Νανογαλακτώματα με ενσωμάτωση λειτουργικών συστατικών τροφίμων

Σκαλτσά, Ελένη; Skaltsa, Eleni

dc.contributor.author	Σκαλτσά, Ελένη	el
dc.contributor.author	Skaltsa, Eleni	en
dc.date.accessioned	2017-07-24T10:30:20Z
dc.date.available	2017-07-24T10:30:20Z
dc.date.issued	2017-07-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45340
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14176
dc.rights	Default License
dc.subject	Έλαιο-σε-νερό γαλακτώματα	el
dc.subject	Nanoemulsions	el
dc.subject	Εμπλουτισμένα νανογαλακτώματα	el
dc.subject	Πυρηνέλαιο	el
dc.subject	Ηλιέλαιο	el
dc.subject	Lycopene	el
dc.subject	Squalene	el
dc.subject	Συμπληρώματα τροφίμων	el
dc.subject	Emulsifiers	el
dc.subject	Oil-in-water nanoemulsions	el
dc.title	Νανογαλακτώματα με ενσωμάτωση λειτουργικών συστατικών τροφίμων	el
dc.title	Nanoemulsions with incorporated bioactive compounds	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τεχνολογία και μηχανική τροφίμων	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/1206d77258fd66c88274d85384bf2041de953cef
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-02-24
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία είχε ως στόχο την παρασκευή και μελέτη των έλαιο-σε-νερό (o/w) νανογαλακτωμάτων με λιπαρή φάση το πυρηνέλαιο και το ηλιέλαιο. Για την ομογενοποίηση της λιπαρής με την υδατική φάση χρησιμοποιήθηκαν μη ιοντικοί γαλακτωματοποιητές, Tween 20 και Tween 40. Ακολούθως, μελετήθηκε η δυνατότητα της ενσωμάτωσης λιπόφιλων βιοδραστικών συστατικών στα έλαια που αναφέρθηκαν. Πιο συγκεκριμένα, ενσωματώθηκε λυκοπένιο στο ηλιέλαιο και φαινολικά συστατικά προερχόμενα από εκχύλιση διαφορετικών πηγών (ελαιοπυρήνα και φύλλων ελιάς) στο πυρηνέλαιο, με σκοπό να μελετηθεί η επίδρασή τους στις ιδιότητες των παρασκευασμένων νανογαλακτωμάτων. Οι ιδιότητες που μελετήθηκαν ήταν η μέση διάμετρος των σταγονιδίων (MDD), ο δείκτης πολυδιασποράς (PDI) και το ζ-δυναμικό (zeta potential), η ρεολογική συμπεριφορά (ιξώδες), το χρώμα, η θολότητα, ο δείκτης διάθλασης και ο δείκτης σταθερότητας (ESI). Επίσης, μετρήθηκε η επιφανειακή τάση των υδατικών διαλυμάτων γαλακτωματοποιητή, των εξεταζόμενων λιπαρών φάσεων (εμπλουτισμένων και μη) και η διεπιφανειακή τάση των ελαίων με τα διαλύματα νερού/γαλακτωματοποιητή. Σε όλα τα o/w νανογαλακτώματα ακολούθησε ο προσδιορισμός της διατηρησιμότητάς τους, τόσο για τα μη εμπλουτισμένα (έλεγχος της σταθερότητας του νανογαλακτώματος), όσο και για τα εμπλουτισμένα (διατήρηση του βιοδραστικού συστατικού στο σύστημα ενσωμάτωσής του). Σε πρώτη φάση αναλύονται τα γαλακτώματα και οι υποκατηγορίες τους (νανογαλακτώματα, μικρογαλακτώματα) όσον αφορά τις φάσεις που τα αποτελούν, τις φυσικές, λειτουργικές ιδιότητές τους, τους τρόπους που παρασκευάζονται και τη σταθερότητά τους. Ακολούθως, αναφέρονται τα βασικά χαρακτηριστικά των ελαίων που χρησιμοποιήθηκαν και αναλύονται εκτενέστερα τα βιοδραστικά συστατικά που ενσωματώθηκαν. Σημαντικά κρίνονται τα οφέλη που παρέχουν στην υγεία του ανθρώπου τόσο το λυκοπένιο, όσο και τα φαινολικά συστατικά, η βιοδιαθεσιμότητα και η δράση τους στις ιδιότητες των νανογαλακτωμάτων που εμπλουτίζονται. Κατά την πειραματική διαδικασία, κατασκευάστηκαν τα διαγράμματα φάσης (έλαιο-νερό-γαλακτωματοποιητής), όπου παρουσιάζονται τα σταθερά νανογαλακτώματα προκειμένου να προσδιοριστούν οι αναλογίες των φάσεων που θα τα αποτελούν. Η διαδικασία αυτή πραγματοποιήθηκε για όλα τα έλαια, εμπλουτισμένα ή μη. Στη συνέχεια, παρασκευάστηκαν τα νανογαλακτώματα στις επιθυμητές αναλογίες, όπως καθορίστηκαν από τα διαγράμματα φάσης και προσδιορίστηκαν οι ιδιότητές τους. Τέλος, μελετήθηκε η επίδραση του εκάστοτε βιοδραστικού συστατικού, του είδους και της συγκέντρωσης του γαλακτωματοποιητή και του είδους του ελαίου στις προαναφερθείσες ιδιότητες των τελικών νανογαλακτωμάτων. Από τις αναλύσεις των ιδιοτήτων των νανογαλακτωμάτων προέκυψε ότι είναι δυνατό να παρασκευαστούν σταθερά o/w νανογαλακτώματα με λιπαρή φάση το πυρηνέλαιο και το ηλιέλαιο, παρουσία μικρών ποσοτήτων γαλακτωματοποιητή. Από τα διαγράμματα φάσης προέκυψε ότι η συγκέντρωση του γαλακτωματοποιητή μπορεί να κυμαίνεται σε χαμηλά ποσοστά και σε συνδυασμό με την κατάλληλη ποσότητα ελαίου, να προκύψει ένα σταθερό νανογαλάκτωμα. Από τους γαλακτωματοποιητές που χρησιμοποιήθηκαν, καταλληλότερος κρίθηκε ο Tween 20, λόγω της καλύτερης γαλακτωματοποιητικής ικανότητας που παρουσίασε κατά την ομογενοποίηση, καθώς ο Tween 40 δεν αφομοίωνε