RU2812707C1 - Способ получения пищевого ингредиента на основе эмульсии Пикеринга - Google Patents
Способ получения пищевого ингредиента на основе эмульсии Пикеринга Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812707C1 RU2812707C1 RU2023112910A RU2023112910A RU2812707C1 RU 2812707 C1 RU2812707 C1 RU 2812707C1 RU 2023112910 A RU2023112910 A RU 2023112910A RU 2023112910 A RU2023112910 A RU 2023112910A RU 2812707 C1 RU2812707 C1 RU 2812707C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- minutes
- emulsion
- fucoidan
- sodium alginate
- food
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 23
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 title abstract description 15
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 title abstract description 15
- 229920000855 Fucoidan Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 23
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims abstract description 18
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 13
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 8
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 8
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 8
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 8
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 6
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 6
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 6
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound 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 5
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 5
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 5
- 229940099259 vaseline Drugs 0.000 description 5
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- HHEAADYXPMHMCT-UHFFFAOYSA-N dpph Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+]([O-])=O)=C1[N]N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 HHEAADYXPMHMCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 4
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000232219 Platanista Species 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 2
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 102220229106 rs753340463 Human genes 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- MJYQFWSXKFLTAY-OVEQLNGDSA-N (2r,3r)-2,3-bis[(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]butane-1,4-diol;(2r,3r,4s,5s,6r)-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4,5-tetrol Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O.C1=C(O)C(OC)=CC(C[C@@H](CO)[C@H](CO)CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 MJYQFWSXKFLTAY-OVEQLNGDSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 241000004452 Fucus evanescens 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
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 241001466453 Laminaria Species 0.000 description 1
- 241001598113 Laminaria digitata Species 0.000 description 1
- 241000015177 Saccharina japonica Species 0.000 description 1
- 241001261506 Undaria pinnatifida Species 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 230000001772 anti-angiogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002429 anti-coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002225 anti-radical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229920000140 heteropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001198 high resolution scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940012843 omega-3 fatty acid Drugs 0.000 description 1
- 239000006014 omega-3 oil Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства эмульсии в качестве пищевых ингредиентов при создании функциональных пищевых систем. Способ получения пищевой эмульсии Пикеринга из смеси компонентов, включающий механическое перемешивание компонентов и ультразвуковую обработку полученной системы, отличающийся тем, что используют следующее соотношение исходных компонентов, на 100 мл эмульсии Пикеринга: фукоидан или альгинат натрия 0,1 г; льняная микроцеллюлоза 0,5-1,0 г; льняное масло 3-5 мл; вода питьевая - остальное; при этом фукоидан или альгинат натрия растворяют в питьевой воде с помощью магнитной мешалки при скорости 1000 об/мин в течение 5 минут; добавляют льняную микроцеллюлозу и продолжают перемешивание при той же скорости в течение 5 минут; соединяют полученную смесь с льняным маслом; полученную систему обрабатывают ультразвуковым воздействием с частотой 22±1,65 кГц, интенсивностью не менее 10 Вт/см2, мощностью 630 Вт, в течение 20 минут для фукоидана или 30 минут для альгината натрия, циклично чередуя по 5 минут время воздействия с перерывом 5 минут, при температуре не более 50°С; затем полученную эмульсию охлаждают до температуры 20±2°С и расфасовывают. Изобретение позволяет получить эмульсию с высокими антиоксидантными свойствами. 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства эмульсии в качестве пищевых ингредиентов при создании функциональных пищевых систем.
Известен способ приготовления пищевых эмульсий при помощи ультразвука путем введения фазы эмульсии из прилегающего к излучающей ультразвук поверхности слоя. Выраженную в сантиметрах толщину δ слоя фазы у излучающей ультразвук поверхности в зависимости от выраженной в Вт/см2 интенсивности I ультразвука и его выраженной в кГц частоты f устанавливают и поддерживают в процессе эмульгирования, не превышающей значения первого положительного корня трансцендентного уравнения вида δ=0,037⋅I⋅cos2α, где α=0,043⋅f⋅δ радиан [1].
