ФОРМУВАННЯ ЛАМЕЛЯРНОЇ СТРУКТУРИ ЕМУЛЬСІЙ НА ОСНОВІ ГІДРОЛІЗОВАНОГО ЛЕЦИТИНУ ТА СТЕАРАТУ САХАРОЗИ
DOI:
https://doi.org/10.31548/humanhealth.4.2025.40Ключові слова:
ламелярна харчова емульсія, сурфактант, косурфактант, синергетична суміш, поверхневий натяг, стабільність емульсіїАнотація
Емульсійні технології відіграють ключову роль у сучасній харчовій індустрії як засіб текстурування та інкапсуляції активів. Ламелярні емульсії можуть використовуватися у харчовій промисловості як стабілізатори, текстуроутворювачі та носії біоактивних речовин. Основні напрямки – це функціональні продукти з контрольованим вивільненням вітамінів, антиоксидантів, омега-3 жирних кислот та пробіотиків. Водночас проблема підбору ефективних емульгуючих систем, зокрема на основі відомих поверхнево-активних речовин природного походження, залишається актуальною. Для дослідження було використано моделі емульсій із різними комбінаціями емульгаторів. Вимірювали поверхневий натяг у системах, що містили 2% гідролізованого лецитину, 2% стеарату сахарози та їхню комбінацію. Також проведено оптичну мікроскопію для підтвердження формування ламелярних структур. Спостереження здійснювали одразу після охолодження емульсії до температури 22 ± 2 °C та через 24 години після приготування, щоб оцінити процес самовпорядкування. Виявлено, що комбінація гідролізованого лецитину та стеарату сахарози демонструє виражену синергічну дію: спостерігається ефективніше зниження міжфазного натягу порівняно з використанням кожного емульгатора окремо. Оптимальне співвідношення компонентів становить 1,00 % гідролізованого лецитину та 0,75 % стеарату сахарози. Емульсія з 30 % жирової фази, створена на основі цієї системи, характеризується високою в’язкістю, пластичною текстурою, стабільністю та задовільними органолептичними властивостями. Мікроскопічні дослідження підтвердили наявність ламелярних структур, які утворюються в процесі охолодження емульсії. Отримані результати свідчать про синергічну взаємодію між лецитином і стеаратом сахарози, що зумовлює формування термодинамічно стабільних ламелярних структур. Такі емульсії демонструють добру адгезію до поверхонь, що є важливим для застосування у харчових продуктах — зокрема в намазках і кондитерських начинках. Завдяки термостабільності ці системи можуть бути використані в технологічних процесах із помірним нагріванням, таких як пастеризація чи інкапсуляція біоактивів без руйнування структурної організації.
Посилання
Bufalini, C., & Campardelli, R. (2025). Versatile emulsion-based encapsulation system production processes: A review. Processes, 13(5), 1409. https://doi:10.3390/pr13051409
Cholakova, D., & Tcholakova, S. (2024). Sucrose ester surfactants: Current understanding and emerging perspectives. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 73, 101832. https://doi:10.1016/j.cocis.2024.101832
EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources Added to Food (ANS), Mortensen, A., Aguilar, F., Crebelli, R., Di Domenico, A., Frutos, M. J., Galtier, P., Gott, D., Gundert-Remy, U., Lambré, C., Leblanc, J. C., Lindtner, O., Moldeus, P., Mosesso, P., Oskarsson, A., Parent-Massin, D., Stankovic, I., Waalkens-Berendsen, I., Woutersen, R. A., Wright, M., Younes, M., Brimer, L., Altieri, A., Christodoulidou, A., Lodi, F., & Dusemund, B. (2017). Re-evaluation of lecithins (E 322) as a food additive. EFSA Journal, 15(4), e04742. https://doi:10.2903/j.efsa.2017.4742
Fameau, Anne-Laure, Veronico, Lorenzo, Le Coeur, Clémence, Mahmoudi, Najet, Gentile, Luigi (2024). Shear and cooling effects on lamellar gel network structure: Insights from Rheo-SANS. Journal of Molecular Liquids, Volume 414, Part B, 126283. https://doi:10.1016/j.molliq.2024.126283
Kothuri, V., Han, J. H., Keum, D. H., Kwon, H. C., Kim, D. H., & Han, S. G. (2025). Utilization of emulsion gels in plant-based meat analog formulations: A review. Food Hydrocolloids, 158, 110499. https://doi:10.1016/j.foodhyd.2024.110499
Leser, M. E. (2017). Lamellar structures and their applications in food systems. Advances in Colloid and Interface Science, 247, 546–556.
Moraes, C., Anjos, J. L. V., Maruno, M., Alonso, A., & Rocha-Filho, P. (2018). Development of lamellar gel phase emulsion containing baru oil (Dipteryx alata Vog.) as a prospective delivery system for cutaneous application. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 13(2), 183–190. https://doi:10.1016/j.ajps.2017.09.003
Rahim, M. A., Zahran, H. A., Jaffar, H. M., Ambreen, S., Ramadan, M. F., Al-Asmari, F., Castro-Muñoz, R., & Zongo, E. (2025). Liposomal encapsulation in food systems: A review of formulation, processing, and applications. Food Science & Nutrition, 13(8), e70587. https://doi:10.1002/fsn3.70587
Reiner, Jasmin & Ly, Tran & Liu, Lingyue & Karbstein, Heike. (2022). Melt Emulsions: Influence of the Cooling Procedure on Crystallization and Recrystallization of Emulsion Droplets and their Influence on Dispersion Viscosity upon Storage. Chemie Ingenieur Technik, 94. 10. 1002. https://doi:10.1002/cite.202100143
Taslikh, M., Mollakhalili-Meybodi, N., Alizadeh, A. M., Mousavi, M. M., Nayebzadeh, K., & Mortazavian, A. M. (2022). Mayonnaise main ingredients influence on its structure as an emulsion. Journal of Food Science and Technology, 59(6), 2108–2116. https://doi:10.1007/s13197-021-05133-1
Tippetts, M. & Martini, S. (2009). Effect of cooling rate on lipid crystallization in oil-in-water emulsions. Food Research International, 42. 847-855. https://doi:10.1016/j.foodres.2009.03.009
Uchiyama, H., et al. (2016). Formation and characterization of lamellar liquid crystalline emulsions using sucrose stearate and lecithin. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 489, 50–58.
Uriho, M., Laurent, C., & Boucher, M. (2024). Encapsulation of vitamins in multi-component emulsions: Stability and release. Food Chemistry, 434, 137236. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.137236
Wu, M., He, X., Feng, D., Li, H., Han, D., Li, Q., Zhao, B., Li, N., Liu, T., & Wang, J. (2023). The Effect of High Pressure Homogenization on the Structure of Dual-Protein and Its Emulsion Functional Properties. Foods, 12(18), 3358. https://doi:10.3390/foods12183358
Xu, Y., Yan, X., Zheng, H., Li, J., Wu, X., Xu, J., Zhen, Z., & Du, C. (2024). The application of encapsulation technology in the food industry: Classifications, recent advances, and perspectives. Food Chemistry: X, 21, 101240. https://doi:10.1016/j.fochx.2024.101240
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Здоров'я людини і нації
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Усі матеріали розповсюджуються згідно з умовами міжнародної публічної ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим поширювати статтю з визнанням авторства та першої публікації в цьому журналі.
