Экотехнологии для эффективного использования продовольственных ресурсов в технологии пищевых систем. Часть 2: технология бифункциональных пищевых систем на основе эмульсий Пикеринга

Автор: Потороко Ирина Юрьевна, Науменко Наталья Владимировна, Кади Аммар Мохаммад Яхья, Паймулина Анастасия Валерияновна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг

Статья в выпуске: 3 т.10, 2022 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время актуальным направлением современных исследований является создание пищевых добавок отечественного производства на основе экотехнологий, обладающих заданными функционально-технологическими и биоактивными свойствами. Эмульсии Пикеринга, благодаря своей повышенной физической и химической стабильности, являются весьма перспективными в качестве транспортного средства доставки биологически активных веществ в организм человека. Целью данной работы являлось исследование применимости ультразвукового воздействия как инструмента для получения биоактивной коллоидной системы эмульсии Пикеринга с использованием в качестве структурирующих компонентов полисахаридов бурых водорослей или льняной целлюлозы. В качестве объектов исследования выступали эмульсии Пикеринга, стабилизированные фукоиданом или альгинатом натрия или льняной целлюлозой, на основе липидной фракции: купажа подсолнечного масла и масла корицы; либо липидной фракцией на основе льняного масла, которые обрабатывали ультразвуком мощностью 630 Вт/л в течение 16 мин (последовательно по 4 мин с перерывом 3 мин) при контроле температуры 50 °С. Полученные результаты доказывают эффективность применения ультразвукового воздействия для получения биоактивной коллоидной системы эмульсии Пикеринга: наиболее высокие значения АОА (5,120 ± 0,005 DPPH, %) имели эмульсии с липидной фазой на основе льняного масла, при использовании в качестве стабилизирующего компонента - сульфатированного гетерополисахарида фукоидана, при этом прирост значений показателя АОА в образцах эмульсий на основе льняного масла составил от 30 до 100 % по отношению к образцам эмульсий на основе купажа липидной фазы. Вязкоупругие свойства эмульсий Пикеринга с различными фракциями масла значительно разнятся для вносимых структурообразующих компонентов (на основе масляного купажа диапазон значений от 8,95 ± 0,5 до 200 ± 1,50 мПа*с, для эмульсий на основе льняного масла от 72,8 ± 0,50 до 580 ± 1,50 мПа*с). Предлагаемый подход ультразвукового воздействия позволяет создавать биоактивную коллоидную систему эмульсии Пикеринга с использованием в качестве структурирующих компонентов полисахаридов бурых водорослей и льняной целлюлозы.

Еще

Эмульсии пикеринга, ультразвуковое воздействие, фукоидан, альгинат натрия, целлюлоза льна

Короткий адрес: https://sciup.org/147238515

IDR: 147238515   |   DOI: 10.14529/food220306

Список литературы Экотехнологии для эффективного использования продовольственных ресурсов в технологии пищевых систем. Часть 2: технология бифункциональных пищевых систем на основе эмульсий Пикеринга

  • Возможности использования экотехнологий для минимизации продовольственных потерь / Н.В. Науменко, В.В. Ботвинникова, Л.П. Нилова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2020. Т. 8, № 4. С. 69-76. DOI: 10.14529/food200409
  • Потороко И.Ю., Паймулина А.В., Кади А.М.Я. Перспективы применения эмульсий Пике-ринга в пищевых системах // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2022. Т. 10, № 1. С. 15-22. DOI: 10.14529/food220102
  • Ресурсосберегающие технологии переработки зерновых культур как основа продовольственной безопасности Российской Федерации / Н.В. Науменко, И.Ю. Потороко, К.С. Гаврилова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2021. Т. 9, № 4. С. 23-29. DOI: 10.14529/food210403
  • Bai L., Huan S., Xiang W., Rojas O.J. Pickering Pickering emulsions by combining cellulose nanofibrils and nanocrystals: Phase behavior and depletion stabilization // Green Chemistry, 20 (7) (2018), pp. 1571-1582.
  • Chevalier Y., Bolzinger M. Emulsions stabilized with solid nanoparticles: Pickering emulsions // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2013. № 439. P. 23-34. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2013.02.054
  • Han Lu et al. Development of whey protein isolate - phytosterols complexes stabilized oil-in-water emulsion for p-carotene protection and delivery / Lu Han, Xiao Peng, Shijiao Zhou, Yuyang Huang, Shuang Zhang, Yang Li // Food Research International journal. Volume 160, October 2022, 111747.
  • Jie W., Ma G. Recent Studies of Pickering Emulsions: Particles Make the Difference // Small, 12 (34). 2016. P. 4582-4587. DOI: 10.1002/smll.201600877
  • Kentish S., Ashokkumar M. The physical and chemical effects of ultrasound. In Ultrasound technologies for food and bioprocessing // Food Engineering Series book series (FSES). 2010. P. 1-12. DOI: 10.1007/978-1-4419-7472-3 1
  • Lai H. Influence of particle size and ionic strength on the freeze-thaw stability of emulsions stabilized by whey protein isolate // Food Science and Human Wellness 11. 2022. P. 922-932.
  • Pickering S.U. Cxcvi.-emulsions // Journal of the Chemical Society, Transactions, 91. 1907. P. 2001-2021. DOI: 10.1039/CT9079102001
  • Song X. et al. Comparative study of Pickering emulsions stabilised by starch particles from different botanical origins / X. Song, F. Ma, F. Zheng, H. Ren, H. Gong // International Journal of Food Science and Technology, 55 (6). 2020. P. 2408-2418.
  • Sui X., Bary S., Zhou W. Changes in the color, chemical stability and antioxidant capacity of thermally treated anthocyanin aqueous solution over storage // Food Chemistry. 2016. Vol. 192. P. 516-524. DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.07.021
  • Thirumdas R. Influence of low pressure cold plasma on cooking and textural properties of brown rice / R. Thirumdas, C. Saragapani, M.T. Ajinkya [et al.] // Innovative food science & emerging technologies. 2016. Vol. 37, pt. A. P. 53-60. DOI: 10.1016/j.ifset.2016.08.009
  • Varanas, S. et al. Pickering emulsions electrostatically stabilized by cellulose nanocrystals / S. Varanasi, L. Henzel, L. Mendoza, R. Prathapan, W. Batchelor, R. Tabor, G. Garnier // Frontiers of Chemistry, 6 (September). 2018. P. 1-9.
  • Xu T. et al. Characteristics of starch-based Pickering emulsions from the interface perspective / T. Xu, J. Yang, S. Hua, Y. Hong, Z. Gu, L. Cheng, Z. Li, C. Li // Trends in Food Science & Technology. 2020 (August). 105. P. 334-346.
Еще
Статья научная