Formation of nanoporous aerogels from wheat starch

Ubeyitogullari, Ali; Ciftci, Ozan N.

doi:10.1016/j.carbpol.2016.03.086

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“…Due to its interesting properties such as abundant, cheap, nontoxic, biodegradable, and biocompatible (Ubeyitogullari & Ciftci, 2016;Verma, Le Bras, Jain, & Muzart, 2013), starch has been developed and used in some fields, including in the food, pharmaceutical, beverages, papermaking, packaging, and textiles Shi & Gao, 2016). However, native starch can not meet the demands for further industrial applications on account of lacking active groups 2014; Zhang, Wei, Vijaya Kumar, Rasheed, & Zhou, 2014), anticancer (Kumar et al, 2011), antimalarial (Pereira et al, 2014), and antioxidant (Tan, Li, Li, Dong & Guo, 2016), have also facilitated the chemical modification of polysaccharide with 1,2,3-triazoles.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design, synthesis of novel starch derivative bearing 1,2,3-triazolium and pyridinium and evaluation of its antifungal activity

Tan

Gao

et al. 2017

Carbohydrate Polymers

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design, synthesis of novel starch derivative bearing 1,2,3-triazolium and pyridinium and evaluation of its antifungal activity

Tan

Gao

et al. 2017

Carbohydrate Polymers

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“…NSA monoliths were produced from wheat starch at the previously optimized NSA formation conditions (Ubeyitogullari & Ciftci, ). Briefly, first, wheat starch was gelatinized in a high‐pressure reactor (4520 Bench Top Reactor, Parr Instrument Comp., IL, USA) at 120 °C with a mixing rate of 600 rpm for 20 min to obtain a hydrogel.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…Finally, the alcogels were dried by SC‐CO 2 at 40 °C, 10 MPa for 4 hr with a CO 2 flow rate of 0.5 L/min (measured at ambient conditions) to obtain the NSAs. The properties of the NSAs were determined according to Ubeyitogullari and Ciftci (), and presented in Table .…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…This method eliminates the use of toxic organic solvents and surfactants, and utilizes CO 2 as a solvent that is inexpensive, abundant, nontoxic, environmentally friendly, and has mild critical temperature (31 °C) and pressure (7.4 MPa). In this approach, we have produced NSAs with surface area of 60 m 2 /g, density of 0.12 g/cm 3 , and pore size of 20 nm (Ubeyitogullari & Ciftci, ). Low‐crystallinity phytosterol nanoparticles were formed by recrystallization of phytosterols from a phytosterol‐SC‐CO 2 solvato complex in the nanopores of the NSAs with a drastic decrease in the solubility of phytosterols in the SC‐CO 2 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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In Vitro Bioaccessibility of Low‐Crystallinity Phytosterol Nanoparticles Generated Using Nanoporous Starch Bioaerogels

Ubeyitogullari

Moreau

Rose

et al. 2019

Journal of Food Science

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Phytosterols are natural health‐promoting bioactive compounds; however, phytosterols have very limited bioavailability due to their crystalline lipophilic structure. With the aim of improving bioaccessibility, low‐crystallinity phytosterol nanoparticles were generated by supercritical carbon dioxide (SC‐CO2) impregnation of phytosterols into nanoporous starch aerogels (NSAs). The in vitro bioaccessibility of the phytosterol nanoparticles (35%) was significantly higher than that of the crude phytosterols (3%) after sequential oral, gastric, and intestinal digestion. The percentages of starch hydrolysis were not different among the various NSA preparations and reached to 64% after sequential digestion. The zeta potential of the phytosterol nanoparticles was higher compared to that of crude phytosterols in the micellar phase; indicating higher stability. The findings of this study support the use of NSA to produce nanoparticles of reduced crystallinity to improve the bioaccessibility of the lipophilic bioactive compounds. Practical Applications This novel process can decrease the size and crystallinity of phytosterols and thus improve phytosterols’ bioavailability. It is a blueprint to apply to other water insoluble food bioactives. This novel approach may (i) improve the health benefits of water‐insoluble bioactives; (ii) enable food manufacturers to add water‐insoluble bioactives into low‐ and high‐fat foods to produce health‐promoting foods; and (iii) enhance the cost‐benefit ratio of water insoluble bioactives.

