Παραγωγή μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με βάση το ελαιόλαδο και μελέτη των ιδιοτήτων τους

Πολυχνιάτου, Βασιλική; Polychniatou, Vasiliki

dc.contributor.author	Πολυχνιάτου, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Polychniatou, Vasiliki	en
dc.date.accessioned	2024-08-29T09:16:23Z
dc.date.available	2024-08-29T09:16:23Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60039
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27735
dc.rights	Default License
dc.subject	Μικρογαλακτώματα	el
dc.subject	Νανογαλακτώματα	el
dc.subject	Ελαιόλαδο	el
dc.subject	Τρόφιμα	el
dc.subject	Φαινολικά	el
dc.subject	Microemulsions	en
dc.subject	Nanoemulsions	el
dc.subject	Olive oil	el
dc.subject	Food Science	el
dc.subject	Polyphenols	el
dc.title	Παραγωγή μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με βάση το ελαιόλαδο και μελέτη των ιδιοτήτων τους	el
dc.title	Formulation of micro/nano-emulsions based on olive oil and study of their properties	en
heal.type	doctoralThesis
heal.generalDescription	Τα αποτελέσματα αυτής της διατριβής παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες για τον σχεδιασμό και την παρασκευή βελτιστοποιημένων μικρο/νανο-γαλακτωμάτων ν/ε με υψηλή σταθερότητα και επιθυμητά χαρακτηριστικά και ενσωματωμένα βιοδραστικά συστατικά.	el
heal.classification	Χημεία και Τεχνολογία Τροφίμων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-04-18
heal.abstract	Τα μικρο/νανο-γαλακτώματα παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη βιομηχανία τροφίμων, συμπληρωμάτων και φαρμακευτικών προϊόντων. Λόγω του μικρού μεγέθους σωματιδίων τους μπορούν να οδηγήσουν σε συστήματα χορήγησης βιοδραστικών συστατικών με υψηλή οπτική διαύγεια, καλή κινητική σταθερότητα και υψηλή βιοδιαθεσιμότητα. Η επίτευξη όμως μίας τέτοιας επαρκώς σταθερής δομής έναντι της κινητικής αποσταθεροποίησης και της οξείδωσης καθιστά έναν στόχο/πρόκληση κατά τη διαμόρφωση ενός δομημένου γαλακτώματος. Τα γαλακτώματα τύπου νερό-σε-έλαιο (ν/ε) γενικώς παρουσιάζουν χαμηλή σταθερότητα λόγω της υψηλής κινητικότητας των σταγονιδίων νερού, τα οποία μπορούν εύκολα να κατακρημνιστούν, να κροκιδωθούν ή να συνενωθούν. Πρόσφατες μελέτες επιβεβαίωσαν ότι ορισμένες πολυφαινόλες που περιέχονται στο ελαιόλαδο επηρεάζουν τόσο τις ιδιότητες διασποράς όσο και την οξειδωτική σταθερότητα των γαλακτωματοποιημένων συστημάτων ελαιόλαδου ν/ε. Η αποτελεσματικότητά τους να παρατείνουν τόσο την οξειδωτική όσο και την κολλοειδή σταθερότητα των γαλακτωμάτων έχει συσχετιστεί με τις επιφανειακές τους ιδιότητες και την ικανότητά τους να συσσωρεύονται στη διεπιφάνεια νερού/ελαίου. Ωστόσο, λίγες είναι μέχρι τώρα οι μελέτες που διερευνούν τη σχέση μεταξύ της αντιοξειδωτικής δράσης και των επιφανειοδραστικών ιδιοτήτων αυτών των ενώσεων τόσο σε μοντέλα όσο και σε πραγματικά συστήματα γαλακτωμάτων. