PL244163B1 - Sposób kapsułkowania beta-glukanu oraz mikrokapsułka z beta-glukanem - Google Patents
Sposób kapsułkowania beta-glukanu oraz mikrokapsułka z beta-glukanem Download PDFInfo
- Publication number
- PL244163B1 PL244163B1 PL432593A PL43259320A PL244163B1 PL 244163 B1 PL244163 B1 PL 244163B1 PL 432593 A PL432593 A PL 432593A PL 43259320 A PL43259320 A PL 43259320A PL 244163 B1 PL244163 B1 PL 244163B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glucan
- beta
- solution
- protein
- temperature
- Prior art date
Links
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 title claims abstract description 77
- FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](OC2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 claims abstract description 13
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 13
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 15
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 14
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 12
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 11
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Substances CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims description 7
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 7
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims description 7
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 claims description 6
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 claims description 6
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims description 5
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 claims description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 4
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 4
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 claims description 4
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims description 4
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims description 4
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 4
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 4
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 4
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 4
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 4
- 229940029339 inulin Drugs 0.000 claims description 4
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 3
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 3
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229940105329 carboxymethylcellulose Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims description 2
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims description 2
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 claims description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 claims description 2
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 2
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 2
- 229960000292 pectin Drugs 0.000 claims description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 2
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 claims description 2
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical group 0.000 claims 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 15
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 3
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 3
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 3
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 2
- 244000288157 Passiflora edulis Species 0.000 description 2
- 235000000370 Passiflora edulis Nutrition 0.000 description 2
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 2
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 238000005354 coacervation Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- RDDUUHBRMWYBJX-UHFFFAOYSA-N 4-oct-1-enoxy-4-oxobutanoic acid Chemical compound CCCCCCC=COC(=O)CCC(O)=O RDDUUHBRMWYBJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUOCOOQWZHQBJI-UHFFFAOYSA-N 4-oct-7-enoxy-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)OCCCCCCC=C GUOCOOQWZHQBJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical class O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- ACTIUHUUMQJHFO-UHFFFAOYSA-N Coenzym Q10 Natural products COC1=C(OC)C(=O)C(CC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)C)=C(C)C1=O ACTIUHUUMQJHFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 244000188472 Ilex paraguariensis Species 0.000 description 1
- 235000003368 Ilex paraguariensis Nutrition 0.000 description 1
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 1
- OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N N-Pteroyl-L-glutaminsaeure Natural products C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000218996 Passiflora Species 0.000 description 1
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 1
- 240000007651 Rubus glaucus Species 0.000 description 1
- 235000011034 Rubus glaucus Nutrition 0.000 description 1
- 235000009122 Rubus idaeus Nutrition 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 229930003471 Vitamin B2 Natural products 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 108010050181 aleurone Proteins 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 description 1
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 description 1
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 description 1
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 1
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 235000017471 coenzyme Q10 Nutrition 0.000 description 1
- ACTIUHUUMQJHFO-UPTCCGCDSA-N coenzyme Q10 Chemical compound COC1=C(OC)C(=O)C(C\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CCC=C(C)C)=C(C)C1=O ACTIUHUUMQJHFO-UPTCCGCDSA-N 0.000 description 1
- 229940110767 coenzyme Q10 Drugs 0.000 description 1
- 230000000112 colonic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 208000010643 digestive system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000006806 disease prevention Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 1
- 239000005428 food component Substances 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002429 large intestine Anatomy 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002417 nutraceutical Substances 0.000 description 1
- 235000021436 nutraceutical agent Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000291 postprandial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010408 potassium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000737 potassium alginate Substances 0.000 description 1
- MZYRDLHIWXQJCQ-YZOKENDUSA-L potassium alginate Chemical compound [K+].[K+].O1[C@@H](C([O-])=O)[C@@H](OC)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C([O-])=O)O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O MZYRDLHIWXQJCQ-YZOKENDUSA-L 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 description 1
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 1
- 229940100486 rice starch Drugs 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 description 1
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 1
- 239000007966 viscous suspension Substances 0.000 description 1
- 235000019164 vitamin B2 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011716 vitamin B2 Substances 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób kapsułkowania beta-glukanu, zwłaszcza pochodzenia zbożowego, obejmujący etap łączenia w roztworze wodnym cząsteczek beta-glukanu z substancją kapsułkującą wybraną z grupy obejmującej polisacharyd, białko lub błonnik pokarmowy, lub mieszaninę polisacharydu i białka sieciowaną czynnikiem sieciującym obniżającym pH a następnie suszenie pozyskanej kompozycji do postaci proszku z mikrokapsułek. Przedmiotem zgłoszenia jest również mikrokapsułka wytworzona powyższym sposobem.
