Herstellung und Charakterisierung von freisetzungsverzögerten Kapseln aus Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsionen

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Die Verkapselung sensitiver Substanzen ist entscheidend für Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmazieindustrie, um diese vor Umwelteinflüssen zu schützen und eine gezielte Freisetzung zu ermöglichen. Diese Arbeit fokussiert sich auf die Herstellung und Charakterisierung freisetzungsverzögerter Kapseln im Mikrometerbereich, wobei eine wässrige Salzlösung in einer Fettmatrix verkapselt wird. Salz dient sowohl als Indikator in den Analysen als auch als Beispiel für verkapselte Substanzen in Lebensmitteln. Die Kapseln werden durch ein Schmelze-Dispersionsverfahren hergestellt, das auf einer Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsion basiert. Um die Stabilität der Emulsionen und Kapseln zu erhöhen, werden Emulgatoren aus der Span-Reihe oder PGPR in der Ölphase hinzugefügt. Der Einsatz von PGPR führt zu einer monomodalen Partikelgrößenverteilung und einer geschlossenen Partikeloberfläche. Die Verkapselungseffizienz und das Freisetzungsverhalten in wässriger Umgebung sowie bei Temperaturerhöhung zeigen, dass die Emulgatoren aus der Span-Reihe eine leichte Verbesserung bewirken. Im Gegensatz dazu steigert PGPR die Verkapselungseffizienz und verzögert die Freisetzung der inneren Phase der Kapseln. Diese Effekte deuten auf die Bildung einer zusätzlichen Grenzschicht aus Emulgatormolekülen hin, was durch temperaturabhängige Freisetzungsaufnahmen und die Analyse der molekularen Struktur von PGPR mittels NMR, MS und GPC unterstützt wird.