Gunvantsinh Rathod

1 Divizia de tehnologie lactată, ICAR-Institutul Național de Cercetare a Produselor lactate, Karnal, Haryana 132001 India

suplimentului

Narsaiah Kairam

2 Divizia Structuri Agricole și Controlul Mediului, ICAR-Institutul Central de Inginerie și Tehnologie Post-Recoltare, Ludhiana, Punjab 141004 India

Abstract

Uleiul de pește este o sursă bogată de acizi grași omega 3, un acid gras esențial, vital pentru funcționarea corpului uman. Dar aroma nedorită este o limitare inerentă a uleiului de pește care reduce acceptabilitatea acestuia. Mascarea aromelor sale de pește poate crește acceptabilitatea uleiului de pește. Prezentul studiu s-a axat pe dubla încapsulare a uleiului de pește pentru a-și masca aroma distinctă. Uleiul de pește a fost emulsionat folosind lecitină de soia, unde raportul emulsifiant la grăsime a fost păstrat 1: 4. Picăturile de emulsie au fost în intervalul de dimensiuni de 172,9 ± 1,7 până la 238,2 ± 33,8 nm. Emulsia a fost amestecată cu soluție de alginat de sodiu proteină din zer și transformată în margele prin extrudare prin picurare în soluție de clorură de calciu. Picăturile au fost transformate în mărgele moi de gel care conțin ulei de pește. Eficiența încapsulării a fost de 89,3%. Aroma uleiului de pește a fost percepută din mărgele uscate. Prin urmare, mărgelele au fost în continuare acoperite cu grăsimi cu topire ridicată folosind un strat de acoperire și aromatizate pentru a face mărgelele plăcute de utilizat ca supliment oral. Mărgelele erau de curgere liberă și de culoare gălbuie deschisă. Mărgelele acoperite cu un conținut ridicat de grăsime topită și aromă de vanilie au obținut un scor mai mare în evaluarea senzorială de către panelisti. Margelele au fost păstrate într-un pachet etanș și depozitate la frigider.

Introducere

Dintre toți polimerii biodegradabili, alginatul este unul dintre candidații promițători pentru matricea de livrare, deoarece granulele de gel pot fi preparate foarte ușor într-o soluție apoasă la temperatura camerei fără utilizarea unui solvent organic (Kikuchi și colab. 1999). Chen și Subirade (2006) au documentat că alginatele sunt polizaharide naturale extrase din alge brune și au un lanț liniar de reziduuri de acid 1-f4-d-manuronic (M) și acid R-l-guluronic (G). Incapsularea utilizând alginate se realizează cel mai adesea prin extrudarea prin picurare a soluției de alginat printr-un ac într-un mediu de gelificare a soluției de clorură de calciu. Datorită înlocuirii ionului de sodiu cu ioni de calciu, alginatul formează o structură „cutie cu ouă” și are loc o reticulare pentru formarea hidrogelului. Fiind de calitate alimentară, alginatul a fost utilizat pentru încapsularea proteinelor, antioxidanților, polifenolilor, vitaminelor (Chen și Subirade 2007) și probiotice (Hansen și colab. 2008; Subirade și colab. 2010).

Wichchukit și colab. 2013 au folosit mărgele de proteină/alginat din zer ca purtător de riboflavină ca componentă bioactivă. Ei au raportat, de asemenea, utilizarea interpolului 80 pentru formarea de margele rotunde. Chen și Subirade (2006) au dezvoltat microsfere granulare (margele) pe bază de alginat și proteine ​​din zer ca purtător al compusului bioactiv precum riboflavina.

Tehnologia încapsulării este bine cunoscută în industria alimentară, farmaceutică, chimică și cosmetică. În industria alimentară, este utilizat pentru grăsimi, uleiuri aromatice, vitamine, coloranți și enzime. Uleiul de pește, fiind o sursă bogată de acizi grași omega 3 cu lanț lung foarte nesaturat, posedă un miros puternic datorită oxidării acizilor grași nesaturați. Incapsularea ar proteja uleiul de pește de auto-oxidarea acizilor grași polinesaturați (Jafari și colab. 2008). Chen și colab. (2013) au încapsulat ulei de pește cu esteri de fitosterol și limonen de către proteinele din lapte. Studiul lor a oferit câteva informații utile despre aplicarea conceptului de co-încapsulare pentru a proteja microcapsulele din ulei de pește uscat prin pulverizare de oxidare prin introducerea altor componente bioactive lipofile, și anume esteri de fitosteroli și limonen, de asemenea, ca materiale de bază. Co-încapsularea uleiului de pește cu esteri de fitosterol ar putea preveni în mod eficient acizii grași polinesaturați de oxidare, iar încorporarea limonenului a arătat o capacitate bună de a masca mirosul de pește nedorit.

Având în vedere beneficiile și constrângerile utilizării uleiurilor de pește bogate în omega 3, lucrarea de față este realizată în vederea încapsulării uleiului de pește în mărgele de alginat și acoperirea acestora cu grăsime și aromă de topire ridicate pentru a servi ca suplimente orale.

