Получение желатинно-альгинатных микрокапсул

Для обогащения пищевыми коацерватными  микрокапсулами мы предложили два вида кисломолочных продуктов, а именно: Кефир, Сметана.

В следующих разделах приведем исследования стабильности пищевых  коацерватных микрокапсул в каждом вышеперечисленном продукте, а так  же фотоснимки профиля видимой рабочей  зоны при микроскопировании объективом 8х.

 

IV.2.1. Сметана

Сметана — кисломолочный  продукт русской кухни, получаемый из сливок и закваски. В процессе получения сметаны задействованы  молочнокислые стрептококки, которые  придают сметане необходимую  кислотность, вкус, цвет и аромат. Требованиям  диетического питания больше других отвечает свежая сметана 10 %-ной жирности, кислотность которой по шкале  Тернера не превышает 90°. (википедия)

  Для проведения опыта использовали сметану в полиэтиленовой упаковке марки Căsuța mea компании Lapmol. Приведем данные о пищевой ценности на 100 г. продукта согласно упаковке: Жиры 10,0 г.; Белки 3,0 г.; Углеводы  2,9 г. Энергетическая ценность 115,0 ккал. Дата производства 3.04.2013.

Рис.IV.2.2. Обогащаемая сметана.

Для обогащения сметаны использовали свежеполученные партии коацерватных микрокапсул. Данные порции микрокапсул были получены согласно опыту описанному в разделе 7.3.Получение пищевых микрокапсул в лабораторных условиях (Опыт 2. Приготовление микрокапсул содержащих масло обогащенное ПАВ из чайной настойки и β-каротином). Для проведения исследования по обогащению сметаны использовали крупнодисперсную фазу микрокапсул, поднявшуюся на поверхность, и выпавшую в осадок мелкодисперсную фазу микрокапсул в двух независимых опытах. Данный подход даст возможность сравнить стабильность двух различных фаз микрокапсул в обогащенном продукте.

Приборы:

Микроскоп

Предметное стекло

Пипетка на 2 мл

Фотоаппарат

Объектив 14-42 мм

С целью последующего сравнения  фотоснимков профиля видимой  рабочей зоны необогащенной сметаны  и обогащенной коацерватными  микрокапсулами, микроскопировали объективом 8х структуру обогащаемого продукта. Приведем фотоснимки

В химический стакан на 100 мл помещали предварительно взвешенную сметану массой 50 гр. С помощью пипетки на 5 мл изымали из реактора пробу крупнодисперсной фазы. Таким образом концентрация крупнодисперсных пищевых микрокапсул в обогащенном продукте составила 10%. Стеклянной палочкой гомогенизировали продукт.

Для микроскопирования обогащенного продукта изымали пробы стеклянной палочкой, наносили на предметное стекло полупрозрачным тонким слоем. Устанавливали предметное стекло на микроскоп,  микроскопировали объективом 8х. С помощью зеркальной фотокамеры и  зум-объектива 14-42 мм f 3,5-5,6 фотографировали через окуляр видимую рабочую область предметного стекла с пробой. Съемку производили на диапазоне зуммирования от 25 до 30 мм (50-60 мм в 35 мм эквиваленте). С целью измерения стабильности микрокапсул с течением времени проводили серию независимых микроскопирований с интервалом в 5 минут.

Приведем фото  

В результате микроскопирования  профиля видимой рабочей зоны обогащенной сметаны наблюдали  присутствие микрокапсул крупнодисперсной фазы. Для измерения устойчивости микрокапсул в обогащенном продукте помещали пробы в холодильник на 5 дней.

По истечении срока  в 5 дней микроскопировали обогащенный  продукт. Приведем фото   

При микроскопировании профиля  видимой рабочей зоны обогащенной  сметаны наблюдали присутствие  микрокапсул.

 

С целью сравнения стабильности двух различных фаз микрокапсул  в обогащенном продукте, проводили опыты обогащения сметаны мелкодисперсной, выпавшей в осадок, фазой микрокапсул при тех же условиях.

