Monitoring the behaviour of mastic gum oil volatiles release from model alcoholic beverage emulsions: effect of emulsion composition and oil droplet size

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2008 (EN)
Μελέτη της κατανομής των πτητικών ενώσεων της μαστίχας Χίου μεταξύ αλκοολούχων γαλακτωμάτων της υπερκείμενης αυτών αέριας φάσης: επίδραση της σύστασης του γαλακτώματος, του μεγέθους των σταγονιδίων ελαίου και της θερμοκρασίας
Monitoring the behaviour of mastic gum oil volatiles release from model alcoholic beverage emulsions: effect of emulsion composition and oil droplet size

Τσουκαλά, Αννα Αλέξανδρου

Flavour is an essential aspect of the quality and acceptability of foods by the consumer. The food matrix plays an important role in flavour release because of the development of interactions between aroma compounds and food matrix constituents. In multi–phase food systems, such as emulsions, aroma release depends on parameters which are related to the affinity of the aroma components for the liquid phases, the nature and amount of the dispersed phase, the nature and the area of the oil-water interface as well as the type of surface-active agent used. The purpose of this work was to study the impact of the structure and composition of ethanol-containing emulsions on the release of aroma compounds of the essential oil of Pistacia lentiscus var. chia, commonly known as mastic gum oil. Gum mastic oil, a food flavouring material, mainly consists of terpenes, such as α-pinene, β-pinene, β-myrcene, limonene, linalool, caryophyllene, etc. Oil–in–water emulsions (φ=0.17), containing 15% (v/v) ethanol, stabilised by three different emulsifiers (sodium caseinate, whey protein isolate and Tween 40), were prepared by using two different lipid phases (sunflower oil and anhydrous milk fat). The homogenization conditions were varied to obtain emulsions with different volume–surface mean diameters. The release of the volatile compounds at three different temperatures (25, 37 and 50 0C) was monitored by applying the Headspace Solid Phase Microextraction technique, followed by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) analysis. The physicochemical stability and viscosity of the emulsions were also examined. In general, the results obtained showed that sodium caseinate was more effective in retaining mastic aroma compounds, while WPI was the less effective. This could partly be explained by a stronger limitation of the transfer from oil to water at the casein interface, which might be due to the different structure of the two proteins and then by interactions of aroma compounds with the protein molecules in the bulk phase. The retention of the aroma compounds depended on the oil droplet size only in the case of sodium caseinate –containing emulsions at 37 and 50oC. This behaviour could be due to the substantial increase in the thickness of the adsorbed casein layer when moving from a fine sized emulsion to the one with a much larger size. The composition of the lipid phase also appeared to have a significant impact on the aroma release of volatile compounds from mastic gum oil containing emulsions stabilized by proteins.
Η ευχυμία ενός τροφίμου αποτελεί καθοριστικό παράγοντα στη διαμόρφωση της ποιότητας αλλά και τις αποδοχής του από τους καταναλωτές. Η σύσταση της μάζας του τροφίμου παίζει σημαντικό ρόλο στην απελευθέρωση των οσμηρών πτητικών συστατικών καθώς συμβάλει στην ανάπτυξη αλληλεπιδράσεων ανάμεσα σε αυτά και στα συστατικά του τροφίμου. Στα πολυφασικά συστήματα, όπως τα γαλακτώματα, η απελευθέρωση των αρωματικών ουσιών εξαρτάται από παράγοντες που σχετίζονται με την φύση της διεσπαρμένης φάσης, το βαθμό ομοιότητας των πτητικών συστατικών με την υγρή φάση, τη διεπιφάνεια μεταξύ λιπαρής και υδατικής φάσης και τέλος από την φύση και την ποσότητα του γαλακτωματοποιητή που προσροφάτε από την διεπιφάνεια. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης που μπορεί να έχει τόσο η δομή όσο και η σύσταση αλκοολούχων γαλακτωμάτων στην απελευθέρωση των αρωματικών συστατικών του αιθέριου ελαίου της Pistacia Lentiscus var. Chia, γνωστό και ως μαστιχέλαιο. Για το λόγω αυτό παρασκευάστηκαν γαλακτώματα ελαίου σε νερό (φ = 0.17), χρησιμοποιώντας δυο διαφορετικές λιπαρές φάσεις (ηλιέλαιο και άνυδρο λίπος βουτύρου). Τα γαλακτώματα αυτά περιείχαν 15% αιθανόλη, ενώ χρησιμοποιήθηκαν τρεις διαφορετικοί γαλακτωματοποιητές για την σταθεροποίησή τους (sodium caseinate, whey protein isolate και Tween 40). Οι συνθήκες ομογενοποίησης διαφοροποιήθηκαν με σκοπό την παρασκευή γαλακτωμάτων με διαφορετικό μέγεθος σωματιδίων. Η παρακολούθηση της απελευθέρωσης των οσμηρών πτητικών συστατικών έγινε με χρήση της τεχνικής Headspace Solid Phase Microextraction σε συνδυασμό με την τεχνική Αέρια Χρωματογραφία- Φασματοσκοπία Μαζών, σε τρεις διαφορετικές θερμοκρασίες (25, 37 and 50 0C). Επίσης εξετάστηκε η σταθερότητα και το ιξώδες των γαλακτωμάτων. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι γενικά το sodium caseinate δείχνει να εμφανίζει μεγαλύτερη ικανότητα συγκράτησης πτητικών συστατικών σε σχέση με τους υπόλοιπους γαλακτωματοποιητές. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί μείωση της συγκράτησης των πτητικών συστατικών, ανεξαρτήτως του τύπου του γαλακτωματοποιητή και του μεγέθους των σταγονιδίων της φάσης ελαίου. Το μέγεθος των σταγονιδίων της φασης ελαίου φαινεται να μην επηρεάζει την συγκράτηση των πτητικών συστατικών με εξάιρεση τα συστήματα στα οποία χρησημοποιήθηκε το Sodium Caseinate ως γαλακτωματοποιητής και σε θερμοκρασία 37 και 500C. Τέλος η σύσταση της λιπαρής φάσης φαίνεται να επηρεάζει, επίσης σημαντικά, την απελευθέρωση των οσμηρών συστατικών.

Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Αιθέριο έλαιο μαστίχας
Αλκοολούχα γαλακτώματα
Πρωτεϊνη τυρογάλακτος
Whey protein
Alcoholic emulsions
Mastic gum oil

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)



Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Χημείας

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)