Вышеуказанное изобретение позволяет создать способ, позволяющий готовить пищевые эмульсии любого типа с любым соотношением среды и фазы, предварительно не смешивая компоненты механически. Однако, создание тонкого слоя фиксированной толщины при варьировании вида жировой составляющей (ввиду разной ее плотности) в технологическом процессе производства пищевых продуктов крайне сложно, особенно в технологии получения эмульсии Пикеринга.
В фармацевтической промышленности известен способ получения устойчивой эмульсии Пикеринга, представляющей собой гетерогенную систему, состоящую из двух несмешивающихся жидкостей, в которой одна жидкость равномерно распределена по всему объему другой жидкости в виде масляных капель, стабилизированных частицами нанокристаллической целлюлозы, при этом первая жидкость в виде капель представляет собой вазелиновое или оливковое масло, а вторая - гидрозоль с содержанием ацетилированной нанокристаллической целлюлозы в количестве 0,2-1,6 масс. % с дзета-потенциалом частиц минус 36-40 мВ, размером частиц по длине от 135 нм до 205 нм и по поперечному сечению - от 6 нм до 10 нм, при этом в эмульсии, состоящей из дисперсионной водной среды и капель масла, компоненты распределены при следующем объемном соотношении: гидрозоль - 70%; вазелиновое или оливковое масло - 30%, причем поверхности капель масла в эмульсии имеют отрицательный дзета-потенциал, дзета-потенциал капли для эмульсии с вазелиновым маслом минус 6,9, минус 7,5, минус 9,6, минус 10,3 или минус 12,5, для эмульсии с оливковым маслом - минус 10,9, минус 11,9, минус 14,0, минус 17,7, минус 18,5 или минус 19,9 [2].
Разновидностью вышеуказанного способа получения устойчивых эмульсий Пикеринга, включающего эмульгирование двух несмешивающихся жидкостей до равномерного распределения одной жидкости по всему объему другой жидкости с образованием масляных капель, стабилизированных в объеме, является способ, заключающийся в том, что эмульгирование проводят ультразвуком до равномерного распределения масла по всему объему гидрозоля в виде масленых капель с помощью ультразвукового генератора IL-10-0.1 в течение 180 секунд с частотой 22 кГц, стабилизацию поверхности масляных капель осуществляют частицами ацетилированной нанокристаллической целлюлозы с дзетапотенциалом частиц минус 36-40 мВ, размером по длине от 135 нм до 205 нм и по поперечному сечению - от 6 нм до 10 нм, при этом в процессе эмульгирования вазелинового или оливкового масла и гидрозоля, содержащего ацетилированную нанокристаллическую целлюлозу в количестве 0,2-1,6 масс. %, получают устойчивую оболочку на поверхности капель с отрицательным дзета-потенциалом: для эмульсии с вазелиновым маслом минус 6,9, минус 7,5, минус 9,6, минус 10,3 или минус 12,5, для эмульсии с оливковым маслом - минус 10,9, минус 11,9, минус 14,0, минус 17,7, минус 18,5 или минус 19,9 [2]. Однако, применение данной технологии в пищевой промышленности затруднено поскольку она предназначена только для доставки липофильных лекарственных средств при пероральном введении.