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση των ιδιαίτερων συνθηκών επίτευξης μικρο/νανο-γαλακτωμάτων ν/ε με βάση το ελαιόλαδο, καθώς και της δυνατότητας ενσωμάτωσης φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου σε αυτά, επιδιώκοντας ταυτόχρονα τη διερεύνηση και την αναπαραγωγή των κολλοειδών σχηματισμών που από τη φύση του περιέχει το παρθένο ελαιόλαδο πρόσφατης παραγωγής. Αρχικά διερευνήθηκαν οι τεχνικές και οι συνθήκες ομογενοποίησης/παρασκευής που μπορούν να οδηγήσουν στην παρασκευή μικρο/νανο-γαλακτώματος με επιθυμητά χαρακτηριστικά. Επιλέχθηκαν δύο τεχνικές παρασκευής μικρο/νανο-γαλακτωμάτων σε δύο χρόνους έκθεσης (10 ή 20 min): ομογενοποίηση με χρήση ομογενοποιητή υψηλής ταχύτητας σε διάφορες ταχύτητες περιστροφής (8000 rpm, 10000 rpm, 12000 rpm), και ομογενοποίηση με χρήση υπερήχων υψηλής ισχύος (150, 225, 300 W). Οι δοκιμές έδειξαν ότι η ομογενοποίηση με υψηλή ταχύτητα ήταν αποτελεσματικότερη από την ομογενοποίηση με υπέρηχους. Παρά τη μικρότερη μέση διάμετρο των σταγονιδίων με υπέρηχους (45,6 nm σε σχέση με 114,4 nm με υψηλής ταχύτητα), η χρήση υπερήχων επέδειξε υψηλό βαθμό πολυδιασποράς, επηρεάζοντας αρνητικά το Δείκτη Σταθερότητας Γαλακτώματος - ESI, (ESI%= 96-100%, σε αντίθεση με την ομογενοποίηση με υψηλή ταχύτητα ESI%=99-100%). Ο δείκτης πολυδιασποράς (PDI) με υπέρηχους ήταν περίπου 6 φορές μεγαλύτερος από την ομογενοποίηση υψηλής ταχύτητας. Η θολότητα και το χρώμα των γαλακτωμάτων κυμάνθηκαν αντιστοίχως με τον PDI. Η τεχνική ομογενοποίησης με υψηλή ταχύτητα με 12.000 rpm για 20 min θεωρήθηκε η καλύτερη για περαιτέρω έρευνα. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε μελέτη για επίτευξη συστημάτων ν/ε μικρο/νανο-γαλακτωμάτων, με βάση το εξευγενισμένο ελαιόλαδο, χωρίς προσθήκη συν-επιφανειοδραστικής ουσίας, αλλά με χρήση μη ιονικών γαλακτωματοποιητών, εγκεκριμένων για τη χρήση τους στην παραγωγή τροφίμων (Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Span 20 και Span 80). Ακολούθησε η κατασκευή τριαδικών διαγραμμάτων φάσης με προκαθορισμένες συγκεντρώσεις γαλακτωματοποιητή και πραγματοποιήθηκαν δοκιμές με ελεγχόμενη προσθήκη νερού σε μίγμα ελαίου-γαλακτωματοποιητή (τιτλοδότηση) με σκοπό να προσδιοριστεί το φάσμα των αναλογιών των τριών συστατικών που με ανάμιξή τους μπορούν να αποδώσουν μικρο/νανο-γαλάκτωμα. Από τη μελέτη αυτή προέκυψε αρχικά ότι είναι εφικτή η παρασκευή σταθερών μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με βάση εξευγενισμένο ελαιόλαδο χωρίς την προσθήκη συν-επιφανειοδραστικής ουσίας. Συγκεκριμένα, ο γαλακτωματοποιητής Span 20 αποδείχθηκε ότι έχει την πιο αποτελεσματική γαλακτωματοποιητική ικανότητα - προσθήκη 27,3% w/w αυτού οδήγησε σε ομογενοποίηση 8,39% w/w νερού. Έπειτα, παρασκευάστηκαν μικρο/νανο-γαλακτώματα με συγκεκριμένες αναλογίες γαλακτωματοποιητή (2%, 4%, 6%, 8% και 10% w/w) και 2% w/w αναλογία υδατικής φάσης. Οι αναλογίες 2% και 4% w/w Span 20 και Tween 20 επέδειξαν 100% σταθερότητα. Οι γαλακτωματοποιητές Tween 20, Tween 40 και Span 20 είχαν τις χαμηλότερες Μέσες Τιμές Διαμέτρου Σταγονιδίων (MDD), με το Tween 40 να επιτυγχάνει τις μικρότερες MDD (45 nm σε 6% w/w). Οι περισσότεροι γαλακτωματοποιητές εμφάνισαν χαμηλό PDI (0,1-10,2). Τα μικρο/νανο-γαλακτώματα που παρασκευάστηκαν με Span 20 και Tween 60 είχαν υψηλότερο ιξώδες. Όσον αφορά στην οξειδωτική σταθερότητα των γαλακτωμάτων αποδείχθηκε ότι ο γαλακτωματοποιητής Span 80 είχε την καλύτερη προστατευτική δράση, ακολουθούμενος από τον Tween 80. Συγκεκριμένα ο Αριθμός Υπεροξειδίων (Α.