Physical and chemical properties of emulsions containing different kind of fat and different content of an innovative protein with algae®

• Autorzy: Kowalska Małgorzata , Żbikowska Anna , Stachowicz Marlena

Warianty tytułu

PL

Właściwości fizykochemiczne emulsji zawierających różny rodzaj tłuszczu i różną zawartość innowacyjnego białka z alg®

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the work presented in the article is to determine the effect of the type of fat and the variable protein content of algae on selected physicochemical properties of emulsions determining the stability of the disersion systems. Fat emulsions were prepared in the following three variants: based on hemp oil, based on a mixture of hemp oil and mutton tallow (1: 1) and based on the same fat mixture, but subjected to the enzymatic interesterification process (1: 1). The experimental part of the work included the preparation of animal fat by subjecting it to the bleaching process, and then enzymatic interesterification with hemp oil. Then, 9 variants of emulsions containing hemp oil, nonesterified fat mixture and interesterified fat mixture, respectively, were prepared. Each emulsion had a different algal protein content ranging from 0.4 to 1.2% by weight of the emulsion. The emulsions prepared in this way were tested 24 hours after their preparation and after 1 month of storage. The following parameters of the emulsion were assessed: color, texture, viscosity, and microscopic structure, and the intensity of the light backscattered by the sample was measured with the use of the Turbiscan Lab device. It was noticed that with the increase in the protein content of algae in the emulsions, there was an increase in the value of the b * parameter corresponding to the yellow color for all variants of these emulsions. There was also an increase in droplet size in microscopic examination and a decrease in the stability of the emulsions based on the interesterified fats. There was no unequivocal influence of the algae protein on the following parameters: emulsion adhesiveness, viscosity and hardness.In the study, it was not possible to select an emulsion with high stability, nor to indicate a clear influence of protein on the rheological properties of the emulsions produced, regardless of the type of fat used. In order to produce more stable systems, research should be extended to change the amount or type of protein, or to select a different viscosity modifier which, together with the algae protein, is able to create a synergistic system that stabilizes the dispersion systems produced.

PL

Celem pracy przedstawionej w artykule jest określenie wpływu rodzaju tłuszczu oraz zmiennej zawartości białka z alg na wybrane właściwości fizykochemiczne emulsji decydujące o stabilności układu. Emulsje tłuszczowe wytworzono w trzech następujących wariantach: na bazie oleju konopnego, na bazie mieszaniny oleju konopnego i łoju baraniego (1:1) oraz na bazie tej samej mieszaniny tłuszczowej, ale poddanej procesowi enzymatycznego przeestryfikowania (1:1). Zakres eksperymentalnej części pracy obejmował przygotowanie tłuszczu zwierzęcego (łoju baraniego) przez poddanie go procesowi bielenia, a następnie przeestryfikowanie enzymatyczne z olejem konopnym. Następnie przygotowano 9 wariantów emulsji zawierających odpowiednio olej konopny, mieszaninę tłuszczową nieprzeestryfikowaną oraz mieszaninę tłuszczową przeestryfikowaną. Każda z emulsji zawierała inną zawartość białka z alg w ilości od 0.4 do 1,2% w stosunku do masy emulsji. Tak przygotowane emulsje poddano badaniom po 24 godzinach od ich sporządzenia oraz po 1 miesiącu przechowywania. Przeprowadzono ocenę następujących parametrów emulsji: barwy, tekstury, lepkości, struktury mikroskopowej oraz dokonano pomiaru intensywności światła wstecznie rozproszonego przez próbkę w czasie, z wykorzystaniem urządzenia Turbiscan Lab. Zauważono, że wraz ze wzrostem zawartości białka z alg w emulsjach, nastąpił wzrost wartości parametru b* odpowiadającego za żółty kolor dla wszystkich wariantów tych emulsji. Nastąpił również wzrost wielkości kropel w badaniu mikroskopowym i zmniejszenie stabilności emulsji na bazie tłuszczów przeestryfikowanych. Nie zauważono jednoznacznego wpływu białka z alg na następujące parametry: adhezyjność, lepkość oraz twardość emulsji.W pracy nie udało się wytypować emulsji o wysokiej stabilności, ani wskazać wyraźnego wpływu białka na właściwości reologiczne wytworzonych emulsji bez względu na rodzaj zastosowanego tłuszczu. W celu wytworzenia bardziej stabilnych układów należy rozszerzyć badania w kierunku zmiany ilości lub rodzaju białka, czy wytypowania innego modyfikatora lepkości, który z białkiem z alg jest w stanie stworzyć układ synergistyczny oddziaływający stabilizująco na wytworzone układy dyspersyjne.

