Oleogellar: ultratovush bilan ishlov berish oleogel formulatsiyalarini qanday yaxshilaydi
Oleogellar keng koʻlamli sanoat tarmoqlarida qoʻllanadigan koʻp maqsadli materiallar boʻlib, tekstura, barqarorlik va funksionallik jihatidan oʻziga xos afzalliklarni taqdim etadi. Zondli sonikatorlardan foydalanish oleogellarning sintezi va samaradorligini sezilarli darajada yaxshilab, ularni turli sanoat qoʻllanishlari uchun yanada mos qiladi.
Oleogellar nima?
Oleogellar oleogel hosil qiluvchi yoki gellovchi moddalar kabi struktura hosil qiluvchi moddalarning uch oʻlchamli tarmogʻi ichida harakatsizlantirilgan moy fazasidan tashkil topgan yarim qattiq tizimlardir. Ushbu struktura hosil qiluvchi moddalar moylarda gelsimon konsistensiyani yaratishga yordam beradi, natijada barqaror, surtiladigan va koʻpincha shaffof yoki yarim shaffof mahsulot hosil boʻladi. Oleogellar oziq-ovqat, kosmetika, farmatsevtika va sanoat moylash materiallari kabi turli sohalarda qoʻllanib, oziq-ovqat mahsulotlarining teksturasini yaxshilash, teri parvarishi mahsulotlarida namlash, farmatsevtikada dori vositalarini nazoratli yetkazib berish hamda sanoat va kosmetik formulatsiyalarda moylash xususiyatlarini yaxshilash kabi afzalliklarni taqdim etadi.
Oleogellar kuchli ultratovush toʻlqinlari yordamida ishlab chiqarilganda, yaʼni ultratovush bilan ishlov berish deb ataladigan jarayonda, moy asosidagi ushbu gellarning sintezi yaxshilanadi. Ultratovush bilan ishlov berish taʼsirlari oleogellarning hosil boʻlishini qanday osonlashtirishini quyida oʻqing!
UP400St sonikatori oleogellarni tayyorlash uchun.
Ultratovushli gomogenizatsiya oleogel formulatsiyalarini tayyorlashni osonlashtiradi va yaxshilaydi.
Oleogellarni ultratovush yordamida aralashtirish
Ultratovush bilan ishlov berish moy fazasi ichida struktura hosil qiluvchi moddalarning dispersiyalanishi va taqsimlanishini yaxshilash orqali oleogellar sintezini yaxshilashi mumkin. Oleogel hosil qiluvchi moddalarni oʻz ichiga olgan moy aralashmasiga yuqori intensivlikdagi ultratovush toʻlqinlari qoʻllanganda, ular struktura hosil qiluvchi moddalarning bir tekis aralashishi va dispersiyalanishiga yordam beradi, natijada bir jinsliroq gel tarmogʻi hosil boʻladi. Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berish kichikroq va oʻlchami bir xilroq zarrachalarning hosil boʻlishini osonlashtirishi mumkin, bu esa oleogelning teksturasini mayinlashtiradi va barqarorligini yaxshilaydi. Ultratovush hosil qiladigan kavitatsiya taʼsirlari yirikroq agregatlarni parchalashi va gel matritsasi ichida kichikroq, yanada bir tekis dispersiyalangan strukturalarning hosil boʻlishiga yordam berishi mumkin.
Oleogel sintezi uchun ultratovush yordamida bevosita dispersiyalash
Dispersiya asosida shakllantirilgan oleogel: Bevosita dispersiyalash usulida oleogel hosil qiluvchi moddani uning erish nuqtasidan yuqori haroratlarda toʻgʻridan-toʻgʻri suyuq moyga dispersiyalash uchun ultratovush bilan ishlov berish qoʻllanadi. Shundan keyingi sovitish bosqichida gel hosil qiluvchi moddaning tarmogʻi qotib, moyni qattiq karkas ichiga qamrab oladi va shu tariqa oleogel hosil boʻladi. Ultratovush yordamida bevosita dispersiyalashning ushbu yondashuvi qoʻllanganda, gellanish jarayoni ishlatilgan struktura hosil qiluvchi moddaning tabiatiga qarab ikki xil tarmoq arxitekturasini hosil qilishi mumkin: kristallit konfiguratsiyalari yoki oʻz-oʻzidan yigʻiladigan tarmoqlar.