Description
Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy nowego sposobu mikrokapsułkowania beta-glukanu w celu zwiększenia jego potencjalnych zastosowań w żywności dzięki ograniczeniu właściwości beta-glukanu do tworzenia lepkich roztworów.
Beta-glukan to polisacharyd zbudowany z monomerów D-glukozy połączonych wiązaniami β-glikozydowymi. Zaliczany jest do rozpuszczalnych frakcji błonnika pokarmowego, choć istnieją beta -glukany nierozpuszczalne w wodzie. Posiada szerokie właściwości prozdrowotne. W zależności od źródła (inne wiązania, masa cząsteczkowa) wykazuje różnorodne właściwości technologiczne jak i wykazuje odmienną aktywność biologiczną, a co za tym idzie zróżnicowany wpływ na zdrowie oraz inne możliwości zastosowań technologicznych. Jego źródłem są zboża (wiązania β-(1,3), β-(1-4)), drożdże (wiązania β-(1,3), β-(1-6)), grzyby (wiązania linearne i nielinearne β-(1,3)), bakterie (wiązania β-(1,3), β-(1-6)), a także algi (wiązania β-(1,3), β-(1-6) lub nierozgałęzione β-(1,3)) (Sonck, E., Stuyven, E., Goddeeris, B., & Cox, E. (2010). The effect of β-glucans on porcine leukocytes. Veterinary Immunology and Immunopathology, 135(3-4), 199-207; Zhu, F., Du, B., &Xu, B. (2016). A critical review on production and industrial applications of beta-glucans. Food Flydrocolloids, 52, 275-288). Beta-glukany posiadające wiązanie β-(1,3) wykazują właściwości immunomodulujące.
Skupiając się na zbożowym beta-glukanie, największa jego ilość znajduje się w warstwie aleuronowej oraz w bielmie ziarniaków owsa i jęczmienia. Z punktu widzenia technologicznego jest on hydrokoloidem, ma zdolność tworzenia żelu, dzięki czemu stabilizuje układy dyspersyjne np. emulsje, jest dobrze rozpuszczalny w wodzie przez co zwiększa lepkość wodnych roztworów, w wyniku czego można modyfikować właściwości reologiczne żywności. Zbożowy beta-glukan łączy w sobie właściwości emulgatora, stabilizatora i zagęszczacza, przez co jego zakres zastosowań jest duży (Lazaridou, A., & Biliaderis, C. G. (2007). Molecular aspects of cereal β-glucan functionality: Physical properties, technological applications and physiological effects. Journal of Cereal Science, 46(2), 101-118; Veverka, M., Dubaj, T., Veverkova, E.,& Śimon, P. (2018). Natural oil emulsions stabilized by β-glucan gel. Colloids and Surfaces a: Physicochemical and Engineering Aspects, 537, 390-398).
Jeżeli chodzi o właściwości prozdrowotne to wykazuje on działania obniżające poposiłkową glikemię, a także obniżające poziom cholesterolu we krwi. W Rozporządzeniu Komisji (UE) nr 432/2012 zawarte są dwa oświadczenia zdrowotne odnoszące się do beta-glukanów z owsa i jęczmienia, mówiące właśnie o tym działaniu. Jako frakcja błonnika pokarmowego pomaga także w utrzymaniu prawidłowej masy ciała. Ponadto, beta-glukan w końcowym etapie trawienia, jest fermentowany przez mikrobiotę jelita grubego, w skutek czego powstają niezwykle cenne z punktu widzenia zdrowotnego i żywieniowego krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA). Beta-glukany zbożowe posiadają także właściwości przeciwutleniające, a także przeciwnowotworowe. Natomiast dzięki tworzeniu lepkiej zawiesiny okalają kosmki jelitowe tworząc ochronną warstwę, a także wykazują także właściwości przeciwzapalne, dlatego są niezwykle cennym składnikiem diety w leczeniu i prewencji chorób układu pokarmowego (Choromanska, A., Kulbacka, J., Rembialkowska, N., Pilat, J., Olędzki, R., Harasym, J., & Saczko, J. (2015). Anticancer properties of low molecular weight oat beta-glucan-an in vitro study. International Journal of Biological Macromolecules, 80, 23-28; Daou, C., & Zhang, H. (2012). Oat beta-glucan: its role in health promotion and prevention of diseases. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 11(4), 355-365; Kofuji, K., Aoki, A., Tsubaki, K., Konishi, M., Isobe, T., & Murata, Y. (2012). Antioxidant activity of β-glucan. ISRN pharmaceutics, 2012; Mosele, J. I., Motilva, M. J., & Ludwig, I. A. (2018). Beta-Glucan and Phenolic Compounds: Their Concentration and Behavior during in Vitro Gastrointestinal Digestion and Colonic Fermentation of Different Barley-Based Food Products. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66(34), 8966-8975).