πλήρως την προστιθέμενη ποσότητα ελαίου. Η χρήση του ηλιέλαιου και του πυρηνέλαιου, στην παρασκευή των νανο-γαλακτωμάτων δεν επέφερε σημαντικές μεταβολές στις ιδιότητες των συγκεκριμένων κολλοειδών συστημάτων που μελετήθηκαν. Αντίθετα το είδος και η συγκέντρωση του γαλακτωματοποιητή επηρέασαν το ιξώδες, το δείκτη διάθλασης, δείκτη πολυδιασποράς και τη θολότητα. Η προσθήκη των βιοδραστικών συστατικών λειτούργησε θετικά ως προς την παρασκευή των νανογαλακτωμάτων. Η μείωση της επιφανειακής τάσης των ελαίων μετά τον εμπλουτισμό τους, διευκόλυνε την ομογενοποίηση των φάσεων του νανογαλακτώματος. Επιπλέον, με την προσθήκη των συστατικών μειώθηκε η μέση διάμετρος των σταγονιδίων των νανογαλακτωμάτων. Όσον αφορά τη διατήρηση των βιοδραστικών συστατικών στα συστήματα που ενσωματώθηκαν, φάνηκε πως τα o/w νανογαλακτώματα λειτουργούν ως καλοί φορείς ενσωμάτωσης των εν λόγω ουσιών και διαθέτουν υψηλή κινητική σταθερότητα.	el
heal.abstract	The scope of the present study were the formation and the examination of the physicochemical properties of oil-in-water (o/w) nanoemulsions based on pomace and sunflower oil, using non-ionic emulsifiers (Tween 20 and Tween 40) and/or incorporated bioactive compounds. More specifically, lycopene was incorporated in sunflower oil and phenolic compounds from different sources (pomace and olive leaves), in olive pomace oil, in order to study their effects on the properties of the prepared nanoemulsions. The studied properties were the mean droplet diameter (MDD), the polydispersity index (PDI), ζ-potential, viscosity, color, turbidity, refractive index and emulsion stability index (ESI) of the o/w nanoemulsions. Additionally it was measured the air/water surface tension of a) aqueous solutions b) oil phases and c) examined o/w nanoemulsions, as long as the interfacial tension of the lipid/water layer. The kinetic stability of o/w nanoemulsions during storage was determined for the blank nanoemulsions and nanoemulsions with the incorporated bioactive compounds. Initially, emulsions and their subcategories (nanoemulsions, microemulsions) are analyzed for the phases that constitute their physical and functional properties, the different homogenization formations, the various destabilization mechanisms and their thermodynamic and kinetic stability. Moreover, in food industry it was discussed the incorporation of bioactive compounds into functional foods which gain interest, due to their potential health benefits. During the experimental procedure, pseudo-ternary phase diagrams (oil-water-emulsifier) were constructed in order to identify the ratios of the ingredients that can lead to stable nanoemulsions and determine the emulsifying ability of each bioactive compound and emulsifier. Pseudo-ternary phase diagrams were performed for both examined oils. Then nanoemulsions were prepared to permissible ratios as determined by the phase diagrams and the data acquired from the determination of their properties were processed. Finally it was studied, the effect of each bioactive compound, type and concentration of emulsifier and the type of the examined oils, regards their influence in the aforementioned properties of the final o/w nanoemulsion. In conclusion, the results of this study proved that stable o/w nanoemulsions can be prepared using pomace and sunflower oil and small amounts of emulsifier. Phase diagrams show that the concentration of emulsifier may range at low levels in combination with the appropriate amount of oil, in order to give a stable nanoemulsion. Comparing emulsifier Tween 20 with Tween 40, the first one has better emulsifying ability. Τhe properties of nanoemulsions were not significantly affected by the different oil phases used in the preparation of the nanoemulsion. On the contrary viscosity, refractive index, polydispersity index and turbidity were affected by the type and concentration of the emulsifier. By incorporating bioactive components in the examined oils, the surface tension was decreased, indicating that the homogenization process was facilitated. Moreover, the mean droplet diameter of the nanoemulsion was reduced. As regards the preservation of the incorporated bioactive compounds, it was proven that the o/w nanoemulsions can be excellent delivery systems for bioactive compounds.	en
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	150 σ.
heal.fullTextAvailability	true