Визначення впливу концентрації поверхнево-активних речовин на технологічні показники аерозольної емульсії

Автор(и)

  • Богдан Володимирович Путятiн Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-5860-7628
  • Ольга Миколаївна Близнюк Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-2595-8421
  • Наталія Юріївна Масалітіна Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0001-7347-2584
  • Валентина Василівна Безпалько Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4448-7001
  • Любов Володимирівна Жукова Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1549-8019
  • Олеся Миколаївна Філенко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-0277-6633
  • Вікторія Вікторівна Горяінова Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4883-0770
  • Марина Сергіївна Пономарьова Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8463-821X
  • Антон Анатолійович Рябєв Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова, Україна https://orcid.org/0000-0003-2220-3282
  • Дмитро Юрійович Белюченко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7782-2019

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.317819

Ключові слова:

емульсійна система, Emulgin B2, Lanett SX, лауретсульфат натрію, зволожуючі агенти, пропіленгліколь, гліцерилкокоат

Анотація

Об’єктом дослідження є емульсійна система, яка містить емульгатори (Emulgin B2, Lanett SX), зволожуючі агенти (пропіленгліколь, гліцерилкокоат) та лауретсульфат натрію як піноутворювач. Основною проблемою, яка вирішувалась в дослідженні, є забезпечення раціональних технологічних властивостей емульсійних систем в аерозольній формі при змінних умовах зберігання і використання. Отримані результати показали, що для забезпечення максимальної стабільності емульсії протягом 7 та 30 днів зберігання оптимальними є концентрації Emulgin B2 на рівні 2,75…3,0 %, а Lanett SX – 2,0…2,5 %. Для досягнення бажаної піноутворювальної здатності (80…85 %) і стабільності піни (75…80 %) рекомендовано використовувати лауретсульфат натрію в концентрації 0,20…0,22 %. Встановлено, що зволожуючі агенти – пропіленгліколь (7 %) та гліцерилкокоат (1,5 %) – забезпечують оптимальну в'язкість системи в межах 35…40 мПа·с. Стабільність емульсії забезпечується завдяки утворенню міцних міжфазних плівок за допомогою Lanett SX, тоді як Emulgin B2 покращує термостабільність системи. Піноутворювальні властивості забезпечуються за рахунок здатності лауретсульфату натрію знижувати міжфазний натяг, однак занадто високі концентрації можуть призводити до перенасичення піною і погіршення її стабільності. Особливості отриманих результатів полягають у тому, що обгрунтовано конкретні концентраційні межі компонентів, за яких забезпечується необхідна стабільність та функціональність емульсійної системи. Це дозволяє вирішити проблему досягнення оптимальних характеристик емульсійної системи при зберіганні та використанні, забезпечуючи комфортне нанесення на шкіру і стабільну структуру піни. Сферою застосування отриманих результатів є косметична промисловість

Біографії авторів

Богдан Володимирович Путятiн, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Аспірант

Кафедра біотехнології, біофізики та аналітичної хімії

Ольга Миколаївна Близнюк, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра біотехнології, біофізики та аналітичної хімії

Наталія Юріївна Масалітіна, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра біотехнології, біофізики та аналітичної хімії

Валентина Василівна Безпалько, Державний біотехнологічний університет

Кандидат сільськогосподарських наук

Кафедра рослинництва

Любов Володимирівна Жукова, Державний біотехнологічний університет

Кандидат сільськогосподарських наук

Кафедра зоології, ентомології, фітопатології, інтегрованого захисту та карантину рослин ім. Б. М. Литвинова

Олеся Миколаївна Філенко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук

Кафедра хімічної техніки та промислової екології

Вікторія Вікторівна Горяінова, Державний біотехнологічний університет

Кандидат сільськогосподарських наук

Кафедра зоології, ентомології, фітопатології, інтегрованого захисту та карантину рослин ім. Б. М. Литвинова

Марина Сергіївна Пономарьова, Державний біотехнологічний університет

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра ЮНЕСКО «Філософія людського спілкування та соціально-гуманітарних дисциплін»

Антон Анатолійович Рябєв, Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова

Кандидат економічних наук

Кафедра туризму і готельного господарства

Дмитро Юрійович Белюченко, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра пожежної та рятувальної підготовки