 В результате микроскопирования  профиля видимой рабочей зоны  обогащенной сметаны наблюдали присутствие микрокапсул мелкодисперсной фазы. Для измерения устойчивости микрокапсул в обогащенном продукте, а так же для сравнения стабильности двух различных фаз микрокапсул в обогащенном продукте, помещали пробы в холодильник на 5 дней. Приведем фото   

По истечении срока  в 5 дней микроскопировали обогащенный  продукт. Приведем фото   

При микроскопировании профиля  видимой рабочей зоны обогащенной  сметаны наблюдали присутствие  микрокапсул.

 

 

IV.2.2. Измерение рН и плотности сметаны

Измеряли рН и плотность сметаны до внесения микрокапсул, чтобы посмотреть, как плотность влияет на распределение микрокапсул, а так же составить общее представление о используемом продукте.

Измерение плотности сметаны

 Для проведения опыта использовали оставшуюся от ранее описанного опыта, необогащенную пищевыми микрокапсулами, сметану в полиэтиленовой упаковке марки Căsuța mea компании Lapmol.

Приборы:

Химический стакан 50 мл

Электронные весы

Химический стакан на 50 мл использовали в качестве  пикнометра. Пикнометр- физикохимический прибор, стеклянный сосуд специальной формы и определённой вместимости, применяемый для измерения плотности веществ, в газообразном, жидком и твёрдом состояниях.[Википедия]

Рис. IV.2.2. Химический стакан на 50 мл используемый как пикнометр.

Для измерения плотности  сметаны измеряли массу пустого химического стакана на 50 мл, массу химического стакана со сметаной и массу химического стакана с дистиллированной водой на электронных весы. С помощью электронных весов измерили массу пустого химического стакана, фиксировали полученный результат, обнулив показания весов повторяли измерение еще 2 раза, чтобы узнать среднее значение и ошибку опыта.

Полученные данные:

m1= 48,86 г.

m2=48,87г.

m3=48,87 г.

Химический стакан на 50 мл до краев заполняли пробой сметаны. С помощью электронных весов измеряли массу сметаны, фиксировали полученный результат, обнулив показания весов проводили еще 2 независимых измерения, чтобы узнать среднее значение и ошибку опыта.

Полученные данные:

m1= 111,14 г.

m2=111,83 г.

m3=111,68 г.

Промывали химический стакан дистиллированной водой, убирали с внешней поверхности стакана остатки воды. Далее химический стакан до краев заполняли дистиллированной водой. С помощью электронных весов измеряли массу, фиксировали полученный результат, обнулив показания весов проводили еще 2 независимых измерения, чтобы узнать среднее значение и ошибку опыта.

Полученные данные:

m1= 106,30 г.

m2=106,85 г.

m3=106,62 г.

Данный опыт позволил нам  рассчитать плотность сметаны, т.к. мы располагали значениями о массе и объеме. Однако эти расчеты содержали ошибку опыта, ошибку измерения, которые мы измерили с помощью программы Excel. Для этого мы написали программу Excel, способную рассчитать ошибку опыта.

Вставить вычисления из екселя

В результате вычислений получили плотность сметаны ρ= 1,087 ±  0,020

 

Измерение рН сметаны

Для измерения кислотности  сметаны использовали лабораторный рН-метр — прибор для измерения водородного показателя (показателя pH), характеризующего концентрацию ионов водорода в растворах, питьевой воде, пищевой продукции и сырье, объектах окружающей среды и производственных системах непрерывного контроля технологических процессов, в том числе в агрессивных средах.

Для получения водной фракции  сметаны центрифугировали. Центрифугирование  — разделение неоднородных систем (напр., жидкость — твердые частицы) на фракции по плотности при помощи центробежных сил. Центрифугирование  осуществляется в аппаратах, называемых центрифугами. Центрифугирование применяется для отделения осадка от раствора, для отделения загрязненных жидкостей, производится также центрифугирование эмульсий (напр., сепарирование молока). [Википедия]

Для центрифугирования использовали лабораторную центрифугу марки LU 418.

