Emulsionsstabilisierung durch marine Polysaccharide

Petersen, Kirsten

In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine Stabilisierung von Emulsionen mit polysaccharidhaltigen Extrakten aus Ascophyllum nodosum möglich ist. Die Extrakte können dabei auf einfache Weise im wässrigen System hergestellt werden und eine Aufreinigung mittels mechanischer Trennung durch Filtration und Zentrifugation sowie eine Ausfällung der Polysaccharide durch Ethanol ist ausreichend. Für eine hohe Ausbeute bietet es sich an, möglichst fein gepulvertes Algenmaterial zu verwenden und das Pflanze – Menstruum - Verhältnis möglichst klein zu halten (in dieser Arbeit ein Teil Alge mit fünf Teilen Wasser). In genügend hoher Konzentration sind die so gewonnenen Polysaccharide dazu geeignet, einfache Emulsionen aus mittelkettigen Triglyceriden und Wasser alleine zu stabilisieren. Zur Herstellung bietet es sich dabei an, zunächst eine standardisierte Vorhomogenisierung zum Beispiel mit einem Rotor-Stator-System durchzuführen und eine Hochdruckhomogenisierung anzuschließen. Der Druck im Hochdruckhomogenisator sollte dabei allerdings nicht zu hoch gewählt werden, da dies auch destabilisierend auf die Emulsionen wirken könnte. Es ist weiterhin möglich, die benötigte Polysaccharidkonzentration zu senken, indem die Emulsionen zusätzlich mit Carbomer stabilisiert werden. Insgesamt kann also neben der kosmetischen und pharmakologischen Wirksamkeit auch das technologische Potential dieser Substanzen ausgenutzt werden. Die Emulgierfähigkeit ist dabei nicht auf die mittelkettigen Triglyceride beschränkt, da gezeigt werden konnte, dass sich mit Paraffin vergleichbare Ergebnisse erzielen lassen und mit Oleyloleat oder hochviskosen Triglyceriden sogar noch kleinere Tröpfchen erzielt werden konnten. Eine weitere Aufreinigung der Extrakte ist zur Emulsionsstabilisierung nicht nötig, allerdings könnte es möglich sein, den charakteristischen Geruch der Algen durch weitere Reinigungsschritte zu reduzieren, sowie die bräunliche Färbung zu minimieren, um die Akzeptanz für eine kosmetische Anwendung zu erhöhen.

It could be demonstrated within this thesis that emulsions can be stabilised with extracts containing polysaccharides from Ascophyllum nodosum. Extracts can be produced using standard extraction technology. Purification can be performed mechanically by filtration and centrifugation, and the polysaccharides can be precipitated by the addition of ethanol. To enhance the yield the used raw alga should be pulverised and the alga-menstruum ratio should be set as low as possible (within this work 1 part of alga plus 5 parts of water). The obtained polysaccharides can stabilise simple emulsions containing medium-chained triglycerides and water as long as their concentration is high enough. For preparation of the emulsions a standardised pre-homogenisation step using for example a rotor-stator-system should be performed followed by a high-pressure-homogenisation. The pressure should not be set too high, as this may cause destabilisation of the emulsions. It is also possible to lower the needed amount of polysaccharides with the use of additional carbomer to enhance the stability of the emulsions. Thus, the technological potency of the polysaccharides can be used in addition to cosmetic and pharmacological properties. The emulsification is not restricted to medium-chained triglycerides, as it could be shown that also emulsions containing paraffin lead to similar results, whereas the use of oleyl oleat or high viscous triglycerides even leads to smaller droplets within the final formulation. Further purification of the extracts is not necessary for stabilisation of emulsions, but eventually the characteristic smell of the algae and the brownish colour could be reduced by additional purification steps.

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Petersen, Kirsten: Emulsionsstabilisierung durch marine Polysaccharide. 2013.

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