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“…Diferentes materiais podem ser utilizados para a produção de aerogéis como sílica (SOLEIMANI DORCHEH;ABBASI, 2008), polissacarídeos (MEHLING et al, 2009SMIRNOVA, 2011;CIFTCI, 2016a), poliamidas (LEVENTIS et al, 2011), entre outros.…”

Section: Matrizes Estruturadas -Aerogéisunclassified

Desenvolvimento de aerogéis baseados em amidos para a impregnação de óleo de café verde

Gomez¹,

Eugenia²

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O objetivo deste trabalho consistiu-se no desenvolvimento de um método para a produção de aerogéis de amido para a impregnação de óleo de café verde. Para atingir este objetivo foram estabelecidas três etapas: (1) desenvolvimento de um método de secagem supercrítica usando misturas de dióxido carbono supercrítico (CO2-sc) e etanol (EtOH); (2) fabricação de aerogéis na presença de CO2 e (3) impregnação supercrítica de extrato de óleo de café verde nos aerogéis de amido produzidos. Os aerogéis produzidos na primeira e segunda etapa foram caracterizados por adsorção-dessorção de nitrogênio a baixa temperatura (BET e BJH), microscopia eletrônica de varredura (MEV), e por difração de Raio-X para conhecer seu padrão cristalino e cristalinidade. A metodologia de secagem desenvolvida durante o presente trabalho permitiu obter resultados bastante positivos dado que os materiais (monólitos) exibiram áreas superficiais de 95 m 2 /g que estão de acordo com os melhores materiais descritos na literatura. Por outro lado, esta metodologia (200 bar e 40°C utilizando 2 ml/min de CO2 com 11% de etanol) permitiu uma redução significativa do tempo e secagem (de 24 h para 6 h). No que diz respeito à fabricação dos aerogéis na presença de CO2 foram testadas diferentes condições para melhorar as caraterísticas dos materiais anteriormente descritos.Neste caso, a estratégia passou pelo desenvolvimento de partículas de aerogel em vez de monólitos, avaliando o impacto da quantidade de amido no sol e da temperatura de gelatinização nas caraterísticas físico-químicas dos materiais. Os resultados demonstraram que os melhores materiais exibiram áreas superficiais de 185 m 2 /g, sendo obtidos com 10% de amido a 40° C. Por outro lado, verificou-se igualmente que o aumento da temperatura era responsável pela diminuição do domínio cristalino. No entanto, na presença de CO2 este efeito de diminuição não foi tão extenso como na sua ausência. O último ponto do presente trabalho consistiu na impregnação dos matérias obtidos de modo a avaliar a sua aplicabilidade como matriz de impregnação para moléculas de interesse alimentar. Neste estudo foram utilizados os monólitos obtidos na primeira etapa como matriz de impregnação de óleo de café verde em condições supercríticas (300 bar e 40°C). Os resultados obtidos demostraram uma eficiência de impregnação de 39 mg de óleo /100 mg de monólito em 12h. O presente trabalho demonstrou ser possível desenvolver uma nova metodologia de secagem de aerogéis sem etapa de troca de solvente e com uma redução apreciável do tempo de secagem. Por outro lado, foi possível obter partículas de aerogéis com caraterísticas bastante interessante para a impregnação de moléculas de interesse alimentar. Por fim este trabalho apresenta ótimas perspectivas para o desenvolvimento de um processo integrado para a fabricação de aerogéis e impregnação dos mesmos em CO2 supercrítico, demostrando boas perspectivas para o desenvolvimento de materiais biocompatíveis para aplicações nas indústrias alimentar, dermatológica ou mesmo farmacêutica....

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Formation of nanoporous aerogels from wheat starch

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Design, synthesis of novel starch derivative bearing 1,2,3-triazolium and pyridinium and evaluation of its antifungal activity

Design, synthesis of novel starch derivative bearing 1,2,3-triazolium and pyridinium and evaluation of its antifungal activity

In Vitro Bioaccessibility of Low‐Crystallinity Phytosterol Nanoparticles Generated Using Nanoporous Starch Bioaerogels

Desenvolvimento de aerogéis baseados em amidos para a impregnação de óleo de café verde

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