Inleiding
Magnesium is als spoorelement betrokken bij een reeks fundamentele, enzymatische reacties in de cel. Het draagt bij tot het goede verloop van de proteïne synthese. Dit mineraal is bijgevolg een belangrijke speler in spiercontracties, cardiovasculaire functies en zenuwprikkel transmissies. Onderzoek uit Frankrijk legde zich toe op het supplementeren van magnesium door encapsulatie. Hierbij werd gekeken naar nieuwe mogelijkheden in water-in-olie-in-water emulsies. De laatste 15 jaar heeft deze techniek bijgedragen tot de encapsulatie van oa hormonen, steroïden en antiseptica.
Meervoudige emulsies of emulsies van emulsies (W/O/W of O/W/O) zijn complexe dispersie systemen die gekarakteriseerd worden door een lage thermodynamische stabiliteit en een neiging naar druppel-coalescentie. Water-in-olie-in-water (w/o/w) emulsies zijn meervoudige emulsies waarbij met waterreservoirs gevulde oliedruppeltjes terug te vinden zijn in een waterige fase. Er zijn reeds toepassingen voor emulsies met een gecontroleerde substantievrijzetting van inwendige naar uitwendige fase in de geneeskunde, de cosmetica en in industriële toepassingen. De voedingsindustrie ziet een groot potentieel in deze emulsies om sensitieve en actieve voedingscomponenten te encapsuleren of te beschermen, om aroma en smaak gecontroleerd vrij te zetten of om producten met een lager gehalte aan olie of vet te produceren. Het hoofdprobleem hierbij is om emulsies te creëren met een langdurige stabiliteit en vrijzetting. |
Studieopzet
Deze studie bekeek de natuur van verscheidene oliën (olijfolie, koolzaadolie, miglyol en oleïne) op de vrijzettingsgraad van geëncapsuleerd magnesium in de inwendige waterfase. Polyglycerol polyricinoleate (PGPR), een veelgebruikte lipofiele emulgator in chocoladeproducten, en sodium caseinate, een hydrofiele emulgator geëxtraheerd uit melkproteïnen werden geassocieerd met deze oliën (zie figuur). Men keek naar de morfologische stabiliteit en de ionenvrijzetting over een tijdsspanne van een maand, wat de houdbaarheidsperiode is van zuivelproducten, en dit op twee verschillende temperaturen (4 en 25°C). Thermische behandelingen zoals toegepast in het pasteurisatie/sterilisatie proces (72°C-20s en 92°C -5min) werden eveneens uitgevoerd. Om de verteerbaarheid van de W/O/W emulsies te onderzoeken werd pancreaslipase op deze systemen uitgetest.
Studieresultaat
- Onafhankelijk van het type olie waren de emulsies redelijk stabiel wat betreft de grootteparameters (10µm vetglobules en 1µm interne waterdruppels).
- Magnesium vrijzetting uit de W/O/W emulsie werd beïnvloed door het type olie: hogere lekwaarden werden bekomen bij oliën met een lagere viscositeit en een groter aandeel aan gesatureerde vetzuren (koolzaadolie<olijfolie~oleïne<miglyol).
- Magnesium vrijzetting was niet het gevolg van een druppel-globule coalescentie, maar eerder door diffusie en permeatie met een karakteristieke snelheid variërend in tijd.
- W/O/W emulsies waren resistent wat betreft de thermische behandelingen.
- Triglyceriden uit de emulsies werden gehydrolyseerd door pancreaslipase wat suggereert dat magnesium beschikbaar is in de intestinale delen.
- De optimale conditie voor een trage vrijzetting van magnesium na 1 maand bewaartijd is een temperatuur van 4°C en het gebruik van koolzaadolie.
=> Veelbelovend systeem in voedingstoepassingen
Bronnen
- Release rate profiles of magnesium from multiple W/O/W emulsions. Food Hydrocolloids, In Press, Accepted Manuscript, Available online 5 December 2007. M. Bonnet, M. Cansell, A. Berkaoui, M.H. Ropers, M. Anton and F. Leal-Calderon
- Multiple emulsions for food use. Current Opinion in Colloid & Interface Science, Volume 12, Issues 4-5, October 2007, Pages 213-220. Gerald Muschiolik