گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی

46
اده رز ب ن ق ک اب ب ر کبه: د د ن ه ه د ازائ ل م و حا ن ا وان" ب ن ع ه ون" ها ئ( ن س ل و م و ا ن ا بNanoemlusion as Nano carrier 1 م و و ل ع ی س د ن ه م روه گ ی( ی ا د ع ع( ی ا ن ص" وان ن ع ه ئ ون" ها( ن س ل و م و ا ن ا ب عال و ف واد م های مل و حا ن ا ب ی د ع م ک ب ا ر ب کبه : د د ن ه ه د ئ ازا اده رز ب ن ق ی س د ن ه م روه گ از( نE س ن دا گاهE ش ن ی دا( ی ا د ع ع( ی ا ن ص ز( ی ر ب ئ

description

گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی. نانو امولسیون ها به عنوان نانو حاملهای مواد فعال و مغذی. ارائه دهنده : دکتر بابک قنبرزاده دانشیار گروه مهندسی صنایع غذایی دانشگاه تبریز. امولسیون ها ( تعریف و انواع). ساختار امولسیون. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی

Page 1: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

1

گروه مهندسی علوم و صنایع

نانو امولسیون ها غذاییبه عنوان نانو حاملهای مواد فعال و مغذی

ارائه دهنده : دکتر بابک قنبرزاده

دانشیار گروه مهندسی صنایع غذایی دانشگاه

تبریز

Page 2: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

دیسپرسیونی از دو مایع غیرقابل امتزاج )معموال آب و روغن( که در آن، یکی از فازها به صورت قطرات

کروی در داخل فاز دیگر پراکنده شده اند.

امولسیون ها) تعریف و انواع(

فاز پراکنده )فاز داخلی(

ساختار امولسیون

فاز پیوسته )فاز خارجی(

ناحیه سطحی

Page 3: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

نانو امولسیون ها

انواع نانو

کپسولها

نانولیپوزوم ها

نانو ذرات بر پایه لیپید های

(SLN)جامد

نانو کمپلکس ها ) بر پایه پروتئین-پلی

ساکارید(

Page 4: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

مگا سهب ا

ید های چراس

آنتی اکسیدان ها

ترکیبات ضد تومور

مانند فیتو استروژن ها

مواد ضد میکروبی

ویتامین ها ی

یمحلول در چرب

محموله انواع نانو حاملها

Page 5: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

روغن

آب

آب

روغن

انواع امولسیون

روغن در آب (O/W)

آب در روغن (W/O)

Page 6: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

ساختار هسته – پوسته امولسیون ها

Page 7: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

نانو امولسیومیکرنو امولسیون

ماکرو امولسیون

تا 0/5اندازه قطرات: میکرومتر100

-10اندازه قطرات:نانومتر100

100-2اندازه قطرات: نانومتر

Page 8: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 9: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 10: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

nmقطر قطرات:10-100

گستره اندازه ذرات کم

ویژگی های نانو امولسیون

مطلوب

شفافیت باال

ویسکوزیته کم

پایداری سنتیکی باال

Page 11: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

افزایش دسترسی

زیستی

کاهش اندازه

قطرات در

محدوده نانو

افزایش شفافیت امولسیون

پایداری سنتیکی بیشتر

Page 12: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

رسیدن به اندازه نانو

افزایش نسبت سطح به حجم

افزایش دسترسی

زیستی

کاهش پایداری شیمیایی

افزایش دسترسی زیستی

Page 13: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

افزایش

شفافیت

شفافیت باالتر

رسیدن قطرات به اندازه نانو

کاهش پخش نور -تا 90) به ویژه زیر

نانومتر(100

کاربرد در نوشابه های

شفاف

رسیدن

اندازه 120از 80به

nm

تبدیل حالت شیری

به حالت شفاف

Page 14: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

افزایش پایداری

سنتیکی

اندازه زیر 300nm

کاهش شدید تفکیک گرانش

ی

غلبه حرکات براونی بر

نیروی گرانشی

کاهش تفکیک گرانشی و انبوهش

افزایش ویسکوزیته

رسیدن

قطرات به اندازه

نانو

Page 15: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 16: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier افزایش

بر خوردها

افزایش حاللیت قطرات

افزایش سطح

امکان انبوهش بیشترافزایش

انتقال جرم )اسوال

د رایپنینگ(

کاهش اندازه قطرات به

نانو

مکانیسم اصلی نا پایداری نانو چند پخشی بودن باال Ostwald Ripeningامولسیون ها:

) گسترده بودن توزیع اندازه( ←نا پایداری بیشتر

Page 17: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

فرموالسیون نانو

امولسیساختار نانو امولسیونون ها

فاز روغنیتری،د

ی ،مونو گلیسیرید

ویتامی

ن ها

ی محلو

ل د

ر چربی

روغ

ن ها

ی اسانسی

جایگزین ها

ی چربی

فاز آبی

آب تنهایا همراه الکلها

پایدار کننده ها

Page 18: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

زنجیر بلند (LCT)

انواع تری گلیسرید ها

زنجیر کوتاه (SCT)

زنجیر MCT)متوسط

)