Технической задачей и достигаемым результатом заявляемого изобретения является расширение арсенала способов получения пищевого ингредиента на основе эмульсии с высокими антиоксидантными свойствами при обеспечении стабильности системы.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения эмульсии Пикеринга из смеси компонентов, включает механическое перемешивание компонентов и ультразвуковую обработку полученной смеси, согласно изобретения, применяют следующее соотношение компонентов, на 100 мл эмульсии Пикеринга: фукоидан или альгинат натрия - 0,1 г; льняная микроцеллюлоза - 0,5-1,0 г; льняное масло - 3-5 мл; вода питьевая - остальное; при этом фукоидан или альгинат натрия растворяют во всем объеме питьевой воды с помощью магнитной мешалки при скорости 1000 об/мин в течение 5 минут; далее добавляют льняную микроцеллюлозу и продолжают перемешивание при той же скорости в течение 5 минут; соединяют полученную смесь с льняным маслом; полученную систему обрабатывают ультразвуковым воздействием с частотой 22±1,65 кГц, интенсивностью не менее 10 Вт/см2, мощностью 630 Вт, в течение 20 мин для системы с фукоиданом или 30 мин для системы с альгинатом натрия, циклично чередуя по 5 минут время воздействия с перерывом 5 минут, при контроле температуры - не более 50°С; затем полученную эмульсию Пикеринга охлаждают до температуры 20±2°С и расфасовывают.
Нужно отметить, что предлагаемый способ производства эмульсии Пикеринга, на основе эмульсии, содержащей фукоидан или альгинат натрия, характеризуется тем, что все компоненты пищевого ингредиента сначала смешиваются, а затем обрабатываются ультразвуковым воздействием совместно и единовременно.
Сущность способа производства эмульсии Пикеринга заключается в следующем.
В качестве биологически активного вещества, повышающего антиоксидантные свойства пищевого ингредиента, в предлагаемом способе используются полисахариды бурых водорослей: фукоидан или альгинат натрия.
В качестве биологически активного вещества, повышающего антиоксидантные свойства пищевого ингредиента, в предлагаемом способе используются полисахариды бурых водорослей: фукоидан или альгинат натрия.
Фукоиданы представляют собой полидисперсные молекулы сложной структуры с молекулярной массой от 70 до 300 кДа для полисахаридов, экстрагированных из разных видов сырья. Размер частиц фукоидана 200-500 нм, частицы имеют иррациональную форму. В данном способе использовался экстрагированный из бурых водорослей Fucus evanescens - высокосульфатированный фукан, имеющий гетерополимерное строение. Доказано, что данная группа веществ обладает комплексом доказанных биоактивных свойств: эффективно ингибирует процессы воспаления, имеет антикоагулянтное и антиангиогенное действие, блокирует бактериальную адгезию на клетках млекопитающих [3].
Фукоидан в порошкообразной форме вносят в количестве 0,1 % к общему объему эмульсии, что установлено ранее опытным путем в ходе проведения рекогносцировочных исследований. В данной технологии используют фукоидан (в виде пищевой добавки), содержащийся в составе биологически активной добавки к пище, в количестве не менее 66 масс. %. Такое содержание активного вещества позволяет использовать большой сектор пищевых добавок, что значительно снижает себестоимость технологии и расширяет спектр ее применения.
В качестве второго вещества использовался альгинат натрия (Alg-Na) пищевой экстрагированный из бурых водорослей Laminaria Digitata и Laminaria Sacchari, водорастворимый линейный полисахарид, состоящий из мономеров (1-4)-β-d-маннуроновой кислоты и (1-4)-α-1-гулуроновой кислоты, обладающий комплексом доказанных биоактивных свойств в том числе антиоксидантных, противовирусных, иммуномодулирующих, с размером частиц 2-5 мкм, частицы имеют стержнеобразную форму.
Альгинат натрия (Alg-Na) в порошкообразной форме также вносят в количестве 0,1% к общему объему эмульсии, что установлено ранее опытным путем в ходе проведения рекогносцировочных исследований. В данной технологии используют Alg-Na (в виде пищевой добавки), содержащийся в составе биологически активной добавки к пище, в количестве не менее 80 масс. %. Такое содержание активного вещества позволяет использовать большой сектор пищевых добавок, что значительно снижает себестоимость технологии и расширяет спектр ее применения.
