PL246470B1 - Sposób kapsułkowania olejów w komórkach drożdżowych - Google Patents
Sposób kapsułkowania olejów w komórkach drożdżowych Download PDFInfo
- Publication number
- PL246470B1 PL246470B1 PL440018A PL44001821A PL246470B1 PL 246470 B1 PL246470 B1 PL 246470B1 PL 440018 A PL440018 A PL 440018A PL 44001821 A PL44001821 A PL 44001821A PL 246470 B1 PL246470 B1 PL 246470B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- oil
- amount
- yeast
- biomass
- Prior art date
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 120
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 23
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims abstract description 136
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 104
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 80
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 69
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims abstract description 69
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000010460 hemp oil Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 229940012843 omega-3 fatty acid Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 239000006014 omega-3 oil Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 56
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 12
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 claims description 7
- 101000623895 Bos taurus Mucin-15 Proteins 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims 6
- 241000320380 Silybum Species 0.000 claims 1
- 235000020251 goat milk Nutrition 0.000 claims 1
- 239000010496 thistle oil Substances 0.000 claims 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 abstract description 16
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 120
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 55
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 35
- 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 25
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 25
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 235000021323 fish oil Nutrition 0.000 description 20
- 238000000944 Soxhlet extraction Methods 0.000 description 15
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 15
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 15
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 10
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 10
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 10
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 7
- 208000035404 Autolysis Diseases 0.000 description 6
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 6
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 description 6
- PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 2-(4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid;n-methylmethanamine Chemical compound CNC.CC1=CC(Cl)=CC=C1OCC(O)=O PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 description 5
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 5
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 5
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 5
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 235000021186 dishes Nutrition 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 5
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 5
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 5
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical class [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 5
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 5
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 5
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 2
- JAZBEHYOTPTENJ-JLNKQSITSA-N all-cis-5,8,11,14,17-icosapentaenoic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O JAZBEHYOTPTENJ-JLNKQSITSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000020673 eicosapentaenoic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229960005135 eicosapentaenoic acid Drugs 0.000 description 2
- JAZBEHYOTPTENJ-UHFFFAOYSA-N eicosapentaenoic acid Natural products CCC=CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCC(O)=O JAZBEHYOTPTENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 2
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 2
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- DVSZKTAMJJTWFG-SKCDLICFSA-N (2e,4e,6e,8e,10e,12e)-docosa-2,4,6,8,10,12-hexaenoic acid Chemical compound CCCCCCCCC\C=C\C=C\C=C\C=C\C=C\C=C\C(O)=O DVSZKTAMJJTWFG-SKCDLICFSA-N 0.000 description 1
- SERLAGPUMNYUCK-DCUALPFSSA-N 1-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SERLAGPUMNYUCK-DCUALPFSSA-N 0.000 description 1
- GZJLLYHBALOKEX-UHFFFAOYSA-N 6-Ketone, O18-Me-Ussuriedine Natural products CC=CCC=CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCC(O)=O GZJLLYHBALOKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 235000019774 Rice Bran oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019498 Walnut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000005354 coacervation Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 235000020669 docosahexaenoic acid Nutrition 0.000 description 1
- KAUVQQXNCKESLC-UHFFFAOYSA-N docosahexaenoic acid (DHA) Natural products COC(=O)C(C)NOCC1=CC=CC=C1 KAUVQQXNCKESLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000006486 human diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003093 intracellular space Anatomy 0.000 description 1
- 235000010439 isomalt Nutrition 0.000 description 1
- 239000000905 isomalt Substances 0.000 description 1
- HPIGCVXMBGOWTF-UHFFFAOYSA-N isomaltol Natural products CC(=O)C=1OC=CC=1O HPIGCVXMBGOWTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000008165 rice bran oil Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 235000015149 toffees Nutrition 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 239000008170 walnut oil Substances 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
- 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 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
- A23P10/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the products
- A23P10/30—Encapsulation of particles, e.g. foodstuff additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23D—EDIBLE OILS OR FATS, e.g. MARGARINES, SHORTENINGS OR COOKING OILS
- A23D9/00—Other edible oils or fats, e.g. shortenings or cooking oils
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L31/00—Edible extracts or preparations of fungi; Preparation or treatment thereof
- A23L31/10—Yeasts or derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/115—Fatty acids or derivatives thereof; Fats or oils
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Mycology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób kapsułkowania blendów w komórkach drożdżowych charakteryzujący się tym, że materiał wejściowy, jaki stanowią drożdże piekarskie o zawartości suchej masy nie mniejszej niż 25% wagowych, poddaje się procesowi płukania i suszenia liofilizacyjnego, następnie prowadzi się obróbkę wstępną biomasy tak, że w 10% wag. zawiesinie suchej masy drożdży o pH 5,2, w butlach szklanych typu „pyrex', inkubuje się zawiesinę w temperaturze nie mniejszej niż 35°C i nie wyższej niż 75°C, po czym w procesie hydrolizy enzymatycznej, przygotowaną wcześniej zawiesinę drożdżową poddaje się wstępnej pasteryzacji w 95°C przez 10 minut i do tak przygotowanej biomasy dodaje się glukanazę (Glucanex R200; 0,2 U/mg) w ilości od 0,0015 do 1,5% wag., po czym prowadzi się inkubację w temperaturze od 45°C do 55°C, korzystnie 50°C przez nie krócej niż 24 h, po czym prowadzi się proces wiązania blendów olejów w biomasie drożdży piekarskich metodą Bishop i in. (1998), przy czym w naczyniach typu „pyrex” o pojemności 100 ml odważa się porcję 40 g wody dejonizowanej zawierającej 2% wag. dodatku emulgatora w postaci monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80, E433), dopuszczonego do zastosowania w żywności, i dodaje się naważkę blendu olejów, po czym wytwarza się emulsję typu o/w metodą homogenizacji rotor/stator przez 5 minut przy prędkości 10 000 min-l w homogenizatorze szybkoobrotowym, przy czym przez blendy olejowe rozumie się mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości od 39% do 91% wagowych, jaki zmieszany jest korzystnie z olejem rzepakowym w ilości od 39% do 55% wagowych, korzystnie 45% wagowych, albo korzystnie z olejem konopnym w ilości od 8% do 28% wagowych, korzystnie 15% wagowych albo korzystnie z olejem lnianym w ilości od 9% do 14% wagowych, korzystnie 11% wagowych albo korzystnie z olejem rydzowym w ilości od 10% do 15% wagowych, korzystnie 12% wagowych, przy czym, w przypadku zastosowania oleju konopnego skład mieszaniny uzupełniony jest do 100% olejem rzepakowym, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4:1 do 6:1, a do tak wytworzonej emulsji dodaje się odważoną porcję liofilizowanej biomasy drożdżowej i mieszaninę kapsułkującą inkubuje się następnie przez czas nie krótszy niż 8 h i przy ciągłym mieszaniu równym 200 min-l, a po zakończeniu inkubacji, zawartość naczyń oddziela się od mieszaniny poreakcyjnej na drodze wirowania przy przyspieszeniu nie mniejszym niż 3950 x g przez okres nie krótszy niż 10 min, po czym oddzieloną pastę drożdżową płucze się co najmniej trzykrotnie wodą dejonizowaną celem usunięcia resztek mieszaniny reakcyjnej, a mokrą biomasę przenosi się do naczyń do liofilizacji i zmraża w temp. -80°C przez 12 h, po czym liofilizuje przy ciśnieniu 0,125 mbara przez min. 48 h.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób kapsułkowania olejów w komórkach drożdżowych.
Oleje jadalne tradycyjnie stanowią uznane i cenione źródło energii oraz składników odżywczych w diecie człowieka. Wynika to z ich ogólnej dostępności, umiarkowanej kosztochłonności oraz często bogactwa składników o funkcjach prozdrowotnych. Wśród olejów jadalnych szczególne zainteresowanie poświęca się olejom bogatym w wielonienasycone kwasy tłuszczowe z rodzajów omega-3 i omega-6, które posiadają powszechnie znany i dobrze udowodniony naukowo wpływ na ograniczenie ryzyka wystąpienia wielu chorób.
Technologia żywności tzw. funkcjonalnej (prozdrowotnej) od wielu lat rozwija się w kierunku wzbogacania produktów w oleje lub ich mieszanki, zawierające optymalne ilości kwasów wielonienasyconych takich jak kwas eikozapentaenowy (EPA), dokozaheksaenowy (DHA), linolowy (LA), alfa-linolenowy (ALA) i innych. Poszukuje się naturalnych źródeł tych kwasów, które najczęściej stanowią oleje pozyskiwane z organizmów i mikroorganizmów morskich oraz oleje tłoczone z nasion roślin oleistych. Ich powszechne stosowanie w żywności jest jednak ograniczone z powodu ich niestabilności. Kwasy tłuszczowe wielonienasycone ulegają szybkiemu utlenianiu w typowych warunkach produkcji, pakowania i przechowywania żywności, szczególnie w warunkach dostępu tlenu, światła oraz w podwyższonej temperaturze. Produkty utleniania tych kwasów prowadzą do pogorszenia jakości sensorycznej (tworzenie niepożądanych związków wpływających na aromat produktu oraz smak), obniżają stabilność przechowalniczą i wpływają na ogólne obniżenie jakości produktów wzbogaconych w oleje jadalne. Kolejnym utrudnieniem w zastosowaniu olejów jadalnych w żywności jest ich nierozpuszczalność w wodzie, co utrudnia ich szerokie zastosowanie w produktach, szczególnie produktach suchych i o wysokiej zawartości wody.
Mikrokapsułkowanie jest metodą stabilizacji hydrofobowych (np. oleje jadalne, witaminy, olejki eteryczne) oraz hydrofilowych substancji lub składników żywności poprzez ich otaczanie inną substancją, tzw. matrycą lub nośnikiem. Powoduje to wytworzenie układu, w którym substancja chroniona, np. olej, jest otoczona ciągłą lub nieciągłą barierą z innej substancji.
