Wpływ sposobu homogenizacji na wybrane właściwości fizyczne otrzymanych metodą suszenia rozpyłowego mikrokapsułek aromatu cytrynowego

• Autorzy: Janiszewska E. , Krupa K. , Witrowa-Rajchert D.

Warianty tytułu

EN

Influence of homogenisation on physical properties of lemon aroma microcapsules obtained by spray drying method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W procesie mikrokapsułkowania aromatów metodą suszenia rozpyłowego, poza dobraniem odpowiedniego materiału osłonki i parametrów procesu, istotny wpływ na efektywność zamykania mają właściwości uzyskanych proszków, które zależą również od właściwości fizycznych emulsji poddawanej suszeniu. Dlatego celem pracy było zbadanie zależności pomiędzy rodzajem zastosowanej metody homogenizacji emulsji aromatu cytrynowego, a wybranymi właściwościami fizycznymi proszków. Jako nośnik do mikrokapsułkowania aromatu cytrynowego wykorzystano gumę arabską. Do badań przygotowano roztwory o stężeniu 30%, dodatek aromatu wynosił 6% całkowitej masy roztworu. Roztwory homogenizowano, stosując homogenizację ciśnieniową jednostopniową przy ciśnieniu 30 MPa, homogenizację ciśnieniowa dwustopniową przy ciśnieniach 30 i 10 MPa oraz mieszadło szybkoobrotowe przez 30 minut przy 24000 obrotów na minutę. Suszenie emulsji prowadzono w suszarce rozpyłowej, przy prędkości dysku rozpyłowego 39000 obr·min-1 i strumieniu surowca 0,5·10-6 m3·s-1 w temperaturze powietrza wlotowego 160oC. Emulsja otrzymana przy użyciu mieszadła szybkoobrotowego wykazywała najwyższą lepkość. Zaobserwowano nieznacznie większą gęstość emulsji otrzymanych metodą homogenizacji dwustopniowej. Odparowanie zachodziło najmniej intensywnie w przypadku proszków otrzymanych z emulsji homogenizowanej dwustopniowo, w których zawartość wody była największa. Proszki otrzymane na bazie emulsji homogenizowanej przy zastosowaniu mieszadła charakteryzowały się najniższą porowatością, gęstością pozorną i luźną. Najwyższe wartości badanych parametrów uzyskano dla proszków z emulsji otrzymanej przy użyciu dwustopniowej homogenizacji.

EN

In the aroma micro-encapsulation process by spray drying, in addition to the choice of suitable carrier material and process parameters, the properties of powders, which also depend on the physical properties of the emulsion subjected to drying, have a significant impact on the effectiveness of the caption of aroma. Therefore the aim of this study was to examine the relationship between the nature of the homogenisation method of lemon aroma emulsions, and selected physical properties of powders. Arabic gum was used as the carrier for the lemon aroma microencapsulation. For the analyses, solutions were prepared with a carrier concentration of 30%, the flavour addition being 6% of the total weight of the solution. The solutions were homogenised using single-pressure homogenisation at a pressure of 30 MPa, two-stage pressure homogenisation at pressures of 30 and 10 MPa at the first and second step and high speed mixer for 30 minutes at 24,000 rpm. Drying of the emulsion was carried out in a spray dryer, at disc speed of 39,000 rev min-1 and a feed flux of 0.5·10-6 m3 s-1 at inlet air temperature of 160°C. The emulsion obtained by high shear mixer homogenisation showed the highest viscosity. Slightly higher density was observed for emulsions obtained by two-step pressure homogenisation. Evaporation occurred the least intensively for powders obtained from the emulsion from two-stage pressure homogenisation, in which the water content was the highest. Powders based on the emulsion homogenised by mixer homogenisation were characterised by the lowest porosity, apparent density and bulk density. The highest values of all parameters was received for powders from the emulsion obtained in the process of two-stage pressure homogenisation.

Słowa kluczowe

PL

homogenizacja; suszenie rozpylowe; aromaty spozywcze; aromaty cytrynowe; mikrokapsulkowanie; lepkosc; emulsje spozywcze

EN

homogenization; spray drying; food aroma; lemon aroma; microcapsulation; viscosity; food emulsion

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2011
• Tom: 18
• Numer: 2[193]
• Opis fizyczny: s.287-296,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Janiszewska E.

• Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

autor

Krupa K.

• Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

autor

Witrowa-Rajchert D.

• Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• Flores-Martínez H., Osorio-Revilla G., Gallardo-Velazquez T., 2004. Optimal spray-drier encapsulation process of orange oil. Proceedings of the 14th International Drying Symposium, Sao-Paulo Brazil, vol. A, 621-627.
• Floury J., Desrumaux A., Axelos M.A.V., Legrand J., 2003. Effect of high pressure homogenisation on methylcellulose as food emulsifier. Journal of Food Engineering, 58 (3), 227-238.
• Gharsallaoui A., Roudaut G., Chambin O., Voilley A., Saurel R., 2007. Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview. Food Research International, 40 (9), 1107-1121.
• Jafari S.M., He Y., Bhandari B., 2007. Production of submicron emulsions by ultrasound and microfluidization techniques. Journal of Food Engineering, 82 (4), 478-488.
• Janiszewska E., Witrowa-Rajchert D., 2007. Effect of spray drying parameters on rosemary aroma microencapsulation. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 57 (3), 41-43.
• Kim Y.D., Morr C.V., Schenz T.W., 1996. Microencapsulation properties of gum Arabic and several food proteins: liquid orange oil emulsion particles. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 44, 1308-1313.
• Krishnan S., Amol C., Kshirsagar Rekha S., Sighal R.S., 2005a. The use of gum arabic and modified starch in the microencapsulation of food flavoring agent. Carbohydrate Polymer, 62, 309-315.
• Krishnan S., Bhosale R., Singhal R., S., 2005b. Microencapsulation of cardamon oleoresin: Evaluation of blends of gum arabic, maltodextrin and a modified starch as wall materials. Carbohydrate Polymymer, 61, 95-102.
• McClements D.J., Decker E.A., Weiss J., 2007. Emulsion-based delivery systems for lipophilic bioactive components. Journal of Food Science, 72 (8), R109-R124.
• Rascón a M.P., Beristain C.I., García H.S., Salgado M.A., 2011. Carotenoid retention and storage stability of spray-dried encapsulated paprika oleoresin using gum Arabic and Soy protein isolate as wall materials, LWT - Food Science and Technology, 44, 549-557.
• Ré M.I., 1998. Microencapsulation by spray drying. Drying Technology, 16(6), 1195-1236.
• Reineccius G.A., 1988. Spray drying of food flavors. ACS Symposium series 370: flavor encapsulation (eds. S.J. Risch, G.A. Reineccius), Washington DC, American Chem. Society, 55-66.
• Risch S.J., Reineccius G.A., 1988. Spray-dried orange oil – Effect of emulsion size on flavor retention and shelf stability. In: Risch, S.J., Reineccius, G.A. (Eds.), Flavor Encapsulation. ACS Symposium Series, vol. 370. American Chemical Society, Washington, DC, pp. 67–77.
• Rosenberg M., Kopelman I.J., Talmon Y., 1990. Factors affecting retention in spray drying microencapsulation of volatile materials. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 38 (5), 1288-1294.
• Soottitantawat A., Takayam K., Okamura K., Muranaka D., Yoshii H., Furuta T., Ohkawara M., Linko P., 2005. Microencapsulation of l-menthol by spray drying and its release characteristics. Innovative Food Sciences Emerging Technology, 6, 163-170.
• Thies, C., 2004. Microencapsulation: What it is and purpose. In: Vilstrup, P. (Ed.), Microencapsulation of Food Ingredients. Leatherhead Publishing, Leatherhead, UK, 1-30.
• Tonon R., Brabet C., Hubinger M.D., 2008. Influence of process conditions on the physicochemical properties of açai (Euterpe oleraceae Mart.) powder produced by spray drying. Journal of Food Engineering, 88, 411-418.
• Walstra, P., 1975. Effect of homogenization on the fat globule size distribution in milk. Netherlands Milk and Dairy Journal, 29, 279-294.
• Yoshii H., Soottitantawat A., Xiang-Dong Liu, Atarashi T., Furuta T., Aishima S., Ohgawara M., Linko P., 2001. Flavor release from spray-dried maltodextringum arabic or soy matrices as a function of storage relative humidity. Innovative Food Science Emerging Technology, 2, 55-61.
• Zbiciński I., Kwapińska M., 2003. Physical properties – formed during spray drying – of materials with the properties of an agglomerate. Acta Agrophysica, 2(2), 443-455.