Oleogel sintezi uchun ultratovushli emulsiya
Emulsiya asosida shakllantirilgan oleogel: Zondli ultratovush bilan ishlov berish orqali hosil qilinadigan ultratovushli emulsiya oleogel sintezi uchun bir qancha afzalliklarni taqdim etadi, eng avvalo, mikron va nano darajasida samarali hamda izchil aralashtirishni taʼminlaydi. Yuqori intensivlikdagi ultratovush toʻlqinlari kuchli sonomexanik siljish kuchlari va akustik kavitatsiyani hosil qiladi; ular suvli fazadagi moy va gel hosil qiluvchi moddani bir xil oʻlchamli tomchilarga ajratadi. Bu yanada barqaror va bir jinsli emulsiyaga olib keladi, bu esa kerakli tekstura va strukturaviy xususiyatlarga ega oleogellarning hosil boʻlishi uchun muhimdir. Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berishning mahalliy qizdirish taʼsiri moy fazasi ichida gel hosil qiluvchi moddalarning erishi va oʻzaro taʼsirini kuchaytirib, gellanish jarayonini yaxshilashi mumkin. Natijada ultratovushli emulsiya oziq-ovqat, farmatsevtika va kosmetika kabi turli qoʻllanishlarda ustun barqarorlik, konsistensiya va samaradorlikka ega oleogellarni ishlab chiqarishni osonlashtiradi.
Yuqori unumli ishlab chiqarishda oleogel formulatsiyalarini tayyorlash uchun ultratovushli gomogenizator.
Suv–oleogel–suv emulsiyalarini ultratovush yordamida gomogenizatsiyalash
Suv–oleogel–suv (W/O/W) emulsiyalari ularni oziq-ovqat sohasida qoʻllash uchun ideal qiladigan ajoyib funksional xususiyatlarni taqdim etadi. Masalan, suv–oleogel–suv emulsiyalari probiotiklarni yetkazib berish va oziq-ovqat aromalarini saqlash uchun juda yaxshi tashuvchi ekanligi aniqlangan. Ultratovushli emulsifikatsiya suvli va moyli fazalarni qoʻsh emulsiyalarga, yaʼni W/O/W emulsiyalariga samarali aralashtiradi. Yogʻli mahsulotlarning moy globulalari ichiga suvli tomchilarni kiritish ulardagi yogʻ miqdorini kamaytiradi. W/O/W emulsiyalarida moy fazasining gellanishi strukturaviy yaxlitlikni taʼminlaydi va moy fazasi ichida suv tomchilarining qoʻshilib ketishi kabi beqarorlashuv hodisalarini kamaytiradi.
Ultratovush bilan ishlov berish emulsiya tarkibiy qismlarining dispersiyalanishi va gomogenizatsiyalanishini osonlashtirish orqali suv–oleogel–suv (W/O/W) emulsiyalarini tayyorlashga yordam berishi mumkin. Yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush bilan ishlov berish (taxminan 20–26kHz chastotalarda) yirikroq tomchilarni kichikroq va oʻlchami bir xilroq tomchilarga parchalab, barqaror emulsiyalar hosil boʻlishiga yordam berishi mumkin. Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berish suvli tomchilarning moy fazasiga kiritilishini kuchaytirishi va moy fazasi ichida oleogel hosil qiluvchi moddaning dispersiyalanishini yaxshilashi mumkin, bu esa samaraliroq gellanishga va emulsiya barqarorligining oshishiga olib keladi. Shuningdek, ultratovush bilan ishlov berish emulsiya tomchilarining oʻlcham boʻyicha taqsimlanishini nazorat qilishga yordam berishi mumkin, natijada teksturasi, ogʻizda sezilishi va sensor xususiyatlari yaxshilangan, kerakli xususiyatlarga ega emulsiyalar hosil boʻladi.
Oleogel asosidagi emulsiya tizimlarining turli turlarini aks ettiruvchi sxema.
Tadqiqot va tasvir: ©Pinto et al., 2021
Ilmiy jihatdan tasdiqlangan: oleogellarni ultratovush yordamida dispersiyalash samaradorligi
Noonim et al. (2022) Hielscher UP200St sonikatori yordamida ultratovush bilan ishlov berishning turli karnauba mumi konsentratsiyalari (5% yoki 10%) bilan tayyorlangan palma moyi asosidagi oleogellarning fizik, termik va strukturaviy xususiyatlari hamda saqlashdagi barqarorligiga taʼsirini oʻrgandilar va ularni gomogenizator yordamida tayyorlangan oleogellar (10 min davomida 2000 rpm) bilan taqqosladilar. Ultratovush bilan ishlov berish karnauba mumi konsentratsiyasi yuqoriroq boʻlgan (10%) oleogellarni tayyorlash imkonini berdi va palma moyi asosidagi oleogelning xususiyatlari hamda barqarorligini samarali yaxshiladi (p < 0,05).