Kapsułkowanie ma za zadanie przede wszystkim ograniczenie parowania, maskowanie nieakceptowalnego smaku lub aromatu, albo poprawę niektórych parametrów, na przykład rozpuszczalności.
Stosowane w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym technologie mikrokapsułkowania można podzielić na dwie główne grupy: fizykochemiczne i mechaniczne. Do pierwszej grupy zaliczają się metody oparte na zastosowaniu emulsji, koacerwacji, ekstruzji i tworzeniu kompleksów włączeniowych. Do drugiej grupy należą metody fizyczne wykorzystujące suszenie i zestalanie rozpyłowe, liofilizację oraz otoczkowanie fluidalne.
Obiecującą alternatywę dla dotychczas stosowanych technologii mikrokapsułkowania może stanowić wykorzystanie struktur komórkowych jako naturalnych, wstępnie uformowanych nośników dla różnorodnych substancji aktywnych. Spośród szeregu nośników tego typu najwięcej uwagi poświęca się zastosowaniu komórek mikroorganizmów, przede wszystkim grzybów, bakterii oraz alg.
Biomasa drożdży piekarskich, ze względu na swój niski koszt, łatwość pozyskania i powszechną akceptowalność w produktach spożywczych, może stanowić atrakcyjną alternatywę dla substancji chemicznych stanowiących nośnik (otoczkę) hydrofobowych olejów jadalnych. W ogólnym zarysie, procedura tej metody mikrokapsułkowania została opracowana przez Bishop i in. (1998) i składa się z kilku etapów, z których najistotniejszym jest moment inkubacji wodnej emulsji lub dyspersji substancji kapsułkowanej z odpowiednio przygotowaną biomasą drożdżową. W trakcie inkubacji zachodzi proces biernego (pasywnego) wnikania kapsułkowanych związków do wnętrza komórek i ich immobilizacji w formie związanej z strukturami komórki lub w formie kropel wewnątrzkomórkowej emulsji. Osiągane tą metodą wydajności zwykle oscylują w granicach 20-40% wag. zawartości kapsułkowanej substancji w gotowym produkcie.
Biomasa drożdżowa, przed jej zastosowaniem jako nośnika dla substancji hydrofobowych, musi zostać poddana obróbce wstępnej polegającej na zabiegach mających na celu standaryzację i usunięcie uszkodzonych lub pofragmentowanych komórek, a także resztek podłoży hodowlanych i innych substancji mogących znajdować się w „surowej” biomasie. Natywne komórki drożdżowe wykazują ograniczoną zdolność do biernego wchłaniania i magazynowania substancji hydrofobowych, dlatego przed procesem poddaje się je obróbce mającej zwiększyć porowatość komórek oraz przestrzeń wewnątrzkomórkową dla substancji magazynowanych. Zabiegi te polegają najczęściej na usuwaniu rozpuszczalnych składników komórki na drodze autolizy, plazmolizy lub hydrolizy, a także na działaniu enzymami i detergentami, zwiększającymi przepuszczalność ściany i błony komórkowej komórek drożdżowych.
Znane jest rozwiązanie według RU2678130 w jakim słodycze takie jak „Kremowe Toffi” wytwarzane są z wykorzystaniem metody produkcji kapsułkowanego oleju roślinnego obejmują produkcję mieszanki białkowo-polisacharydowej BPS z suchej serwatki, gumy arabskiej, karageniny i gumy ksantanowej oraz wody, a następnie podgrzanie mieszanki do 60°C i pęcznienie przez 40-60 minut. Następnie BPS rzepaku, siemienia lnianego, oleju z orzecha włoskiego i ich mieszanin. Do BPS wprowadzana jest druga część substancji słodzących: sorbitolu, ksylitolu i izomaltu, a całość jest mieszana. Powstały syrop podgrzewa się i gotuje do temperatury 110-115°C. Do gotowanego syropu wprowadza się melasę i olej roślinny. Masę utrzymuje się w temperaturze 113-115°C, następnie schładza do 90-100°C i wykonuje się z niej kapsułki.
Znany jest też wynalazek NZ239349 w jakim nierozpuszczalne kapsułki utworzone z hydrofilowego materiału koloidowego i mieszanki polimerów pochodzących z rozkładu polisacharydów; produkty olejne w kapsułkach; zastosowano do powlekania papieru i żywności. Pochodne polisacharydów o krótkim łańcuchu, takie jak hydrolizaty jonowych pochodnych celulozy, stosuje się do tworzenia kapsułek przez połączenie pochodnych polisacharydu o krótkim łańcuchu z innym polimerem. Substancje przeznaczone do kapsułkowania służą jako jądra, wokół których tworzą się kropelki koacerwatu. Naładowany polimer o krótkim łańcuchu zawiera produkty degradacji pochodnych polisacharydów o średnim stopniu polimeryzacji w zakresie od 3 do około 500. W zgłoszeniu ujawniono sposoby stosowania kapsułek do dostarczania lub przechowywania olejów i innych substancji. Wynalazek ujawnia również zastosowanie kapsułek w produktach spożywczych, paszowych, farmaceutycznych, kosmetycznych i higieny osobistej oraz w powlekaniu papieru mikroskopijnymi pękającymi kapsułkami zawierającymi płyn drukarski.
Znane metody pozwalają co prawda na kapsułkowanie w żelatynie lub innych substancjach między innymi olejów, jednak jak pokazują przeprowadzone analizy i badania, efektywna przenikalność czy zdolność do uwalniania zakapsułkowanej substancji sięga najczęściej 5-10%.
Przeprowadzone badania miały na celu opracowanie nowej metody, w oparciu o wykorzystanie biomasy drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae), blendów olejów tłoczonych na zimno o cechach prozdrowotnych z wykorzystaniem blendów zawierających zoptymalizowane mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości od 39 do 91% wagowych, jaki zmieszany jest korzystnie z olejem rzepakowym w ilości od 39% do 55% wagowych, korzystnie 45% wagowych, albo korzystnie z olejem konopnym w ilości od 8% do 28% wagowych, korzystnie 15% wagowych albo korzystnie z olejem lnianym w ilości od 9% do 14% wagowych, korzystnie 11% wagowych albo korzystnie z olejem rydzowym w ilości od 10% do 15% wagowych, korzystnie 12% wagowych, przy czym, w przypadku zastosowania oleju konopnego skład mieszaniny uzupełniony jest do 100% olejem rzepakowym, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4 : 1 do 6 : 1.
Sposób kapsułkowania blendów w komórkach drożdżowych według wynalazku polega na tym, że materiał wyjściowy, jaki stanowią drożdże piekarskie, korzystnie prasowane drożdże piekarskie o zawartości suchej masy nie mniejszej niż 25% wagowych, poddaje się procesowi płukania i suszenia liofilizacyjnego. Biomasę w stężeniu 10% wag. płucze się w 0,01M roztworze bezwodnego wodorofosforanu dipotasu o pH 6,8, po czym oddziela się na drodze wirowania (3950 x g, 10 min) i uzyskaną masę o zawartości suchej substancji nie mniejszej niż 20% wag. umieszcza się na stalowych tacach liofilizacyjnych i zamraża w temp. -80°C przez 12 h. Zamrożoną biomasę poddaje się liofilizacji przy ciśnieniu 0,06 mbar przez 48 h. W uzyskanym proszku oznacza się metodą ekstrakcji odczynnikiem Folcha zawartość lipidów całkowitych, która wynosiła 4,7 ±0,55 g 100 g-1 proszku, oraz liczebność całkowitą komórek metodą opartą o bezpośredni pomiar w komorze Neubauera, wynoszącą 3,6 X 1010g-1 proszku.
Następnie prowadzi się obróbkę wstępną biomasy, tak że w 10% wag. zawiesinie suchej masy drożdży o pH 5,2, w butlach szklanych typu „pyrex”, inkubuje się zawiesinę w temperaturze nie mniejszej niż 35°C i nie wyższej niż 75°C. Równocześnie korzystnie, gdy stosuje się dodatek octanu etylu lub chlorku sodu do wspomagania procesu ekstrakcji składników wewnątrzkomórkowych (plazmolizy). Korzystnie do biomasy dodaje się dodatek octanu etylu o wielkości w ilości od 0,5 do 6,5% wag. (w stosunku do masy zawiesiny) oraz dodatek chlorku sodu w ilości od 5 do 40% wag., po czym prowadzi się plazmolizę w temperaturze nie mniejszej niż 50°C i nie wyższej niż 60°C, korzystnie w trakcie procesu plazmolizy stosuje się temperaturę 55°C.
PL 246470 Β1
Następnie w procesie hydrolizy enzymatycznej, przygotowaną wcześniej zawiesinę drożdżową poddaje się wstępnej pasteryzacji w 95°C przez 10 minut celem inaktywacji endogennych enzymów. Do tak przygotowanej biomasy dodaje się glukanazę (Glucanex R200; 0,2 U/mg) w ilości od 0,0015 do 1,5% wag., poczym prowadzi się inkubację w temperaturze od 45°Cdo 55°C, korzystnie 50°C przez nie krócej niż 24 h.
Następnie prowadzi się proces wiązania blendów olejów w biomasie drożdży piekarskich metodą Bishop i in. (1998), przy czym w naczyniach typu „pyrex” o pojemności 100 ml odważa się porcję 40 g wody dejonizowanej zawierającej 2% wag. dodatku emulgatora w postaci monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80, E433), dopuszczonego do zastosowania w żywności, i dodaje się naważkę blendu olejów, po czym wytwarza się emulsję typu o/w metodą homogenizacji rotor/stator przez 5 minut przy prędkości 10 000 min'1 w homogenizatorze szybkoobrotowym.