Υ. σε meqO2 kg-1) στο τέλος της χρονικής διάρκειας παρατήρησης ήταν 20,25 και 20,52 αντίστοιχα για αναλογία γαλ/τή 10% w/w σε αντίθεση με το τυφλό δείγμα που έδωσε τιμή A.Y., 32,84 στον ίδιο χρόνο. Στη συνέχεια, με βάση τους αποτελεσματικότερους γαλακτωματοποιητές (Tween 20 και Span 20), μελετήθηκε η ενσωμάτωση των φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου: κερσετίνη, απιγενίνη, t-σινναμικό οξύ, και γαλλικό οξύ στην υδατική φάση σε αναλογία 1% w/w, καθώς και η επίδρασή τους στις ιδιότητες των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων. Όπως και στην προηγούμενη σειρά πειραμάτων, κατασκευάστηκαν ψευδο-τριαδικά διαγράμματα φάσης, και μελετήθηκε η κινητική και οξειδωτική σταθερότητα καθώς οι φυσικοχημικές ιδιότητες των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων σε προκαθορισμένες αναλογίες των τριών συστατικών. Προέκυψε ότι όλα τα συστατικά που δοκιμάστηκαν πλην της κερσετίνης, βελτίωσαν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των γαλακτωμάτων. Συγκεκριμένα, η μέγιστη συγκέντρωση υδατικής φάσης (1% w/w γαλλικό οξύ) που επιτεύχθηκε στα παρασκευασμένα μικρο/νανο-γαλακτώματα ήταν 8,99 % w/w με την προσθήκη 30,1% w/w Span 20, και 8,82% w/w με προσθήκη 34,8% w/w Tween 20. Η προσθήκη των υπόλοιπων φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου σε συνδυασμό με τους γαλακτωματοποιητές Tween 20 και Span 20 δεν είχε σημαντική επίδραση στα διαγράμματα φάσης των μελετώμενων συστημάτων. Ακολούθησε η παρασκευή μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με γνωστές αναλογίες νερού (2% w/w τελικού γαλακτώματος) και γαλακτωματοποιητή (0, 2, 4, 6, 8 και 10% w/w τελικού γαλακτώματος) για κάθε φαινολικό συστατικό. Το γαλλικό οξύ, η απιγενίνη και το trans-σινναμικό οξύ λειτούργησαν συνεργιστικά με τους γαλακτωματοποιητές Tween 20 και Span 20, επιμηκύνοντας την κινητική σταθερότητά τους, βελτιώνοντας παράλληλα τις ιδιότητές τους. Η αποτελεσματικότητα των φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου ήταν: γαλλικό οξύ (LogP = 0.7)> trans-σινναμικό οξύ (LogP = 1.59) > απιγενίνη (LogP = 2.1)> κερσετίνη (LogP = 1.81). Η κατάταξη αυτή συμφωνεί με τη σειρά του συντελεστή κατανομής τους (LogP), εκτός από την περίπτωση της κερσετίνης, οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι ο αμφιφιλικός χαρακτήρας των συστατικών αυτών τα οδήγησε να τοποθετηθούν στη διεπιφάνεια των σταγονιδίων και να σταθεροποιήσουν το γαλάκτωμα. Η κερσετίνη λόγω της εξαιρετικά χαμηλής διαλυτότητάς της στο νερό δεν κρίθηκε αποτελεσματική και τα μικρο/νανο-γαλακτώματα στο οποία ενσωματώθηκε παρουσίασαν χαμηλή σταθερότητα, υψηλή θολότητα και υψηλή