Приготування омега-3 насиченої пероральної добавки з використанням молочних та немолочних інгредієнтів

Гуванвансін Ратход

1 Відділ молочних технологій, Національний інститут молочних досліджень ICAR, Карнал, штат Хар'яна, 132001, Індія

насиченої

Нарсая Кайрам

2 Відділ сільськогосподарських структур та контролю навколишнього середовища, Центральний інститут інженерії та технології після збору врожаю, Лудхіана, Пенджаб, 141004 Індія

Анотація

Риб’ячий жир є багатим джерелом жирних кислот омега-3, незамінних жирних кислот, життєво важливих для функціонування людського організму. Але небажаний смак - це невід’ємне обмеження риб’ячого жиру, яке зменшує його прийнятність. Маскування його рибного смаку може збільшити прийнятність риб'ячого жиру. Це дослідження було зосереджено на подвійній капсуляції риб’ячого жиру, щоб замаскувати його виразний смак. Риб’ячий жир емульгували з використанням соєвого лецитину, де співвідношення емульгатора до жиру підтримували 1: 4. Краплі емульсії мали розмір від 172,9 ± 1,7 до 238,2 ± 33,8 нм. Емульсію змішували з сироватковим білком - розчином альгінату натрію і перетворювали в кульки екструзією по краплях у розчині хлориду кальцію. Крапельки перетворювали на м’які гелеві кульки, що містять риб’ячий жир. Ефективність інкапсуляції склала 89,3%. Аромат риб’ячого жиру сприймався із висушених намистин. Отже, намистини були додатково покриті жирним жиром, використовуючи каструлю, і ароматизовані для того, щоб зробити намистини приємними для використання в якості пероральної добавки. Бісер був сипучим і світло-жовтуватого кольору. Намистини, покриті жирним жиром та смаком ванілі, набрали більше результатів у сенсорній оцінці учасників дискусії. Намистини зберігали в герметичній упаковці та зберігали в холодильнику.

Вступ

Серед усіх біологічно розкладаних полімерів альгінат є одним із перспективних кандидатів на отримання матриці, оскільки гелеві кульки можна дуже легко приготувати у водному розчині при кімнатній температурі без використання будь-якого органічного розчинника (Kikuchi et al. 1999). Чен і Субіраде (2006) задокументували, що альгінати є природними полісахаридами, витягнутими з бурих водоростей, і мають лінійний ланцюг із залишками β- d-маннуронової кислоти (M) та R-l-гулуронової кислоти (G) з 1 → f4. Капсулювання з використанням альгінатів найчастіше здійснюється шляхом екструзії розчину альгінату по краплях через голку в середовище гелеутворення розчину хлористого кальцію. Завдяки заміні іона натрію на іони кальцію, альгінат утворює структуру «яєчної коробки» і відбувається зшивання для утворення гідрогелю. Будучи харчовим, альгінат використовується для інкапсуляції білків, антиоксидантів, поліфенолів, вітамінів (Chen та Subirade 2007) та пробіотиків (Hansen et al. 2008; Subirade et al. 2010).

Віччукіт та ін. 2013 використовували білки сироватки/альгінату в якості носія рибофлавіну як біоактивного компонента. Вони також повідомили про використання твіну 80 для формування круглих намистин. Чен та Субіраде (2006) розробили зернисті мікросфери (кульки) на основі альгінату та сироваткового білка як носія біоактивної сполуки, подібної рибофлавіну.

Технологія інкапсуляції добре відома в харчовій, фармацевтичній, хімічній та косметичній промисловості. У харчовій промисловості використовується для отримання жиру, аромату олій, вітамінів, барвників та ферментів. Риб’ячий жир, будучи багатим джерелом високонасичених довголанцюгових жирних кислот омега-3, має сильний запах через окислення ненасичених жирних кислот. Капсулювання захищало б риб’ячий жир від автоокислення поліненасичених жирних кислот (Jafari et al. 2008). Chen et al. (2013) інкапсулювали риб’ячий жир з ефірами фітостерину та лімоненом молочними білками. Їх дослідження дозволило отримати корисну інформацію про застосування концепції коінкапсуляції для захисту висушених розпиленням мікрокапсул риб’ячого жиру від окислення шляхом введення інших ліпофільних біоактивних компонентів, а саме ефірів фітостерину та лімонену також як основних матеріалів. Спільне капсулювання риб’ячого жиру ефірами фітостерину могло ефективно запобігти окисленню поліненасичених жирних кислот, а включення лімонену показало хорошу здатність маскувати небажаний рибний запах.

Беручи до уваги переваги та обмеження використання риб'ячого жиру, насиченого омега-3, дана робота проводиться з метою інкапсуляції риб'ячого жиру в альгінатні кульки та покриття їх високим вмістом жиру та смаку, що плавиться, як добавки для прийому всередину.