Przy czym przez blendy olejowe rozumie się mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości od 39 do 91% wagowych, jaki zmieszany jest korzystnie z olejem rzepakowym w ilości od 39% do 55% wagowych, korzystnie 45% wagowych, albo korzystnie z olejem konopnym w ilości od 8% do 28% wagowych, korzystnie 15% wagowych albo korzystnie z olejem lnianym w ilości od 9% do 14% wagowych, korzystnie 11% wagowych albo korzystnie z olejem rydzowym w ilości od 10% do 15% wagowych, korzystnie 12% wagowych, przy czym, w przypadku zastosowania oleju konopnego skład mieszaniny uzupełniony jest do 100% olejem rzepakowym, awzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4 :1 do 6 :1.
Korzystnie, gdy zastosowane blendy olejowe mają następujący skład ilościowy:
| Składnik 1 | Składnik II | Składnik III | % wag | % wag | % wag |
| Olej ryżowy | Rzepakowy | - | 55 | 45 | - |
| Olej ryżowy | Olej Rydzowy | - | 88 | 12 | - |
| Olej ryżowy | Olej Lniany | - | 89 | 11 | - |
| Olej ryżowy | Olej Konopny | Rzepakowy | 55 | 15 | 30 |
Do tak wytworzonej emulsji dodaje się odważoną porcję liofilizowanej biomasy drożdżowej. Mieszaninę kapsułkującą inkubuje się następnie przez czas nie krótszy niż 8 h i przy ciągłym mieszaniu równym 200 min'1. Po zakończeniu inkubacji, zawartość naczyń oddziela się od mieszaniny poreakcyjnej na drodze wirowania przy przyspieszeniu nie mniejszym niż 3950 x g przez okres nie krótszy niż 10 min. Oddzieloną pastę drożdżową płucze się następnie co najmniej trzykrotnie wodą dejonizowaną celem usunięcia resztek mieszaniny reakcyjnej. Mokrą biomasę przenosi się do naczyń do liofilizacji i zmraża wtemp. -80°C przez 12 h, po czym liofilizuje przy ciśnieniu 0,125 mbara przez min. 48 h.
W uzyskanych lizatach oraz w hydrolizacie określono wydajność procesu „rozpuszczania” (Ya), stężenie uwolnionego białka ogólnego oraz uwolnionej D-glukozy, będącej produktem hydrolizy enzymatycznej beta-glukanów ściany komórkowej. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mg g-1).
Wydajność obróbki wstępnej mierzy się pośrednio, w oparciu o ilość (wagę) substancji rozpuszczalnych w wodzie, uwolnionych z danej ilości biomasy. W tym celu z każdej butli pobrano 10 ml zawiesiny i oddzielono biomasę na drodze wirowania (3950 x g, 10 min). Objętość zebranego supernatantu zmierzono za pomocą cylindra miarowego, po czym pozostały osad drożdżowy zawieszono w identycznej objętości wody dejonizowanej i ponownie żwirowano. Uzyskane supernatanty połączono i oznaczono w nim zawartość suchej masy na drodze suszenia w 105°C, zgodnie z normą PN-A-79005-4:1997P. Wydajność procesu autolizy określono jako procent suchej masy biomasy drożdżowej przekształcony do postaci rozpuszczalnej:
r i A~c
PL 246470 Β1 gdzie:
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY)
A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g],
C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g],
B - masa naważki mikrokapsułek, [g], Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g]. W uzyskanym ekstrakcie o znanej zawartości suchej masy określono stężenie rozpuszczalnego białka całkowitego oraz stężenie uwolnionej glukozy. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mgg'1). Określenie ilości białka całkowitego w próbach prowadzono przy wykorzystani zmodyfikowanej metody Lowry’ego. Do określenia ilości uwolnionej glukozy wykorzystano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Stosowano kolumnę Aminex ΗΡΧ87Η (Βίο-Rad, USA) oraz 0,005 N H2SO4 jako fazę ruchomą. Pomiar ilości D-glukozy określano na podstawie krzywej kalibracyjnej sporządzonej dla czystej D-glukozy (kalibracja zewnętrzna).
Pomiar ilości blendu olejów, kapsułkowanego wewnątrz komórek drożdży, wykonano metodą ekstrakcji w aparacie Soxhleta eterem naftowym. Naważkę ok. 2,5 g (masa określona z dokładnością do d = 0,001 g) suchych mikrokapsułek umieszczono w celulozowej gilzie i zamknięto korkiem z waty szklanej. Ekstrakcję prowadzono przez 2 h za pomocą 100 ml eteru naftowego w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Uzyskany ekstrakt przeniesiono ilościowo do wyprażonej i wstępnie zważonej (d = 0,0001 g) kolby miarowej i odparowano rozpuszczalnik w temp. 40°Cza pomocą rotacyjnej wyparki próżniowej. Zawartość kolby suszono dodatkowo w 95°C przez godzinę. Masę oleju uzyskanego z danej porcji mikrokapsułek określono na podstawie różnicy w masach kolby zawierającej olej oraz kolby pustej.
Pomiar ilości blendu olejów, występującego na powierzchni mikrokapsułek drożdżowych, mierzono metodą szybkiej ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g suchych mikrokapsułek umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 250 ml i napełniono 100 ml heksanu, po czym wytrząsano ręcznie przez 5 min. Komórki oddzielono poprzez filtrację przez bibułę filtracyjną Nr 3 (Whatman). Pozostałość biomasy płukano dodatkową porcją heksanu (100 ml). Uzyskane ekstrakty łączono i, po przeniesieniu do kolby okrągłodennej, określono ilość pozyskanego oleju metodą identyczną jak dla ekstrakcji oleju z wnętrza komórek.
Wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY) określono jako procentową zawartość kapsułkowanej substancji w danej masie mikrokapsułek i wyznaczano z poniższego równania:
r i ^-C %
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY)
A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g],
C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g],
B - masa naważki mikrokapsułek, [g], Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g].
Stabilność oksydacyjną blendu olejów, stabilizowanego wewnątrz komórek drożdży mierzono w trakcie 30 dni przechowywania w temperaturze pokojowej i w warunkach wilgotności względnej otoczenia wynoszących 0, 43 i 90%. W tym celu naważki suchych mikrokapsułek (10 g) rozsypano na szalkach Petriego o średnicy 5 cm i umieszczono w eksykatorach zawierających wyprażony żel krzemionkowy (0% wilgotności względnej, w.w.), nasycony roztwór K2CO3 (43% w.w.) lub KNO3 (90% w.w.). Co 5 dni pobierano ok. 1 g mikrokapsułek i, po pozyskaniu oleju na drodze ekstrakcji, mierzono stopień utlenienia oleju poprzez pomiar liczby nadtlenkowej (LOO), zgodnie z procedurą PN-ISO 3960:1996P (Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby nadtlenkowej.). Uzyskany wynik wyrażono jako mikrorównoważnik aktywnego tlenu na 1 kg oleju (meqvO2-kg'1). W celach porównawczych przeprowadzono doświadczenie dla natywnego blendu olejów w formie zemulgowanej.
Dla zminimalizowania wpływu ekstrakcji na wzrost liczby nadtlenkowej zrezygnowano z ekstrakcji metodą Soxhleta na rzecz ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g kapsułek zawieszono w 10 ml zimnego heksanu i dezintegrowano poprzez sonikację przez 10 min przy użyciu sonikatora. W trakcie procesu dezintegracji zawiesina była chłodzona w łaźni lodowej celem zminimalizowania przyrostu temperatury. Uzyskany ekstrakt przesączono przez bibułę filtracyjną i płukano pozostałość dwiema porcjami świeżego heksanu. Zebrane ekstrakty połączono i odparowano rozpuszczalnik w strumieniu azotu. Uzyskany olej przechowywano w szczelnie zamkniętym naczyniu w temperaturze -20°C.
PL 246470 Β1
Rozwiązanie według wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania.
Przykład I
Sposób kapsułkowania blendów w komórkach drożdżowych według wynalazku polega na tym, że materiał wyjściowy, jaki stanowią drożdże piekarskie, korzystnie prasowane drożdże piekarskie o zawartości suchej masy nie mniejszej niż 25% wagowych, poddaje się procesowi płukania i suszenia liofilizacyjnego. Biomasę w stężeniu 10% wag. płucze się w 0,01 M roztworze bezwodnego wodorofosforanu dipotasu o pH 6,8, po czym oddziela się na drodze wirowania (3950 x g, 10 min) i uzyskaną masę o zawartości suchej substancji nie mniejszej niż 20% wag. umieszcza się na stalowych tacach liofilizacyjnych i zamraża w temp. -80°C przez 12 h. Zamrożoną biomasę poddaje się liofilizacji przy ciśnieniu 0,06 mbar przez 48 h. W uzyskanym proszku oznacza się metodą ekstrakcji odczynnikiem Folcha zawartość lipidów całkowitych, która wynosiła 4,7 ±0,55 g 100 g'1 proszku, oraz liczebność całkowitą komórek metodą opartą o bezpośredni pomiar w komorze Neubauera, wynoszącą 3,6 X 1010g'1 proszku.
Następnie prowadzi się obróbkę wstępną biomasy tak, że w 10% wag. zawiesinie suchej masy drożdży o pH 5,2, w butlach szklanych typu „pyrex”, inkubuje się zawiesinę w temperaturze nie mniejszej niż 35°C i nie wyższej niż 75°C, korzystnie w temperaturze 55°C. Równocześnie korzystnie, gdy stosuje się dodatek octanu etylu lub chlorku sodu do wspomagania procesu ekstrakcji składników wewnątrzkomórkowych (plazmolizy). Korzystnie do biomasy dodaje się dodatek octanu etylu o wielkości w ilości od 0,5 do 6,5% wag. (w stosunku do masy zawiesiny), korzystnie 1,5% wag., oraz dodatek chlorku sodu w ilości od 5 do 40% wag., korzystnie 10% wag., po czym prowadzi się plazmolizę w temperaturze nie mniejszej niż 50°C i nie wyższej niż 60°C, korzystnie w trakcie procesu plazmolizy stosuje się temperaturę 55°C.
