- Pārtikas rūpniecība: Oleogelus izmanto pārtikas produktos, lai aizstātu vai samazinātu cieto tauku, piemēram, sviesta vai margarīna, saturu. Tos var iekļaut pastas, margarīnos, maizes izstrādājumos, konditorejas izstrādājumos un pārstrādātos pārtikas produktos, lai uzlabotu tekstūru, mutes dobumu un stabilitāti plauktos. Oleogels var kalpot arī kā garšu, barības vielu un funkcionālo sastāvdaļu nesēji pārtikas preparātos.
- Kosmētika un personīgā aprūpe: Kosmētikas un personīgās higiēnas nozarē oleogels tiek izmantots dažādos ādas kopšanas un matu kopšanas līdzekļos. Tos var atrast krēmos, losjonos, balzamos un matu veidošanas līdzekļos, lai nodrošinātu mitrināšanas, mīkstināšanas un kondicionēšanas īpašības. Oleogels piedāvā tādas priekšrocības kā taukainība, vienmērīga uzklāšana un uzlabota aktīvo sastāvdaļu piegāde ādai vai matiem.
- Farmācijas: Oleogels ir farmaceitisks pielietojums kā aktuāli zāļu piegādes preparāti. Tie var kalpot par pamatu ziedēm, želejām un transdermāliem plāksteriem, nodrošinot kontrolētu izdalīšanos un uzlabotu terapeitisko līdzekļu iekļūšanu caur ādu. Oleogels piedāvā tādas priekšrocības kā ilgstošas darbības kinētika, uzlabota biopieejamība un uzlabota pacientu atbilstība farmaceitiskajiem preparātiem.
- Rūpnieciskās un kosmētiskās smērvielas: Oleogels tiek izmantots kā smērvielas rūpnieciskos lietojumos, piemēram, metālapstrādē, apstrādē un eļļošanas smērvielās. Tie piedāvā tādas priekšrocības kā augsta termiskā stabilitāte, izturība pret oksidāciju un izcila eļļošana salīdzinājumā ar parastajām smērvielām. Kosmētiskajos preparātos oleogelus var iekļaut personīgajās smērvielās un masāžas eļļās, lai nodrošinātu to gludo, nelīpošo tekstūru un ilgmūžīgās eļļošanas īpašības.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.