Rola fazy cieklokrystalicznej w procesach przetwarzania zywnosci

• Autorzy: Bialecka-Florjanczyk E

Warianty tytułu

EN

Role of liquid crystal phase in food processing processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano przeglądu literatury na temat występowania i roli fazy ciekłokrystalicznej w procesach przetwarzania żywności. Po omówieniu ogólnych właściwości ciekłokrystalicznego stanu materii skoncentrowano się przede wszystkim na znaczeniu fazy liotropowej, która powstaje w wyniku samoagregacji amfifilowych składników żywności. Dotyczy to przede wszystkim układów zawierających emulgatory, takie jak: lecytyna, mono- i diacyloglicerole kwasów tłuszczowych oraz estry kwasów tłuszczowych i sacharozy lub sorbitanu. Występowanie fazy liotropowej odgrywa istotną rolę w procesach, takich jak przygotowanie produktów o obniżonej kaloryczności (stabilizacja emulsji) oraz wpływa na przebieg krystalizacji acylogliceroli. Liotropowe układy ciekłokrystaliczne mogą być także wykorzystywane jako nośniki specyficznych dodatków do żywności, na przykład w procesie stopniowego uwalniania leków i substancji zapachowych. Natomiast termotropowe substancje ciekłokrystaliczne, które z reguły nie występują w produktach pochodzenia naturalnego, znajdują zastosowanie w kontroli procesów technologicznych np. w konstrukcji sensorów wykrywających obecność substancji lotnych, takich jak alkohole, estry czy niższe węglowodory oraz czujników temperatury wykorzystujących zdolności chiralnych substancji ciekłokrystalicznych do selektywnego odbicia światła.

EN

In the paper, the literature is reviewed on the occurrence and role of liquid crystal phase in the food processing processes. Upon the description of general properties of liquid-crystal state of matter, it is discussed the significance of lyotropic mesophase occurring as the consequence of self-aggregation processes of amphiphilic components of food. First of all, this referrs to systems containing emulsifiers such as lecithin, mono- and diacylglycerols, as well as esters of fatty acids and saccharose or sorbitan. The occurrence of liquid crystal phase plays an important role in the processes such as preparing products with a reduced calorific value (emulsion stabilization); it also impacts the crystallization progress of acylglyceroles. The lyotropic liquid crystal systems can be also applied as carriers of some specific food additives, for example in a process of gradually releasing drugs and smell substances. On the other hand, thermotropic liquid crystal substances, which do not usually occur in natural products, are applied to control some technological processes, for instance when constructing sensors detecting volatile substances such as alcohols, esters, or lower hydrocarbons, or constructing sensors in which chiral properties of liquid crystal substances are used to selective light reflection.

Słowa kluczowe

PL

przetworstwo zywnosci; procesy technologiczne; faza cieklokrystaliczna; mezofaza liotropowa; zwiazki amfifilowe zob.substancje amfifilowe; substancje amfifilowe; emulgatory; produkty spozywcze; tekstura zywnosci

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2008
• Tom: 15
• Numer: 6
• Opis fizyczny: s.5-15,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Bialecka-Florjanczyk E

