Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Oat β-glucan emulsion properties

Show full item record

Title: Oat β-glucan emulsion properties
Author(s): Chu, Wai
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry
Degree program: Master's Programme in Food Sciences
Specialisation: no specialization
Language: English
Acceptance year: 2021
Abstract:
Kauran beta-glukaani, β-glukaani, on vesiliukoinen ravintokuitu, joka sijaitsee endospermin ja aleuronin soluseinässä. β-glukaani on polysakkaridi, jolla on kyky muodostaa viskooseja geelejä vesiliuoksissa korkean veden sitoutumiskykynsä ansiosta. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli määrittää kaupallisten kaura β-glukaanin fysikaalisia ominaisuuksia. Tässä tutkimuksessa oli mukana neljä erilaista kaupallista kauran beta-glukaanijauhetta, joiden β-glukaanipitoisuus vaihteli. Tässä tutkimuksessa tutkittiin näiden jauheiden liukoisuutta, veden sitoutumiskykyä, viskositeettia, dispersio- ja emulsiostabiilisuutta, pisaroiden partikkelikokoa, partikkelijakaumaa ja zeta-potentiaalia. Tutkimuksen kokeellinen osuus on jaettu kahteen osaan, joista ensimmäisessä osassa tutkittiin suspensiota ja toisessa osassa keskityttiin emulsioihin. Ensimmäisessä kokeellisessa osassa näytteiden liuottamiseen käytettiin neljää erilaista homogenointikäsittelyä, jotka olivat sekoitus huoneenämmössä, 80 Celsiusasteessa, Ultra-Turraxilla ja mikrofluidisointi. Megazyme-näytteellä oli korkein liukoisuusaste (100 %) veteen riippumatta siitä, mitä homogenisaatiomenetelmiä käytettiin. OatWell -näytteellä oli korkein veden sitoutumiskyky (11.7 g/g) lämpökäsittelyn jälkeen. Lämpökäsitellyllä OatWell -näytteellä oli myös suurin viskositeetti ( 590 mPas). Megazyme-emulsioilla oli korkein emulsion stabiilisuus (TSI vaihteluväli 0.6 – 3.6), sillä faasien erottuminen tapahtui vasta viidennen mittauspäivän jälkeen. Megazyme-emulsioilla oli myös pienimmät hiukkaskoot, jotka vaihtelivat välillä 0.4 – 1.5 μm. Tämän tutkimuksen tulokset korostavat, että β-glukaanin pitoisuudella on merkittävä vaikutus sen liukoisuuteen ja käytetyllä homogenisaatio menetelmällä on kasvava vaikutus veden liukoisuuteen ja pienentävä vaikutus veden sitoutumiskykyyn ja viskositeettiin. Kauran β-glukaanin puhtaus vaikuttaa myös emulsion stabiilisuuteen, sillä erittäin puhdas kauran β-glukaani kykenee stabiloimaan emulsiomatriisia homogenisoinnin jälkeen.
Oat beta-glucan, β-glucan, is a soluble dietary fibre located in the endosperm and aleurone cell walls. It is a polysaccharide that has an ability to form viscous gel in aqueous solutions due to its high water binding capacity. The objective of this study was to determine the physical characteristics of commercial oat β-glucan with different purity in solution. Four commercial oat beta-glucan powders with varying β-glucan content were provided for this study. Solubility, water binding capacity, viscosity, suspension and emulsion stability, droplet particle size, particle distribution and zeta potential were determined from the samples. There were two phases in the experimentation part in which the first phase focused on suspensions and the second phase focused on emulsions. There were four different homogenising treatments used to solubilize the samples into water during the first phase of the experiment, which were stirring in room temperature, 80 ˚C, Ultra-Turrax and microfluidization. Megazyme exhibited highest solubility in water with a solubility rate of 100 % regardless of the treatment used. OatWell had the highest water binding capacity (11.7 g/g) after heat treatment. Heat treated OatWell had the highest viscosity (590 mPas). Megazyme emulsions had the highest emulsion stability (TSI ranging from 0.6 to 3.6) as it did not experience phase separation until fifth day of measurement. Megazyme emulsions also had the lowest particle sizes ranging from 0.4 μm to 1.5 μm. The results of this study highlight that the content of β-glucan has notable effect on its solubility and the homogenisation treatment used has an increasing effect on solubility and decreasing effect on water binding capacity and viscosity. Purity of the oat β-glucan also has an effect on emulsion stability as high purity oat β-glucan are able to stabilise emulsion system after homogenisation.
Keyword(s): Oat β-glucan emulsion suspension


Files in this item

Files Size Format View
Chu_Wai_thesis_2021.pdf 968.2Kb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record