Матеріали і методи

Матеріали

Альгінат натрію та камедь гуару були отримані від SD Fine Chemicals Limited, Індія. Соєвий лецитин був придбаний у компанії Sonic Biochem Extraction Limited, Індія. Концентрат сироваткового білка 80 був придбаний у Mahaan Proteins Ltd, Індія. Хлорид кальцію був отриманий від M/S SD Fine Chemicals Limited, Індія. Олія печінки тріски (риб’ячий жир, морська тріска) закуповувалась у компанії Sanofi India Limited, Індія. Жир із високим таненням був закуплений у компанії Mundra Enterprises, India та Flavors (International Flavor and Fragrances India Private ltd) з місцевого ринку, Лудхіана, Індія.

Створення експериментів

Приготування бісеру

Вимірювання розміру частинок

Розмір частинок емульсії аналізували за допомогою динамічного розсіяння світла за допомогою аналізатора розміру наночастинок (серія Zetasizer Nano, ZEN3600, Malvern Instruments, Великобританія). Прилад містить лазер He-Ne потужністю 4 мВт, що працює на довжині хвилі 633 нм. Вимірювання проводили під кутом виявлення 173 ° та 25 ° C.

Загальний вміст олії в капсульованих гранулах

Відібрали два грами мікрокапсульованих кульки (перед покриттям HMF), подрібнили та витягли риб'ячий жир за допомогою апарату Соксле.

Ефективність інкапсуляції

Кількість неекапсульованої олії (вільної олії) вимірювали для розрахунку ефективності інкапсуляції відразу після отримання гранул. Для цього до точно зваженої кількості (2 г) порошку мікрокапсул додавали гексан (15 мл) з подальшим струшуванням суміші протягом 2 хв при кімнатній температурі. Потім суспензію фільтрували через фільтрувальний папір ватману №1, і залишок промивали три рази, пропускаючи через кожен раз 20 мл гексану. Потім розчин фільтрату, що містить екстраговане масло, переносили в піч при 70 ° C протягом 6 год для повного випаровування гексану. Кількість поверхневої олії розраховували за різницею початкової та кінцевої ваги контейнера для суспензії, а ефективність інкапсуляції розраховували наступним чином (Tonon et al. 2011; Wang et al. 2011)

Аналіз кольору (L, a, b)

Кольоровий аналіз проводили за допомогою Mini Scan ™ XE plus Hunt Color Lab, штат Вірджинія, США.

Сенсорний аналіз

Сенсорний аналіз проводили дев'ять напівкваліфікованих учасників дискусій з ICAR-Central Post Harvest Engineering and Technology. Віковий діапазон становив 24–56 років, коли на панелі були як чоловіки, так і жінки. Зразки були ідентифіковані за алфавітним кодом. Рейтинговий тест проводився за шкалою 1–5. Учасникам дискусій було доручено оцінити зразки бісеру з покриттям на запах риб’ячого жиру за шкалою інтенсивності 1–5. (Де 1. Відсутній рибний запах 2. Надмірно легкий рибний запах 3. Легкий рибний запах 4. Легкий рибний запах 5. Сильний рибний запах.) Всі зразки оцінювали в закритій камері з підтримкою температури 25 ± 2 ° C і висвітлювали флуоресцентне світло.

Статистичний аналіз

Дисперсійний аналіз (ANOVA) проводили за допомогою програмного забезпечення SPSS (версія 20) для оцінки ефекту трьох різних параметрів гомогенізатора високого тиску, а саме. EFR, тиск і кількість проходів, а саме Ultra Turrax. EFR, об/хв і час на розмір частинок. Середнє значення триразового аналізу із стандартним відхиленням було представлено в таблиці та порівняно з використанням ANOVA. На основі критичної різниці (КР) засоби були розділені. Post hoc використовувався Дункан. Сенсорний аналіз порівнювали на основі рангу.

Результати і обговорення

Оптимізація приготування емульсії

Емульгування риб'ячого жиру намагалися зробити емульсією олії у воді з використанням різних емульгаторів, а для подальшого дослідження було обрано соєвий лецитин сої. Klinkesorn та його колеги приготували емульсію з використанням тунцевої олії та лецитину. Вони виготовили грубу емульсію за допомогою високошвидкісного блендера та ультразвукової обробки протягом 2 хв при частоті 20 кГц, амплітуді 70% та робочому циклі 0,5 (Klinkesorn et al. 2005).