• Katedra Chemii, Wydz. Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul. Nowoursynowska 159 C, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• [1] Adamczyk A.: Niezwykły stan materii ciekłe kryształy. Wiedza Powszechna, Warszawa 1979.
• [2] Balasubramanian V.M., Sastry S.K.: Use of liquid crystals as temperature sensors in food processing research. J. Food Eng., 1995, 26, 219-230.
• [3] Clements J., Boden N.,.Gibson T.D., Chandler R.C., Hulbert J. N., Ruck-Keene E.A.: Novel, selforganising materials for use in gas sensor arrays: Betting the humidity problem. Sensors and Actuators, 1998, B 47, 37-42.
• [4] Collings P.J., Hird M.: Introduction to liquid crystals; chemistry and physics. Ed. Taylor & Francis, London 1997.
• [5] Farkas E., Zelkó R., Németh Zs., Pálinkás J., Marton S., Rácz I.: The effect of liquid crystalline structure on chlorhexidine diacetate release. Int. J. Pharm., 2000, 193, 239-245.
• [6] Hatakeyama T., Naoi S., Hatakeyama H.: Liquid crystallization of glassy guar gum with water. Thermochimica Acta, 2004, 416, 121-127.
• [7] Hertjee I., Roijers E.C., Hendricks H. A. M. C.: Liquid crystalline phases in the structuring of food products. Lebensm.-Wiss.u-Technol. 1998, 31, 387-396.
• [8] Garti N., Sato K.: Crystallization Processes In Fats and Lipid Systems. Marcel Dekker, New York 2001.
• [9] Goodby J. W., Pfannemüller B., Welte W., Chin E., Goodby J. W.: Liquid-crystalline glycolipids: towards understanding the roles of liquid crystals in biological and life processes. Liquid Crystals, 2006, 33, 1229-1245.
• [10] Makai M., Csányi E., Németh Zs., Pálinkás J., Erős I.: Structure and drug release of lamellar liquid crystals containing glicerol. Int. J. Pharm., 2003, 256, 95-107.
• [11] Mezzenga R., Grigirov M., Zhang Z., Servais C., Sagalowicz L., Romoscanu A. I., Khanna V., Meyer C.: Polysaccharide-induced order-to-order transitions in liquid crystals. Langmuir 2005, 21, 6165-6169.
• [12] Mezzenga R., Schurtenberger P., Burbridge A., Michel M.: Understanding food as soft matter. Nature Materials, 2005, 4, 729-740.
• [13] Mezzenga R., Lee W.B., Fredrickson G.H.: Design of liquid-crystalline foods via field theoretic computer simulation. Trends in Food Science & Technology, 2006, 17, 220-226.
• [14] Mezzenga R.: Equilibrium and non-equilibrium structures in complex food systems. Food Hydrocolloids 2007, 21, 674-682.
• [15] Mosca M., Murgia S., Ceglie A., Monduzzi M., Ambrosone L.: Biocompatible lipid-based liquid crystals and emulsions. J. Phys. Chem. 2006, 110, 25994-26000.
• [16] Parris N., Joubran R.F., Lu D. P.: Trigliceride microemulsions: Effect of nonionic surfactants and the nature of oil. J. Agric. Food Chem. 1994, 42 1295-1299.
• [17] Rizvi T.Z.: Liquid crystalline biopolymers; a new arena for liquid crystals research. J. Mol. Liquids, 2003, 106, 43-53.
• [18] Sagalowicz L., Leser M.E., Watzke H.J., Michel M.: Monoglyceride self-assembly structures as delivery vehicles. Trends in Food Science & Technology, 2006, 17, 204-214.
• [19] Salonen A., Guillot S., Glatter O.: Determination of Water content in internally self-assembled monoglyceride-based dispersions from the bulk phase. Langmuir 2007, 23, 9151-9154.
• [20] Stauffer C.E.: Emulgatory. WNT, Warszawa 2001.
• [21] Stewart G. T.: Liquid crystals in biology. Liquid Crystals, 2003, 30, 543-557.
• [22] Vauthey S., Visani P., Frossard P.,Garti N., Leser M. E., Watzke H. J.: Release of volatiles from cubic phases monitoring by gas sensors. J. Dispersion Sci. Technol., 2000, 21, 263–278.
• [23] Vauthey S., Milo C., Frossard P.,Garti N., Leser M. E., Watzke H. J.: Structured fluids as microreactors for flavor formation by the Maillard reaction. J. Agric. Food Chem. 2000, 48, 4808–4816.
• [24]. Vill V., Hashim R.: Carbohydrate liquid crystals: structure-property relationship of thermotropic and lyotropic glycolipids. Current Opinion In Colloid and Interface Science, 2002, 7, 395-409.