Χρήση υπερήχων για την παρασκευή γαλακτωμάτων που περιέχουν κυτταρίνη με σκοπό τον μικροεγκλεισμό κουρκουμίνης

Abstract

Στην παρούσα μεταπτυχιακή μελέτη, εξετάστηκαν οι παράγοντες που επηρεάζουν την σταθερότητα των γαλακτωμάτων τύπου έλαιο σε νερό, τόσο όσον αφορά στον διαχωρισμό των φάσεων όσο και στην οξειδωτική σταθερότητά τους. Παράλληλα μελετήθηκε η χρήση της αντιοξειδωτικής ουσίας κουρκουμίνη για την παρεμπόδιση του φαινομένου της οξείδωσης. Παρασκευάστηκαν γαλακτώματα τύπου έλαιο σε νερό τα οποία ομογενοποιήθηκαν με αναδευτήρα υψηλής ταχύτητας και έπειτα με επεξεργασία υπερήχων. Η σύσταση των γαλακτωμάτων διαφοροποιείται ως προς το είδος και τη συγκέντρωση του σταθεροποιητή και εξετάζεται η επίδρασή τους στη σταθερότητα των γαλακτωμάτων κατά την αποθήκευσή τους στους 5°C για 10 ημέρες, στο μέγεθος των σχηματιζόμενων λιποσφαιρίων, το ιξώδες και την οξείδωσή τους. Τα γαλακτώματα παρασκευάστηκαν με συγκέντρωση ελαιολάδου 5% w/w, με πρωτεΐνη ορού γάλακτος 5% w/w ως γαλακτωματοποιητή και ως σταθεροποιητές προστέθηκαν τρία διαφορετικά παράγωγα κυτταρίνης, η hydroxypropyl -methyl κυτταρίνη (HPMC) χαμηλού και υψηλού ιξώδους και η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC). Οι συγκεντρώσεις κυμαίνονται από 0,1 έως 2% w/w. Η αύξηση της συγκέντρωσης του σταθεροποιητή αύξησε σε όλες τις περιπτώσεις την σταθερότητα και το ιξώδες των γαλακτωμάτων. Το μέγεθος των λιποσφαιρίων δεν φάνηκε να επηρεάζεται από την αύξηση του σταθεροποιητή καθώς τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι ο κυρίαρχος παράγοντας που επηρεάζει τα χαρακτηριστικά του γαλακτώματος είναι το ιξώδες. Παράλληλα, ανεπηρέαστη φάνηκε και η πορεία της οξείδωσης καθώς η πρωτεΐνη συνιστά την σπουδαιότερη ένδειξη χημικής σταθερότητας. Επιπρόσθετα, επιλέχθηκε να μελετηθεί η δράση της προσθήκης κουρκούμινης στην οξειδωτική σταθερότητα των γαλακτωμάτων. Η οξείδωση των γαλακτωμάτων εκτιμήθηκε με μετρήσεις των πρωτογενών και των δευτερογενών προϊόντων οξείδωσης. Τα αποτελέσματα, επιβεβαίωσαν την αντιοξειδωτική δράση της κουρκουμίνης, η οποία σε συγκέντρωση 0,01% w/w ήταν αρκετή για να προσφέρει στατιστικά σημαντική αντιοξειδωτική προστασία στα γαλακτώματα.

In this study, factors that affect the physical and oxidative stability of oil-in-water emulsions were investigated. The antioxidant activity of curcumin was also examined. Oil-in-water emulsions were prepared and homogenized by high speed blender and ultrasound homogenizer. To study the relationship between emulsion stability and polymer emulsifier concentration, the preparation of olive oil emulsions by low viscosity hydroxypropyl methylcellulose (HPMC L), high viscosity hydroxypropyl methylcellulose (HPMC H) and carboxymethyl cellulose was carried out with cellulose concentrations varying from 0,1 to 2% w/w. The stability of the emulsions incorporating cellulose, stored at 5°C was examined by measuring the creaming index during 10 days. The effect of HPMC L and HPMC H addition on physicochemical properties of 5% whey protein isolate (WPI) stabilized oil-in-water emulsions containing 5% w/w olive oil was investigated by measuring droplet size, viscosity, microstructure, creaming profile and oxidative stability. In fresh emulsions, addition of HPMC L and HPMC H at different concentrations did not show any significant effect on the surface-area-average droplet size (d3,2). However, emulsion microstructure and creaming profile indicated that the degree of flocculation and the phase separation is a function of celluloses concentrations. As expected, the celluloses increased the viscosity of the emulsions and consequently decreased the creaming velocity of the emulsions. Lipid oxidation of the emulsions was not affected by the addition of 1% HPMC L. The excess of WPI act as to scavenge free radicals and protect oil droplets. Furthermore, addition of 0,01% w/w curcumin inhibited lipid oxidation. The results indicate that curcumin was an effective antioxidant to prevent the development of oxidation products.