Таблиця 1

Аналіз розміру частинок різної комбінації емульсії, виготовленої за допомогою Ultra Turrax

Співвідношення емульгатора Об/хв Ultra Turrax Розмір частинок (нм)Час (у хвилинах) Ultra Turrax12 хв. 8 хв
1: 4 (Лецитин: риб'ячий жир)12000248,5 ± 12,6266,0 ± 30,4
10 000262,4 ± 35,1277,8 ± 33,6
1: 6 (Лецитин: риб'ячий жир)12000318,3 ± 34,6359,9 ± 67,7
10 000423,9 ± 161,6511,4 ± 178,2

Значення наведені як середнє значення ± стандартне відхилення (n ≥ 3)

Таблиця 2

Аналіз розміру частинок різної комбінації емульсії, виготовленої за допомогою гомогенізатора високого тиску

Співвідношення емульгатора Пропуски гомогенізатора високого тиску Розмір частинок (нм)Тиск гомогенізатора високого тиску10 Kpsi15 Kpsi20 Kpsi
1: 4 (Лецитин: риб'ячий жир)1-й перевал233,3 ± 13,0 a 226,2 ± 13,8 а 225,4 ± 10,7 а
2-й пас203,2 ± 7,2 b 214,8 ± 27,1 b 238,2 ± 33,8 b
3-й пас185,6 ± 6,5 c 183,8 ± 11,3 c 192,3 ± 23,2 c
4-й перевал182,0 ± 4,9 c 172,9 ± 1,7 c 191,8 ± 2,7 c
1: 6 (Лецитин: риб'ячий жир)1-й перевал246,6 ± 11,8 а 251,5 ± 24,3 а 248,3 ± 10,6 а
2-й пас227,3 ± 8,1 b 214,9 ± 12,3 b 213,1 ± 7,6 b
3-й перевал200,2 ± 8,0 c 196,5 ± 10,5 c 200,3 ± 8,9 c
4-й перевал201,3 ± 5,0 c 196,7 ± 17,1 c 216,6 ± 36,0 c

Значення наведені як середнє значення ± стандартне відхилення (n ≥ 3). Значення, за якими слідують різні індекси в межах одного стовпця, суттєво відрізняються (с 3). Не було суттєвої різниці у величині L * гранул, покритих HMF, незалежно від того, містять вони риб’ячий жир чи ні. Але різниця була суттєвою у бісеру без покриття. Покриті намистини мають HMF на зовнішній поверхні, отже, вони будуть мати майже однакову легкість, тоді як легкість зразків без покриття буде відрізнятися відбиттям через риб’ячий жир. Всі середні значення вибірки значно відрізнялись за значенням *. У випадку значення b * жодна суттєва різниця між засобами бісеру, покритими HMF без риб'ячого жиру, та намистинами без покриття HMF риб'ячим жиром, тоді як інші способи суттєво не відрізнялись. Ймовірною причиною може бути сукупний ефект товщини покриття, а також вмісту риб'ячого жиру.

Таблиця 3

Кольорові параметри зразків, виміряні за допомогою лабораторії мисливського кольору та сенсорної оцінки зразків на основі рибного запаху за п’ятибальною шкалою

SampleDescriptionL * a * b * Середнє сприйняття
AПокриття HMF і без риб’ячого жиру47,09 ± 0,56 б 8,65 ± 0,09 c 32,20 ± 0,76 b 1,14 ± 0,44 а
BПокриття HMF та риб’ячим жиром48,22 ± 0,26 c 6,68 ± 0,19 а 29,56 ± 0,97 а 2,43 ± 1,33 б
C.Покриття без HMF та без риб’ячого жиру43,51 ± 0,12 а 9,30 ± 0,17 д 34,61 ± 0,21 c 1,29 ± 0,73 а
DПокриття без HMF та риб’ячим жиром48,11 ± 0,59 c 7,04 ± 0,15 b 32,80 ± 0,22 b 3,71 ± 1,36 c

Значення наведені як середнє значення ± стандартне відхилення (n ≥ 3). Значення, за якими слідують різні індекси в одній колонці, суттєво різняться (p 3 показало, що менший смак риб’ячого жиру сприймався у бісеру, що містить риб’ячий жир, покритий ароматизованим жиром з високим вмістом плавлення (зразок B), ніж бісер без покриття, що містить риб’ячий жир без покриття (зразок D) Прийнятність намистин була підвищена завдяки покриттю ванільного ароматизованого жиру, що плавиться, отже, можна зробити висновок, що використання ванільного ароматизатора може маскувати аромат і підвищувати загальне сприйняття.

Висновок

Риб’ячий жир, багате джерело ненасичених жирних кислот, схильний до окислення, що призводить до різкого запаху через продукти окислення. Крім того, риб’ячий жир має свій виразний смак, неприйнятний для більшості населення, що створює додаткові проблеми у його використанні та застосуванні. Отже, намистини, що містять риб’ячий жир, були сформульовані з використанням сироватково-білково-альгінатної системи, а далі вони покриті високожирним жиром та ароматизовані з використанням ванільного ароматизатора, щоб зробити його більш смачним. Звіти сенсорної оцінки підтверджують, що вони були сенсорично прийнятними. Подальша робота в цій галузі може бути продовжена з використанням іншого покривного матеріалу, техніки інкапсуляції та сировини для отримання пероральних добавок, що мають більшу прийнятність та контроль вивільнення.