Льняная микроцеллюлоза представляет собой полимер, состоящий из повторяющихся молекул глюкозы, прикрепленных встык. Целлюлозные волокна получают из разных органических источников: древесина, хлопок, лен и т.д. На сегодняшний день большим интересом пользуется целлюлоза льняная в качестве наполнителя, а также для синтеза карбоксиметилцеллюлозы. Стоит отметить, что лен занимает промежуточное положение между хлопком и древесиной. Если в хлопке содержится до 98 %, а в древесине до 50 % целлюлозы, то отходы льняного производства (25 %) содержат до 80 % целлюлозы [5].
Для осуществления предлагаемого способа получения пищевого ингредиента на основе эмульсии Пикеринга, содержащей фукоидан или альгинат натрия, в качестве жировой основы используется льняное масло. Концентрация масла в эмульсии составляет 3 - 5мас % к общему объему. Данный диапазон установлен ранее опытным путем, доказано, что меньшее количество масла приводит к резкому снижению стойкости эмульсии, а большее - к повышению массовой доли жира готовых продуктов.
Пищевое льняное масло, полученное методом холодного прессования, содержит от 52% до 63% омега-3 жирных кислот (C18: 3 n-3). Ранее в испытаниях установлено, что масличность семян льна исследуемой селекции «Уральский» составляет 46,5±1,5 %, кислотное число - 1,2 мг КОН/г (при норме не более 1,5 мг КОН/г), перекисное число - 1,8 ммоль активного кислорода/кг (при норме не более 2,5 ммоль активного кислорода/кг).
Существенным отличительным признаком предлагаемого способа производства является то, что для придания антиоксидантных свойств, вносится фукоидан или альгинат натрия, обладающие повышенной биологической активностью за счет применения ультразвукового воздействия, при этом в качестве стабилизирующего вещества используют льняную микроцеллюлозу, а все компоненты эмульсии Пикеринга сначала смешиваются, а затем обрабатываются ультразвуковым воздействием совместно и единовременно.
Ультразвуковое воздействие проводят с частотой 22±1,65 кГц, интенсивностью не менее 10 Вт/см2, мощность 630 Вт, время воздействия 20 мин или 30 мин, при температуре не более 50°С. Для контроля температуры используют охлаждающую рубашку. Воздействие осуществляли циклично, чередуя 5 мин - время работы прибора, затем 5 мин выдержки в покое. Причем 20 минут осуществляется воздействие для эмульсии, содержащей фукоидан, а 30 минут для эмульсии, содержащей альгинат натрия [4].
Большая мощность воздействия (более 630 Вт) приводит к резкому, не контролируемому увеличению температуры, что отрицательно сказывается на процессе получения эмульсии и снижает антиоксидантные свойства веществ. Меньшая же мощность воздействия (менее 630 Вт) не позволяет создать устойчивые эмульсии Пикеринга с равномерным распределением масляной фазы.
Выбранное время воздействия 20 мин для фукоидана и 30 мин для альгината натрия соответственно было определено также экспериментальным путем, т.к. меньшая длительность воздействия не позволяет получить достаточное изменение размерного ряда полисахаридов бурых водорослей, а большая - является экономически не обоснованной, т.к. зафиксированных изменений антиоксидантных свойств, размерного ряда частиц и других показателей в дальнейшем не происходит.
Циклическое ультразвуковое воздействие (5 мин работы прибора, затем 5 мин выдержки в покое) осуществляют с целью исключения перегрева системы выше 50°C, дополнительно для контроля температуры используют охлаждающую рубашку (в частности, емкость, заполненную льдом).
Таким образом, использование фукоидана или альгинат натрия с льняной микроцеллюлозой и ультразвуковым воздействием в технологии получения пищевого ингредиента на основе эмульсии Пикеринга, придает ей выраженные антиоксидантные свойства, стабилизирует вязкость и дисперсный состав частиц; полученные эмульсии можно рекомендовать для создания обогащенных молочных и других продуктов.
