Παρασκευή νανογαλακτωμάτων με ενσωματωμένα βιοδραστικά συστατικά και διατήρησή τους υπό ψύξη

Τσιάμης, Θεόδωρος; Tsiamis, Theodoros

dc.contributor.author	Τσιάμης, Θεόδωρος	el
dc.contributor.author	Tsiamis, Theodoros	en
dc.date.accessioned	2018-11-09T08:26:29Z
dc.date.available	2018-11-09T08:26:29Z
dc.date.issued	2018-11-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47972
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15290
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Νανογαλακτώματα	el
dc.subject	Ψύξη	el
dc.subject	Διατήρηση	el
dc.subject	Βιοδραστικό συστατικό	el
dc.subject	Ενσωμάτωση	el
dc.subject	Nanoemulsions	en
dc.subject	Cooling	en
dc.subject	Maintenance	en
dc.subject	Bioactive compounds	en
dc.subject	Incorporation	en
dc.title	Παρασκευή νανογαλακτωμάτων με ενσωματωμένα βιοδραστικά συστατικά και διατήρησή τους υπό ψύξη	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοτεχνολογία τροφίμων	el
heal.classification	Χημεία τροφίμων	el
heal.classification	Συντήρηση τροφίμων	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/7ca946d5a040ec08f2fe2dbc577f138bcd9cdf51
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/309bd303ec4d8c564bacf4b39075aa7866dcdea4
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/216cde9cbac55f9c9524a06e6d68caef236a10d7
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-03
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία είχε ως στόχο την παρασκευή και μελέτη των έλαιο-σε-νερό (o/w) νανογαλακτωμάτων με λιπαρή φάση το αραβοσιτέλαιο και το ηλιέλαιο. Για την ομογενοποίηση της λιπαρής με την υδατική φάση χρησιμοποιήθηκαν μη ιοντικοί γαλακτωματοποιητές, Tween 20, Tween 40 και Tween 80.Η μελέτη διατηρησιμότητάς τους έγινε σε δυο θερμοκρασίες, σε θερμοκρασία δωματίου (25oC) και σε θερμοκρασία ψύξης (4oC). Ακολούθως, μελετήθηκε η δυνατότητα της ενσωμάτωσης λιπόφιλων βιοδραστικών συστατικών στα έλαια που αναφέρθηκαν,αλλά και η διατηρησιμότητά τους σε δυο θερμοκρασίες που αναφέρθηκαν προηγουμένως. Πιο συγκεκριμένα, ενσωματώθηκε β-καροτένιο και στο ηλιέλαιο και στο αραβοσιτέλαιο, 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 και ο δείκτης διάθλασης. Σε όλα τα o/w νανογαλακτώματα ακολούθησε ο προσδιορισμός της διατηρησιμότητάς τους, για τα μη εμπλουτισμένα (έλεγχος της σταθερότητας του νανογαλακτώματος) για 15,30 και, τέλος, 90 ημέρες, ενώ για τα εμπλουτισμένα (διατήρηση του βιοδραστικού συστατικού στο σύστημα ενσωμάτωσής του) για 15 και 30 ημέρες. Επίσης, για τον έλεγχο της συγκέντρωσης του β-καροτενίου ανά ml εξανίου στα εμπλουτισμένα νανογαλακτώματα, έγιναν μετρήσεις για 15, 30 και 40 ημέρες. 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 παρέχει στην υγεία του ανθρώπου το β-καροτένιο,καθώς μελετάται η βιοδιαθεσιμότητα και η δράση του στις ιδιότητες των νανογαλακτωμάτων που εμπλουτίζονται. Κατά την πειραματική διαδικασία, παρασκευάστηκαν τα νανογαλακτώματα στις επιθυμητές αναλογίες, όπως καθορίστηκαν από τα διαγράμματα μελέτης των ιδιοτήτων τους, κατά τη διάρκεια του χρόνου αποθήκευσής τους και στις δυο θερμοκρασίες και προσδιορίστηκαν οι ιδιότητές τους. Τέλος, μελετήθηκε η επίδραση του 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 αραβοσιτέλαιο και το ηλιέλαιο, παρουσία μικρών ποσοτήτων γαλακτωματοποιητή. Από τα διαγράμματα μελέτης της διατηρησιμότητας κατά τη διάρκεια αποθήκευσης και στις δυο θερμοκρασίες, 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 40, λόγω της καλύτερης γαλακτωματοποιητικής ικανότητας που παρουσίασε κατά την ομογενοποίηση, καθώς ο Tween 20 δεν αφομοίωνε πλήρως την προστιθέμενη ποσότητα ελαίου, ενώ μεγάλες διακυμάνσεις και αστάθειες παρουσίασε ο Tween 80. 5 Η χρήση του ηλιέλαιου και του αραβοσιτέλαιου στην παρασκευή των νανογαλακτωμάτων, 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, το δείκτη πολυδιασποράς και τη θολότητα. Η προσθήκη του βιοδραστικού συστατικού λειτούργησε θετικά ως προς την παρασκευή των νανογαλακτωμάτων. Όσον αφορά στη διατήρηση του βιοδραστικού συστατικού στα συστήματα που ενσωματώθηκαν, φάνηκε πως τα o/w νανογαλακτώματα λειτουργούν ως καλοί φορείς ενσωμάτωσης των εν λόγω ουσιών και διαθέτουν υψηλή κινητική σταθερότητα και στις δυο θερμοκρασίες αποθήκευσης που μελετήθηκαν.	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 corn and sunflower oil, using non-ionic emulsifiers (Tween 20,Tween 40 and Tween 80) and/or incorporated bioactive compounds.Their maintenance was studied at two different temperatures, at environment temperature (25oC) and at cooling temperature (4oC). More specifically, b-carotene was incorporated both in sunflower and corn 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), z-potential, viscosity, color, turbidity and refractive index of the o/w nanoemulsions. The kinetic stability of o/w nanoemulsions during storage was determined for the blank nanoemulsions and nanoemulsions with the incorporated bioactive compound at both temperatures. 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, storage and maintenance diagrams at 4oC and at 25oC 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. Storage and maintenance diagrams at environmental and chilled conditions 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 corn 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 40 with Tween 20, the first one has better emulsifying ability, when Tween 80 has the worst emulsifying ability of all the emulfisiers. 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. 7 By incorporating bioactive component in the examined oils the mean droplet diameter of the nanoemulsion was reduced. As regards the preservation of the incorporated bioactive compound, it was proven, even in both different temperatures at which the study was taken place, that the o/w nanoemulsions can be excellent delivery systems for bioactive compounds, even in cooling conditions.	en
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Αθανάσιος	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.fullTextAvailability	true