Для проведения опыта заполняли пробой сметаны 3 специализированных кюветы объемом 2/3, а четвертую кювету заполнили дистиллированной водой объемом 2/3, помещали кюветы в центрифугу, устанавливали кюветы по диагонали, с целью достижения лучшего баланса вращающегося ротора в процессе центрифугирования. Устанавливали скорость центрифугирования на 6000 об/мин в течении 12 мин. По истечении указанного времени изымали специализированные кюветы с разделенными на фракции пробами сметаны, удаляли с поверхности образовавшуюся в процессе разделения плотную фазу, сохранив нижнюю жидкую фазу, которую  использовали  для измерения рН.

С помощью электрода рН-метра замерили рН сметаны, который составил рН=4,36.

Согласно техническому паспорту рН-метра ошибка показаний 0,05. Следует отметить, что данные о рН были измерены спустя 3 дня от даты производства продукта.

 

IV.2.3. Кефир

Кефир готовят из пастеризованного молока. Присутствие в кефире молочнокислых бактерий благотворно сказывается на состоянии внутрикишечной среды, подавляя в ней процессы брожения и гниения. Спустя час после употребления кефир усваивается в организме человека на 90%. Благодаря этому кефир улучшает процессы пищеварения, способствует скорейшему усвоению и других продуктов. (википедия)

Для обогащения кефира использовали свежеполученные партии коацерватных микрокапсул. Данные порции микрокапсул были получены согласно опыту описанному в разделе 7.3.Получение пищевых микрокапсул в лабораторных условиях (Опыт 2. Приготовление микрокапсул содержащих масло обогащенное ПАВ из чайной настойки и β-каротином). Для проведения исследования по обогащению кефира использовали крупнодисперсную фазу микрокапсул, поднявшуюся на поверхность, и выпавшую в осадок мелкодисперсную фазу микрокапсул в двух независимых опытах. Данный подход дал возможность сравнить стабильность двух различных фаз микрокапсул в обогащенном продукте.

Для проведения опыта использовали кефир марки    компании

 

 

IV.3. Соус «Майонез»

 

 

V.  Исследование микрокапсул в обогащенных продуктах питания

 

V.1. Исследование органолептических свойств. Организация дегустации

 

V.2. О стабильности микрокапсул в обогащенных продуктах питания

 

VI. Перспективы использования коацерватных микрокапсул в непищевых отраслях промышленности.

Чрезвычайно многочисленны  области применения микрокапсулированных продуктов. Сегодня трудно назвать  отрасль хозяйства, где микрокапсулы не нашли бы применения или эффективность их использования не была бы очевидна или принципиально показана. Последние годы характеризуются расширением ассортимента выпускаемых промышленностью микрокапсулированных продуктов. Это относится к целлюлозным материалам, наполнителям для полимерных формовочных масс (волокнам и полым микросферам), клеевым материалам, компонентам полимерных композиций (катализаторам, инициаторам, мономерам, полимерам и растворителям), красителям, магнитным веществам, кормовым продуктам, инсектицидам, удобрениям, косметическим товарам, продуктам бытовой химии, ферментам, фотоматериалам и др. В настоящее время диапазон областей практического использования микрокапсулнрованных материалов очень велик — от здравоохранения до космических исследований.  Википедия

 

 

VI.1. Обогащение косметических кремов коацерватными микрокапсулами

Базовая концепция воздействия  крема заключается в трасндермальной  доставке и последовательном выпуске  активных ингредиентов из микрокапсул. Микрокапсулирование не только защищает активные составляющие крема и обеспечивает ему стабильность и длительный срок хранения, но и служит системой последовательного  воздействия активных ингредиентов на кожу.

 

Ретинол необходим для  поддержания и восстановления эпителиальных  тканей, из которых состоят кожа и слизистые покровы. Не зря практически во всех современных косметических средствах содержатся ретиноиды — его синтетические аналоги. Действительно, витамин А применяется при лечении практически всех заболеваний кожи (акне, прыщи, псориаз и т. д.). При повреждениях кожи (раны, солнечные ожоги) витамин А ускоряет процессы заживления, а также стимулирует синтез коллагена, улучшает качество вновь образующейся ткани и снижает опасность инфекций.