Zahtjevi za većom proizvodnjom i potražnja potrošača za zdravijom hranom potaknuli su posljednjih godina intenzivna istraživanja alternativnih promotora rasta životinja. Trendovi istraživanja su ...orijentirani na razvoj novih proizvoda obogaćenih dodacima stočnoj hrani s ciljem poboljšanja zdravlja životinja i boljeg prirasta. Mnogi od tih spojeva su nestabilni u prisutnosti svjetla, zraka, vode ili visokih temperatura te ih je potrebno zaštiti tijekom procesiranja, skladištenja i primjene. Inkapsulacijom u mikročestice dodaci stočnoj hrani se štite od štetnih vanjskih utjecaja, a ne umanjuju im se stabilnost i funkcionalnost. Tehnologija mikroinkapsulacije se koristi za zaštitu dodataka i poboljšanje biodostupnosti kontroliranom i ciljanom isporukom u probavni trakt. Posebno je pogodna za dodavanje u hranidbi preživača, jer se pravilnim izborom materijala mikročestice omogućava oslobađanje dodataka u tankom crijevu, a ne u buragu. Uz pravilno korištenje, formulacije mikročestica su učinkovit alat u hranidbi životinja koji isporučuje hranjive sastojke i/ili lijekove na određeno mjesto željenom brzinom. U radu su sažeta laboratorijska istraživanja primjene tehnologije mikroinkapsulacije dodataka stočnoj hrani u hranidbi preživača i monogastričnih životinja. Brojni rezultati primjene inkapsuliranih bioaktivnih spojeva pokazali su pozitivne učinke na zdravlje životinja, povećanje produktivnosti bez štetnih učinaka na konačni proizvod i zaštitu okoliša.
Glavni je izazov poljoprivrede u godinama koje dolaze povećanje proizvodnje hrane kako bi se zadovoljile potrebe rastućeg svjetskog stanovništva, bez štetnih utjecaja na okoliš te bez utjecaja na ...klimu. Za zaštitu poljoprivrednih kultura od štetnih organizama najviše se koriste sintetske kemikalije koje su uglavnom vrlo toksične, ugrožavaju zdravlje ljudi i životinja i onečišćuju okoliš, te uzrokuju razvoj rezistentnosti štetnih organizama. Botanički pesticidi alternativa su sintetskim pesticidima jer omogućuju sigurnije suzbijanje štetnih organizama, a istodobno su sigurniji za osobe koje ih primjenjuju. Eventualni su nedostatci botaničkih pesticida kratak rok trajanja, fotoosjetljivost i hlapljivost koja otežava njihovu uporabu u zaštiti poljoprivrednih kultura. Tehnologija inkapsulacije omogućuje osjetljivim tvarima poput različitih uljnih komponenata (ulje neema) fizičko obavijanje zaštitnim materijalom. Aktivni sastojci uljnih komponenata tako su zaštićeni od nepovoljnih vremenskih utjecaja, gubitaka isparavanjem i neželjenih međudjelovanja. S obzirom na važnost ulja neema i njegove uporabe za suzbijanje brojnih štetnih organizama na različitim usjevima, inkapsulacija tog ulja omogućila bi stabilniju formulaciju za suzbijanje štetnih organizama. U ovom radu opisana je pesticidna učinkovitost ulja neema te je prikazan potencijal inkapsuliranih formulacija i njihova primjena u zaštiti bilja.
Jedan je od važnijih globalnih problema u proizvodnji hrane zaštita usjeva od štetnih organizama. Za suzbijanje štetnih organizama najviše se koriste sintetske kemikalije koje su uglavnom vrlo ...toksične te ugrožavaju zdravlje ljudi i životinja te onečišćuju okoliš. Biopesticidi temeljeni na eteričnim uljima (EO) mogli bi zamijeniti ili nadopuniti djelovanje kemijski sintetiziranih pesticida u suzbijanju štetnih organizama. EO-i izolirani iz različitih biljaka pokazuju toksične i odbijajuće učinke na različite štetne organizme. Njihova su prednost prije svega povoljna ekotoksikološka svojstva. Glavni je problem u korištenju EO-a (posebice u poljskim uvjetima) njihova kemijska nestabilnost u prisutnosti zraka, svjetla, vlage i visokih temperatura, što dovodi do isparavanja i degradacije bioaktivnih sastojaka. Tehnologija inkapsulacije omogućuje osjetljivim tvarima poput EO-a fizičko obavijanje zaštitnim materijalom. Aktivni sastojci EO-a tako su zaštićeni od nepovoljnih vremenskih utjecaja, gubitaka isparavanjem, neželjenih međudjelovanja, itd. Formulacije mikročestica ispunjenih s EO-ima i svojstvom kontroliranog otpuštanja imaju velik potencijal primjene u suzbijanju brojnih vrsta štetnih organizama u različitim poljoprivrednim sustavima.
Pozadina istraživanja. Deacetilacija i dodatak kalcijevog klorida tijekom geliranja poboljšavaju učinkovitost glukomanana u inkapsulaciji željeza. U ovom je radu ispitan učinak različitih stupnjeva ...deacetilacije i pH-vrijednosti na značajke inkapsuliranog željeza dobivenog geliranjem u otopini kalcijevog klorida.
Eksperimentalni pristup. Glukomanan je deacetiliran različitim koncentracijama NaOH te je korišten kao pomoćno sredstvo za dobivanje kapsula željeza pipetiranjem u otopini natrijeva klorida, kako bi se ispitao postupak inkapsulacije geliranjem. Pritom je došlo i do promjene pH-vrijednosti otopine za geliranje. Dobivene kapsule sušene su u vakuumu.