Mikrokapsułkowanie to proces zamykania substancji stanowiącej rdzeń, zazwyczaj lotnej lub wrażliwej, w powłoce z innego materiału, w celu ochronienia jej przed uwalnianianiem się z matrycy lub szkodliwym działaniem czynników środowiska, takich jak światło, temperatura czy tlen atmosferyczny. Materiałem powlekanym są zazwyczaj witaminy, nienasycone kwasy tłuszczowe, enzymy, oleje, olejki eteryczne.
W publikacjach dotyczących mikrokapsułkowania beta-glukanu można doszukać się wyłącznie elementów związanych z mikrokapsułkowaniem beta-glukanu pochodzenia grzybowego, jak w publikacji Mahmoud, K.F., Amin, A.A., Salama, M.F., Seliem, E.l. (2015). Encapsulation of nano beta-glucan for preservation of functionality and targeted delivery of bioactive food component. Nanotechnology and
Biotechnology, 8, 587-598. W rzeczonej publikacji wykazano możliwość nanokapsułkowania beta-glukanu pochodzenia grzybowego w solach alginianu. Mikrokapsułkowanie beta-glukanu w postaci liposomów znane jest patentu US7011845. Zgłoszenie US 7,0011,845 ujawnia zastosowanie liposomów z beta-glukanem do leczenia infekcji i nowotworów. Z dokumentu DE102013021695 znana jest mikrokapsułka z beta-glukanem i innymi polisacharydami, jako rdzeń, ale ściana otoczki jest oparta na lipidach, a nie substancjach rozpuszczalnych w wodzie.
Istnieje szereg badań, które wykorzystują skrobię natywną oraz modyfikowaną w mikrokapsułkowaniu substancji hydrofilowych oraz hydrofobowych. Przykładami mogą być skrobia natywna z kukurydzy, wykorzystywana jako otoczka do ekstraktu z yerba mate (charakter hydrofilowy), czy skrobia natywna ryżowa służąca do mikrokapsułkowania β-karotenu (charakter hydrofobowy) (Zhu, F. (2017). Encapsulation and delivery of food ingredients using starch based systems. Food Chemistry, 229, 542-552). W obu przypadkach metodą enkapsulacji było tworzenie hydrożelu. Przykładem zastosowania skrobi modyfikowanej może być badanie dotyczące mikrokapsułkowania środków smakowo-zapachowych skrobią kukurydzianą acetylowaną, fosforyzowaną bądź skrobią typu OSA (oktenylobursztynian skrobiowy). Mikrokapsułki te zostały otrzymane za pomocą suszenia rozpyłowego. (Murύa-Pagola, B., Beristain-Guevara, C. I., & Martinez-Bustos, F. (2009). Preparation of starch derivatives using reactive extrusion and evaluation of modified starches as shell materials for encapsulation of flavoring agents by spray drying. Journal of Food Engineering, 91(3), 380-386). Zadowalające rezultaty wynikające z mikrokapsułkowania zaobserwowano w przypadku enkapsulacji bogatego w witaminę C soku z marakuji, gdzie również zastosowano suszenie rozpyłowe. Otoczką w tym badaniu była skrobia derywatyzowana n-oktenylobursztynianem (Borrmann, D., Pierucci, A. P. T. R., Leite, S. G. F., & da Rocha Leao, M. H. M. (2013). Microencapsulation of passion fruit (Passiflora) juice with n-octenylsuccinate-derivatised starch using spray-drying. Food and Bioproducts processing, 91(1), 23-27). W kolejnym badaniu wykorzystano ziemniaczaną natywną skrobię, ziemniaczaną