Determination of a Stable Emulsion Parameters Using Computer Optimization Program

• Autorzy: Małgorzata Kowalska , Magdalena Paździor , Anna Żbikowska

Warianty tytułu

Wyznaczanie parametrów stabilnej emulsji za pomocą komputerowego programu optymalizacyjnego

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Proces tworzenia nowej jakości produktu integruje badania teoretyczne i badania empiryczne. Stosowanie metod współczesnej teorii eksperymentu należy uznać za w pełni uzasadnione oraz pomocne w dążeniu do obniżenia kosztów i czasu trwania badań z zakresu projektowania parametrów wyrobów. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki oceny wpływu ilości zagęstnika oraz ilości oleju na stabilność emulsyjnych układów dyspersyjnych. Do wytypowania parametrów stabilnych układów dyspersyjnych posłużono się programem komputerowym Kateskór. Na podstawie założonych wartości parametrów wyjściowych charakteryzujących stabilną emulsję (średnia wielkość cząstek zdyspergowanych, lepkość, liczba faz, współczynnik dyspersyjności oraz rozrzut wielkości cząstek zmierzonych i wyliczonych po 24 h od wytworzenia emulsji) otrzymano kompromisowe optimum parametrów wejściowych: ilość zagęstnika od 0,9 do 1,2 g oraz ilość oleju w zakresie 26,1 1÷40,88 g. Oznaczało to, że tylko jedna spośród sześciu zaprezentowanych w pracy emulsji spełniała to kryterium. Była to emulsja IV zawierająca 0,9 g zagęstnika i 30 g oleju. Emulsja V była bliska temu zakresowi i odpowiednio zawierała 1,2 g zagęstnika i 50 g oleju. (abstrakt oryginalny)

EN

Process of formation a new quality product integrates theoretical and empirical research. The use of modern methods of the theory of the experiment should be considered to be fully justified and useful in the quest to reduce the cost and duration of the research in the field of product design parameters. In this study the stability of model cosmetic emulsions containing different amount of thickener and different content of rice oil was determined. The optimization program based on Kleeman's method was used to estimate the composition of the emulsion with the best stability. In accordance to present values of output parameters (average particle size of emulsion, viscosity, number of fractions, dispersion index and range of droplet size measured and calculated after 24h from manufacturing of emulsions), the compromise optimum of input parameters was obtained: i.e. the amount of thickener in the emulsion (0.91-1.20 g) and the content of oil (26.1 1-40.88 g). This means that only one of the six emulsions presented met this criterion. It was emulsion IV - containing 0.9 g of thickener and 30 g of oil. Emulsion V was very close to meet this criterion. It contained 1.2 g of thickener and 50 g of oil. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Emulsje; Dodatki funkcjonalne do żywności; Jakość produktu; Optymalizacja jakościowa; Programy komputerowe

EN

Emulsions; Functional food additives; Product quality; Quality optimization; Computer programs

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2015
• Numer: nr 4
• Strony: 134--142

Twórcy

autor

Małgorzata Kowalska

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom

autor

Magdalena Paździor

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom

autor

Anna Żbikowska

• Warsaw University of Life Sciences (SGGW)

Bibliografia

• [1] Gutierrez, J. M., Gonzalez, C., Maestro, A., Sole, I., Pey, C. M., Nolla, J. (2008) Nano-emulsions: New applications and optimization of their preparation. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 13 (4), 245-251.
• [2] Yilmaz E., Bolmez H.H. (2005) Design of a phytosphingosine-containing, positively-charged nanoemulsion as a colloidal carrier system for dermal application of cera-mides. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 60, 91-98.
• [3] Olivieri L., Seiller M., Bromberg L., Besnard M., Duong T.N., Grossiord J.L. (2003) Optimization of a thermally reversible W/O/W multiple emulsion for shear-induced drug release. Journal of Controlled Release, 88, 401-412.
• [4] Mohammad S., Gharibzahedi T., Mousavi S.M., Hamedi M., Khodaiyan F. (2013) Application of response surface modeling to optimize critical structural components of walnut-beverage emulsion with respect to analysis of the physicochemical aspects. Food and Bioprocess Technology, 6 (2), 456-469.
• [5] Kowalska M., Paździor M., Śmiechowski K. (2014) Wykorzystanie programu komputerowego opartego na metodzie Klemmana, jako narzędzia pozwalającego uzyskać stabilną emulsję spożywczą. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 24/44, (1), 41-47.
• [6] Onuki Y., Morishita M., Takayama K. (2004) Formulation optimization of water-in-oil-water multiple emulsion for intestinal insulin delivery. Journal of Controlled Release, 97 (1), 91-99.
• [7] Raymundo A., Franco J.M., Empis J., Sousa I. (2002) Optimization of the composition of low-fat oil-in-water emulsions stabilized by white lupin protein. Journal of American Oil Chemists Society, 79 (8), 783-790.
• [8] Saitoa M., Yin L., Kobayashic I., Nakajima M. (2006) Comparison of stability of bovine serum albumin-stabilized emulsions prepared by microchannel emulsification and homogenization. Food Hydrocolloids, 20, 1020-1028.
• [9] Kleeman W. (1964) Plast und Kautschuk, 11, 723.
• [10] Chanamai R., McClements D.J. (2000) Creaming stability of flocculated monodisperse oil-in-water emulsions. Journal of Colloid and Interface Science, 225, 214-218.
• [11] Kowalska M., Żbikowska A., Górecka A. (2011) Wpływ wybranych zagęstników na rozkład kropel oleju w emulsjach niskotłuszczowych. Żywność. Nauka, Technologia. Jakość, 4 (77), 84-93.
• [12] Gruczyńska E., Kowalski B., Kowalska M., Śmiechowski K. (2006) Charakterystyka wybranych majonezów oraz wpływ temperatury i czasu przechowywania na ich stabilność, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4 (49), 154-166.
• [13] Huang X., Kakuda Y., Cui W. (2001) Hydrocolloids in emulsions: particle size distribution and interfacial activity. Food Hydrocolloids, 15, 533-542.