Następnie w procesie hydrolizy enzymatycznej, przygotowaną wcześniej zawiesinę drożdżową poddaje się wstępnej pasteryzacji w 95°C przez 10 minut celem inaktywacji endogennych enzymów. Do tak przygotowanej biomasy dodaje się glukanazę (Glucanex R200; 0,2 U/mg) w ilości od 0,0015 do 1,5% wag., korzystnie 0,15% wag., po czym prowadzi się inkubację w temperaturze od 45°C do 55°C, korzystnie 50°C przez nie krócej niż 24 h.
Następnie prowadzi się proces wiązania blendów olejów w biomasie drożdży piekarskich metodą Bishop i in. (1998), przy czym w naczyniach typu „pyrex” o pojemności 100 ml odważa się porcję 40 g wody dejonizowanej zawierającej 2% wag. dodatku emulgatora w postaci monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80, E433), dopuszczonego do zastosowania w żywności, i dodaje się naważkę blendu olejów, po czym wytwarza się emulsję typu o/w metodą homogenizacji rotor/stator przez 5 minut przy prędkości 10 000 min-1 w homogenizatorze szybkoobrotowym.
Przy czym przez blendy olejowe rozumie się mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości od 55% wagowych, jaki zmieszany jest korzystnie z olejem rzepakowym w ilości 45% wagowych, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4 :1 do 6 :1.
Korzystnie, gdy zastosowane blendy olejowe mają następujący skład ilościowy:
| Składnik I | Składnik II | Składnik III | % wag | % wag | % wag |
| Olej ryżowy | Rzepakowy | - | 55 | 45 | - |
Do tak wytworzonej emulsji dodaje się odważoną porcję liofilizowanej biomasy drożdżowej. Mieszaninę kapsułkującą inkubuje się następnie przez czas nie krótszy niż 8 h i przy ciągłym mieszaniu równym 200 min'1. Po zakończeniu inkubacji, zawartość naczyń oddziela się od mieszaniny poreakcyjnej na drodze wirowania przy przyspieszeniu nie mniejszym niż 3950 x g przez okres nie krótszy niż 10 min. Oddzieloną pastę drożdżową płucze się następnie co najmniej trzykrotnie wodą dejonizowaną celem usunięcia resztek mieszaniny reakcyjnej. Mokrą biomasę przenosi się do naczyń do liofilizacji i zmraża wtemp. -80°C przez 12 h, po czym liofilizuje przy ciśnieniu 0,125 mbara przez min. 48 h.
W uzyskanych lizatach oraz w hydrolizacie określono wydajność procesu „rozpuszczania” (Ya), stężenie uwolnionego białka ogólnego oraz uwolnionej D-glukozy, będącej produktem hydrolizy enzymatycznej beta-glukanów ściany komórkowej. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mg g-1).
PL 246470 Β1
Wydajność obróbki wstępnej mierzy się pośrednio, w oparciu o ilość (wagę) substancji rozpuszczalnych w wodzie, uwolnionych z danej ilości biomasy. W tym celu z każdej butli pobrano 10 ml zawiesiny i oddzielono biomasę na drodze wirowania (3950 x g, 10 min). Objętość zebranego supernatantu zmierzono za pomocą cylindra miarowego, po czym pozostały osad drożdżowy zawieszono w identycznej objętości wody dejonizowanej i ponownie żwirowano. Uzyskane supernatanty połączono i oznaczono w nim zawartość suchej masy na drodze suszenia w 105°C, zgodnie z normą PN-A-79005-4:1997P.
Wydajność procesu autolizy określono jako procent suchej masy biomasy drożdżowej przekształcony do postaci rozpuszczalnej:
_ C gdzie:
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY)
A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g],
C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g],
B - masa naważki mikrokapsułek, [g],
Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g],
W uzyskanym ekstrakcie o znanej zawartości suchej masy, określono stężenie rozpuszczalnego białka całkowitego oraz stężenie uwolnionej glukozy. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mgg'1). Określenie ilości białka całkowitego w próbach prowadzono przy wykorzystani zmodyfikowanej metody Lowry’ego. Do określenia ilości uwolnionej glukozy wykorzystano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Stosowano kolumnę Aminex ΗΡΧ87Η (Βίο-Rad, USA) oraz 0,005 N H2SO4 jako fazę ruchomą. Pomiar ilości D-glukozy określano na podstawie krzywej kalibracyjnej sporządzonej dla czystej D-glukozy (kalibracja zewnętrzna).
Pomiar ilości blendu olejów, kapsułkowanego wewnątrz komórek drożdży, wykonano metodą ekstrakcji w aparacie Soxhleta eterem naftowym. Naważkę ok. 2,5 g (masa określona z dokładnością do d = 0,001 g) suchych mikrokapsułek umieszczono w celulozowej gilzie i zamknięto korkiem z waty szklanej. Ekstrakcję prowadzono przez 2 h za pomocą 100 ml eteru naftowego w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Uzyskany ekstrakt przeniesiono ilościowo do wyprażonej i wstępnie zważonej (d = 0,0001 g) kolby miarowej i odparowano rozpuszczalnik w temp. 40°Cza pomocą rotacyjnej wyparki próżniowej. Zawartość kolby suszono dodatkowo w 95°C przez godzinę. Masę oleju uzyskanego z danej porcji mikrokapsułek określono na podstawie różnicy w masach kolby zawierającej olej oraz kolby pustej.
Pomiar ilości blendu olejów, występującego na powierzchni mikrokapsułek drożdżowych, mierzono metodą szybkiej ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g suchych mikrokapsułek umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 250 ml i napełniono 100 ml heksanu, po czym wytrząsano ręcznie przez 5 min. Komórki oddzielono poprzez filtrację przez bibułę filtracyjną Nr 3 (Whatman). Pozostałość biomasy płukano dodatkową porcją heksanu (100 ml). Uzyskane ekstrakty łączono i, po przeniesieniu do kolby okrągłodennej, określono ilość pozyskanego oleju metodą identyczną jak dla ekstrakcji oleju z wnętrza komórek.
Wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY) określono jako procentową zawartość kapsułkowanej substancji w danej masie mikrokapsułek i wyznaczano z poniższego równania:
yl — C
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY)
A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g],
C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g],
B - masa naważki mikrokapsułek, [g],
Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g].
Stabilność oksydacyjną blendu olejów, stabilizowanego wewnątrz komórek drożdży, mierzono w trakcie 30 dni przechowywania w temperaturze pokojowej i w warunkach wilgotności względnej otoczenia wynoszących 0, 43 i 90%. W tym celu naważki suchych mikrokapsułek (10 g) rozsypano na szalkach Petriego o średnicy 5 cm i umieszczono w eksykatorach zawierających wyprażony żel krzemionkowy (0% wilgotności względnej, w.w.), nasycony roztwór K2CO3 (43% w.w.) lub KNO3 (90% w.w.). Co 5 dni pobierano ok. 1 g mikrokapsułek i, po pozyskaniu oleju na drodze ekstrakcji, mierzono stopień utlenienia oleju poprzez pomiar liczby nadtlenkowej (LOO), zgodnie z procedurą PN-ISO 3960:1996P (Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby nadtlenkowej.). Uzyskany wynik wyrażono jako mikrorównoważnik aktywnego tlenu na 1 kg oleju (meqvO2-kg-1). W celach porównawczych przeprowadzono doświadczenie dla natywnego blendu olejów w formie zemulgowanej.
Dla zminimalizowania wpływu ekstrakcji na wzrost liczby nadtlenkowej zrezygnowano z ekstrakcji metodą Soxhleta na rzecz ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g kapsułek zawieszono w 10 ml zimnego heksanu i dezintegrowano poprzez sonikację przez 10 min przy użyciu sonikatora. W trakcie procesu dezintegracji zawiesina była chłodzona w łaźni lodowej celem zminimalizowania przyrostu temperatury. Uzyskany ekstrakt przesączono przez bibułę filtracyjną i płukano pozostałość dwiema porcjami świeżego heksanu. Zebrane ekstrakty połączono i odparowano rozpuszczalnik w strumieniu azotu. Uzyskany olej przechowywano w szczelnie zamkniętym naczyniu w temperaturze -20°C.
Przykład II
Przeprowadzone badania miały na celu opracowanie nowej metody, w oparciu o wykorzystanie biomasy drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae), blendów olejów tłoczonych na zimno o cechach prozdrowotnych z wykorzystaniem blendów zawierających zoptymalizowane mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości 88% wagowych, jaki zmieszany jest z olejem rydzowym w ilości 12%, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4 : 1 do 6 : 1.
Sposób kapsułkowania blendów w komórkach drożdżowych według wynalazku polega na tym, że materiał wyjściowy, jaki stanowią drożdże piekarskie, korzystnie prasowane drożdże piekarskie o zawartości suchej masy nie mniejszej niż 25% wagowych, poddaje się procesowi płukania i suszenia liofilizacyjnego. Biomasę w stężeniu 10% wag. płucze się w 0,01M roztworze bezwodnego wodorofosforanu dipotasu o pH 6,8, po czym oddziela się na drodze wirowania (3950 x g, 10 min) i uzyskaną masę o zawartości suchej substancji nie mniejszej niż 20% wag. umieszcza się na stalowych tacach liofilizacyjnych i zamraża w temp. -80°C przez 12 h. Zamrożoną biomasę poddaje się liofilizacji przy ciśnieniu 0,06 mbar przez 48 h. W uzyskanym proszku oznacza się metodą ekstrakcji odczynnikiem Folcha zawartość lipidów całkowitych, która wynosiła 4,7 ±0,55 g 100 g-1 proszku, oraz liczebność całkowitą komórek metodą opartą o bezpośredni pomiar w komorze Neubauera, wynoszącą 3,6 X 101¾-1 proszku.