Реализация способа иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1 (опыт 1)
Технологический процесс изготовления осуществляется в следующей последовательности:
1. Предварительно фукоидан в виде сухой порошкообразной биологически активной добавки к пище «FUCOID POWER-U» (содержание фукоидана морских бурых водорослей Undaria pinnatifida и Laminaria japonica в количестве не менее 66%), производитель компания HAEWON BIOTECH, INC (Южная Корея) в количестве 0,1 г растворяют в 10 мл питьевой воды, к общему объему пищевого ингредиента в виде эмульсии Пикеринга (100мл), посредством использования магнитной мешалки 1000 об/мин в течение 5 минут.
2. Добавляют льняную микроцеллюлозу в количестве 0,5 г и продолжают перемешивание при той же скорости в течение 5 минут.
3. В полученную смесь добавляют льняное масло в количестве (5 мл), 5мас% от общего объема эмульсии.
4. Обрабатывают полученную систему ультразвуковой кавитацией с частотой 22±1,65 кГц, интенсивностью не менее 10 Вт/см2, мощность 630 Вт, время воздействия - 20 мин, при температуре не более 50°С. Для контроля температуры используют охлаждающую рубашку. Воздействие осуществляли циклично: 5 мин работы прибора, затем 5 мин выдержки в покое.
5. Затем производят охлаждение пищевого ингредиента до температуры t =20±2°С, его и расфасовку для возможного использования в рецептуре пищевых продуктов.
Пример 2 (опыт 2)
Технологический процесс изготовления осуществляется в следующей последовательности:
1. Предварительно альгинат натрия в виде сухой порошкообразной пищевой добавки Е401 - соль альгиновой кислоты ООО «Бережь» (содержание альгината не менее 98%), производитель страна Китай, в количестве 0,1г растворяют в 10 мл питьевой воды, к общему объему пищевого ингредиента на основе эмульсии Пикеринга (100мл), посредством использования магнитной мешалки 1000 об/мин в течение 5 минут.
2. Добавляют льняную микроцеллюлозу в количестве 1,0 г и продолжают перемешивание при той же скорости в течение 5 минут.
3. В полученную смесь добавляют льняное масло в количестве 5мас% от общего объема эмульсии (5 мл).
4. Обрабатывают полученную систему ультразвуковой кавитацией с частотой 22±1,65 кГц, интенсивностью не менее 10 Вт/см2, мощностью 630 Вт, время воздействия - 30 мин, при температуре не более 50°С. Для контроля температуры используют охлаждающую рубашку. Воздействие осуществляли циклично: 5 мин работы прибора, затем 5 мин выдержки в покое.
5. Затем производят охлаждение пищевого ингредиента до температуры t =20±2°С, его и расфасовку для возможного использования в рецептуре пищевых продуктов.
Был проведен ряд исследований полученной эмульсии Пикеринга по физико-химическим показателям (Таблица 1).
| Таблица 1. Результаты исследований эмульсий Пикеринга по физико-химическим показателям (усредненные значения), n =5, где n-количество повторности производимых экспериментов | ||||
| Показатель | Значения | |||
| Контроль 1* | Контроль 2** | Опыт 1*** | Опыт 2**** | |
| Дисперсный состав: размеры частиц, нм; доля, % |
3550 нм - 26,5 %; 1350 нм -19,0 % 1334 нм - 54,5 %; |
3550 нм - 26,4 %; 1350 нм -20,0 % 1334 нм - 53,6 %; |
148 нм - 49,6 %; 124 нм - 50,4 % |
138 нм - 61,7 %; 116 нм - 38,3 % |
| Антиоксидантная активность, % DPPH | 1,882±0,007 | 1,836 ± 0,008 | 5,245 ± 0,005 | 3,684 ± 0,005 |
| Вязкость, мПа⋅с | 72,8±0,5 | 79,3 ± 0,5 | 8,95 ± 0,509 | 11,12 ± 0,309 |
Контроль 1*- образец, полученный по рецептуре и технологии Примера 1, за исключением применения генератора ультразвука «Волна-Л» модель УЗТА-0,63/22-ОЛ. Данный образец получен с использованием магнитной мешалки 1000 об./мин в течение 20 минут.
