mkgtuНовые технологии / New technologiesNew Technologies2072-09202713-0029МГТУ10.47370/2072-0920-2022-18-2-73-80mkgtu-581Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВFOOD TECHNOLOGYИсследование эффективности применения модифицированных лецитинов растительных масел для создания инкапсулированных форм микронутриентов в виде наноэмульсийInvestigation of the efficiency of the application of modified vegetable oil lecithins for the creation of encapsulated forms of micronutrients in the form of nanoemulsionsЛисоваяЕ. В.LisovayaE. V.

Екатерина Валериевна Лисовая, старший научный сотрудник отдела пищевых технологий, контроля качества и стандартизациирства, виноделия», кандидат технических наук

ул. Тополиная аллея, д. 2, г. Краснодар, 350072

Ekaterina V. Lisovaya, a senior researcher of the Department of Food Technologies, Quality Control and Standardization

2 Topolinaya Alley, Krasnodar, 350072

ВиктороваЕ. П.ViktorovaE. P.

Елена Павловна Викторова, главный научный сотрудник отдела пищевых технологий, контроля качества и стандартизации, доктор технических наук, профессор

ул. Тополиная аллея, д. 2, г. Краснодар, 350072

Elena P. Viktorova, a chief researcher of the Department of Food Technologies, Quality Control and Standardization, Doctor of Technical Sciences, a professor

2 Topolinaya Alley, Krasnodar, 350072

СвердличенкоА. В.SverdlichenkoA. V.

Анастасия Валериевна Свердличенко, старший научный сотрудник отдела пищевых технологий, контроля качества и стандартизации

ул. Тополиная аллея, д. 2, г. Краснодар, 350072

Anastasia V. Sverdlichenko, a senior researcher of the Department of Food Technologies, Quality Control and Standardization, of Technical Sciences

2 Topolinaya Alley, Krasnodar, 350072

ЖанеМ. Р.ZhaneM. R.

Мариет Руслановна Жане, младший научный сотрудник отдела пищевых технологий, контроля качества и стандартизации

ул. Тополиная аллея, д. 2, г. Краснодар, 350072

Mariet R. Zhane, a junior researcher of the Department of Food Technologies, Quality Control and Standardization

2 Topolinaya Alley, Krasnodar, 350072

Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия»РоссияKrasnodar Scientific Research Institute of Storage and Processing of Agricultural Products – a branch of the FSBSI «The North-Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-Making»Russian Federation2022030720221827380Copyright © Лисовая Е.В., Викторова Е.П., Свердличенко А.В., Жане М.Р., 20222022Лисовая Е.В., Викторова Е.П., Свердличенко А.В., Жане М.Р.Lisovaya E.V., Viktorova E.P., Sverdlichenko A.V., Zhane M.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/581

Микро- и наноэмульсии являются перспективными системами инкапсуляции микронутриентов для обогащения продуктов питания. Для формирования стабильных наноэмульсий целесообразным является применение натуральных эмульгаторов – модифицированных лецитинов растительных масел. Цель работы – исследование эффективности применения модифицированных лецитинов растительных масел для создания инкапсулированных форм микронутриентов в виде наноэмульсий. Эмульсии получали с помощью метода ультразвукового воздействия с применением в качестве эмульгаторов обезжиренных растительных лецитинов и их спирторастворимых фракций. Установлено, что размер частиц эмульсий, образованных обезжиренными лецитинами, значительно выше по сравнению с эмульсиями, образованными их спирторастворимыми фракциями. Выявлено, что эмульсии, образованные спирторастворимыми фракциями лецитинов, являются более стойкими к расслоению. Показано, что наиболее высокими эмульгирующими свойствами обладают спирторастворимые фракции растительных лецитинов с содержанием ФХ от 75,0 до 76,0%, что позволяет получать физически стабильные наноэмульсии со средним размером частиц дисперсной фазы менее 100 нм. Таким образом, модифицированные лецитины растительных масел, а именно спирторастворимые фракции лецитинов, являются высокоэффективными инкапсулирующими агентами для создания инкапсулированных форм микронутриентов в виде наноэмульсий.