Następnie prowadzi się obróbkę wstępną biomasy, tak, że w 10% wag. zawiesinie suchej masy drożdży o pH 5,2, w butlach szklanych typu „pyrex”, inkubuje się zawiesinę w temperaturze nie mniejszej niż 35°C i nie wyższej niż 75°C, korzystnie w temperaturze 55°C. Równocześnie korzystnie, gdy stosuje się dodatek octanu etylu lub chlorku sodu do wspomagania procesu ekstrakcji składników wewnątrzkomórkowych (plazmolizy). Korzystnie do biomasy dodaje się dodatek octanu etylu o wielkości w ilości od 0,5 do 6,5% wag. (w stosunku do masy zawiesiny), korzystnie 1,5% wag., oraz dodatek chlorku sodu w ilości od 5 do 40% wag., korzystnie 10% wag., po czym prowadzi się plazmolizę w temperaturze nie mniejszej niż 50°C i nie wyższej niż 60°C, korzystnie w trakcie procesu plazmolizy stosuje się temperaturę 55°C.
Następnie w procesie hydrolizy enzymatycznej, przygotowaną wcześniej zawiesinę drożdżową poddaje się wstępnej pasteryzacji w 95°C przez 10 minut celem inaktywacji endogennych enzymów. Do tak przygotowanej biomasy dodaje się glukanazę (Glucanex R200; 0,2 U/mg) w ilości od 0,0015 do 1,5% wag., korzystnie 1,5% wag., po czym prowadzi się inkubację w temperaturze od 45°C do 55°C, korzystnie 50°C przez nie krócej niż 24 h.
Następnie prowadzi się proces wiązania blendów olejów w biomasie drożdży piekarskich metodą Bishop i in. (1998), przy czym w naczyniach typu „pyrex” o pojemności 100 ml odważa się porcję 40 g wody dejonizowanej zawierającej 2% wag. dodatku emulgatora w postaci monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80, E433), dopuszczonego do zastosowania w żywności, i dodaje się naważkę blendu olejów, po czym wytwarza się emulsję typu o/w metodą homogenizacji rotor/stator przez 5 minut przy prędkości 10 000 min-1 w homogenizatorze szybkoobrotowym.
Przy czym przez blendy olejowe rozumie się mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości 88% wagowych, jaki zmieszany jest z olejem rydzowym w ilości 12%, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4 : 1 do 6 : 1.
PL 246470 Β1
Korzystnie, gdy zastosowane blendy olejowe mają następujący skład ilościowy:
| Składnik 1 | Składnik II | Składnik III | % wag | % wag | % wag |
| Olej ryżowy | Olej Rydzowy | - | 88 | 12 | - |
Do tak wytworzonej emulsji dodaje się odważoną porcję liofilizowanej biomasy drożdżowej. Mieszaninę kapsułkującą inkubuje się następnie przez czas nie krótszy niż 8 h i przy ciągłym mieszaniu równym 200 min'1. Po zakończeniu inkubacji, zawartość naczyń oddziela się od mieszaniny poreakcyjnej na drodze wirowania przy przyspieszeniu nie mniejszym niż 3950 x g przez okres nie krótszy niż 10 min. Oddzieloną pastę drożdżową płucze się następnie co najmniej trzykrotnie wodą dejonizowaną celem usunięcia resztek mieszaniny reakcyjnej. Mokrą biomasę przenosi się do naczyń do liofilizacji i zmraża wtemp. -80°C przez 12 h, po czym liofilizuje przy ciśnieniu 0,125 mbara przez min. 48 h.
W uzyskanych lizatach oraz w hydrolizacie określono wydajność procesu „rozpuszczania” (Ya), stężenie uwolnionego białka ogólnego oraz uwolnionej D-glukozy, będącej produktem hydrolizy enzymatycznej beta-glukanów ściany komórkowej. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mg g-1).
Wydajność obróbki wstępnej mierzy się pośrednio, w oparciu o ilość (wagę) substancji rozpuszczalnych w wodzie, uwolnionych z danej ilości biomasy. W tym celu z każdej butli pobrano 10 ml zawiesiny i oddzielono biomasę na drodze wirowania (3950 x g, 10 min). Objętość zebranego supernatantu zmierzono za pomocą cylindra miarowego, po czym pozostały osad drożdżowy zawieszono w identycznej objętości wody dejonizowanej i ponownie żwirowano. Uzyskane supernatanty połączono i oznaczono w nim zawartość suchej masy na drodze suszenia w 105°C, zgodnie z normą PN-A-79005-4:1997P.
Wydajność procesu autolizy określono jako procent suchej masy biomasy drożdżowej przekształcony do postaci rozpuszczalnej:
yl — C gdzie:
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY)
A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g],
C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g],
B - masa naważki mikrokapsułek, [g],
Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g].
W uzyskanym ekstrakcie o znanej zawartości suchej masy, określono stężenie rozpuszczalnego białka całkowitego oraz stężenie uwolnionej glukozy. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mgg'1). Określenie ilości białka całkowitego w próbach prowadzono przy wykorzystani zmodyfikowanej metody Lowry’ego. Do określenia ilości uwolnionej glukozy wykorzystano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Stosowano kolumnę Aminex ΗΡΧ87Η (Βίο-Rad, USA) oraz 0,005 N H2SO4 jako fazę ruchomą. Pomiar ilości D-glukozy określano na podstawie krzywej kalibracyjnej sporządzonej dla czystej D-glukozy (kalibracja zewnętrzna).
Pomiar ilości blendu olejów, kapsułkowanego wewnątrz komórek drożdży, wykonano metodą ekstrakcji w aparacie Soxhleta eterem naftowym. Naważkę ok. 2,5 g (masa określona z dokładnością do d = 0,001 g) suchych mikrokapsułek umieszczono w celulozowej gilzie i zamknięto korkiem z waty szklanej. Ekstrakcję prowadzono przez 2 h za pomocą 100 ml eteru naftowego w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Uzyskany ekstrakt przeniesiono ilościowo do wyprażonej i wstępnie zważonej (d = 0,0001 g) kolby miarowej i odparowano rozpuszczalnik wtemp. 40°Cza pomocą rotacyjnej wyparki próżniowej. Zawartość kolby suszono dodatkowo w 95°C przez godzinę. Masę oleju uzyskanego z danej porcji mikrokapsułek określono na podstawie różnicy w masach kolby zawierającej olej oraz kolby pustej.
Pomiar ilości blendu olejów, występującego na powierzchni mikrokapsułek drożdżowych, mierzono metodą szybkiej ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g suchych mikrokapsułek umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 250 ml i napełniono 100 ml heksanu, po czym wytrząsano ręcznie przez 5 min. Komórki oddzielono poprzez filtrację przez bibułę filtracyjną Nr 3 (Whatman). Pozostałość
PL 246470 Β1 biomasy płukano dodatkową porcją heksanu (100 ml). Uzyskane ekstrakty łączono i, po przeniesieniu do kolby okrągłodennej, określono ilość pozyskanego oleju metodą identyczną jak dla ekstrakcji oleju z wnętrza komórek.
Wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY) określono jako procentowy zawartość kapsułkowanej substancji w danej masie mikrokapsułek i wyznaczano z poniższego równania:
A — C
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY) A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g], C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g], B - masa naważki mikrokapsułek, [g], Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g].
Stabilność oksydacyjną blendu olejów, stabilizowanego wewnątrz komórek drożdży, mierzono w trakcie 30 dni przechowywania w temperaturze pokojowej i w warunkach wilgotności względnej otoczenia wynoszących 0, 43 i 90%. W tym celu naważki suchych mikrokapsułek (10 g) rozsypano na szalkach Petriego o średnicy 5 cm i umieszczono w eksykatorach zawierających wyprażony żel krzemionkowy (0% wilgotności względnej, w.w.), nasycony roztwór K2CO3 (43% w.w.) lub KNO3 (90% w.w.). Co 5 dni pobierano ok. 1 g mikrokapsułek i, po pozyskaniu oleju na drodze ekstrakcji mierzono stopień utlenienia oleju poprzez pomiar liczby nadtlenkowej (LOO), zgodnie z procedurą PN-ISO 3960:1996P (Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby nadtlenkowej.). Uzyskany wynik wyrażono jako mikrorównoważnik aktywnego tlenu na 1 kg oleju (meqvO2-kg'1). W celach porównawczych przeprowadzono doświadczenie dla natywnego blendu olejów w formie zemulgowanej.
Dla zminimalizowania wpływu ekstrakcji na wzrost liczby nadtlenkowej zrezygnowano z ekstrakcji metodą Soxhleta na rzecz ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g kapsułek zawieszono w 10 ml zimnego heksanu i dezintegrowano poprzez sonikację przez 10 min przy użyciu sonikatora. W trakcie procesu dezintegracji zawiesina była chłodzona w łaźni lodowej celem zminimalizowania przyrostu temperatury. Uzyskany ekstrakt przesączono przez bibułę filtracyjną i płukano pozostałość dwiema porcjami świeżego heksanu. Zebrane ekstrakty połączono i odparowano rozpuszczalnik w strumieniu azotu. Uzyskany olej przechowywano w szczelnie zamkniętym naczyniu w temperaturze -20°C.