μέση τιμή σταγονιδίων. Υψηλότερη σταθερότητα επέδειξε ο συνδυασμός του γαλακτωματοποιητή Tween 20 σε αναλογία 4% και 5% w/w και γαλλικού οξέος ενσωματωμένου στην υδατική φάση. Η μικρότερη τιμή MDD που επιτεύχθηκε ήταν 39,7 nm με προσθήκη 8 % w/w Span 20 και γαλλικού οξέος στην υδατική φάση. Όλα τα υπό εξέταση γαλακτώματα παρουσίασαν MDD<500nm, επομένως χαρακτηρίστηκαν ως μικρο/νανο-γαλακτώματα. Η προσθήκη των φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου μείωσε το δείκτη PDI και τη θολότητα των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων, με εξαίρεση την κερσετίνη. Οι βελτιωμένες αυτές ιδιότητες των μικρο/νανογαλακτωμάτων επαληθεύονται και από τις υψηλότερες απόλυτες τιμές ζ-δυναμικού που μετρήθηκαν στα γαλακτώματα που περιείχαν φαινολικά συστατικά του ελαιόλαδου. Η μελέτη οξείδωσης που πραγματοποιήθηκε απέδειξε τις αντιοξειδωτικές ιδιότητες των τεσσάρων φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου, ενώ επιβεβαίωσε την προστατευτική δράση των γαλακτωματοποιητών στην οξείδωση των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων. Το γαλλικό οξύ αποδείχτηκε ότι είχε τις πιο ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Εν συνεχεία, πραγματοποιήθηκε μελέτη παρασκευής μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με χρήση του γαλακτωματοποιητή Tween 20 (0, 2, 4, και 6% w/w τελικού γαλακτώματος), αναλογία νερού (2% w/w τελικού γαλακτώματος) και βάση το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο ή το εξευγενισμένο ελαιόλαδο. Σκοπός ήταν να διερευνηθεί η επίδραση της φύσης του ελαίου στη σταθερότητα και στις ιδιότητες των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων. Από τη μελέτη προέκυψε ότι τα παρασκευασμένα μικρο/νανο-γαλακτώματα με χρήση εξαιρετικού παρθένου ελαιόλαδου υπερτερούν σημαντικά σε κινητική σταθερότητα, όσο και σε οξειδωτική σταθερότητα, εκείνων που παρασκευάστηκαν με βάση το εξευγενισμένο ελαιόλαδο. Αποδεικνύεται ότι αυτό οφείλεται στην αυξημένη συγκέντρωση των μικρο-συστατικών που περιέχονται στο εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως βάση παρασκευής μικρο/νανο-γαλακτώματος. Αποδείχτηκε ακόμη ότι τα μικρο-συστατικά αυτά έχουν επιφανειοδραστικές και αντιοξειδωτικές ιδιότητες, οδηγώντας σε ανώτερα, πιο σταθερά μικρο/νανο-γαλακτώματα. Πιο συγκεκριμένα, παρασκευάστηκαν μικρο/νανο-γαλακτώματα με βάση τα δύο έλαια με προσθήκη γαλακτωματοποιητή Tween 20 (2 και 4% w/w) και υδατικής φάσης 2% w/w. Τα μικρο/νανο-γαλακτώματα με βάση το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο εμφάνισαν μεγαλύτερο δείκτη σταθερότητας, και ειδικότερα σε συνθήκες αποθήκευσης 40 °C. Η ελάχιστη τιμή MDD που επιτεύχθηκε ήταν 99,2 nm με συνθήκες παρασκευής 4% w/w Tween 20 και εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο ως βάση, σε σύγκριση με 110,7 nm με βάση το εξευγενισμένο ελαιόλαδο. Επιπλέον, το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο ως βάση οδήγησε σε χαμηλότερες τιμές PDI των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων, κάτι που αποτελεί ένδειξη μεγαλύτερης σταθερότητας. Αντίστοιχα κινήθηκαν και οι τιμές της θολότητας. Τα μικρο/νανο-γαλακτώματα που παρασκευάστηκαν με εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο είχαν μεγαλύτερο αρχικό Α.