Контроль 2** - образец, полученный по рецептуре и технологии Примера 2, за исключением применения генератора ультразвука «Волна-Л» модель УЗТА-0,63/22-ОЛ. Данный образец получен с использованием магнитной мешалки 1000 об./мин в течение 30 минут.
Опыт 1*** - образец, произведенный по предлагаемой технологии, с использованием ультразвукового воздействия (Пример 1).
Опыт 2**** - образец, произведенный по предлагаемой технологии, с использованием ультразвукового воздействия (Пример 2).
Дисперсный состав определяли путем применения метода лазерного динамического светорассеяния с помощью анализатора Nanotrac Ultra (Microtrac Inc., США).
Антиоксидантная (антирадикальная) активность (АОА) определяется методом DPPH (%). Поглощение окрашенного раствора измеряют спектрофотометрически при 515 нм. АОА рассчитывают по формуле:
(1)
где Di - оптическая плотность исследуемого раствора; Dj - оптическая плотность контрольного раствора DPPH с метанолом; Dc - оптическая плотность раствора DPPH.
Исследование вязкости эмульсий Пикеринга проводится посредством определения камертонной вязкости на вискозиметре серии SV-10 (A&D, Япония).
Морфологическая структура изучается с применением сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) высокого разрешения (растровый электронный микроскоп Jeol JSM-7001F, Япония), увеличение от ×500 до ×10000.
Использование ультразвукового воздействия позволяет получить эмульсии Пикеринга высокой дисперсности, которые могут эффективно использоваться в качестве для включения в них биологически активных веществ (в данном случае фукоидана и альгината натрия). Размерный ряд образцов опыта 1 и опыта 2 имеет достаточно выровненный размерный ряд, колеблющийся в диапазоне от 148 до 116 нм.
Внесение фукоидана или альгината натрия в созданную систему позволяет значительно повысить антиоксидантные свойства эмульсий Пикеринга, в 2,7 раза для образцов, полученных по технологии 1 - пример 1 и в 2,1 раза для образцов, полученных по технологии 2 - пример 2.
Показатели вязкости при различных условиях механического воздействия в технологии их получения доказывают высокую эффективность применения ультразвукового воздействия на уровне от 79,3±0,5 мПа⋅с и 72,8±0,5 мПа⋅с до 8,95 ± 0,509 мПа⋅с и 11,12 ± 0,309 мПа⋅с (для эмульсий Пикеринга).
Изучение микроструктуры полисахаридов бурых водорослей методом СЭМ свидетельствует о том, что льняной микроцеллюлозы, Alg-Na и фукоидана имеют иррациональную форму (целлюлоза льна и альгинат натрия представляют собой стержнеобразные частицы, фукоидан - частицы неопределенной формы).
Существенными преимуществом предлагаемого способа производства пищевого ингредиента на основе эмульсии Пикеринга являются следующие:
- получение выраженных антиоксидантных свойств при сохранении высокой дисперсности и стабильности;
- полученные эмульсии Пикеринга за счет использования льняной микроцеллюлозы имеют высокую стабильность и позволяют получать конечные продукты с низкими значениями показателя «Массовая доля жира»;
- использование в создании предлагаемой эмульсии Пикеринга на основе льняного масла, полисахаридов бурых водорослей и льняной микроцеллюлозы совместно с ультразвуковым воздействием позволяет проявлять антиоксидантные свойства на стадии усвоения разработанных продуктов организмом человека.
Предлагаемый способ позволяет получить пищевой ингредиент на основе эмульсии Пикеринга с высокими антиоксидантными свойствами при обеспечении стабильности системы.
Изобретение может быть использовано как на мини-заводах, так и на предприятиях большой сменной мощности в составе жидких пищевых систем (например, растительных напитков).