acetylowaną skrobię i inulinę do enkapsulacji kwasu gallusowego (charakter hydrofilowy), gdzie również wykorzystano metodę suszenia rozpyłowego (Robert, P., Garcia, P., Reyes, N., Chavez, J., & Santos, J. (2012). Acetylated starch and inulin as encapsulating agents of gallic acid and their release behaviour in a hydrophilic system. Food Chemistry, 134(1), 1-8). Metodą enkapsulacji może być także żelowanie jonowe w alginianie potasu, które stosuje się do hydrofilowych składników żywności np. kofeina, witamina B2 czy ekstrakty z herbaty bądź ekstrakty z liści malin, oliwy. Otoczką w tej metodzie są hydrokoloidy (np. chitosan), różnego rodzaju skrobie (np. kukurydziana, modyfikowana z tapioki), a także białka (np. serwatkowe) (K urozawa, L. E., & Hubinger, M. D. (2017). Hydrophilic food compounds encapsulation by ionic gelation. Current Opinion in Food Science, 15, 50-55).
Sam beta-glukan może występować w postaci kompleksów lub może stanowić otoczkę mikrokapsułki. Wykorzystanie beta-glukanu jako otoczki mającej zastosowanie jako nośnik szczepionek podawanych doustnych zostało ujawnione w publikacji De Smet, R., Demoor, T., Verschuere, S., Dullaers, M., Ostroff, G. R., Leclercq, G. Allais L., Pilette C., Dierendonck M., De Geest BG., Cuvelier CA. (2013). β-Glucan microparticles are good candidates for mucosal antigen delivery in oral vaccination. Journal of Controlled Release, 172(3), 671-678. Z dokumentu FI91449 znana jest możliwość wykorzystania beta-glukanu jako otoczki różnego rodzaju substancji. Ponadto, beta-glukan może być stosowany do kapsułkowania różnych substancji wykazujących działanie bioaktywne, takich jak kwas askorbinowy, kwas foliowy, kwercetyna czy koenzym Q10 determinując zwiększenie stabilności oksydacyjnej, termicznej tych związków (Veverka, M., Dubaj, T., Gallovic, J., Jorik, V., Veverkova, E., Micusik, M., & Śimon, P. (2014). Beta-glucan complexes with selected nutraceuticals: Synthesis, characterization, and stability. Journal of Functional Foods, 8, 309-318). Ponadto, w dokumentach EP1730199,
JP2007529576, US2005208145, WO2005090408 ujawniono metodę otrzymywania beta-glukanu, który może stanowić otoczkę do zamknięcia zarówno leków, innych składników żywności jak np. witamin, składników mineralnych, steroli, kwasów n-3, czy substancji smakowych. Należy zaznaczyć, że we wspomnianych wyżej rozwiązaniach nie wykorzystuje się suszenia rozpyłowego, jako metody mikrokapsułkowania.
Beta-glukan jest substancją mocno żelującą w kontakcie z wodą, w wyniku czego produkty zawierające ten składnik, jak makarony, tracą istotnie na jakości. Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu otrzymywania beta-glukanu o wysokim stężeniu w żywności dzięki zahamowaniu jego zdolności do tworzenia lepkich roztworów na skutek kontaktu z wodą. Celem wynalazku jest zwiększenie zawartości korzystnego dla zdrowia beta-glukanu i jego możliwość stosowania w produktach, do których woda jest dodawana, bez utraty ich właściwości teksturalnych.
Problem rozwiązuje przedmiotowy wynalazek.