Υ. σε σχέση με εκείνα που παρασκευάστηκαν με εξευγενισμένο ελαιόλαδο. Παρόλα αυτά, αυτό οφείλεται στο ότι το εξευγενισμένο ελαιόλαδο, κατά τις διαδικασίες του εξευγενισμού, απαλλάσσεται από το μεγαλύτερο μέρος των ουσιών που συμβάλλουν στη διαμόρφωση του Αριθμού των Υπεροξειδίων. Ωστόσο, παρότι θα αναμενόταν ένα έλαιο με αρχικά υψηλότερο αριθμό υπεροξειδίων να οξειδωθεί με ταχύτερο ρυθμό απ’ ότι ένα έλαιο με πολύ χαμηλή συγκέντρωση υπεροξειδίων, παρατηρήθηκε ότι η οξείδωση των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο εξελίχθηκε με βραδύτερο ρυθμό σε σχέση με εκείνο των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με βάση το εξευγενισμένο ελαιόλαδο. Ενδεικτικά, το γαλάκτωμα που παρασκευάστηκε με 4% w/w Tween 20 και εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο είχε τιμή Α.Υ. (meqO2 kg-1), 12,3 στην αρχή της μελέτης και στο τέλος του χρόνου παρατήρησης στους 40°C, η τιμή εξελίχθηκε σε 17,4. Αντίστοιχα, το γαλάκτωμα που παρασκευάστηκε με 4% w/w Tween 20 και εξευγενισμένο ελαιόλαδο είχε τιμή Α.Υ. (meqO2 kg-1), 4,8 στην αρχή της μελέτης και στο τέλος του χρόνου παρατήρησης στους 40°C, η τιμή εξελίχθηκε σε 12,7. Ακολούθως, πραγματοποιήθηκε εκτεταμένη μελέτη της κινητικής και οξειδωτικής σταθερότητας μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με βάση τόσο το εξευγενισμένο όσο και το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο με γαλακτωματοποιητή Tween 20 (αναλογίες 0%, 2%, 4% και 6% w/w), αναλογία υδατικής φάσης 2% w/w και προσθήκη φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου (γαλλικό, βανιλικό και συριγγικό οξύ σε αναλογία 1% w/w στην υδατική φάση), που πλαισιώθηκε με προσδιορισμό των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των παρασκευαζόμενων μικρο/νανο-γαλακτωμάτων καθώς και της επιφανειακής τάσης των επιμέρους φάσεων. Προέκυψε ότι τα μικρο/νανο-γαλακτώματα με βάση εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο που περιείχαν 4% w/w Tween 20, εμφάνισαν παρόμοια ή και ανώτερα χαρακτηριστικά με τα μικρο/νανο-γαλακτώματα με βάση εξευγενισμένο ελαιόλαδο που περιείχαν 6% w/w Tween 20. Τα ενσωματωμένα φαινολικά συστατικά του ελαιόλαδου είχαν εξαιρετικές επιφανειοδραστικές ιδιότητες, αυξάνοντας σημαντικά το ESI% των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων. Συγκεκριμένα, το βανιλικό οξύ αποδείχθηκε το πιο αποτελεσματικό, ακολουθούμενο από το γαλλικό και το συριγγικό οξύ. Tα μικρο/νανο-γαλακτώματα με βάση το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο και γαλακτωματοποιητή 6% w/w παρουσίασαν μεγαλύτερες τιμές MDD από εκείνα με 4% w/w γαλακτωματοποιητή. Το βανιλικό οξύ και πάλι αποδείχτηκε το πιο αποτελεσματικό, ακολουθούμενο από το γαλλικό και το συριγγικό οξύ (μικρότερη τιμή MDD με εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο, 4% Tween 20 w/w και ενσωμάτωση του βανιλικού οξέος στην υδατική φάση). Αντίστοιχα κινήθηκε και η μεταβολή του δείκτη PDI. Η προσθήκη των φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου είχε ως αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της θολότητας, με το βανιλικό οξύ να είναι το πιο αποτελεσματικό. Οι τιμές της θολότητας κυμάνθηκαν από 135 NTU μέχρι 2551 NTU και αντιστοιχούσαν στο μικρο/νανο-γαλάκτωμα με βάση το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο με προσθήκη βανιλικού οξέος και στο τυφλό γαλάκτωμα χωρίς προσθήκη γαλακτωματοποιητή και φαινολικού συστατικού αντιστοίχως. Το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο είχε χαμηλότερη επιφανειακή τάση σε σχέση με το εξευγενισμένο ελαιόλαδο, γεγονός που διευκολύνει την παρασκευή γαλακτώματος. Επιπλέον, η προσθήκη του γαλακτωματοποιητή Tween 20, μείωσε περαιτέρω την επιφανειακή τάση των δύο ελαίων. Η προσθήκη των τριών φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου μείωσε επίσης την επιφανειακή τάση της υδατικής φάσης, το οποίο αποδεικνύει τις επιφανειοδραστικές τους ιδιότητες. Το γαλλικό οξύ μείωσε την επιφανειακή τάση του απιονισμένου νερού κατά 17,9%, το βανιλικό οξύ κατά 18,4% και το συριγγικό κατά 19,7%. Από τα αποτελέσματα αυτά και μόνο θα ήταν αναμενόμενο, το συριγγικό οξύ να είναι το πιο αποτελεσματικό στη σταθεροποίηση των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων σε σχέση με τα άλλα δύο εξεταζόμενα φαινολικά οξέα. Ωστόσο, οι προσδιορισμοί ESI%, MDD, PDI και θολότητας απέδειξαν ότι το βανιλικό και στη συνέχεια το γαλλικό οξύ ήταν τα πιο αποτελεσματικά. Η μελέτη οξειδωτικής σταθερότητας σε συνθήκες επιταχυμένης οξείδωσης των παραπάνω γαλακτωμάτων έδειξε ότι ο ρυθμός μεταβολής του Α.Υ. των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με βάση το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο ήταν σημαντικά χαμηλότερος από εκείνον των αντίστοιχων μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με βάση εξευγενισμένο ελαιόλαδο, τουλάχιστον για το διάστημα των πρώτων 10 ημερών λόγω του πλήθους αντιοξειδωτικών μικρο-συστατικών που περιέχονται φυσικά στο εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο. Η προσθήκη των φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου στην υδατική φάση μείωσε σημαντικά τη σταθερά ρυθμού μεταβολής Α.Υ. των μελετώμενων μικρο/νανο-γαλακτωμάτων. Συγκεκριμένα το γαλλικό οξύ (k (d-1)= 1,2714) αποδείχθηκε ως το πιο αποτελεσματικό, ακολουθούμενο από το συριγγικό (k (d-1)= 1,3445) και μετά από το βανιλικό οξύ (k (d-1)= 1,3813). Τα συμπεράσματα της μελέτης της οξειδωτικής σταθερότητας με βάση το Α.Υ. επιβεβαιώθηκαν από την τεχνική προσδιορισμού οξειδωτικής σταθερότητας με χρήση του αντιδραστήρα Oxitest®. Η ενσωμάτωση των τριών φαινολικών συστατικών του ελαιόλαδου επηρέασε σημαντικά την οξειδωτική σταθερότητα των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων. Όπως και στον προσδιορισμό Α.