Rezultati i zaključci. Deacetilacijom je dobiven niži endotermni pik glukomanana nego s neobrađenim glukomananom. Stupanj deacetilacije i pH-vrijednost nisu bitno utjecali na promjer kapsula, no utjecali su na njihov izgled i fizikalna svojstva. Struktura glukomanana se pritom nije promijenila. Najveća učinkovitost geliranja (73,27 %) postignuta je inkapsuliranjem željeza u glukomananu s najvećim stupnjem deacetilacije (82,56 %), geliranim pri pH=10. Kapsule dobivene s glukomananom najvećeg stupnja deacetilacije najviše su bubrile, što je dovelo do oslobađanja veće količine željeza. Deacetilacijom glukomanana poboljšala se inkapsulacija željeza i omogućilo njegovo bolje oslobađanje pri pH-vrijednosti 6,8 nego pri pH=1,2. Weibullov model najbolje je opisao postupak oslobađanja željeza iz kapsula dobivenih geliranjem deacetiliranog glukomanana (R2>0,93) pri pH-vrijednostima od 6,8 i 1,2.
Novina i znanstveni doprinos. Dobiveni rezultati podupiru primjenu deacetiliranog glukomanana i NaOH kao osnova za dobivanje željeza u kapsulama osjetljivim na promjene pH-vrijednosti, te otopine kalcijevog klorida kao sredstva za provedbu geliranja. Veća količina željeza oslobodila se iz kapsula glukomanana s većim stupnjem deacetilacije. Osim što ima funkciju zaštite, inkapsulacija pomaže prijenosu željeza do mjesta apsorpcije te kontrolira njegovo otpuštanje, što je korisno svojstvo za izradu suplemenata ili obogaćivanje hrane. Rezultati pokazuju da matriks od deacetiliranog glukomanana zadržava više željeza tijekom inkapsulacije.
Pozadina istraživanja. Ulje kikirikija (Arachis hypogaea L.) bogat je izvor nezasićenih masnih kiselina. Zabilježeno je da njegova konzumacija ima pozitivan učinak na ljudsko zdravlje. Nezasićene, a ...osobito polinezasićene masne kiseline (PUFA) prisutne u ulju kikirikija vrlo su osjetljive na oksidaciju, što dovodi do stvaranja štetnih spojeva tijekom prerade i skladištenja. Svrha je ovog istraživanja bila spriječiti oksidaciju PUFA ulja kikirikija inkapsulacijom u proteinsko-polisaharidnom kompleksu pomoću sušenja potpomognutog mikrovalovima.
Eksperimentalni pristup. Procijenjen je kombinirani učinak kukuruznog škroba i izolata proteina sirutke na inkapsulaciju ulja kikirikija potpomognutu ultrazvukom za sprečavanje njegove oksidativne degradacije. Učinak neovisnih parametara, a to su omjer mase kukuruznog škroba i izolata proteina sirutke (1:1 do 5:1), maseni udjel lecitina (0–5 %), trajanje ultrazvučne obrade (0–10 min) i snaga mikrovalova (150–750 W), na inkapsulaciju ulja kikirikija procijenjen je pomoću metode odzivnih površina. Odzivi procesa, i to viskoznost i stabilnost emulzije, učinkovitost inkapsulacije, peroksidni broj, antioksidacijska aktivnost, slobodne masne kiseline, vlažnost, nasipni kut i protočnost (Hausnerov omjer (HR) i Carrov indeks (CI)) zabilježeni su i ispitani radi optimiranja nezavisnih varijabli.
Rezultati i zaključci. Viskoznost svih emulzija pripremljenih za inkapsulaciju pomoću ultrazvuka bila je u rasponu od 0,0069 do 0,0144 Pa·s, te je više od 90 % pripremljenih kombinacija bilo stabilno tijekom 7 dana. Učinkovitost inkapsulacije ulja kikirikija iznosila je 21,82–74,25 %. Na učinkovitost inkapsulacije bitno su utjecali omjer mase kukuruznog škroba i izolata proteina sirutke te ultrazvučna obrada. Peroksidni broj varirao je između 1,789 i 3,723 mg/kg ulja, antioksidacijska aktivnost između 19,81 i 72,62 %, a slobodne masne kiseline između 0,042 i 0,127 %. Fizikalna svojstva, kao što su vlažnost, nasipni kut, HR i CI, bili su 1,94–8,70 %, 46,5–58,3°, 1,117–1,246 i 10,48–22,14 %. Na fizikalna svojstva bitno su utjecala površinska svojstva kapsula. Veća učinkovitost (74,25 %) inkapsulacije ulja kikirikija postignuta je pri optimiranim uvjetima masenog omjera kukuruznog škroba i izolata proteina sirutke od 1,25; 0,25 % lecitina; 9,99 minuta ultrazvučne obrade i 355,41 W snage mikrovalova.
Novina i znanstveni doprinos. Rezultati ovog rada pridonose znanstvenom području prehrambene tehnologije, pružajući praktičan pristup očuvanju nutritivne kakvoće ulja kikirikija i poboljšavajući njegovu stabilnost inkapsulacijom, čime se promiče njegova moguća zdravstvena dobrobit za potrošače i primjena u raznim industrijama, kao što su mljekarstvo i pekarstvo.
PDF