Materiale și metode

Materiale

Alginatul de sodiu și guma de guar au fost obținute de la SD Fine Chemicals Limited, India. Lecitina de soia a fost procurată de la Sonic Biochem Extraction Limited, India. Concentratul de proteine ​​din zer 80 a fost procurat de la Mahaan Proteins Ltd, India. Clorura de calciu a fost obținută de la M/S SD Fine Chemicals Limited, India. Uleiul de ficat de cod (ulei de pește, cod de mare) a fost procurat de la Sanofi India Limited, India. Grăsimea cu topire ridicată a fost obținută de la Mundra Enterprises, India și Flavors (International Flavour and Fragrances India Private ltd) de pe piața locală, Ludhiana, India.

Proiectarea experimentelor

Pregătirea mărgelelor

Măsurarea dimensiunii particulelor

Mărimea particulelor emulsiei a fost analizată prin împrăștiere dinamică a luminii folosind un analizor de dimensiune nanoparticulă (seria Zetasizer Nano, ZEN3600, Malvern Instruments, Marea Britanie). Instrumentul conține un laser He-Ne de 4 mW care funcționează la o lungime de undă de 633 nm. Măsurarea a fost efectuată la un unghi de detecție de 173 ° și 25 ° C.

Conținutul total de ulei al mărgelelor încapsulate

S-au luat două grame de mărgele microîncapsulate (înainte de acoperire cu HMF), s-au zdrobit și s-a extras ulei de pește folosind aparatul soxhlet.

Eficiența încapsulării

Cantitatea de ulei neîncapsulat (ulei liber) a fost măsurată pentru a calcula eficiența încapsulării imediat după producerea granulelor. În acest scop, hexan (15 ml) a fost adăugat la o cantitate cântărită cu precizie (2 g) de pulbere de microcapsulă urmată de agitarea amestecului timp de 2 minute la temperatura camerei. Suspensia a fost apoi filtrată printr-un Whatman Nr. 1 hârtie de filtru, iar reziduul a fost clătit de trei ori, trecând câte 20 ml hexan prin fiecare dată. Soluția de filtrat care conține uleiul extras a fost apoi transferată într-un cuptor la 70 ° C timp de 6 ore pentru evaporarea completă a hexanului. Cantitatea de ulei de suprafață a fost calculată prin diferența dintre greutățile inițiale și finale ale containerului de suspensie și eficiența încapsulării a fost calculată după cum urmează (Tonon și colab. 2011; Wang și colab. 2011)

Analiza culorii (L, a, b)

Analiza culorilor a fost făcută cu Mini Scan ™ XE plus hunter color Lab, Virginia, SUA.

Analiza senzorială

Analiza senzorială a fost efectuată de nouă membrii semi-instruiți de la ICAR-Central Post Harvest Engineering and Technology. Intervalul de vârstă a fost de 24-56 de ani, având atât bărbați, cât și femei în panou. Probele au fost identificate folosind cod alfabetic. Testul de clasare a fost efectuat pe scara 1-5. Membrii comisiei au fost instruiți să înscrie probe de margele acoperite pentru mirosul uleiului de pește pe o scară de intensitate de 1-5. (Unde 1. Fără miros de pește 2. Miros de pește extra ușor 3. Miros de pește ușor 4. Miros ușor de pește 5. Miros puternic de pește.) Toate probele au fost evaluate în camera închisă, menținându-se la 25 ± 2 ° C și iluminate cu lumina fluorescenta.

analize statistice

Analiza varianței (ANOVA) a fost efectuată utilizând software-ul SPSS (ver. 20) pentru a evalua efectul a trei parametri diferiți ai omogenizatorului de înaltă presiune și anume. EFR, presiunea și numărul de treceri și Ultra Turrax și anume. EFR, rpm și timp pentru mărimea particulelor. Media de analiză triplicată cu deviație standard a fost raportată în tabel și comparată utilizând ANOVA. Pe baza diferenței critice (CD), mijloacele au fost separate. Post hoc folosit a fost Duncan. Analiza senzorială a fost comparată pe baza rangului.

rezultate si discutii

Optimizarea preparării emulsiei

Emulsificarea uleiului de pește a fost încercată pentru a face ulei în emulsie de apă folosind diferite emulgatoare și lecitina de soia naturală a fost selectată pentru studii ulterioare. Klinkesorn și colegii săi au pregătit emulsie folosind ulei de ton și lecitină. Au realizat o emulsie grosieră folosind blender de mare viteză și sonicare timp de 2 minute la o frecvență de 20 kHz, o amplitudine de 70% și un ciclu de funcționare de 0,5 (Klinkesorn și colab. 2005).

tabelul 1

Analiza dimensiunii particulelor a diferitelor combinații de emulsii realizate cu Ultra Turrax

Raportul emulgatorului Rpm Ultra Turrax Dimensiunea particulelor (nm)Durata (în minute) a Ultra Turrax12 min 8 min
1: 4 (Lecitină: ulei de pește)12.000248,5 ± 12,6266,0 ± 30,4
10.000262,4 ± 35,1277,8 ± 33,6
1: 6 (Lecitină: ulei de pește)12.000318,3 ± 34,6359,9 ± 67,7
10.000423,9 ± 161,6511,4 ± 178,2