Источники информации
1. RU №2391848, МПК A23D 7/00 (2006.01) Способ приготовления пищевых эмульсий, №2008152539/13; заявл. 29.12.2008; опубл. 20.06.2010. - 5 с.
2. RU №2767247, МПК A61K 9/10 (2006.01); C08B 3/06 (2006.01); C08J 3/03 (2006.01); C08L 1/12 (2006.01); A23D 7/00 (2006.01) Устойчивая эмульсия Пикеринга, стабилизированная нанокристаллами ацетилированной целлюлозы, способ ее получения и применения № 2021108220; заявл. 28.03.2021; опубл. 17.03.2022. - 19 с.
3. Использование ультразвуковой микронизации растительного ингредиента фукоидана для применения в технологиях пищевых производств / И.Ю. Потороко, Д.Г. Ускова, А.В. Паймулина, Удей Багале // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». - 2019. - Т. 7, № 1. - С. 58-70. DOI: 10.14529/food190107.
4. RU № 2707872, МПК B01F 3/12 (2006.01), A61K 36/03 (2006.01) Способ микронизации фукоидана, № 2019115779; заявл. 02.12.2019; опубл. 02.12.2019. - 9 с.
5. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 3: Исследование способности к биоразложению / И.Ю. Потороко, А.В. Малинин, А.В. Цатуров и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2022. Т. 10, № 1. С. 107-116. DOI: 10.14529/food220112.
Claims (1)
- Способ получения пищевой эмульсии Пикеринга из смеси компонентов, включающий механическое перемешивание компонентов и ультразвуковую обработку полученной системы, отличающийся тем, что используют следующее соотношение исходных компонентов, на 100 мл эмульсии Пикеринга: фукоидан или альгинат натрия 0,1 г; льняная микроцеллюлоза 0,5-1,0 г; льняное масло 3-5 мл; вода питьевая - остальное; при этом фукоидан или альгинат натрия растворяют в питьевой воде с помощью магнитной мешалки при скорости 1000 об/мин в течение 5 минут; добавляют льняную микроцеллюлозу и продолжают перемешивание при той же скорости в течение 5 минут; соединяют полученную смесь с льняным маслом; полученную систему обрабатывают ультразвуковым воздействием с частотой 22±1,65 кГц, интенсивностью не менее 10 Вт/см2, мощностью 630 Вт, в течение 20 минут для фукоидана или 30 минут для альгината натрия, циклично чередуя по 5 минут время воздействия с перерывом 5 минут, при температуре не более 50°С; затем полученную эмульсию охлаждают до температуры 20±2°С и расфасовывают.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2812707C1 true RU2812707C1 (ru) | 2024-02-01 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607088C1 (ru) * | 2011-12-22 | 2017-01-10 | Шисейдо Компани, Лтд. | Микрогелевый эмульгатор типа "ядро-оболочка" и эмульсионная композиция типа "масло в воде" |
| CN110498934A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-26 | 江苏理工学院 | 一种纤维素衍生物控制Pickering乳液粒径的方法 |
| RU2753874C2 (ru) * | 2016-06-01 | 2021-08-24 | Инфекшес Дизис Рисёрч Инститьют | Наноалюмочастицы, содержащие агент, регулирующий размер |
| RU2767247C1 (ru) * | 2021-03-28 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" | Устойчивая эмульсия Пикеринга, стабилизированная нанокристаллами ацетилированной целлюлозы, способ её получения и применения |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607088C1 (ru) * | 2011-12-22 | 2017-01-10 | Шисейдо Компани, Лтд. | Микрогелевый эмульгатор типа "ядро-оболочка" и эмульсионная композиция типа "масло в воде" |
| RU2753874C2 (ru) * | 2016-06-01 | 2021-08-24 | Инфекшес Дизис Рисёрч Инститьют | Наноалюмочастицы, содержащие агент, регулирующий размер |
| CN110498934A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-26 | 江苏理工学院 | 一种纤维素衍生物控制Pickering乳液粒径的方法 |
