Oleogels: Sonication Oleogel Formülasyonlarını Nasıl İyileştirir?
Oleojeller, doku, stabilite ve işlevsellik açısından benzersiz faydalar sunan, çok çeşitli endüstrilerde uygulamaları olan çok yönlü malzemelerdir. Prob tipi sonikatörlerin kullanılması, oleogellerin sentezini ve performansını önemli ölçüde artırır ve onları çeşitli endüstriyel uygulamalar için daha uygun hale getirir.
Oleogel nedir?
Oleojeller, oleojelatörler veya jelleştirici maddeler gibi üç boyutlu bir yapılandırma maddeleri ağı içinde hareketsiz hale getirilmiş bir yağ fazından oluşan yarı katı sistemlerdir. Bu yapılandırıcı maddeler, yağlarda jel benzeri bir kıvam oluşturmaya yardımcı olarak kararlı, sürülebilir ve genellikle şeffaf veya yarı saydam bir ürün elde edilmesini sağlar. Oleojeller, gıda, kozmetik, ilaç ve endüstriyel yağlayıcılar dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde uygulamalar bulur ve gıda ürünlerinde doku iyileştirme, cilt bakım ürünlerinde nemlendirme, farmasötiklerde kontrollü ilaç dağıtımı ve endüstriyel ve kozmetik formülasyonlarda gelişmiş yağlama özellikleri gibi faydalar sunar.
Oleojeller, sonikasyon olarak bilinen bir işlem olan güçlü ultrason dalgaları kullanılarak üretildiğinde, bu yağ bazlı jellerin sentezi geliştirilir. Sonikasyonun etkilerinin oleogel oluşumunu nasıl kolaylaştırdığını aşağıda okuyun!
Sonikatör UP400ST oleogellerin hazırlanması için.
Ultrasonik homojenizasyon, oleogellerin formülasyonunu kolaylaştırır ve geliştirir.
Oleojellerin Ultrasonik Karıştırılması
Ultrasonikasyon, yağ fazı içindeki yapılandırma ajanlarının dağılımını ve dağılımını artırarak oleojellerin sentezini geliştirebilir. Oleojelatörleri içeren yağ karışımına yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları uygulandığında, yapılandırıcı ajanların homojen bir şekilde karıştırılmasını ve dağılmasını teşvik ederek daha homojen bir jel ağına yol açar. Ek olarak, sonikasyon, daha küçük ve daha düzgün parçacıkların oluşumunu kolaylaştırabilir, bu da oleojelin daha ince dokusu ve gelişmiş stabilitesi ile sonuçlanır. Ultrason tarafından üretilen kavitasyon etkileri, daha büyük agregaları bozabilir ve jel matrisi içinde daha küçük, daha eşit dağılmış yapıların oluşumunu teşvik edebilir.
Oleojel Sentezi için Ultrasonik Doğrudan Dispersiyon
Dispersiyon Şablonlu Oleojel: Doğrudan dispersiyon yöntemi için, sonikasyon, oleojelatörü erime noktasını aşan sıcaklıklarda doğrudan sıvı yağa dağıtmak için kullanılır, ardından jelatör ağının katılaştığı, yağı katı bir çerçeve içinde kapsüllediği ve böylece oleojeli elde ettiği bir soğutma aşaması gelir. Bu doğrudan ultrasonik dispersiyon yaklaşımını kullanarak, jelleşme işlemi, kullanılan yapının doğasına bağlı olarak iki farklı ağ mimarisi üretebilir: kristalit konformasyonları veya kendi kendine monte edilmiş ağlar.
Oleogel Sentezi için Ultrasonik Emülsiyon
Emülsiyon Şablonlu Oleogel: Prob tipi sonikasyon kullanan ultrasonik emülsiyon, öncelikle mikron ve nano düzeyde verimli ve tutarlı karıştırma sağlayarak oleojel sentezi için çeşitli avantajlar sunar. Yüksek yoğunluklu ultrasonik dalgalar, sulu fazdaki yağı ve jelatörü eşit büyüklükte damlacıklara ayıran yoğun sonomekanik kesme kuvvetleri ve akustik kavitasyon oluşturur. Bu, arzu edilen doku ve yapısal özelliklere sahip oleojellerin oluşumu için önemli olan daha kararlı ve homojen bir emülsiyona yol açar. Ek olarak, sonikasyonun lokalize ısıtma etkisi, jelleşme sürecini iyileştirerek jelatörlerin yağ fazı içindeki çözünmesini ve etkileşimini artırabilir. Sonuç olarak, ultrasonik emülsiyon, gıda, ilaç ve kozmetik dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda üstün stabilite, tutarlılık ve performansa sahip oleojellerin üretimini kolaylaştırır.