Przykład III
Sposób kapsułkowania blendów w komórkach drożdżowych według wynalazku polega na tym, że materiał wyjściowy, jaki stanowią drożdże piekarskie, korzystnie prasowane drożdże piekarskie o zawartości suchej masy nie mniejszej niż 25% wagowych, poddaje się procesowi płukania i suszenia liofilizacyjnego. Biomasę w stężeniu 10% wag. płucze się w 0,01 M roztworze bezwodnego wodorofosforanu dipotasu o pH 6,8, po czym oddziela się na drodze wirowania (3950 x g, 10 min) i uzyskaną masę o zawartości suchej substancji nie mniejszej niż 20% wag. umieszcza się na stalowych tacach liofilizacyjnych i zamraża w temp. -80°C przez 12 h. Zamrożoną biomasę poddaje się liofilizacji przy ciśnieniu 0,06 mbar przez 48 h. W uzyskanym proszku oznacza się metodą ekstrakcji odczynnikiem Folcha zawartość lipidów całkowitych, która wynosiła 4,7 ±0,55 g 100 g'1 proszku, oraz liczebność całkowitą komórek metodą opartą o bezpośredni pomiar w komorze Neubauera, wynoszącą 3,6 X 1010g'1 proszku.
Następnie prowadzi się obróbkę wstępną biomasy, tak, że w 10% wag. zawiesinie suchej masy drożdży o pH 5,2, w butlach szklanych typu „pyrex”, inkubuje się zawiesinę w temperaturze nie mniejszej niż 35°C i nie wyższej niż 75°C, korzystnie w temperaturze 55°C. Równocześnie korzystnie, gdy stosuje się dodatek octanu etylu lub chlorku sodu do wspomagania procesu ekstrakcji składników wewnątrzkomórkowych (plazmolizy). Korzystnie do biomasy dodaje się dodatek octanu etylu o wielkości w ilości od 0,5 do 6,5% wag. (w stosunku do masy zawiesiny), korzystnie 1,5% wag., oraz dodatek chlorku sodu w ilości od 5 do 40% wag., korzystnie 10% wag., po czym prowadzi się plazmolizę w temperaturze nie mniejszej niż 50°C i nie wyższej niż 60°C, korzystnie w trakcie procesu plazmolizy stosuje się temperaturę 55°C.
Następnie w procesie hydrolizy enzymatycznej, przygotowaną wcześniej zawiesinę drożdżową poddaje się wstępnej pasteryzacji w 95°C przez 10 minut celem inaktywacji endogennych enzymów. Do tak przygotowanej biomasy dodaje się glukanazę (Glucanex R200; 0,2 U/mg) w ilości od 0,0015 do 1,5% wag., korzystnie 0,15% wag., po czym prowadzi się inkubację w temperaturze od 45°C do 55°C, korzystnie 50°C przez nie krócej niż 24 h.
PL 246470 Β1
Następnie prowadzi się proces wiązania blendów olejów w biomasie drożdży piekarskich metodą Bishop i in. (1998), przy czym w naczyniach typu „pyrex” o pojemności 100 ml odważa się porcję 40 g wody dejonizowanej zawierającej 2% wag. dodatku emulgatora w postaci monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80, E433), dopuszczonego do zastosowania w żywności, i dodaje się naważkę blendu olejów, po czym wytwarza się emulsję typu o/w metodą homogenizacji rotor/stator przez 5 minut przy prędkości 10 000 min'1 w homogenizatorze szybkoobrotowym.
Przy czym przez blendy olejowe rozumie się mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości 89% wagowych, jaki zmieszany jest z olejem lnianym w ilości 11% wagowych, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4 :1 do 6 :1.
Korzystnie, gdy zastosowane blendy olejowe mają następujący skład ilościowy:
| Składnik I | Składnik II | Składnik III | % wag | % wag | % wag |
| Olej ryżowy | Olej Lniany | - | 89 | 11 | - |
Do tak wytworzonej emulsji dodaje się odważoną porcję liofilizowanej biomasy drożdżowej. Mieszaninę kapsułkującą inkubuje się następnie przez czas nie krótszy niż 8 h i przy ciągłym mieszaniu równym 200 min'1. Po zakończeniu inkubacji, zawartość naczyń oddziela się od mieszaniny poreakcyjnej na drodze wirowania przy przyspieszeniu nie mniejszym niż 3950 x g przez okres nie krótszy niż 10 min. Oddzieloną pastę drożdżową płucze się następnie co najmniej trzykrotnie wodą dejonizowaną celem usunięcia resztek mieszaniny reakcyjnej. Mokrą biomasę przenosi się do naczyń do liofilizacji i zmraża wtemp. -80°C przez 12 h, po czym liofilizuje przy ciśnieniu 0,125 mbara przez min. 48 h.
W uzyskanych lizatach oraz w hydrolizacie określono wydajność procesu „rozpuszczania” (Ya), stężenie uwolnionego białka ogólnego oraz uwolnionej D-glukozy, będącej produktem hydrolizy enzymatycznej beta-glukanów ściany komórkowej. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mg g-1).
Wydajność obróbki wstępnej mierzy się pośrednio, w oparciu o ilość (wagę) substancji rozpuszczalnych w wodzie, uwolnionych z danej ilości biomasy. W tym celu z każdej butli pobrano 10 ml zawiesiny i oddzielono biomasę na drodze wirowania (3950 x g, 10 min). Objętość zebranego supernatantu zmierzono za pomocą cylindra miarowego, po czym pozostały osad drożdżowy zawieszono w identycznej objętości wody dejonizowanej i ponownie żwirowano. Uzyskane supernatanty połączono i oznaczono w nim zawartość suchej masy na drodze suszenia w 105°C, zgodnie z normą PN-A-79005-4:1997P.
Wydajność procesu autolizy określono jako procent suchej masy biomasy drożdżowej przekształcony do postaci rozpuszczalnej:
Γ 1 71 — C gdzie:
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY)
A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g],
C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g],
B - masa naważki mikrokapsułek, [g],
Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g].
W uzyskanym ekstrakcie o znanej zawartości suchej masy, określono stężenie rozpuszczalnego białka całkowitego oraz stężenie uwolnionej glukozy. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mgg'1). Określenie ilości białka całkowitego w próbach prowadzono przy wykorzystani zmodyfikowanej metody Lowry’ego. Do określenia ilości uwolnionej glukozy wykorzystano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Stosowano kolumnę Aminex ΗΡΧ87Η (Βίο-Rad, USA) oraz 0,005 N H2SO4 jako fazę ruchomą. Pomiar ilości D-glukozy określano na podstawie krzywej kalibracyjnej sporządzonej dla czystej D-glukozy (kalibracja zewnętrzna).
Pomiar ilości blendu olejów, kapsułkowanego wewnątrz komórek drożdży, wykonano metodą ekstrakcji w aparacie Soxhleta eterem naftowym. Naważkę ok. 2,5 g (masa określona z dokładnością
PL 246470 Β1 do d = 0,001 g) suchych mikrokapsułek umieszczono w celulozowej gilzie i zamknięto korkiem z waty szklanej. Ekstrakcję prowadzono przez 2 h za pomocą 100 ml eteru naftowego w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Uzyskany ekstrakt przeniesiono ilościowo do wyprażonej i wstępnie zważonej (d = 0,0001 g) kolby miarowej i odparowano rozpuszczalnik w temp. 40°Cza pomocą rotacyjnej wyparki próżniowej. Zawartość kolby suszono dodatkowo w 95°C przez godzinę. Masę oleju uzyskanego z danej porcji mikrokapsułek określono na podstawie różnicy w masach kolby zawierającej olej oraz kolby pustej.
Pomiar ilości blendu olejów, występującego na powierzchni mikrokapsułek drożdżowych, mierzono metodą szybkiej ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g suchych mikrokapsułek umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 250 ml i napełniono 100 ml heksanu, po czym wytrząsano ręcznie przez 5 min. Komórki oddzielono poprzez filtrację przez bibułę filtracyjną Nr 3 (Whatman). Pozostałość biomasy płukano dodatkową porcją heksanu (100 ml). Uzyskane ekstrakty łączono i, po przeniesieniu do kolby okrągłodennej, określono ilość pozyskanego oleju metodą identyczną jak dla ekstrakcji oleju z wnętrza komórek.
Wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY) określono jako procentowy zawartość kapsułkowanej substancji w danej masie mikrokapsułek i wyznaczano z poniższego równania:
A — C
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY) A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g], C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g], B - masa naważki mikrokapsułek, [g], Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g].
Stabilność oksydacyjną blendu olejów, stabilizowanego wewnątrz komórek drożdży, mierzono w trakcie 30 dni przechowywania w temperaturze pokojowej i w warunkach wilgotności względnej otoczenia wynoszących 0, 43 i 90%. W tym celu naważki suchych mikrokapsułek (10 g) rozsypano na szalkach Petriego o średnicy 5 cm i umieszczono w eksykatorach zawierających wyprażony żel krzemionkowy (0% wilgotności względnej, w.w.), nasycony roztwór K2CO3 (43% w.w.) lub KNO3 (90% w.w.). Co 5 dni pobierano ok. 1 g mikrokapsułek i, po pozyskaniu oleju na drodze ekstrakcji mierzono stopień utlenienia oleju poprzez pomiar liczby nadtlenkowej (LOO), zgodnie z procedurą PN-ISO 3960:1996P (Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby nadtlenkowej.). Uzyskany wynik wyrażono jako mikrorównoważnik aktywnego tlenu na 1 kg oleju (meqvO2-kg'1). W celach porównawczych przeprowadzono doświadczenie dla natywnego blendu olejów w formie zemulgowanej.
Dla zminimalizowania wpływu ekstrakcji na wzrost liczby nadtlenkowej zrezygnowano z ekstrakcji metodą Soxhleta na rzecz ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g kapsułek zawieszono w 10 ml zimnego heksanu i dezintegrowano poprzez sonikację przez 10 min przy użyciu sonikatora. W trakcie procesu dezintegracji zawiesina była chłodzona w łaźni lodowej celem zminimalizowania przyrostu temperatury. Uzyskany ekstrakt przesączono przez bibułę filtracyjną i płukano pozostałość dwiema porcjami świeżego heksanu. Zebrane ekstrakty połączono i odparowano rozpuszczalnik w strumieniu azotu. Uzyskany olej przechowywano w szczelnie zamkniętym naczyniu w temperaturze -20°C.