| RU2767247C1 (ru) * | 2021-03-28 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" | Устойчивая эмульсия Пикеринга, стабилизированная нанокристаллами ацетилированной целлюлозы, способ её получения и применения |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОТОРОКО И.Ю., ПАЙМУЛИНА А.В., АМАР МОХАММАД ЯХЬЯ КАДИ "Перспективы применения эмульсии Пикеринга в пищевых системах", Вестник ЮУрГУ, Серия "Пищевые и биотехнологии", 2022, т.10, N 1, стр.15-22. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gharehbeglou et al. | Pectin-whey protein complexes vs. small molecule surfactants for stabilization of double nano-emulsions as novel bioactive delivery systems | |
| Potoroko et al. | Food resources in food system technology: Bifunctional food system technology based on pickering emulsions | |
| Martín-Illana et al. | Bigels as drug delivery systems: From their components to their applications | |
| Kong et al. | Design and investigation of nanoemulsified carrier based on amphiphile-modified hyaluronic acid | |
| Ebert et al. | Emulsifying properties of water-soluble proteins extracted from the microalgae Chlorella sorokiniana and Phaeodactylum tricornutum | |
| Feng et al. | Adjusting the interfacial property and emulsifying property of cellulose nanofibrils by ultrasonic treatment combined with gelatin addition | |
| Chen et al. | Neutral fabrication of UV-blocking and antioxidation lignin-stabilized high internal phase emulsion encapsulates for high efficient antibacterium of natural curcumin | |
| ES2604120T3 (es) | Composición que comprende una fase interna dispersada en una fase continua hidrófila | |
| KR101633639B1 (ko) | 자기회합 겔 특성을 이용한 세포막 유사 구조의 나노 겔타입의 에멀젼 및 그를 이용한 화장료 조성물 | |
| Chen et al. | Development of anti-photo and anti-thermal high internal phase emulsions stabilized by biomass lignin as a nutraceutical delivery system | |
| KR101714618B1 (ko) | Pit 시스템에 의해 제조되는 수중유형 나노입자 에멀션 화장료 조성물 및 그의 제조방법 | |
| Restu et al. | Effect of accelerated stability test on characteristics of emulsion systems with chitosan as a stabilizer | |
| Marand et al. | Ixiolirion tataricum mucilage/chitosan based antioxidant films activated by free and nanoliposomal fennel essential oil | |
| Safian et al. | Utilization of lignocellulosic biomass: A practical journey towards the development of emulsifying agent | |
| RU2812707C1 (ru) | Способ получения пищевого ингредиента на основе эмульсии Пикеринга | |
| Smułek et al. | Design of vitamin-loaded emulsions in agar hydrogel matrix dispersed with plant surfactants | |
| Ni et al. | Tannic acid-enriched nanocellulose hydrogels improve physical and oxidative stability of high-internal-phase Pickering emulsions | |
| Wong et al. | Effect of sodium caseinate/cellulose nanocrystals addition on the physical and oxidative stability of red palm olein-in-water pickering emulsions | |
| JP5679215B2 (ja) | 逆紐状ミセルから成るオイルゲル | |
| Yang et al. | Effect of emulsifiers on the properties of corn starch films incorporated with Zanthoxylum bungeanum essential oil | |
| Shchipunov et al. | Self-organization in the chitosan-clay nanoparticles system regulated through polysaccharide macromolecule charging. 1. Hydrogels | |
| JPS58183938A (ja) | 乳化組成物 | |
| KR20130048986A (ko) | 양친성 블록 공중합체, 이의 제조방법, 및 양친성 블록 공중합체를 함유하는 화장료 조성물 | |
| CN113087811B (zh) | 一种线性糊精纳米颗粒的制备方法及应用 | |
| JP5586026B2 (ja) | 逆紐状ミセルから成るオイルゲル化剤および増粘ゲル状組成物 |