Oziq-ovqatda qoʻllash uchun oleogel
Vegan mayonez uchun ishlab chiqariladigan oleogelni tayyorlash protokoli
Oleogel asosidagi vegan pazandachilik qaymogʻi
(qarang: Szymanska et al., 2024)
Tarkibiy qismlar:
- raps moyi
- palma moyi
- zigʻir moyi
- kandelilla mumi
- soya ichimligi
Oleogellar (100 g) quyidagicha tayyorlandi: avval 3–7% kandelilla mumi (w/w) tozalangan raps va zigʻir moylari aralashmasida (1:1 w/w) suv hammomida 80 ± 1 °C haroratda 10 min davomida qizdirish, soʻngra titan sonotrod S26d7 bilan jihozlangan UP200St ultratovushli gomogenizator (Hielscher Ultrasonics) yordamida 10 s davomida ultratovush bilan ishlov berish (26 kHz, 72 W, 100% impuls, 100% amplituda) orqali dispersiyalandi. Shaffof, bir jinsli aralashma kerakli struktura hosil boʻlguncha termostatik shkafda 20 ± 1 °C haroratda 24 h davomida harakatsiz holatda sovitildi. Oleogellar uch marta takrorlash orqali olindi.
Mayonezni ultratovush yordamida emulsifikatsiyalash sizni qiziqtirsa, retsept, video va batafsil maʼlumotni shu yerda topasiz!
Ultratovush yordamida tayyorlangan oleogeldan foydalanib qaymoqsimon emulsiyalar tayyorlash
Qaymoqsimon O/W (30/70 w/w) emulsiyalar (100 g) dastlabki tadqiqotimizdagi [38] usulga muvofiq, kichik oʻzgartirishlar bilan tayyorlandi. Suvli faza (tarkibida 2,6% w/w oqsil boʻlgan soya ichimligi) ham, lipid faza (palma moyi yoki oleogel) ham oldindan 55 °C gacha qizdirildi va darhol 26 kHz chastotali UP200St ultratovushli gomogenizator (Hielscher Ultrasonics) yordamida gomogenizatsiyalandi. Quyidagi parametrlar qoʻllandi: 100% impuls, 80% amplituda, sonotrodning stakan markaziy qismiga (sigʻimi 200 mL) 15 mm chuqurlikda botirilishi. 2,5 min gomogenizatsiya vaqti (τ) namunalarning ortib borayotgan haroratini hisobga olgan holda texnologik sinovlar va dastlabki sinovlar natijalari asosida belgilandi (τ = 2,5 min uchun: energiya zichligi: 69,1 ± 0,4 J∙g–1, maks. harorat: 61,0 ± 0,3 °C). Suvli fazaga antibakterial vosita sifatida 0,15% (w/w) natriy benzoat qoʻshildi.
Oziq-ovqat uchun yaroqli oleogellar uchun eng koʻp qoʻllanadigan oleogel hosil qiluvchi moddalar.
Sxema: ©Perta-Crisan et al., 2023.
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
UIP2000hdT sonikatori oleogellarni sanoat miqyosida ishlab chiqarish uchun.
Adabiyotlar / Manbalar
- 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.
Bilishga arziydigan faktlar
Oleogellar nima? – Oleogellarning taʼrifi
Gellar ichida suyuq faza qamalgan, qattiq jismga oʻxshash uch oʻlchamli tarmoqdan tashkil topgan kolloid turidir.
Gel formulatsiyalarini ularni ishlab chiqarishda qoʻllanadigan erituvchiga qarab ikkita asosiy sinfga boʻlish mumkin; suyuq faza suv boʻlsa, ular gidrogellar, dispersiyalangan suyuqlik organik erituvchi boʻlib, organogel hosil qiluvchi modda yordamida strukturalangan boʻlsa, organogellar (yoki oleogellar) deb ataladi.