Valorile sunt date ca medie ± deviație standard (n ≥ 3)

masa 2

Analiza dimensiunii particulelor a diferitelor combinații de emulsii realizate cu omogenizator de înaltă presiune

Raport de emulgator Trase de omogenizator de înaltă presiune Dimensiunea particulelor (nm)Presiunea omogenizatorului de înaltă presiune10 Kpsi 15 Kpsi20 Kpsi
1: 4 (Lecitină: ulei de pește)Prima trecere233,3 ± 13,0 a 226,2 ± 13,8 a 225,4 ± 10,7 a
Pasul 2203,2 ± 7,2 b 214,8 ± 27,1 b 238,2 ± 33,8 b
Pasul 3185,6 ± 6,5 c 183,8 ± 11,3 c 192,3 ± 23,2 c
Pasul 4182,0 ± 4,9 c 172,9 ± 1,7 c 191,8 ± 2,7 c
1: 6 (Lecitină: ulei de pește)Prima trecere246,6 ± 11,8 a 251,5 ± 24,3 a 248,3 ± 10,6 a
Pasul 2227,3 ± 8,1 b 214,9 ± 12,3 b 213,1 ± 7,6 b
Pasul 3200,2 ± 8,0 c 196,5 ± 10,5 c 200,3 ± 8,9 c
Pasul 4201,3 ± 5,0 c 196,7 ± 17,1 c 216,6 ± 36,0 c

Valorile sunt date ca medie ± deviație standard (n ≥ 3). Valorile urmate de superscripturi diferite în cadrul aceleiași coloane sunt semnificativ diferite (p 3). Nu a existat nicio diferență semnificativă în valoarea L * a mărgelelor acoperite cu HMF, indiferent dacă acestea conțin ulei de pește sau nu. Dar diferența a fost semnificativă la margele fără acoperire. Margelele acoperite au HMF pe suprafața lor exterioară, prin urmare vor arăta aproape aceeași ușurință, în timp ce ușurința eșantioanelor neacoperite va diferi de reflexie datorită uleiului de pește. Toate mijloacele eșantionului au fost semnificativ diferite pentru o valoare *. În cazul valorii b *, nu există nicio diferență semnificativă între mijloacele de margele acoperite cu HMF fără ulei de pește și margele fără acoperite cu HMF cu ulei de pește, în timp ce alte mijloace au fost semnificativ diferite. Motivul probabil ar putea fi efectul cumulativ al grosimii stratului, precum și al conținutului de ulei de pește.

Tabelul 3

Parametrii de culoare ai eșantioanelor măsurați prin laboratorul de culoare vânător și evaluarea senzorială a eșantioanelor pe baza mirosului de pește pe o scară de clasare în cinci puncte

SampleDescriptionL * a * b * Percepție medie
AAcoperire cu HMF și fără ulei de pește47,09 ± 0,56 b 8,65 ± 0,09 c 32,20 ± 0,76 b 1,14 ± 0,44 a
BAcoperire cu HMF și cu ulei de pește48,22 ± 0,26 c 6,68 ± 0,19 a 29,56 ± 0,97 a 2,43 ± 1,33 b
CAcoperire fără HMF și fără ulei de pește43,51 ± 0,12 a 9,30 ± 0,17 d 34,61 ± 0,21 c 1,29 ± 0,73 a
DAcoperire fără HMF și cu ulei de pește48,11 ± 0,59 c 7,04 ± 0,15 b 32,80 ± 0,22 b 3,71 ± 1,36 c

Valorile sunt date ca medie ± deviație standard (n ≥ 3). Valorile urmate de superscripturi diferite în aceeași coloană sunt semnificativ diferite (p 3 a relevat că mai puțină aromă de ulei de pește a fost percepută în mărgelele care conțin ulei de pește acoperit cu grăsime aromată cu topire ridicată (eșantion B) decât mărgelele neacoperite care conțin ulei de pește fără acoperire D) Acceptarea mărgelelor a fost crescută odată cu acoperirea cu grăsime cu un conținut ridicat de topire cu aromă de vanilie. Prin urmare, se poate concluziona că utilizarea aromei de vanilie poate masca aroma și crește percepția generală.

Concluzie

Uleiul de pește, o sursă bogată de acizi grași nesaturați, este predispus la oxidare, ducând la miros ascuțit din cauza produselor de oxidare. În plus, uleiul de pește are propria sa aromă distinctă, inacceptabilă pentru majoritatea populației, ceea ce creează o problemă suplimentară în utilizarea și aplicarea sa. Prin urmare, o margele care conține ulei de pește a fost formulată utilizând sistemul proteină-alginat din zer și, în plus, au fost acoperite folosind grăsimi cu topire ridicată și aromate folosind aromă de vanilie pentru a-l face mai plăcut. Rapoartele de evaluare senzorială susțin că acestea erau acceptabile senzorial. Lucrările ulterioare în acest domeniu pot fi continuate folosind alt material de acoperire, tehnica de încapsulare și ingredientul brut la suplimentele orale produse având o mai mare acceptabilitate și eliberare de control.