Enkapsulované silice v potravinách

Pavla Koubíková

Bachelor's thesis

Encapsulated essential oils in foods

Abstract:

Enkapsulace silic a jejich využití v potravinách je nový směr výzkumu přírodních konzervantů. Silice jsou rostlinné látky získané v podobě výtažků. K získání silic se využívá několik metod, např. destilace, lisování nebo extrakce. Silice se často používají ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu, aromaterapii, v zemědělství, i jako součást potravin. Jsou ceněné pro své antimikrobiální a antioxidační účinky. Vzhledem k tomu, že většina konzumentů vnímá syntetické konzervanty v potravinách negativně, silice se zdají být dobrou náhradou pro své vlastnosti. Použitím enkapsulovaných silic dochází k jejich pozvolnému uvolňování z povlaku a dochází k prodloužení trvanlivosti potravin. Metody enkapsulace jsou např. koacervace, emulsifikace, sušení rozprašováním nebo nanoprecipitace. Některé silice mění chuť a vůni potravin. Proto se také využívá enkapsulace, aby se zmírnila nežádoucí chuť a vůně silic uvolňovaných do potravin. Dobře zvolený povlak a silice dokážou zmírnit mikrobiální a oxidační zkázu potravin, a zachovají jejich přijatelné senzorické vlastnosti pro konzumenta. Bylo nalezeno 19 studií popisujících aplikaci enkapsulovaných silic do potravin. Jedná se o ovoce, zeleninu, masné a mléčné výrobky, pečivo a cukrářské výrobky. Na jednotlivé potraviny byly aplikovány silice z oregana, rozmarýnu, tymiánu, skořice, koriandru, hřebíčku a zázvoru. Množství použitých silic bylo vyjádřeno v mg/g potraviny, nebo byla uvedena koncentrace použité silice. Metody enkapsulace byly nejčastěji koacervace, emulsifikace, nanoprecipitace a sušení rozprašováním a nejčastěji použitý materiál pro vytvoření obalu byl β-cyklodextrin. Antimikrobiální účinek se prokázal nejčastěji proti rodům Staphylococcus, Esherichia, Listeria a Salmonella. Např. v chlebu a u rajčatové šťávy došlo k potlačení růstu těchto rodů a také k potlačení růstu mikroskopických vláknitých hub. Chléb zůstal po dobu 21 dní mikrobiálně neznehodnocen. V rajčatové šťávě došlo více k potlačení plísní něž bakterii. Antioxidační účinky silic se projevily hlavně u masných výrobků. Např. u šunkového salámu byla zaznamenána nízká změna oxidace tuků a patogenní mikroorganismy se objevily až po 28 dnech skladování. U mléka byla oxidace tuků díky enkapsulovaným silicím také mizivá a prodloužila se tak trvanlivost potraviny. Použití enkapsulované silice mělo pozitivní vliv na fermentační stabilitu mléka. Avšak senzorické vlastnosti mléka nevyhovovaly. Technologie enkapsulace silic je slibná metoda pro prodloužení trvanlivosti potravin, ale je důležité vyřešit negativní vliv na senzorické vlastnosti produktů.

Abstract:

Encapsulation of essential oils and their use in food is a new direction of a research natural preservatives. The essential oils are obtained from plants as extracts. There are several methods of essential oils extraction, for example distillation, pressing and solvent extraction. The essential oils are often used in pharmaceutical and cosmetic industry, aromatherapy, agriculture and as food components. The essential oils are appreciated for their antimicrobial and antioxidant activity. Given that most of consumers negatively perceive synthetic preservatives in food, essential oils seems to be good choice for their properties. Use of encapsulated essential oils causes slow transfer of essential oils from capsules to food and therefore shelf life of food is extended. Methods of encapsulation are for example coacervation, emulsification, spray drying and nanoprecipitation. Some essential oils change taste and smell of food. This is why is encapsulation used to defuse undesirable taste and smell of essential oils released to food. If we choose good encapsulation material and essential oil we can slow down spoilage of food caused by microorganisms and oxidation and preserve their acceptable sensory properties for consumers.There was found 19 studies which describe application of encapsulated essential oils in food. They describe application to about fruit, vegetable, meat and dairy products, bakery and confectionery products. To individual food were applied the essential oils from herbs like oregano, rosemary, thyme, cinnamon, coriander, clove and ginger. Amount of essential oils were converted on mg/g of food or was mentioned concentration of used essential oils. The methods of encapsulation were mostly coacervation, emulsification, nanoprecipitation and spray drying and the most often used material for creation of capsules was β – cyclodextrin. Most often antimicrobial activity was proven against Staphylococcus, Escherichia, Listeria and Salmonella. For example: in bread and tomato juice were these pathogens and mould inhibited. The bread was not spoiled by microorganisms for 21 days. In the tomato juice were mould inhibited more than bacteria. Antioxidant activity was detected especially in meat products. For example, in cooked ham low change of oxidation in fat was indicated, and pathogens appeared after 28 days of storage. The oxidation of fats in milk was also low and the shelf life of milk was extended. Encapsulated essential oil were positive impact on fermentation of milk. However sensory properties of milk were inconvenient.Encapsulation technology of essential oils is promising method for extension of food shelf life but is important to solve negative effects on sensory properties of products.

Keywords

enkapsulace, silice, antimikrobiální, antioxidační, potraviny

Keywords

encapsulation, essential oils, antimicrobial, antioxidant, food

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Pavel Klouček, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Quality of Agricultural Products