Przykład IV
Sposób kapsułkowania blendów w komórkach drożdżowych według wynalazku polega na tym, że materiał wyjściowy, jaki stanowią drożdże piekarskie, korzystnie prasowane drożdże piekarskie o zawartości suchej masy nie mniejszej niż 25% wagowych, poddaje się procesowi płukania i suszenia liofilizacyjnego. Biomasę w stężeniu 10% wag. płucze się w 0,01 M roztworze bezwodnego wodorofosforanu dipotasu o pH 6,8, po czym oddziela się na drodze wirowania (3950 x g, 10 min) i uzyskaną masę o zawartości suchej substancji nie mniejszej niż 20% wag. umieszcza się na stalowych tacach liofilizacyjnych i zamraża w temp. -80°C przez 12 h. Zamrożoną biomasę poddaje się liofilizacji przy ciśnieniu 0,06 mbar przez 48 h. W uzyskanym proszku oznacza się metodą ekstrakcji odczynnikiem Folcha zawartość lipidów całkowitych, która wynosiła 4,7 ±0,55 g 100 g'1 proszku, oraz liczebność całkowitą komórek metodą opartą o bezpośredni pomiar w komorze Neubauera, wynoszącą 3,6 X 1010g'1 proszku.
Następnie prowadzi się obróbkę wstępną biomasy, tak że w 10% wag. zawiesinie suchej masy drożdży o pH 5,2, w butlach szklanych typu „pyrex”, inkubuje się zawiesinę w temperaturze nie mniejszej niż 35°C i nie wyższej niż 75°C, korzystnie w temperaturze 55°C. Równocześnie korzystnie, gdy stosuje
PL 246470 Β1 się dodatek octanu etylu lub chlorku sodu do wspomagania procesu ekstrakcji składników wewnątrzkomórkowych (plazmolizy). Korzystnie do biomasy dodaje się dodatek octanu etylu o wielkości w ilości od 0,5 do 6,5% wag. (w stosunku do masy zawiesiny), korzystnie 1,5% wag., oraz dodatek chlorku sodu w ilości od 5 do 40% wag., korzystnie 10% wag., po czym prowadzi się plazmolizę w temperaturze nie mniejszej niż 50°C i nie wyższej niż 60°C, korzystnie w trakcie procesu plazmolizy stosuje się temperaturę 55°C.
Następnie w procesie hydrolizy enzymatycznej, przygotowaną wcześniej zawiesinę drożdżową poddaje się wstępnej pasteryzacji w 95°C przez 10 minut celem inaktywacji endogennych enzymów. Do tak przygotowanej biomasy dodaje się glukanazę (Glucanex R200; 0,2 U/mg) w ilości od 0,0015 do 1,5% wag., korzystnie 0,15% wag., po czym prowadzi się inkubację w temperaturze od 45°C do 55°C, korzystnie 50°C przez nie krócej niż 24 h.
Następnie prowadzi się proces wiązania blendów olejów w biomasie drożdży piekarskich metodą Bishop i in. (1998), przy czym w naczyniach typu „pyrex” o pojemności 100 ml odważa się porcję 40 g wody dejonizowanej zawierającej 2% wag. dodatku emulgatora w postaci monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80, E433), dopuszczonego do zastosowania w żywności, i dodaje się naważkę blendu olejów, po czym wytwarza się emulsję typu o/w metodą homogenizacji rotor/stator przez 5 minut przy prędkości 10 000 min'1 w homogenizatorze szybkoobrotowym.
Przy czym przez blendy olejowe rozumie się mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości 55 % wagowych, jaki zmieszany jest z olejem konopnym w ilości 15% wagowych i olejem rzepakowym w ilości 30%, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4:1 do 6 :1.
Korzystnie, gdy zastosowane blendy olejowe mają następujący skład ilościowy:
| Składnik i | Składnik II | Składnik III | % wag | % wag | % wag |
| Olej ryżowy | Olej Konopny | Rzepakowy | 55 | 15 | 30 |
Do tak wytworzonej emulsji dodaje się odważoną porcję liofilizowanej biomasy drożdżowej. Mieszaninę kapsułkującą inkubuje się następnie przez czas nie krótszy niż 8 h i przy ciągłym mieszaniu równym 200 min'1. Po zakończeniu inkubacji, zawartość naczyń oddziela się od mieszaniny poreakcyjnej na drodze wirowania przy przyspieszeniu nie mniejszym niż 3950 x g przez okres nie krótszy niż 10 min. Oddzieloną pastę drożdżową płucze się następnie co najmniej trzykrotnie wodą dejonizowaną celem usunięcia resztek mieszaniny reakcyjnej. Mokrą biomasę przenosi się do naczyń do liofilizacji i zmraża wtemp. -80°C przez 12 h, po czym liofilizuje przy ciśnieniu 0,125 mbara przez min. 48 h.
W uzyskanych lizatach oraz w hydrolizacie określono wydajność procesu „rozpuszczania” (Ya), stężenie uwolnionego białka ogólnego oraz uwolnionej D-glukozy, będącej produktem hydrolizy enzymatycznej beta-glukanów ściany komórkowej. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mg g-1).
Wydajność obróbki wstępnej mierzy się pośrednio, w oparciu o ilość (wagę) substancji rozpuszczalnych w wodzie, uwolnionych z danej ilości biomasy. W tym celu z każdej butli pobrano 10 ml zawiesiny i oddzielono biomasę na drodze wirowania (3950 x g, 10 min). Objętość zebranego supernatantu zmierzono za pomocą cylindra miarowego, po czym pozostały osad drożdżowy zawieszono w identycznej objętości wody dejonizowanej i ponownie żwirowano. Uzyskane supernatanty połączono i oznaczono w nim zawartość suchej masy na drodze suszenia w 105°C, zgodnie z normą PN-A-79005-4:1997P.
Wydajność procesu autolizy określono jako procent suchej masy biomasy drożdżowej przekształcony do postaci rozpuszczalnej:
/1 — C gdzie:
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY)
A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g],
PL 246470 Β1
C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g],
B - masa naważki mikrokapsułek, [g], Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g]. W uzyskanym ekstrakcie o znanej zawartości suchej masy, określono stężenie rozpuszczalnego białka całkowitego oraz stężenie uwolnionej glukozy. Wyniki wyrażono w miligramach danej substancji na gram suchej masy ekstraktu drożdżowego (mgg'1). Określenie ilości białka całkowitego w próbach prowadzono przy wykorzystani zmodyfikowanej metody Lowry’ego. Do określenia ilości uwolnionej glukozy wykorzystano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Stosowano kolumnę Aminex ΗΡΧ87Η (Βίο-Rad, USA) oraz 0,005 N H2SO4 jako fazę ruchomą. Pomiar ilości D-gl u kozy określano na podstawie krzywej kalibracyjnej sporządzonej dla czystej D-glukozy (kalibracja zewnętrzna).
Pomiar ilości blendu olejów, kapsułkowanego wewnątrz komórek drożdży, wykonano metodą ekstrakcji w aparacie Soxhleta eterem naftowym. Naważkę ok. 2,5 g (masa określona z dokładnością do d = 0,001 g) suchych mikrokapsułek umieszczono w celulozowej gilzie i zamknięto korkiem z waty szklanej. Ekstrakcję prowadzono przez 2 h za pomocą 100 ml eteru naftowego w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Uzyskany ekstrakt przeniesiono ilościowo do wyprażonej i wstępnie zważonej (d = 0,0001 g) kolby miarowej i odparowano rozpuszczalnik w temp. 40°Cza pomocą rotacyjnej wyparki próżniowej. Zawartość kolby suszono dodatkowo w 95°C przez godzinę. Masę oleju uzyskanego z danej porcji mikrokapsułek określono na podstawie różnicy w masach kolby zawierającej olej oraz kolby pustej.
Pomiar ilości blendu olejów, występującego na powierzchni mikrokapsułek drożdżowych, mierzono metodą szybkiej ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g suchych mikrokapsułek umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 250 ml i napełniono 100 ml heksanu, po czym wytrząsano ręcznie przez 5 min. Komórki oddzielono poprzez filtrację przez bibułę filtracyjną Nr 3 (Whatman). Pozostałość biomasy płukano dodatkową porcją heksanu (100 ml). Uzyskane ekstrakty łączono i, po przeniesieniu do kolby okrągłodennej, określono ilość pozyskanego oleju metodą identyczną jak dla ekstrakcji oleju z wnętrza komórek.
Wydajność mikrokapsułkowania (ang. Microencapsulation yield, MY) określono jako procentowy zawartość kapsułkowanej substancji w danej masie mikrokapsułek i wyznaczano z poniższego równania:
żl — C
MY (% wag.) - wydajność mikrokapsułkowania (ang. microencapsulation yield, MY) A - masa oleju rybiego pozyskanego w ekstrakcji metodą Soxhleta, [g], C - masa oleju rybiego pozyskana w ekstrakcji heksanem, [g], B - masa naważki mikrokapsułek, [g], Bm - sucha masa mikrokapsułek, [g].
Stabilność oksydacyjną blendu olejów, stabilizowanego wewnątrz komórek drożdży, mierzono w trakcie 30 dni przechowywania w temperaturze pokojowej i w warunkach wilgotności względnej otoczenia wynoszących 0, 43 i 90%. W tym celu naważki suchych mikrokapsułek (10 g) rozsypano na szalkach Petriego o średnicy 5 cm i umieszczono w eksykatorach zawierających wyprażony żel krzemionkowy (0% wilgotności względnej, w.w.), nasycony roztwór K2CO3 (43% w.w.) lub KNO3 (90% w.w.). Co 5 dni pobierano ok. 1 g mikrokapsułek i, po pozyskaniu oleju na drodze ekstrakcji, mierzono stopień utlenienia oleju poprzez pomiar liczby nadtlenkowej (LOO), zgodnie z procedurą PN-ISO 3960:1996P (Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce. Oznaczanie liczby nadtlenkowej.). Uzyskany wynik wyrażono jako mikrorównoważnik aktywnego tlenu na 1 kg oleju (meqvO2-kg'1). W celach porównawczych przeprowadzono doświadczenie dla natywnego blendu olejów w formie zemulgowanej.