Yüksek verimli üretimde oleojel formülasyonu için ultrasonik homojenizatör.
Su-In-Oleogel-Su-Su-Emülsiyonlarının Ultrasonik Homojenizasyonu
Su-In-Oleogel-In-Water (W/O/W) emülsiyonları, onları gıda uygulamaları için ideal kılan olağanüstü işlevler sunar. Örneğin, Su-İçinde-Oleojel-Su-emülsiyonlarının probiyotikler vermek ve gıda aromalarını korumak için harika bir taşıyıcı olduğu bulunmuştur. Ultrasonik emülsifikasyon, sulu ve yağlı fazları çift emülsiyonlara, yani W / O / W emülsiyonlarına verimli bir şekilde karıştırır. Yağlı ürünlerin yağ globüllerine sulu damlacıkların dahil edilmesi, yağ içeriğini azaltır. W/O/W emülsiyonlarında yağ fazının jelleşmesi, yapısal bütünlük sağlar ve yağ fazı içinde su damlacığı birleşmesi gibi kararsızlık olaylarını azaltır.
Sonikasyon, emülsiyon bileşenlerinin dağılmasını ve homojenizasyonunu kolaylaştırarak Su-İçinde-Oleojel-Su-(W / O / W) emülsiyonlarının formülasyonuna yardımcı olabilir. Yüksek yoğunluklu, düşük frekanslı sonikasyon (yaklaşık 20-26kHz frekanslarında) daha büyük damlacıkları daha küçük, daha düzgün damlacıklara parçalayarak kararlı emülsiyonların oluşumunu teşvik edebilir. Ek olarak, sonikasyon, sulu damlacıkların yağ fazına dahil edilmesini artırabilir ve oleojelatörün yağ fazı içindeki dağılımını iyileştirebilir, bu da emülsiyonun daha verimli jelleşmesine ve gelişmiş stabilitesine yol açabilir. Ayrıca, sonikasyon, emülsiyon damlacıklarının boyut dağılımını kontrol etmeye yardımcı olabilir, bu da gelişmiş doku, ağız hissi ve duyusal özellikler gibi arzu edilen özelliklere sahip emülsiyonlarla sonuçlanır.
Farklı tipteki oleojel bazlı emülsiyon sistemlerini temsil eden şema.
Çalışma ve görsel: ©Pinto ve ark., 2021
Bilimsel olarak kanıtlanmış: oleojellerin ultrasonik dispersiyonunun etkinliği
Noonim ve ark. (2022), Hielscher sonicator UP200St kullanılarak sonikasyonun, farklı konsantrasyonlarda karnauba mumu (%5 veya ) kullanılarak hazırlanan palmiye yağı bazlı oleojellerin fiziksel, termal ve yapısal özellikleri ve depolama stabilitesi üzerindeki etkisini araştırdı ve bir homojenizatör ile hazırlanan oleojellerle karşılaştırıldı (10 dakika boyunca 2000 rpm). Sonikasyon, daha yüksek karnauba balmumu konsantrasyonuna (% 10) sahip oleojellerin hazırlanmasına izin verdi ve hurma yağı bazlı oleojelin özelliklerini ve stabilitesini etkili bir şekilde geliştirdi (p < 0.05).
Gıda Uygulamaları için Oleogel
Vegan Mayonez için üretilen bir Oleogel için protokol
Oleogel bazlı Vegan Mutfak Kreması
(bkz. Szymanska ve diğerleri, 2024)
Malzemeler:
- kolza tohumu yağı
- palmiye yağı
- keten tohumu yağı
- Kandelilla Mumu
- Soya içeceği
Oleojeller (100 g) şu şekilde hazırlandı: İlk olarak,% 3-7 kandelilla mumu (a / a), rafine kolza tohumu ve keten tohumu yağlarının (1: 1 a w / w) bir karışımında 80 ± 1 ° C'de 10 dakika ısıtılarak dağıtıldı bir su banyosunda ve daha sonra ultrason homojenizatör UP200St (Hielscher Ultrasonics) kullanılarak 10 saniye (26 kHz, 72 W,% 100 darbe,% 100 genlik) sonikasyon, titanyum sonotrot S26d7 ile donatılmıştır. Berrak, homojen karışım, uygun yapı oluşana kadar 20 ± 1 °C'de 24 saat boyunca termostatik bir kabin içinde statik olarak soğutuldu. Oleojeller üç tekrarda elde edildi.
Mayonezin ultrasonik emülsifikasyonu ile ilgileniyorsanız, tarifi, videoyu ve detaylı bilgileri burada bulacaksınız!
