Mikrokapselointiin soveltuvien camelina- ja mustaherukansiemenöljyemulsioiden ominaisuudet

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201706154936
Title: Mikrokapselointiin soveltuvien camelina- ja mustaherukansiemenöljyemulsioiden ominaisuudet
Author: Tarmi, Siina
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2017
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201706154936
http://hdl.handle.net/10138/193757
Thesis level: master's thesis
Discipline: Livsmedelsteknologi
Food Technology
Elintarviketeknologia
Abstract: Tutkielman kirjallisuuskatsauksessa käsiteltiin mikrokapselointiin soveltuvan öljy vedessä -emulsion ominaisuuksia ja muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä. Kokeellisen työn tavoitteena oli selvittää, kuinka heraproteiini-isolaatti yhdessä maltodekstriinin kanssa vaikuttaa camelinaöljy- ja mustaherukansiemenöljyemulsioiden ominaisuuksiin. Tutkitut heraproteiini-isolaatin (WPI) ja maltodekstriinin (MD) väliset suhteet olivat 1:1, 1:3 ja 1:9. Ominaisuuksien kartoitus -kokeissa emulsioiden laatua arvioitiin määrittämällä emulsioiden stabiilisuus (lämpötilamuutokset, kermoittumisaste, pH ja zetapotentiaali), pisarakoko (D4,3, zetakoko), pisarakokojakauma ja sen leveys (span ja PDI), näennäinen viskositeetti, konsistenssikerroin ja virtausindeksi. Pisarakokoa ja pisarakokojakaumaa tutkittiin raekokoanalysaattoreilla (Mastersizer, PAMAS ja Zetasizer). Viskositeetti määritettiin reometrillä. Varsinaisissa kokeissa keskityttiin lämpötilamuutoksiin ennen homogenointia ja sen jälkeen, vaahdonpoistoaikaan, näennäiseen viskositeettiin, virtausindeksiin, konsistenssikertoimeen, pisarakokoihin (D10, D50, D90 ja D4,3) ja pisarakokojakaumaan. Tuloksiin sovitettiin ensimmäisen asteen polynomi PLS-regressioanalyysilla, ja regressiokertoimien merkitsevyydet testattiin t-testillä. Ominaisuuksien kartoitus -kokeissa emulsioissa ei havaittu 24 h:n tunnin seisotuksen jälkeen kermoittumista. Emulsioiden stabiilisuuteen viittaavat myös pH-arvot ja zetapotentiaalit, jotka olivat kaikilla emulsioilla alle -35 mV. Emulsioiden zetakoot, PDI-arvot ja D4,3-arvot pienenivät maltodekstriinipitoisuuden kasvaessa. PAMASilla mitattuna pisarakoot suurenivat maltodekstriinipitoisuuden kasvaessa. Emulsioiden näennäiset viskositeetit pienenivät maltodekstriinipitoisuuden kasvaessa. Tilastolliset testaukset osoittivat, että WPI:n ja MD:n suhde vaikuttaa merkitsevästi emulsioiden loppulämpötilaan, zetakokoon, PDI:hin ja näennäiseen viskositeettiin. Öljyn valinnalla oli merkitsevä vaikutus PAMAS-laitteella mitattuun pisarakokoon (D4,3). Varsinaisissa kokeissa emulsioiden näennäiset viskositeetit pienenivät maltodekstriinipitoisuuden kasvaessa. Lisäksi maltodekstriinipitoisuuden kasvattaminen lyhensi vaahdonpoistoaikaa. Tilastolliset testaukset osoittivat, että WPI:n ja MD:n suhde vaikuttaa merkitsevästi emulsioiden lämpötilaan ennen homogenointia, vaahdonpoistoaikaan, konsistenssikertoimeen ja näennäiseen viskositeettiin. Öljyn valinnalla oli merkitsevä vaikutus lämpötilaan homogenoinnin jälkeen, näennäiseen viskositeettiin ja pisarakokojakauman leveyteen. Suurin vaikutus WPI:n ja MD:n suhteella oli näennäiseen viskositeettiin.The scope of the literature review was to define the process for oil-in-water emulsion formation and the important properties of the emulsions which are suitable for microencapsulation. The aim of this study was to determine how whey protein isolate together with maltodextrin affects the properties of the emulsion. Camelina oil and black currant seed oil were used as core materials. The wall materials used were: maltodextrin (MD) and whey protein isolate (WPI). Six different wall systems consisting WPI in combination with MD at various ratios (1:1, 1:3 and 1:9) were used. In premilinary tests the emulsions were characterized for temperature, creaming index, apparent viscosity, flow behavior index, flow consistency index, droplet size (D4,3 zetasize,), droplet size distribution (PDI, span) and zetapotential. Droplet size and droplet size distributions were measured by a laser light scattering using a Zetasizer and by laser light diffraction instrument, Mastersizer 2000/3000. Oil droplet size was also measured with light blockade using a PAMAS. Rheological properties were characterized with rheometer. In actual test the emulsions were characterized for time (foam removal), temperature, droplet size (D10, D50, D90 ja D4,3), apparent viscosity, flow behavior index and flow consistency index. First degree polynomial was fitted with PLSR to the results. Statistical significances of regression coefficients were analyzed with t-test. In premilinary tests all the emulsions were stable during storage at 25 °C after 24 h. pH and zetapotentials which were all lower than -35 mV refer to good stability of emulsions. Change in droplet size and droplet size distribution was observed. Increasing maltodextrin concentration decreased droplet size (D4,3) and droplet size distribution width (PDI) when measuring by Mastersizer and Zetasizer. Apparent viscosity of the emulsions decreased by increasing maltodextrin concentration. PLS-regression showed that there were statistically differences between wall materials and temperatures, droplet size, size distribution and apparent viscosity. There were also statistically differences between oil and droplet size measured by PAMAS. In actual tests apparent viscosity of the emulsions decreased by increasing maltodextrin concentration. Increasing maltodextrin concentration also decreased the time of foam removal. PLS-regression showed that there were statistically differences between wall materials and temperatures after homogenization, time (foam removal), flow consistency index and apparent viscosity. There were also statistically differences between oil and temperatures, flow behavior index and droplet size distribution width. Whey protein isolate together with maltodextrin affect mostly to apparent viscosity of emulsions.
Subject: microencapsulation
emulsion
stability
droplet size
droplet size distribution
apparent viscosity
flow consistency index
flow behavior index
maltodextrin
whey protein isolate
mikrokapselointi
emulsio
stabiilisuus
pisarakoko
pisarakokojakauma
näennäinen viskositeetti
konsistenssikerroin
virtausindeksi
maltodekstriini
heraproteiini-isolaatti


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record