Przedmiotem wynalazku jest sposób kapsułkowania beta-glukanu obejmujący następujące etapy:
a) beta-glukan poddaje się roztworzeniu w wodzie o temperaturze od 20°C do 90°C, w ilości od 1 do 10% w stosunku do wody;
b) otrzymany roztwór beta-glukanu łączy się z roztworem substancji kapsułkującej wybranej z grupy obejmującej:
skrobię lub białko serwatkowe lub żelatynę lub białko pochodzenia roślinnego lub rozpuszczalną w wodzie frakcją błonnika pokarmowego, zwłaszcza inulinę, pektynę, gumę guar, gumę arabską lub chitozan, przy czy roztwór substancji kapsułkującej zawiera 2-4 razy więcej wagowo tej substancji w stosunku do masy beta-glukanu a oba roztwory dodaje się do siebie przy ich tożsamej temperaturze między 10 a 40°C i miesza się do całkowitego pokrycia beta-glukanu substancją kapsułkującą;
mieszaninę polisacharydu oraz białka sieciowaną czynnikiem sieciującym obniżającym pH, gdzie polisacharyd stanowi guma arabska, guma guar, karboksymetyloceluloza, karagen lub mączka chleba świętojańskiego, białko jest białkiem pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego a czynnikiem sieciującym jest kwas octowy, fosforowy lub cytrynowy; przy czym roztwór betaglukanu z pkt a) miesza się z polisacharydem w stosunku 1:2-5 przy ich tożsamej temperaturze między 30°C a 55°C, a następnie roztwór łączy się z 5-10% roztworem białka w temperaturze od 40°C do 70°C a następnie za pomocą czynnika sieciującego zmniejsza się pH roztworu do wartości 3,5-4,5 i stopniowo wychładza roztwór do temperatury 10°C do otrzymania cząstek stałych.
c) uzyskany roztwór lub zawiesinę suszy się metodą suszenia rozpyłowego w temperaturze od 105 do 180°C do postaci proszku z mikrokapsułek lub poddaje się liofilizacji.
Korzystnie, beta-glukan jest pochodzenia zbożowego.
Korzystnie, skrobię stanowi skrobia natywna lub modyfikowana pochodzenia ziemniaczanego, kukurydzianego, ryżowego, tapiokowego.
Korzystnie, stężenie beta-glukanu w roztworze wodnym w pkt a) wynosi 3% wagowych.
Korzystnie, beta-glukan roztwarza się w wodzie o temperaturze korzystnie 75°C.
Korzystnie, roztwór z pkt a) miesza się z polisacharydem w ilości 2 razy większej w stosunku do masy beta-glukanu.
Korzystnie, roztwór łączy się ciągle mieszając z 5% roztworem białka w temperaturze 60°C a następnie za pomocą czynnika sieciującego zmniejsza się pH roztworu do wartości 4,0.
Korzystnie, mieszaninę miesza się za pomocą homogenizacji, młyna koloidalnego, mieszadła magnetycznego lub mechanicznego.
Korzystnie, suszenie rozpyłowe prowadzi się w temperaturze 130°C.
Korzystnie, zawartość wody po suszeniu w proszku wynosi 4-8% wagowych.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest mikrokapsułka z beta-glukanem wytworzona sposobem jak zdefiniowano powyżej zawierająca 15 do 30% wagowych betaglukanu.
Sposób otrzymywania mikrokapsułkowanego beta-glukanu charakteryzuje się tym, że wyekstrahowany za pomocą metod enzymatycznej, enzymatyczno-chemicznej, chemicznej lub hydrotermicznej beta-glukan poddaje się roztworzeniu w wodzie o temperaturze od 20 do 90°C, korzystnie 75°C za pomocą mieszadła mechanicznego lub magnetycznego w ilości od 1 do 10%, korzystnie 3% wagowych w stosunku do wody. Jednocześnie przygotowywany jest roztwór lub zawiesina cząstek tworzących mikrokapsułkę. Jest to roztwór rozpuszczalnego błonnika pokarmowego, skrobi natywnej lub modyfikowanej lub roztwór białka w ilości 2-4 razy większej wagowo w stosunku do masy beta-glukanu. Następnie łączy się oba roztwory o tożsamej temperaturze między 10 a 40°C (beta-glukanu oraz substancji kapsułkującej) za pomocą mieszadła lub homogenizacji lub młyna koloidalnego, korzystnie homogenizacji do całkowitego pokrycia beta-glukanu substancją kapsułkującą, tj. między 2 a 8 minut, korzystnie 4 minuty. Uzyskaną zawiesinę lub roztwór suszy się rozpyłowo w temperaturze od 105 do 180°C, korzystnie 130°C i pozyskuje jako suchy proszek o zawartości wody od 4 do 8%.