Ultrasonik Oleogel Kullanılarak Krem Tipi Emülsiyonların Hazırlanması
Krem tipi O/W (30/70 w/w) emülsiyonları (100 g), ön araştırmamızdaki [38] prosedüre göre hafif modifikasyonlarla hazırlandı. Hem sulu faz (ağırlıkça %2,6 protein içeren soya fasulyesi içeceği) hem de lipit faz (palmiye yağı veya oleojel) 55 °C'ye kadar önceden ısıtıldı ve 26 kHz frekanslı ultrason homojenizatör UP200St (Hielscher Ultrasonics) kullanılarak hemen homojenize edildi. Aşağıdaki parametreler kullanıldı:% 100 darbe,% 80 genlik,% 15 sonotrotun beherin orta kısmına daldırılması (200 mL kapasite). 2,5 dk (τ) homojenizasyon süresi, numunelerin artan sıcaklığı dikkate alınarak, teknolojik testlerin ve ön testlerin sonuçlarına dayanarak belirlenmiştir (τ = 2,5 dk için: enerji yoğunluğu: 69,1 ± 0,4 J∙g–1, maks. sıcaklık: 61,0 ± 0,3 °C). Sulu faza antibakteriyel bir ajan olarak %0.15 (a/a) sodyum benzoat ilave edildi.
Gıda sınıfı oleogeller için en yaygın olarak kullanılan oleojelatörler.
Şema: ©Perta-Crisan ve diğerleri, 2023.
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Sonikatör UIP2000hdT oleogellerin endüstriyel üretimi için.
Literatür / Referanslar
- 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.
Bilmeye Değer Gerçekler
Oleogel nedir? – Oleojellerin Tanımı
Jeller, içinde sıvı bir fazın hapsedildiği katı benzeri üç boyutlu bir ağdan oluşan bir kolloid türünü temsil eder.
Jel formülasyonları, üretimleri için kullanılan çözücüye göre iki ana sınıfa ayrılabilir; Hidrojeller, sıvı fazın su olduğu durumu ve dağılmış sıvının organik bir çözücü olduğu ve bir organojelatör tarafından yapılandırıldığı organojelleri (veya oleogelleri) ifade eder.
Organojeller, iki fazdan oluşan, iki sürekli sistemler olarak kabul edilen yarı sert formülasyonlardır: jelatör ve organik çözücü. Jelatör, organojellerin formülasyonunda aşağıdaki konsantrasyonlarda kullanıldığında <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.
Oleojellerin yaygın olarak kullanıldığı endüstriler şunları içerir:
- Gıda Endüstrisi: Oleojeller, gıda ürünlerinde tereyağı veya margarin gibi katı yağların içeriğini değiştirmek veya azaltmak için kullanılır. Doku, ağız hissini ve raf stabilitesini iyileştirmek için sürülebilir ürünlere, margarinlere, unlu mamullere, şekerlemelere ve işlenmiş gıdalara dahil edilebilirler. Oleojeller ayrıca gıda formülasyonlarındaki tatlar, besinler ve fonksiyonel bileşenler için taşıyıcı görevi görebilir.
- Kozmetik ve Kişisel Bakım: Kozmetik ve kişisel bakım endüstrisinde, oleojeller çeşitli cilt bakımı ve saç bakım ürünlerinde kullanılmaktadır. Nemlendirme, yumuşatma ve yumuşatma özellikleri sağlamak için kremlerde, losyonlarda, balsamlarda ve saç şekillendirme ürünlerinde bulunabilirler. Oleojeller, yağlanmama, pürüzsüz uygulama ve aktif bileşenlerin cilde veya saça daha iyi verilmesi gibi avantajlar sunar.
- Ilaç: Oleojeller, ilaç dağıtımı için topikal formülasyonlar olarak farmasötik uygulamalara sahiptir. Merhemler, jeller ve transdermal yamalar için baz görevi görebilirler, bu da terapötik ajanların deriden kontrollü salınımını ve daha iyi penetrasyonunu sağlar. Oleojeller, farmasötik formülasyonlarda uzun süreli salım kinetiği, gelişmiş biyoyararlanım ve gelişmiş hasta uyumu gibi avantajlar sunar.
- Endüstriyel ve Kozmetik Yağlar: Oleojeller, metal işleme, işleme ve yağlama gresleri gibi endüstriyel uygulamalarda yağlayıcı olarak kullanılır. Geleneksel yağlayıcılara kıyasla yüksek termal kararlılık, oksidasyona karşı direnç ve üstün kayganlık gibi avantajlar sunarlar. Kozmetik formülasyonlarda oleojeller, pürüzsüz, yapışkan olmayan dokuları ve uzun süreli yağlama özellikleri nedeniyle kişisel yağlayıcılara ve masaj yağlarına dahil edilebilir.
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.