Published February 10, 2021 | Version v1
Publication Open

Optimisation of food grade mixed surfactant‐based <scp>l</scp> ‐ascorbic acid nanoemulsions using response surface methodology

Creators

  • 1. Pir Mehr Ali Shah Arid Agriculture University

Description

Co-surfactant free l-ascorbic acid (LAA) nanoemulsions were prepared using mixed surfactants (Soya lecithin and Tween 80). Response surface methodology (RSM) was used to optimise the emulsifying conditions for LAA nanoemulsions. The effects of water proportion (6%–14% w/w), homogenisation pressure (80–160 MPa), surfactant concentrations (4%–12% w/w) and LAA concentration (0.5–1.3 w/w) on responses (size of droplets and nanoemulsion stability) were investigated. RSM results showed that the values of responses can be successfully predicted through second-order polynomial model. The coefficients of determinations for droplet size and nanoemulsion stability were 0.9375 and 0.9027, respectively. The optimum preparation conditions for l-LAA nanoemulsion were 9.04% water proportion, 114.48 MPa homogenisation pressure, 7.36% surfactant concentration and 1.09% LAA concentration. At the end of one month storage study, the retention of LAA in optimised nanoemulsions stored at 4°C and 25°C were 74.4% and 66.7%, respectively. These results may provide valuable contributions for food and pharmaceutical industry to develop delivery system for food additives and nutraceutical components.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تحضير المستحلبات النانوية لحمض الأسكوربيك الخالي من المواد الخافضة للتوتر السطحي باستخدام مواد خافضة للتوتر السطحي مختلطة (ليسيثين الصويا وتوين 80). تم استخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM) لتحسين ظروف الاستحلاب لمستحلبات النانو LAA. تم التحقيق في تأثيرات نسبة الماء (6 ٪-14 ٪ وزن/وزن)، وضغط التجانس (80–160 ميجا باسكال)، وتركيزات المادة الخافضة للتوتر السطحي (4 ٪-12 ٪ وزن/وزن) وتركيز LAA (0.5-1.3 وزن/وزن) على الاستجابات (حجم القطرات واستقرار مستحلب النانو). أظهرت نتائج RSM أنه يمكن التنبؤ بقيم الاستجابات بنجاح من خلال نموذج متعدد الحدود من الدرجة الثانية. كانت معاملات تحديد حجم القطرة واستقرار المستحلب النانوي 0.9375 و 0.9027 على التوالي. كانت ظروف التحضير المثلى للمستحلب النانوي L - LAA هي نسبة الماء 9.04 ٪، وضغط التجانس 114.48 ميجا باسكال، وتركيز المادة الخافضة للتوتر السطحي بنسبة 7.36 ٪ وتركيز LAA بنسبة 1.09 ٪. في نهاية دراسة التخزين لمدة شهر واحد، كان الاحتفاظ بـ LAA في مستحلبات النانو المحسنة المخزنة عند 4 درجات مئوية و 25 درجة مئوية 74.4 ٪ و 66.7 ٪ على التوالي. قد توفر هذه النتائج مساهمات قيمة لصناعة الأغذية والأدوية لتطوير نظام توصيل الإضافات الغذائية والمكونات الغذائية.

Translated Description (French)

Des nanoémulsions d'acide l-ascorbique (LAA) sans co-tensioactif ont été préparées à l'aide de tensioactifs mixtes (lécithine de soja et Tween 80). La méthodologie de surface de réponse (RSM) a été utilisée pour optimiser les conditions émulsifiantes des nanoémulsions LAA. Les effets de la proportion d'eau (6%–14% p/p), de la pression d'homogénéisation (80–160 MPa), des concentrations de tensioactifs (4%–12% p/p) et de la concentration de LAA (0,5-1,3 p/p) sur les réponses (taille des gouttelettes et stabilité de la nanoémulsion) ont été étudiés. Les résultats du RSM ont montré que les valeurs des réponses peuvent être prédites avec succès grâce à un modèle polynomial de second ordre. Les coefficients de détermination de la taille des gouttelettes et de la stabilité de la nanoémulsion étaient de 0,9375 et 0,9027, respectivement. Les conditions de préparation optimales pour la nanoémulsion de l-LAA étaient une proportion d'eau de 9,04%, une pression d'homogénéisation de 114,48 MPa, une concentration de tensioactif de 7,36% et une concentration de LAA de 1,09%. À la fin de l'étude de stockage d'un mois, la rétention de LAA dans les nanoémulsions optimisées stockées à 4°C et 25°C était de 74,4% et 66,7%, respectivement. Ces résultats peuvent apporter une contribution précieuse à l'industrie alimentaire et pharmaceutique pour développer un système d'administration d'additifs alimentaires et de composants nutraceutiques.