Przedmiotem wynalazku jest również metoda mikrokapsułkowania za pomocą koacerwacji. Przygotowany roztwór beta-glukanu o w ilości od 1 do 10%, korzystnie 3% wagowych w stosunku do wody miesza się z gumą arabską w ilości większej od 2 do 5 razy, korzystnie 2 razy w stosunku do masy beta-glukanu w tym samym układzie przy temperaturze od 30 do 55°C. Następnie roztwór łączy się z 5-10%, korzystnie 5% roztworem żelatyny w temperaturze od 40 do 70°C, korzystnie 60°C i ciągle mieszając za pomocą młyna koloidalnego, mieszadła magnetycznego lub mechanicznego, korzystnie mieszadła mechanicznego. Następnie za pomocą kwasu cytrynowego lub kwasu octowego lub kwasu fosforowego zmniejsza się pH roztworu do wartości 3,5-4,5, korzystnie 4,0 i stopniowo wychładza roztwór do temperatury 10°C w celach sedymentacji cząstek stałych. Cząstki stałe można zebrać z roztworu za pomocą dekantacji lub odwirowania rozpuszczalnika, a następnie poddać liofilizacji w celu uzyskania mikrokapsułek.
Proces mikrokapsułkowania prowadzi się za pomocą składników naturalnych, korzystnych dla środowiska przy wykorzystaniu wodnych roztworów oraz prostych urządzeń pomocniczych.
Opisana w wynalazku metoda mikrokapsułkowania pozwoli na zwiększenie możliwości zastosowania beta-glukanu w różnych matrycach żywnościowych, dzięki zahamowaniu lub zmniejszeniu jego zdolności do tworzenia lepkiego żelu. Przykładowo, mikrokapsułkowany beta-glukan można zastosować w produkcji m.in. makaronu. Tradycyjnie podczas gotowania wiąże się on z wodą i jest wypłuk iwany, przez co jego zawartość znacznie się obniża. Ponadto dochodzi do utraty własności teksturalnych produktu. Dzięki mikrokapsułkowaniu beta-glukan zatrzymywany jest w produkcie. Zastosowanie jako substancji kapsułkującej skrobi natywnej uniemożliwia rozpuszczenie w zimnej wodzie, natomiast zastosowanie białka jako substancji kapsułkującej umożliwi jego zastosowanie w produktach, gdzie obecne są enzymy amylolityczne - pieczywo lub makaron. Zastosowanie koacerwacji jest korzystnym typem mikrokapsułkowania ze względu na tańszą metodę suszenia niż metoda suszenia rozpyłowego.
Sposobem wynalazku otrzymuje się mikrokapsułki z beta-glukanem o zawartości od 15 do 30% wagowych i efektywności mikrokapsułkowania od 50 do 90%. Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach.
Przykład 1
Beta-glukan wyekstrahowany metodą enzymatyczno-chemiczną o czystości 85% masowych został roztworzony w wodzie (500 ml) w ilości 3% masowych za pomocą mieszania na mieszadle magnetycznym do uzyskania temperatury 80°C a następnie w tej temperaturze do całkowitego roztworzenia przez 30 minut. Następnie roztwór został wychłodzony do temperatury 30°C. W tym samym czasie został przygotowany roztwór skrobi ziemniaczanej w wodzie (500 ml) w ilości 9% masowych za pomocą za pomocą mieszania na mieszadle magnetycznym do uzyskania temperatury 65°C a następnie w tej temperaturze do całkowitego roztworzenia przez 30 minut. Następnie roztwór został wychłodzony do temperatury 30°C. Roztwór beta-glukanu został powoli dodawany do roztworu skrobi przy jednoczesnej homogenizacji typu rotor-stator o prędkości 11 000 obr./min. Po całkowitym dodaniu roztworu betaglukanu prowadzono homogenizację przez 5 minut. Następnie rozpoczęto proces suszenia rozpyłowego przy przepływie 5 ml/min. i temperaturze powietrza suszącego 140°C. Proces zakończono na uzyskaniu proszku z mikrokapsułkami o efektywności kapsułkowania około 75%.