Page 19: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

←دشواری ویسکوزیته و کشش سطحی باال، قطبیت کم •تولید نانوامولسیون

پایداری باالتر •

LCT,MCT

قطبیت باال، ویسکوزیته و کشش سطحی •←آسانی تولیدپایین

پایداری کمتر در برابر اسوالد رایپنینگ و انبوهش•

SCT و روغن های

اسانسی

Page 20: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

آبگریزی باال

کشش سطحی

باالتر

ویسکوزیته

باال

نیاز به فشارهای باال در هموژنایزر

دشواری تغییر فاز در PITروش

←حاللیت کمتر در آباسوالد رایپنینگ

پایداری بیشتر←کمترتمایل کمتر به

پایداری بیشتر←انبوهش

Page 21: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

امولسیفایر ها

پایدار کننده ها ی نانو امولستاخیر دهنده یون

های رسید گی اسوالد

تنظیم کننده های وزن

Page 22: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

امولسیفایرها

یونی

CITREM

DATEM

SDS

غیر یونی

Sugar ester

surfactants

Polyoxyethylene ether

Ethoxylated sorbitan

esters

دو یونی

فسفولیپید ها

عدم امکان استفاده از پروتئی

ن ها و پلی ساکارید ها

ایجاد محدودیت در

صنایع غذایی

Page 23: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Δρکاهش

افزودن به فاز روغن

افزایش چگالی فاز روغن

کاهش تفکیک گرانشی

Brominated vegetable oil (BVO)

Ester gum

Sucrose-acetate isobutyrate (SAIB)

Weighting Agent

Page 24: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

روشهای تولید نانو

امولسیون

روش های کم انرژی )متکی بر تغییر فاز(

روش های پر انرژی )متکی بر

دستگاه های مکانیکی(

Page 25: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

در این روشها تغییر فاز یا بر W/O به O/Wاز

عکس انجام می شود

روش های کم

انرژی

متکی بر

امولسیفایر

متکی بر

بلورینگی

چربی ها

روشهای کم انرژی

بر گشت فاز (PITانتقالی )حرارتی

بر گشت فاز (EIP)کاتستروفیک

Page 26: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

نیاز به مقادیر باالی

سورفاکتانت های سنتزی

محدودیت های

رو

شهای کم لزوم انتخاب انرژی

دقیق نوع روغن و سورفاکتانت

قابلیت تولید صنعتی پایین

Page 27: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

روش برگشت

فاز انتقالی )دمایی(

تغییر خمیدگی تک الیه سورفاکتانت

تغییر دما

تغییر حاللیت سورفاکتانت از لیپوفیلیک به هیدرو

فیلیک یا بر عکس

برگشت فاز PITدر دمای

دمایی که : Phase inversion temperature(PIT) دمای معکوس شدن فاز

در آن، شکل هندسی و انحنای مولکول سورفاکتانت تغییر پیدا می کند

بر مبنای تغییر دادن انحنای مطلوب )شکل هندسی( یا حاللیت نسبیk سورفاکتانت های

غیریونی با تغییر دادن دما می باشد.

Transitional phase Inversion Method Phase inversion temperature(PIT) Method

Page 28: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

O/WNano

emulsion

BicontinusMicroemuls

ionW/O

HLB Temperature )PIT(

Liquid Crystalline

Decreasing Temperature

انحنا ی تک الیه

صفر

خمیدگی منفی تک

الیه

خمیدگی مثبت تک

الیه

Page 29: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 30: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 31: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

پارامتر کیپ شدن امولسیفایر ها

at سطح:مقطع دم

آبگریزaH سطح :

مقطع سر آبدوست

H

T

a

ap

انحنای محدب :تشکیل امولسیون های روغن در

آبانحنای مقعر:تشکیل

امولسیون های آب در روغن

میکرو امولسیون دوگانه پیوسته )کریستال مایع(

1p

1p

1p

Page 32: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

برگشت امولسیون

افز ایش تدریجی

غلظت فاز پراکنده

رسیدن به غلظت بحرانی ) نقطه برگشت

(EIPامولسیون

تولید نانو امولسیون

برگشت فاز انتقالی معموال برگشت پذیر و نوع

کاتاستروفیک برگشت ناپذیر است.

Catastrophic phase

Inversion

Page 33: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

O/WNano

emulsion

Bicontinuse Micro

emulsionW/O

Emulsion Inversion point )EIP(

Increasing Water

انحنا ی تک الیه

صفر

خمیدگی منفی تک

الیه

خمیدگی مثبت تک

الیه

Page 34: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 35: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 36: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

نوع و

مقدار سورفاکتاننوع ت

حالل

نوع روغن

ویسکوزیته باال و داشتن ←گروه های قطبی

کاهش اندازه قطرکها

افزایش مقدار و HLB قطرکهای کوچکتر ←

o/wدر امولسیونهای

حاللهای قطبی ترقطر کهای کوچکتر←

عوامل موثر بر اندازه و توزیع اندازه

قطر کها در نانو امولسیو

ن ها

Page 37: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Fat Crystallization

induced Inversion

انبوهش قطرات

سرمایش امولسیون

O/W

کریستالیزاسیون جزئی قطرات

برگشت فاز به امولسیون

W/O

Page 38: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

اولترا سوند

رو شهای

پر انرژی )مکانیک

ی(

هموژنایزر فشار باال

میکرو فلودایزر

) مهمترین(

Page 39: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

کنترل بهتر توزیع اندازه

قطرات ویژگی های روش های پر انرژی

غلظت کمتر امولسیفایر

بکار رفته

350فشارهای مگا 700تا

پاسکال

Page 40: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

40

با سپا

س از توجه شما

Page 41: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 42: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 43: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 44: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 45: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier

Page 46: گروه مهندسی علوم و  صنایع غذایی

ارائه دهنده: دکتر بابک قنبرزاده

نانو امولسیون ها به عنوان نانو حامل

Nan

oem

lusi

on

as

Nan

o c

arr

ier