Micro- and nanoemulsions are promising systems for encapsulating micronutrients for food enrichment. For the formation of stable nanoemulsions, it is advisable to use natural emulsifiers – modified lecithins of vegetable oils. The aim of the research is to study the effectiveness of the use of modified lecithins of vegetable oils to create encapsulated forms of micronutrients in the form of nanoemulsions. Emulsions have been obtained using the method of ultrasonic exposure with the use of fat-free vegetable lecithins and their alcohol-soluble fractions as emulsifiers. It has been found that the particle size of emulsions formed by fat-free lecithins is significantly higher compared to the emulsions formed by their alcohol-soluble fractions. It has been revealed that emulsions formed by alcohol-soluble fractions of lecithins are more resistant to delamination. It is shown that alcohol-soluble fractions of vegetable lecithins with a PH content from 75.0 to 76.0% have the highest emulsifying properties, which makes it possible to obtain physically stable nanoemulsions with an average particle size of the dispersed phase less than 100 nm. Thus, modified lecithins of vegetable oils, namely, alcohol-soluble fractions of lecithins are highly effective encapsulating agents for creating encapsulated forms of micronutrients in the form of nanoemulsions.

микронутриентыпродукты питаниясистема инкапсуляцииультразвукнаноэмульсиялецитиныэмульгирующие свойствачастицы дисперсной фазыmicronutrientsfoodencapsulation systemultrasoundnanoemulsionlecithinsemulsifying propertiesdispersed phase particlesReferencesJeyakumari A., Zynudheen A.A., Parvathy U. Microencapsulation of bioactive food ingredients and controlled release – a review. MOJ Food process Technol. 2016; 2(6), 1–59.Jeyakumari A., Zynudheen A.A., Parvathy U. Microencapsulation of bioactive food ingredients and controlled release – a review. MOJ Food process Technol. 2016; 2(6), 1–59.Joye I.J., Davidov-Pardo G., McClements D.J. Nanotechnology for increased micronutrient bioavailability. TrendsFoodSciTechnol. 2014; 40(2): 168–182.Joye I.J., Davidov-Pardo G., McClements D.J. Nanotechnology for increased micronutrient bioavailability. TrendsFoodSciTechnol. 2014; 40(2): 168–182.Öztürk B. Nanoemulsions for food fortification with lipophilic vitamins: Production challenges, stability, and bioavailability. Eur J LipidSci Technol. 2017; 119(7): 150–539.Öztürk B. Nanoemulsions for food fortification with lipophilic vitamins: Production challenges, stability, and bioavailability. Eur J LipidSci Technol. 2017; 119(7): 150–539.Choi S.J., McClements D.J. Nanoemulsions as delivery systems for lipophilic nutraceuticals: strategies for improving their formulation, stability, functionality and bioavailability. Food Sci. Biotechnol. 2020; 29:149–168.Choi S.J., McClements D.J. Nanoemulsions as delivery systems for lipophilic nutraceuticals: strategies for improving their formulation, stability, functionality and bioavailability. Food Sci. Biotechnol. 2020; 29:149–168.Salvia-Trujillo L. [et al.] Edible Nanoemulsions as Carriers of Active Ingredients: A Review. Annu Rev Food Sci Technol. 2017; 8:439–466.Salvia-Trujillo L. [et al.] Edible Nanoemulsions as Carriers of Active Ingredients: A Review. Annu Rev Food Sci Technol. 2017; 8:439–466.Malkin A.Ya., Kulichikhin V.G. Structure and rheology of highly concentrated emulsions: a modern look. Russ. Chem. Rev. 2015; 84(8):803–825.Malkin A.Ya., Kulichikhin V.G. Structure and rheology of highly concentrated emulsions: a modern look. Russ. Chem. Rev. 2015; 84(8):803–825.McClements D.J. Nanoemulsions versus Microemulsions: Terminology, Differences, and Similarities. Soft Matter. 