Dla zminimalizowania wpływu ekstrakcji na wzrost liczby nadtlenkowej zrezygnowano z ekstrakcji metodą Soxhleta na rzecz ekstrakcji heksanem. W tym celu naważkę 1 g kapsułek zawieszono w 10 ml zimnego heksanu i dezintegrowano poprzez sonikację przez 10 min przy użyciu sonikatora. W trakcie procesu dezintegracji zawiesina była chłodzona w łaźni lodowej celem zminimalizowania przyrostu temperatury. Uzyskany ekstrakt przesączono przez bibułę filtracyjną i płukano pozostałość dwiema porcjami świeżego heksanu. Zebrane ekstrakty połączono i odparowano rozpuszczalnik w strumieniu azotu. Uzyskany olej przechowywano w szczelnie zamkniętym naczyniu w temperaturze -20°C.
Claims (6)
1. Sposób kapsułkowania blendów w komórkach drożdżowych znamienny tym, że materiał wejściowy, jaki stanowią drożdże piekarskie o zawartości suchej masy nie mniejszej niż 25% wagowych, poddaje się procesowi płukania i suszenia liofilizacyjnego, następnie prowadzi się obróbkę wstępną biomasy tak, że w 10% wag. zawiesinie suchej masy drożdży o pH 5,2, w butlach szklanych typu „pyrex”, inkubuje się zawiesinę w temperaturze nie mniejszej niż 35°C i nie wyższej niż 75°C, po czym w procesie hydrolizy enzymatycznej, przygotowaną wcześniej zawiesinę drożdżową poddaje się wstępnej pasteryzacji w 95°C przez 10 minut i do tak przygotowanej biomasy dodaje się glukanazę (Glucanex R200; 0,2 U/mg) w ilości od 0,0015 do 1,5% wag., po czym prowadzi się inkubację w temperaturze od 45°C do 55°C, korzystnie 50°C przez nie krócej niż 24 h, po czym prowadzi się proces wiązania blendów olejów w biomasie drożdży piekarskich metodą Bishop i in. (1998), przy czym w naczyniach typu „pyrex” o pojemności 100 ml odważa się porcję 40 g wody dejonizowanej zawierającej 2% wag. dodatku emulgatora w postaci monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80, E433), dopuszczonego do zastosowania w żywności, i dodaje się naważkę blendu olejów, po czym wytwarza się emulsję typu o/w metodą homogenizacji rotor/stator przez 5 minut przy prędkości 10 000 min-1 w homogenizatorze szybkoobrotowym, przy czym przez blendy olejowe rozumie się mieszaniny olejów, jakie zawierają olej ryżowy w ilości od 39 do 91% wagowych, jaki zmieszany jest korzystnie z olejem rzepakowym w ilości od 39% do 55% wagowych, korzystnie 45% wagowych, albo korzystnie z olejem konopnym w ilości od 8% do 28% wagowych, korzystnie 15% wagowych albo korzystnie z olejem lnianym w ilości od 9% do 14% wagowych, korzystnie 11% wagowych albo korzystnie z olejem rydzowym w ilości od 10% do 15% wagowych, korzystnie 12% wagowych, przy czym, w przypadku zastosowania oleju konopnego skład mieszaniny uzupełniony jest do 100% olejem rzepakowym, a wzajemny stosunek kwasów tłuszczowych omega 6 do omega 3 (w6/w3) opracowanej blendy zawarty jest w przedziale od 4 : 1 do 6 : 1, a do tak wytworzonej emulsji dodaje się odważoną porcję liofilizowanej biomasy drożdżowej i mieszaninę kapsułkującą inkubuje się następnie przez czas nie krótszy niż 8 h i przy ciągłym mieszaniu równym 200 min-1, a po zakończeniu inkubacji, zawartość naczyń oddziela się od mieszaniny poreakcyjnej na drodze wirowania przy przyspieszeniu nie mniejszym niż 3950 x g przez okres nie krótszy niż 10 min, po czym oddzieloną pastę drożdżową płucze się co najmniej trzykrotnie wodą dejonizowaną celem usunięcia resztek mieszaniny reakcyjnej, a mokrą biomasę przenosi się do naczyń do liofilizacji i zmraża w temp. -80°C przez 12 h, po czym liofilizuje przy ciśnieniu 0,125 mbara przez min. 48 h.
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że biomasę w stężeniu 10% wag. płucze się w 0,01M roztworze bezwodnego wodorofosforanu dipotasu o pH 6,8, po czym oddziela się na drodze wirowania (3950 x g, 10 min) i uzyskaną masę o zawartości suchej substancji nie mniejszej niż 20% wag. umieszcza się na stalowych tacach liofilizacyjnych i zamraża w temp. -80°C przez 12 h, po czym zamrożoną biomasę poddaje się liofilizacji przy ciśnieniu 0,06 mbar przez 48 h.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że korzystnie, gdy do biomasy stosuje się dodatek octanu etylu lub chlorku sodu do wspomagania procesu ekstrakcji składników wewnątrzkomórkowych (plazmolizy).
4. Sposób według zastrz. 3 znamienny tym, że do biomasy dodaje się dodatek octanu etylu o wielkości w ilości od 0,5 do 6,5% wag. (w stosunku do masy zawiesiny) oraz dodatek chlorku sodu w ilości od 5 do 40% wag., po czym prowadzi się plazmolizę w temperaturze nie mniejszej niż 50°C i nie wyższej niż 60°C.
5. Sposób według zastrz. 4 znamienny tym, że w trakcie procesu plazmolizy stosuje się temperaturę 55°C.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5 znamienny tym, że zastosowane blendy olejowe mają następujący skład ilościowy:
PL 246470 Β1
Składnik I
Składnik II
Składnik III
%
wag
%
wag
%
wag
Olej ryżowy
Rzepakowy
-
55
45
-
Olej ryżowy
Olej Rydzowy
-
88
12
-
Olej ryżowy
Olej Lniany
-
89
11
-
Olej ryżowy
Olej Konopny
Rzepakowy
55
15
30
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440018A PL246470B1 (pl) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Sposób kapsułkowania olejów w komórkach drożdżowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440018A PL246470B1 (pl) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Sposób kapsułkowania olejów w komórkach drożdżowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL440018A1 PL440018A1 (pl) | 2023-07-03 |
| PL246470B1 true PL246470B1 (pl) | 2025-02-03 |
Family
ID=87000530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL440018A PL246470B1 (pl) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Sposób kapsułkowania olejów w komórkach drożdżowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246470B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL449421A1 (pl) * | 2024-07-31 | 2025-02-17 | Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie | Nano/mikrokapsułki z prozdrowotną zawartością, prozdrowotny produkt zawierający te nano/mikrokapsułki i sposób ich otrzymywania |
-
2021
- 2021-12-29 PL PL440018A patent/PL246470B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL440018A1 (pl) | 2023-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Microencapsulation delivery system in food industry—Challenge and the way forward | |
| Peanparkdee et al. | Microencapsulation: a review of applications in the food and pharmaceutical industries | |
| Paramera et al. | Yeast cells and yeast-based materials for microencapsulation | |
| EP1575561B1 (en) | Microcapsules having multiple shells and method for the preparation thereof | |
| Matsuno et al. | Lipid encapsulation technology-techniques and applications to food | |
| US9056058B2 (en) | Microcapsules with improved shells | |
| Gutiérrez et al. | Biopolymers as microencapsulation materials in the food industry | |
| JP2010515455A (ja) | 菜食マイクロカプセル | |
| WO2011031621A2 (en) | High strength seamless alginate capsules | |
| Peltzer et al. | Use of edible films and coatings for functional foods developments: A review | |
| Rahul et al. | Recent advances in encapsulation of pomegranate peel extract and combination of wall materials: a review of encapsulation technologies, characterization and applications in the food industry | |
| PL246470B1 (pl) | Sposób kapsułkowania olejów w komórkach drożdżowych | |
| WO2014076432A1 (fr) | Procédé pour la fabrication d'une émulsion sèche en poudre contenant au moins un principe actif lipophile, destinée à améliorer la biodisponibilité dudit principe actif lipophile, et émulsion sèche obtenue par ce procédé | |
| Álvarez et al. | Encapsulation technologies applied to food processing | |
| Trilokia et al. | Microencapsulation for food: An overview | |
| Ma et al. | Construction of microencapsulated (−)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) phospholipid-based nanovesicles: Enhancing stability, gastrointestinal resistance and masking bitterness | |
| Khameneh et al. | Saccharomyces cerevisiae—A platform for delivery of drugs and food ingredients encapsulation and analysis | |
| Guerrero et al. | Freeze drying optimization of Canola Oil with Phytosterols using Alginate and Maltodextrin | |
| Amjadi et al. | Encapsulation and delivery of natural preservatives | |
| Yuan Li et al. | Optimization of preparation of W/O/W multiple emulsion and evaluation of its ability to encapsulate cyanidin-3-glucoside. | |
| Jacob et al. | Development, structural characterization, in vitro release and oral bioavailability studies of novel surface-modified natural Fiber Interlaced Liposomal Vitamin C | |
| Barbosa | Novel Delivery Systems for Ascorbic Acid Release in Food Matrices | |
| Valková et al. | Impact of freeze-and spray-drying microencapsulation techniques on ß-glucan powder biological activity: a comparative study. | |
| da Silva Pedrini | Production of Yeast Biocapsules by Osmoporation | |
| Segovia-Cedeño et al. | Microencapsulation of essential oils for food preservation: Methods, mechanisms, and applications |