Оптимізація складу емульсійних систем на основі біополімерів для запобігання окисному псуванню бета-каротину

Abstract

Сучасні тенденції розвитку харчової та фармацевтичної промисловості висувають підвищені вимоги до стабільності біологічно активних компонентів у складі емульсійних систем. У даному дослідженні розглядається актуальна проблема запобігання окисному псуванню β-каротину – провітаміну А та антиоксиданту, який використовується у виробництві косметичних засобів. Об'єктом дослідження є емульсійні системи на основі конопляної олії, багатої поліненасиченими жирними кислотами (ПНЖК). Метою роботи була оптимізація складу емульсійних систем за рахунок використання біополімерів – хітозану та ксантанової камеді, які виконують функцію стабілізаторів та природних антиоксидантів. Методологія дослідження включала комплексний підхід до оцінки окисної стабільності емульсійної системи. Встановлено, що оптимальний вміст хітозану становить 0,8–1,0 %, а ксантанової камеді – 0,0–0,1 %. Такі співвідношення дозволяють досягти максимальної стабілізації емульсії. Доведено, що додавання β-каротину до емульсійної системи в концентрації 0,012 % призводить до збільшення періоду індукції окиснення ліпідів у 1,58–2,08 рази, що є показником ефективності. Важливим аспектом дослідження є аналіз динаміки змін пероксидного числа ліідної фази за різних температурних умов (0–15 °C) та тривалості зберігання (15–60 діб). Встановлено, що комбінація біополімерів з β-каротином дозволяє значно уповільнити процеси деградації біологічно активних компонентів.

Modern trends in the development of the food and pharmaceutical industries place increased demands on the stability of biologically active components in the composition of emulsion systems. This study considers the current problem of preventing oxidative deterioration of β-carotene – provitamin A and an antioxidant used in the production of cosmetics. The object of the study is emulsion systems based on hemp oil, rich in polyunsaturated fatty acids (PUFA). The aim of the work was to optimize the composition of emulsion systems by using biopolymers – chitosan and xanthan gum, which act as stabilizers and natural antioxidants. The research methodology included a comprehensive approach to assessing the oxidative stability of the emulsion system. It was established that the optimal content of chitosan is 0.8–1.0 %, and xanthan gum – 0.0–0.1 %. Such ratios allow achieving maximum stabilization of the emulsion. It has been proven that the addition of β-carotene to the emulsion system at a concentration of 0.012 % leads to an increase in the period of lipid oxidation induction by 1.58–2.08 times, which is an indicator of effectiveness. An important aspect of the study is the analysis of the dynamics of changes in the peroxide value of the lipid phase under different temperature conditions (0–15 °C) and storage duration (15–60 days). It has been established that the combination of biopolymers with β-carotene allows to significantly slow down the degradation processes of biologically active components.