Przykład 2
Beta-glukan wyekstrahowany i roztworzony metodą, jak w przykładzie 1 został wychłodzony do temperatury 30°C. W tym samym czasie został przygotowany roztwór koncentratu białka serwatowego w wodzie (500 ml) w ilości 12% masowych za pomocą za pomocą mieszania na mieszadle magnetycznym do uzyskania temperatury 75°C w celu denaturacji białka a następnie w tej temperaturze do całkowitego roztworzenia przez 30 minut. Roztwór wychłodzono do temperatury 30°C. Łączenie roztworów odbywało się w sposób tożsamy, jak w przykładzie 1.
Przykład 3
Beta-glukan wyekstrahowany i roztworzony metodą, jak w przykładzie 1 został wychłodzony do temperatury 45°C. W tym czasie do mieszającego się roztworu beta-glukanu dodano gumy arabskiej w ilości tożsamej z ilością beta-glukanu w roztworze i prowadzono mieszanie do całkowitego roztworzenia. W tym samym czasie połączono roztwór z roztworem żelatyny w temperaturze 45°C w ilości tożsamej z ilością beta-glukanu w roztworze podstawowym za pomocą homogenizacji typu rotor-stator przy prędkości 9000 obr./min. przez 4 min. Następnie umieszczono roztwór na mieszadle magnetycznym i rozpoczęto doprowadzanie pH do wartości 3,5 za pomocą kwasu octowego o stężeniu 1 M. Następnie wychładzano powolnie całą mieszaninę do temperatury 10°C i przechowywano w tej temperaturze przez 24 godziny. Po tym czasie delikatnie zdekantowano ciecz znad kapsułek, a same kapsułki poddano liofilizacji do uzyskania suchego proszku.
Claims (11)
1. Sposób kapsułkowania beta-glukanu, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:
a) beta-glukan poddaje się roztworzeniu w wodzie o temperaturze od 20°C do 90°C, w ilości od 1 do 10% w stosunku do wody;
b) otrzymany roztwór beta-glukanu łączy się z roztworem substancji kapsułkującej wybranej z grupy obejmującej:
skrobię lub białko serwatkowe lub żelatynę lub białko pochodzenia roślinnego lub rozpuszczalną w wodzie frakcją błonnika pokarmowego, zwłaszcza inulinę, pektynę, gumę guar, gumę arabską lub chitozan, przy czy roztwór substancji kapsułkującej zawiera 2-4 razy więcej wagowo tej substancji w stosunku do masy beta-glukanu a oba roztwory dodaje się do siebie przy ich tożsamej temperaturze między 10 a 40°C i miesza się do całkowitego pokrycia beta-glukanu substancją kapsułkującą;
mieszaninę polisacharydu oraz białka sieciowaną czynnikiem sieciującym obniżającym pH, gdzie polisacharyd stanowi guma arabska, guma guar, karboksymetyloceluloza, karagen lub mączka chleba świętojańskiego, białko jest białkiem pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego a czynnikiem sieciującym jest kwas octowy, fosforowy lub cytrynowy; przy czym roztwór beta-glukanu z pkt a) miesza się z polisacharydem w stosunku 1:2-5 przy ich tożsamej temperaturze między 30°C a 55°C, a następnie roztwór łączy się z 5-10% roztworem białka w temperaturze od 40°C do 70°C a następnie za pomocą czynnika sieciującego zmniejsza się pH roztworu do wartości 3,5-4,5 i stopniowo wychładza roztwór do temperatury 10°C do otrzymania cząstek stałych.
c) uzyskany roztwór lub zawiesinę suszy się metodą suszenia rozpyłowego w temperaturze od 105 do 180°C do postaci proszku z mikrokapsułek lub poddaje się liofilizacji.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że beta-glukan jest pochodzenia zbożowego.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że skrobię stanowi skrobia natywna lub modyfikowana pochodzenia ziemniaczanego, kukurydzianego, ryżowego, tapiokowego.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie beta-glukanu w roztworze wodnym w pkt a) wynosi 3% wagowych.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że beta-glukan roztwarza się w wodzie o temperaturze korzystnie 75°C.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór z pkt a) miesza się z polisacharydem w ilości 2 razy większej w stosunku do masy beta-glukanu.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór łączy się ciągle mieszając z 5% roztworem białka w temperaturze 60°C a następnie za pomocą czynnika sieciującego zmniejsza się pH roztworu do wartości 4,0.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę miesza się za pomocą homogenizacji, młyna koloidalnego, mieszadła magnetycznego lub mechanicznego.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że suszenie rozpyłowe prowadzi się w temperaturze 130°C.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość wody po suszeniu w proszku wynosi 4-8% wagowych.
11. Mikrokapsułka z beta-glukanem wytworzona sposobem jak zdefiniowano w którymkolwiek z zastrz. 1-11 zawierająca 15 do 30% wagowych betaglukanu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL432593A PL244163B1 (pl) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Sposób kapsułkowania beta-glukanu oraz mikrokapsułka z beta-glukanem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL432593A PL244163B1 (pl) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Sposób kapsułkowania beta-glukanu oraz mikrokapsułka z beta-glukanem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL432593A1 PL432593A1 (pl) | 2021-07-19 |
| PL244163B1 true PL244163B1 (pl) | 2023-12-11 |
Family
ID=77077830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL432593A PL244163B1 (pl) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Sposób kapsułkowania beta-glukanu oraz mikrokapsułka z beta-glukanem |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244163B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113826898B (zh) * | 2021-08-26 | 2023-11-03 | 闽江学院 | 一种绣球菌β-葡聚糖微胶囊及其制备方法 |
-
2020
- 2020-01-16 PL PL432593A patent/PL244163B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL432593A1 (pl) | 2021-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmad et al. | Microencapsulation of saffron anthocyanins using β glucan and β cyclodextrin: Microcapsule characterization, release behaviour & antioxidant potential during in-vitro digestion | |
| Silva et al. | Protection and targeted delivery of β-carotene by starch-alginate-gelatin emulsion-filled hydrogels | |
| Xiong et al. | Construction of food-grade pH-sensitive nanoparticles for delivering functional food ingredients | |
| de Souza Simões et al. | Micro-and nano bio-based delivery systems for food applications: In vitro behavior | |
| Jones et al. | Bioavailability of nanotechnology-based bioactives and nutraceuticals | |
| Caballero et al. | Encapsulation and delivery of bioactive citrus pomace polyphenols: A review | |
| Estevinho et al. | Application of a cyanobacterial extracellular polymeric substance in the microencapsulation of vitamin B12 | |
| Huang et al. | Fabrication of lysozyme/κ-carrageenan complex nanoparticles as a novel carrier to enhance the stability and in vitro release of curcumin | |
| Estevinho et al. | Application of biopolymers in microencapsulation processes | |
| Fraj et al. | Encapsulation and release of vitamin C in double W/O/W emulsions followed by complex coacervation in gelatin-sodium caseinate system | |
| Santos et al. | Microencapsulation of vitamin D3 by complex coacervation using carboxymethyl tara gum (Caesalpinia spinosa) and gelatin A | |
| Chacon et al. | The mechanism, biopolymers and active compounds for the production of nanoparticles by anti-solvent precipitation: a review | |
| Yang et al. | Potential application of polysaccharide mucilages as a substitute for emulsifiers: A review | |
| Tian et al. | Preparation of starch-based functional food nano-microcapsule delivery system and its controlled release characteristics | |
| Dib et al. | Recent advances in pectin-based nanoencapsulation for enhancing the bioavailability of bioactive compounds: curcumin oral bioavailability | |
| Zhu et al. | Insight into the structural, chemical and surface properties of proteins for the efficient ultrasound assisted co-encapsulation and delivery of micronutrients | |
| Cui et al. | Advances in the preparation and application of microencapsulation to protect food functional ingredients | |
| CA2560303A1 (en) | Native plant cell wall compositions and methods of use | |
| PL244163B1 (pl) | Sposób kapsułkowania beta-glukanu oraz mikrokapsułka z beta-glukanem | |
| Bińkowska et al. | Innovative Methods of Encapsulation and Enrichment of Cereal-Based Pasta Products with Biofunctional Compounds | |
| KR20080100575A (ko) | 코엔자임큐텐을 함유한 미세캡슐의 제조방법 | |
| Liu | Starch-pectin matrices for encapsulation of ascorbic acid | |
| Islam et al. | Synthesis and food applications of resistant starch‐based nanoparticles | |
| Aliabbasi et al. | Gum arabic-based nanocarriers for drug and bioactive compounds delivery | |
| Altuntas et al. | Enhanced Oxidative Stability and Bioaccessibility of Sour Cherry Kernel Byproducts Encapsulated by Complex Coacervates with Different Wall Matrixes by Spray-and Freeze-Drying |