2012; 8(6): 1719–1729.McClements D.J. Nanoemulsions versus Microemulsions: Terminology, Differences, and Similarities. Soft Matter. 2012; 8(6): 1719–1729.Marhamati M., Ranjbar G., Rezaie M. Effects of emulsifiers on the physicochemical stability of Oil-inwater Nanoemulsions: A critical review. J Mol Liq. 2021; 340: 117–218.Marhamati M., Ranjbar G., Rezaie M. Effects of emulsifiers on the physicochemical stability of Oil-inwater Nanoemulsions: A critical review. J Mol Liq. 2021; 340: 117–218.Bai L. [et al.] Recent innovations in emulsion science and technology for food applications. J. Agric. Food Chem. 2021; 69(32):8944–8963.Bai L. [et al.] Recent innovations in emulsion science and technology for food applications. J. Agric. Food Chem. 2021; 69(32):8944–8963.McClements D.J., Bai L., Chung C. Recent Advances in the Utilization of Natural Emulsifiers to Form and Stabilize Emulsions. Annu. Rev. Food Sci. Technol. 2017; 8: 205–236.McClements D.J., Bai L., Chung C. Recent Advances in the Utilization of Natural Emulsifiers to Form and Stabilize Emulsions. Annu. Rev. Food Sci. Technol. 2017; 8: 205–236.McClements D.J., Gumus C.E. Natural emulsifiers – Biosurfactants, phospholipids, biopolymers, and colloidal particles: Molecular and physicochemical basis of functional performance. Adv. Colloid. Interface Sci. 2016; 234: 3–26.McClements D.J., Gumus C.E. Natural emulsifiers – Biosurfactants, phospholipids, biopolymers, and colloidal particles: Molecular and physicochemical basis of functional performance. Adv. Colloid. Interface Sci. 2016; 234: 3–26.Li J. [et al.] Review on phospholipids and their main applications in drug delivery systems. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2015; 10(2): 81–98.Li J. [et al.] Review on phospholipids and their main applications in drug delivery systems. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2015; 10(2): 81–98.Komaiko J., Sastrosubroto А., McClements D.J. Formation of Oil-in-Water Emulsions from Natural Emulsifiers Using Spontaneous Emulsification: Sunflower Phospholipids. J. Agric. Food Chem. 2015; 63: 10078–10088.Komaiko J., Sastrosubroto А., McClements D.J. Formation of Oil-in-Water Emulsions from Natural Emulsifiers Using Spontaneous Emulsification: Sunflower Phospholipids. J. Agric. Food Chem. 2015; 63: 10078–10088.Cabezas D.M., Diehl B.W.K., Tomás M.C. Emulsifying properties of different modified sunflower lecithins. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2016; 118(7): 975–983.Cabezas D.M., Diehl B.W.K., Tomás M.C. Emulsifying properties of different modified sunflower lecithins. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2016; 118(7): 975–983.Pan Y., Tikekar R.V. Effect of antioxidant properties of lecithin emulsifier on oxidative stability of encapsulated bioactive compounds. N Nitin, Int. J. Pharm. 2013; 450(1–2): 129–137.Pan Y., Tikekar R.V. Effect of antioxidant properties of lecithin emulsifier on oxidative stability of encapsulated bioactive compounds. N Nitin, Int. J. Pharm. 2013; 450(1–2): 129–137.Haahr A.M., Jacobsen C. Emulsifier type, metal chelation and pH affect oxidative stability of n-3-enriched emulsions. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2008; 110(10): 949–961.Haahr A.M., Jacobsen C. Emulsifier type, metal chelation and pH affect oxidative stability of n-3-enriched emulsions. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2008; 110(10): 949–961.Fomuso L.B., Corredig M., Akoh C.C. Effect of Emulsifier on Oxidation Properties of Fish Oil-Based Structured Lipid Emulsions. J. Agric. Food Chem. 2002; 50(10): 2957–2961.Fomuso L.B., Corredig M., Akoh C.C. Effect of Emulsifier on Oxidation Properties of Fish Oil-Based Structured Lipid Emulsions. J. Agric. Food Chem. 2002; 50(10): 2957–2961.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.