Organogellar ikki uzluksiz fazali tizimlar deb qaraladigan yarim qattiq formulatsiyalar boʻlib, ikkita fazadan: gel hosil qiluvchi modda va organik erituvchidan tashkil topadi. Organogel formulatsiyalarida 15% dan kam konsentratsiyalarda ishlatilganda, gel hosil qiluvchi modda oʻz-oʻzidan yigʻiladigan strukturalarni hosil qiluvchi fizik va kimyoviy oʻzgarishlarga uchrashi mumkin; bu strukturalar bir-biri bilan chirmashib, uch oʻlchamli tarmoq hosil qiladi. Organik erituvchi gel hosil qiluvchi modda tarmogʻidagi boʻshliqlar ichida saqlanib, harakatsizlantiriladi. Agar ishlatilgan erituvchi suyuq moy boʻlsa, ushbu formulatsiyalar uchun oleogel atamasi ham mos keladi. Shuning uchun oleogellar gidrogellarga mos kelmaydigan xususiyatlarni, masalan, birikmalarning gidrofobligini oʻrganish imkonini beradi. Oleogellarning asosiy afzalliklaridan biri lipofil biofaol birikmalarni tashish imkoniyati boʻlib, bu ham farmatsevtikada, ham oziq-ovqat sohasida juda foydalidir. Struktura va sogʻliq uchun foydalarning birgalikdagi taʼsiri oleogellarning yangi oziq-ovqat mahsulotlarida muhim rol oʻynashi mumkinligini asoslaydi, chunki ularni oziq-ovqat mahsuloti uchun ideal xususiyatlarga moslashtirish va qattiq yogʻlarning sogʻlom oʻrnini bosuvchi sifatida qoʻllash mumkin.
Isteʼmol qilinadigan moylarni gellaydigan moddalarni molekulyar massasiga qarab taxminan ikki toifaga boʻlish mumkin: past molekulyar massali organik gel hosil qiluvchi moddalar (LMOGs) va polimer gel hosil qiluvchi moddalar. LMOGs asosan mumlar, sterol asosidagi gel hosil qiluvchi moddalar, yogʻ kislotasi hosilalari va monoatsilglitserollarni oʻz ichiga oladi.
Oleogellar keng qoʻllanadigan sanoat tarmoqlari quyidagilarni oʻz ichiga oladi:
- Oziq-ovqat sanoati: Oleogellar oziq-ovqat mahsulotlarida sariyogʻ yoki margarin kabi qattiq yogʻlarning oʻrnini bosish yoki ularning miqdorini kamaytirish uchun qoʻllanadi. Tekstura, ogʻizda sezilish va saqlashdagi barqarorlikni yaxshilash uchun ularni surtmalar, margarinlar, nonvoylik mahsulotlari, qandolat mahsulotlari va qayta ishlangan oziq-ovqat mahsulotlariga qoʻshish mumkin. Oleogellar oziq-ovqat formulatsiyalarida taʼm-aroma beruvchi moddalar, ozuqa moddalari va funksional tarkibiy qismlar uchun tashuvchi sifatida ham xizmat qilishi mumkin.
- Kosmetika va shaxsiy parvarish: Kosmetika va shaxsiy parvarish sanoatida oleogellar teri va soch parvarishi uchun turli mahsulotlarda qoʻllanadi. Namlash, yumshatish va parvarishlash xususiyatlarini taʼminlash uchun ular kremlar, losonlar, balzamlar va soch turmaklash mahsulotlari tarkibida boʻlishi mumkin. Oleogellar yogʻli hissiyot qoldirmaslik, bir tekis surtilish va faol tarkibiy qismlarni teri yoki sochga yaxshiroq yetkazib berish kabi afzalliklarni taqdim etadi.
- Farmatsevtika: Oleogellar farmatsevtikada dori vositalarini yetkazib berish uchun mahalliy qoʻllanadigan formulatsiyalar sifatida ishlatiladi. Ular malhamlar, gellar va transdermal plastirlar uchun asos boʻlib xizmat qilishi, terapevtik vositalarning nazoratli ajralib chiqishini va teri orqali yaxshiroq oʻtishini taʼminlashi mumkin. Oleogellar farmatsevtik formulatsiyalarda uzaytirilgan ajralib chiqish kinetikasi, oshirilgan biologik oʻzlashtirilish va bemorlarning davolash koʻrsatmalariga yaxshiroq rioya qilishi kabi afzalliklarni taqdim etadi.
- Sanoat va kosmetik moylash materiallari: Oleogellar metallga ishlov berish, mexanik ishlov berish va quyuq moylash materiallari kabi sanoat qoʻllanishlarida moylash materiali sifatida ishlatiladi. Ular anʼanaviy moylash materiallariga nisbatan yuqori termik barqarorlik, oksidlanishga chidamlilik va ustun moylash qobiliyati kabi afzalliklarni taqdim etadi. Kosmetik formulatsiyalarda oleogellar silliq, yopishmaydigan teksturasi va uzoq davom etadigan moylash xususiyatlari tufayli intim lubrikantlar va massaj moylariga qoʻshilishi mumkin.
Hielscher Ultrasonics yuqori samarali ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya oʻlchamidan tortib sanoat oʻlchamigacha ishlab chiqaradi.