Υ., το γαλλικό οξύ (IP (h)= 14,87) αποδείχθηκε ως το πιο αποτελεσματικό αντιοξειδωτικό συστατικό ακολουθούμενο από το συριγγικό (IP (h)= 14,43) και το βανιλικό οξύ (IP (h)= 13,66). Τέλος τα μικρο/νανο-γαλακτώματα μελετήθηκαν ως προς τη συγκέντρωση των περιεχόμενων Ολικών Φαινολικών Συστατικών (Ο.Φ.Σ.) σε επιταχυμένες συνθήκες οξείδωσης και τα αποτελέσματα εκφράστηκαν ως mg γαλλικού οξέος/kg γαλακτώματος (mg GAE/kg). Κατά το τέλος της χρονικής διάρκειας παρατήρησης για τα μικρο/νανο-γαλακτώματα που παρασκευάστηκαν με εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο, το γαλλικό οξύ (95,1 mg GAE/kg) προέκυψε ως το πιο προστατευτικό έναντι της οξείδωσης ακολουθούμενο από το συριγγικό (77,2 mg GAE/kg) και μετά από το βανιλικό οξύ (61,7 mg GAE/kg). Τα συμπεράσματα αυτά συμφωνούν με τα αποτελέσματα του προσδιορισμού μεταβολής του Α.Υ., αποδεικνύοντας την άμεση συσχέτιση μεταξύ συγκέντρωσης φαινολικών συστατικών και οξειδωσιμότητας του ελαίου. Τέλος, με βάση τα προηγούμενα συμπεράσματα, πραγματοποιήθηκε μία μελέτη εύρεσης μαθηματικών πολυωνυμικών μοντέλων 2ου βαθμού, με μεθοδολογία επιφανειών απόκρισης (RSM), για την πρόβλεψη των ιδιοτήτων του τελικού μικρο/νανο-γαλακτώματος (MDD, PDI, θολότητας και ESI) συναρτήσει των επιπέδων των ανεξάρτητων μεταβλητών (της αναλογίας γαλακτωματοποιητή:2%, 4%, 6% w/w γαλακτώματος και γαλλικού οξέος: 0%, 0,5%, 1% w/w υδατικής φάσης). Οι προκύπτουσες εξισώσεις αποδείχθηκαν στατιστικά σημαντικές με τον συντελεστή συσχέτισης R2 να ισούται με 0,993, 0,968, 0,997 και 0,989 αντιστοίχως. Οι ιδιότητες των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων επηρεάστηκαν σημαντικά από την αναλογία του γαλακτωματοποιητή και του γαλλικού οξέος. Η αύξηση της αναλογίας γαλακτωματοποιητή βελτίωσε τις ιδιότητες των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων έως την αναλογία των 6% w/w. Η αύξηση της αναλογίας του γαλλικού οξέος οδήγησε σε βελτίωση των ιδιοτήτων των μικρο/νανο-γαλακτωμάτων, επαληθεύοντας τις επιφανειοδραστικές ιδιότητες του γαλλικού οξέος. Οι συνδυασμοί παρασκευής μικρο/νανο-γαλακτωμάτων με ενσωμάτωση γαλλικού οξέος που μπορεί να οδηγήσουν σε μικρο/νανο-γαλακτώματα με τις πιο επιθυμητές ιδιότητες είναι: 3,14-4,45% w/w Tween 20 και 1% w/w γαλλικό οξύ για το MDD, 2,95-4,56% w/w Tween 20 και 1% w/w γαλλικό οξύ για το PDI, 2,35%-5,21% Tween 20 και 1% w/w γαλλικό οξύ για τη θολότητα και 3,21-5,25% w/w Tween 20 και 1% w/w γαλλικό οξύ για το ESI. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας παρέχουν πληροφορίες για τον σχεδιασμό και την παρασκευή βελτιστοποιημένων μικρο/νανο-γαλακτωμάτων ν/ε, με ενσωματωμένα βιοδραστικά φαινολικά συστατικά του ελαιόλαδου χαρακτηριζόμενα από υψηλή σταθερότητα και επιθυμητές ιδιότητες.	el
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.committeeMemberName	Μαντάλα, Ιωάννα	el
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παυλάτου, Ευαγγελία	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	293 σ.
heal.fullTextAvailability	false