Słowa kluczowe

EN

emulsion; stability; alge protein; Turbiscan test

PL

emulsja; stabilność; białko z alg; Turbiscan test

• Wydawca: Wyższa Szkoła Menadżerska
• Czasopismo: Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 2
• Strony: 5--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fig., rys., tab.

Twórcy

autor

Kowalska Małgorzata

• University of Technology and Humanities in Radom, Poland

autor

Żbikowska Anna

• Warsaw University of Life Sciences (WULS-SGGW), Poland

autor

Stachowicz Marlena

• University of Technology and Humanities in Radom, Poland

Bibliografia

• [1] ARRIETA-ESCOBAR J. A., F.P. BERNARDO, A. ORJUELA, M. CAMARGO, L. MOREL, L. WENDLING. 2019. „Integration of Consumer Preferences and Heuristic Knowledge in the Design of Formulated Products: Application to a Cosmetic Emulsion”. In Computer Aided Chemical Engineering 46: 433-438.
• [2] AI F. F., J. BIN, Z.M. ZHANG, J.H. HUANG, J. B. WANG, Y.Z.LIANG, Z.Y.YANG. 2014. „Application of random forests to select premium quality vegetable oils by their fatty acid composition”. Food chemistry 143: 472-478.
• [3] DICKINSON E. 1997. „Properties of emulsions stabilized with milk proteins: overview of some recent developments”. Journal of Dairy Science 80(10): 2607-2619.
• [4] KĘPSKA D., Ł. OLEJNIK. 2014. „Algi – przyszłość z morza”. Chemik 68(11): 967-972.
• [5] KOWALSKA M., A. GÓRECKA. 2010. „Charakterystyka emulsji niskotłuszczowych z dodatkiem wybranych hydrokoloidów”. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego 2: 73-77.
• [6] KOWALSKA M., A. ŻBIKOWSKA, A. GÓRECKA. 2011. ”Wpływ wybranych zagęstników na rozkład kropel oleju w emulsjach niskotłuszczowych”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 4(18): 84–93.
• [7] KOWALSKA M., A. ŻBIKOWSKA, B. KOWALSKI. 2014. “The properties of water based emulsions formed from enzymatically interesterified blends of mutton tallow and rapeseed oil”. Journal of the American Oil Chemists’ Society 91: 1703-1710.
• [8] KOWALSKA M., M. WOŹNIAK, A. ŻBIKOWSKA, M. KOZŁOWSKA. 2020. „Physicochemical Characterization and Evaluation of Emulsions Containing Chemically Modified Fats and Different Hydrocolloids”. Biomolecules 10(1): 115.
• [9] KOWALSKA M., A. ŻBIKOWSKA, K. ŚMIECHOWSKI, K. MARCINIAK-ŁUKASIAK. 2014.„Wpływ ilości lecytyny słonecznikowej i czasu homogenizacji na stabilność emulsji spożywczej zawierającej olej z orzechów włoskich”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 1(92): 78-91.
• [10] KOWALSKA M., A. ŻBIKOWSKA, K. TARNOWSKA. 2015. “Stability of emulsions containing interesterified fats based on mutton tallow and walnut oil”. Journal of the American Oil Chemists’ Society 92(7): 993-1002.
• [11] McCLEMENTS D. J. 2007. „Critical review of techniques and methodologies for characterization of emulsion stability”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 47(7): 611-649.
• [12] McCLEMENTS D. J. 2015.Food emulsions: principles, practices, and techniques. CRC press
• [13] MIKULCOVÁ V., V. KAŠPÁRKOVÁ, P. HUM-POLÍČEK, L. BUŇKOVÁ. 2017. „Formulation, characterization and properties of hemp seed oil and its emulsions”. Molecules 22(5): 700.
• [14] RIBEIRO A. P. B., R.C. BASSO, R. GRIMALDI, L.A.GIOIELLI, L. A.G. GONÇALVES. 2009. „Instrumental methods for the evaluation of interesteri-fied fats.” Food analytical methods 2(4): 282-302.
• [15] TIJSKENS L. M. M., E.P.H.M. SCHIJVENS, E.S.A. BIEKMAN. 2001. „Modelling the change in colour of broccoli and green beans during blanching”. ‎ Innovative Food Science & Emerging Technologies 2(4):303-313.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).