Translated Description (Spanish)

Se prepararon nanoemulsiones de ácido l-ascórbico (laa) sin co-tensioactivo usando tensioactivos mixtos (lecitina de soja y Tween 80). Se utilizó la metodología de superficie de respuesta (RSM) para optimizar las condiciones emulsionantes para las nanoemulsiones de laa. Se investigaron los efectos de la proporción de agua (6%–14% p/p), la presión de homogeneización (80–160 MPa), las concentraciones de tensioactivo (4%–12% p/p) y la concentración de laa (0.5–1.3 p/p) sobre las respuestas (tamaño de las gotas y estabilidad de la nanoemulsión). Los resultados de RSM mostraron que los valores de las respuestas se pueden predecir con éxito a través de un modelo polinómico de segundo orden. Los coeficientes de determinaciones para el tamaño de gota y la estabilidad de la nanoemulsión fueron 0.9375 y 0.9027, respectivamente. Las condiciones de preparación óptimas para la nanoemulsión de l-LAA fueron 9.04% de proporción de agua, 114.48 MPa de presión de homogeneización, 7.36% de concentración de tensioactivo y 1.09% de concentración de laa. Al final del estudio de almacenamiento de un mes, la retención de laa en nanoemulsiones optimizadas almacenadas a 4 °C y 25 °C fue del 74,4% y el 66,7%, respectivamente. Estos resultados pueden proporcionar contribuciones valiosas para que la industria alimentaria y farmacéutica desarrolle un sistema de administración de aditivos alimentarios y componentes nutracéuticos.

Files

nbt2.12014.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4abcd27d27cbc1559251d7b0e152a7ac
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين المستحلبات النانوية لحمض الأسكوربيك المختلط <scp></scp> من الدرجة الغذائية باستخدام منهجية سطح الاستجابة
Translated title (French)
Optimisation des nanoémulsions d'acide l-ascorbique à base de tensioactif mixte <scp>de</scp> qualité alimentaire en utilisant la méthodologie de la surface de réponse
Translated title (Spanish)
Optimización de nanoemulsiones de ácido l-ascórbico basadasen tensioactivos mixtos <scp>de</scp> calidad alimentaria utilizando la metodología de superficie de respuesta

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3127573882
DOI
10.1049/nbt2.12014

Is supplement to
https://openalex.org/W4293192165 (Other)
https://openalex.org/W4286719413 (Other)
https://openalex.org/W3003617438 (Other)
https://openalex.org/W2782975158 (Other)
https://openalex.org/W2771921636 (Other)
https://openalex.org/W2576878182 (Other)
https://openalex.org/W2521859231 (Other)
https://openalex.org/W2086503808 (Other)
https://openalex.org/W1992943367 (Other)
https://openalex.org/W143383978 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1980889824
  • https://openalex.org/W1986909351
  • https://openalex.org/W1997147820
  • https://openalex.org/W1998593588
  • https://openalex.org/W1999723651
  • https://openalex.org/W2006939541
  • https://openalex.org/W2013246752
  • https://openalex.org/W2027906372
  • https://openalex.org/W2039622078
  • https://openalex.org/W2051544388
  • https://openalex.org/W2052866584
  • https://openalex.org/W2074607924
  • https://openalex.org/W2075472427
  • https://openalex.org/W2079598736
  • https://openalex.org/W2091103049
  • https://openalex.org/W2093107810
  • https://openalex.org/W2093976323
  • https://openalex.org/W2098653164
  • https://openalex.org/W2125618713
  • https://openalex.org/W2140617826
  • https://openalex.org/W2141471350
  • https://openalex.org/W2289606983
  • https://openalex.org/W2328884010
  • https://openalex.org/W2549829119
  • https://openalex.org/W2625091493
  • https://openalex.org/W2789462873
  • https://openalex.org/W2793033762
  • https://openalex.org/W2898386544
  • https://openalex.org/W2925234427
  • https://openalex.org/W3009738562
  • https://openalex.org/W4205989307
  • https://openalex.org/W71059211