Посилання

  1. Kovaliova, O., Pivovarov, O., Kalyna, V., Tchoursinov, Y., Kunitsia, E., Chernukha, A. et al. (2020). Implementation of the plasmochemical activation of technological solutions in the process of ecologization of malt production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (107)), 26–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215160
  2. Kovaliova, O., Tchoursinov, Y., Kalyna, V., Koshulko, V., Kunitsia, E., Chernukha, A. et al. (2020). Identification of patterns in the production of a biologically-active component for food products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (104)), 61–68. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200026
  3. Bliznjuk, O., Masalitina, N., Mezentseva, I., Novozhylova, T., Korchak, M., Haliasnyi, I. et al. (2022). Development of safe technology of obtaining fatty acid monoglycerides using a new catalyst. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (116)), 13–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253655
  4. Ilyasoglu Buyukkestelli, H., El, S. N. (2019). Development and characterization of double emulsion to encapsulate iron. Journal of Food Engineering, 263, 446–453. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.07.026
  5. Varanasi, S., Henzel, L., Mendoza, L., Prathapan, R., Batchelor, W., Tabor, R., Garnier, G. (2018). Pickering Emulsions Electrostatically Stabilized by Cellulose Nanocrystals. Frontiers in Chemistry, 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00409
  6. Elaine, E., Bhandari, B., Tan, C. P., Nyam, K. L. (2024). Recent Advances in the Formation, Stability, and Emerging Food Application of Water-in-Oil-in-Water Double Emulsion Carriers. Food and Bioprocess Technology, 17 (11), 3440–3460. https://doi.org/10.1007/s11947-024-03350-y
  7. Bhattacharjee, A., Chakraborty, A., Mukhopadhyay, G. (2018). Double emulsions - A review with emphasis on updated stability enhancement perspective. World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 7 (6), 475–493. Available at: https://www.researchgate.net/publication/325568289_DOUBLE_EMULSIONS_-_A_REVIEW_WITH_EMPHASIS_ON_UPDATED_STABILITY_ENHANCEMENT_PERSPECTIVE
  8. Sayyar, Z., Jafarizadeh-Malmiri, H. (2024). Enhancing the efficacy of nano-curcumin on cancer cells through mixture design optimization of three emulsifiers. BMC Chemistry, 18 (1). https://doi.org/10.1186/s13065-024-01160-z
  9. Zheng, Y., Zi, Y., Shi, C., Gong, H., Zhang, H., Wang, X., Zhong, J. (2023). Tween emulsifiers improved alginate-based dispersions and ionic crosslinked milli-sized capsules. Npj Science of Food, 7 (1). https://doi.org/10.1038/s41538-023-00208-z
  10. Blankart, M., Oellig, C., Averweg, S., Schwack, W., Hinrichs, J. (2020). Effect of storage at high temperature on chemical (composition) and techno-functional characteristics of E471 food emulsifiers applied to aerosol whipping cream. Journal of Food Engineering, 277, 109882. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.109882
  11. Schick, D., Link, K., Schwack, W., Granvogl, M., Oellig, C. (2021). Analysis of mono-, di-, triacylglycerols, and fatty acids in food emulsifiers by high-performance liquid chromatography–mass spectrometry. European Food Research and Technology, 247 (4), 1023–1034. https://doi.org/10.1007/s00217-021-03684-3
  12. Franzol, A., Banin, T. M., Brazil, T. R., Rezende, M. C. (2021). Assessment of kinetic stability of cosmetic emulsions formulated with different emulsifiers using rheological and sensory analyses. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 99 (3), 469–481. https://doi.org/10.1007/s10971-021-05587-x
  13. Blankart, M., Kratzner, C., Link, K., Oellig, C., Schwack, W., Hinrichs, J. (2020). Technical emulsifiers in aerosol whipping cream – Compositional variations in the emulsifier affecting emulsion and foam properties. International Dairy Journal, 102, 104578. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2019.104578
  14. Felix-Sagaste, K. G., Garcia-Carrasco, M., Picos-Corrales, L. A., Gonzalez-Ruelas, T., Rodriguez-Mercado, J. A. (2023). Plant-animal extracts and biocompatible polymers forming oil-in-water emulsions: Formulations for food and pharmaceutical industries. Hybrid Advances, 3, 100072. https://doi.org/10.1016/j.hybadv.2023.100072
  15. Oellig, C., Blankart, M., Hinrichs, J., Schwack, W., Granvogl, M. (2020). Determination of mono- and diacylglycerols from E 471 food emulsifiers in aerosol whipping cream by high-performance thin-layer chromatography–fluorescence detection. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 412 (27), 7441–7451. https://doi.org/10.1007/s00216-020-02876-2
  16. Raisel, L. B., Colet, R., Nascimento, L. H. do, Cardoso, L., Azambuja, L. L., Souza Zanchetta, B. de et al. 2024). Development of an innovative stabilizer-emulsifier mixture to enhance the quality of ice cream on a structured scale. Journal of Food Measurement and Characterization, 18 (7), 6250–6263. https://doi.org/10.1007/s11694-024-02644-1
  17. Petik, I., Belinska, A., Kunitsia, E., Bochkarev, S., Ovsiannikova, T., Kalyna, V. et al. (2021). Processing of ethanol-containing waste of oil neutralization in the technology of hand cleaning paste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (109)), 23–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225233
  18. Khosharay, S., Rahmanzadeh, M., ZareNezhad, B. (2020). Surface Behavior of Aqueous Solutions of Sodium Lauryl Ether Sulfate, Additives and Their Mixtures: Experimental and Modeling Study. International Journal of Thermophysics, 41 (12). https://doi.org/10.1007/s10765-020-02738-0
Визначення впливу концентрації поверхнево-активних речовин на технологічні показники аерозольної емульсії

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-30

Як цитувати

Путятiн Б. В., Близнюк, О. М., Масалітіна, Н. Ю., Безпалько, В. В., Жукова, Л. В., Філенко, О. М., Горяінова, В. В., Пономарьова, М. С., Рябєв, А. А., & Белюченко, Д. Ю. (2024). Визначення впливу концентрації поверхнево-активних речовин на технологічні показники аерозольної емульсії. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(6 (132), 6–15. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.317819

Номер

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин