Diplomová práce je zaměřena na přípravu emulzních gelů z Pickeringových emulzí stabilizovaných dvěma typy částic, a to nanokrystalickou celulózou (CNC) a kaseinátem sodným (CAS). Teoretická část se zabývá obecnými charakteristikami emulzí, jejich vlastnostmi a přípravou. Dále zpracovává tematiku stabilizujících částic, jejich fyzikálně-chemických vlastností a využití. V poslední kapitole je přiblížena problematika přípravy a použití emulzních gelů (oleogelů). Praktická část práce je věnována přípravě CNC a CAS disperzí následně využitých k formulaci emulzí a oleogelů, jejichž dispergovanou fázi tvoří hexadekan a olivový olej. Připravené emulze byly charakterizovány pomocí měření velikosti a distribuce emulzních kapek, mikroskopií, a sledováním jejich dlouhodobé stability. U výsledných oleogelů pak bylo analyzováno množství uvolněného oleje a byly stanoveny jejich viskoelastické vlastnosti.
Annotation in English
The diploma thesis is focused on the preparation of emulsion gels based on Pickering emulsions stabilized with two types of particles, namely nanocrystalline cellulose (CNC) and sodium caseinate (CAS). The theoretical part of the work concentrates on the emulsions, their properties and preparation, and introduces also stabilizing particles, their physico-chemical properties and applications. In the last section, the preparation and principal characteristics of emulsion gels (oleogels) are presented. The experimental part of the thesis describes preparation of CNC and CAS dispersions, which are subsequently used for the formulation of emulsions and oleogels with dispersed phase consisting of hexadecane and olive oil. The emulsions are then characterized by measuring size and distribution of their emulsion droplets, microscopy, and by monitoring their long-term stability. The resulting oleogels are analysed for the amount of oil released, and their viscoelastic properties are determined.
Diplomová práce je zaměřena na přípravu emulzních gelů z Pickeringových emulzí stabilizovaných dvěma typy částic, a to nanokrystalickou celulózou (CNC) a kaseinátem sodným (CAS). Teoretická část se zabývá obecnými charakteristikami emulzí, jejich vlastnostmi a přípravou. Dále zpracovává tematiku stabilizujících částic, jejich fyzikálně-chemických vlastností a využití. V poslední kapitole je přiblížena problematika přípravy a použití emulzních gelů (oleogelů). Praktická část práce je věnována přípravě CNC a CAS disperzí následně využitých k formulaci emulzí a oleogelů, jejichž dispergovanou fázi tvoří hexadekan a olivový olej. Připravené emulze byly charakterizovány pomocí měření velikosti a distribuce emulzních kapek, mikroskopií, a sledováním jejich dlouhodobé stability. U výsledných oleogelů pak bylo analyzováno množství uvolněného oleje a byly stanoveny jejich viskoelastické vlastnosti.
Annotation in English
The diploma thesis is focused on the preparation of emulsion gels based on Pickering emulsions stabilized with two types of particles, namely nanocrystalline cellulose (CNC) and sodium caseinate (CAS). The theoretical part of the work concentrates on the emulsions, their properties and preparation, and introduces also stabilizing particles, their physico-chemical properties and applications. In the last section, the preparation and principal characteristics of emulsion gels (oleogels) are presented. The experimental part of the thesis describes preparation of CNC and CAS dispersions, which are subsequently used for the formulation of emulsions and oleogels with dispersed phase consisting of hexadecane and olive oil. The emulsions are then characterized by measuring size and distribution of their emulsion droplets, microscopy, and by monitoring their long-term stability. The resulting oleogels are analysed for the amount of oil released, and their viscoelastic properties are determined.
V teoretické části zpracujete literární rešerši na zadané téma. Věnujte se možnostem přípravy emulzních gelů stabilizovaných nanocelulózovámi částicemi (CNC) v kombinaci s kaseinátem sodným (CAS). Teoreticky popište mechanismy stabilizace prostřednictvím interakcí mezi oběma těmito polymery a věnujte se i metodám vhodným pro charakterizaci připravených systémů.
II. Praktická část
V praktické části nalezněte vhodnou formulaci, která povede k přípravě emulzních gelů na bázi CNC a CAS s obsahem rostlinných olejů. Připravte modelové emulzní systémy, stanovte vliv poměru částic CAS:CNC, pH disperzní fáze a poměru vodné a olejové fáze v základní emulzi na vlastnosti výsledných gelů. Emulze a gely charakterizujte pomocí relevantních analytických technik a u gelů vzniklých vysušením emulzí stanovte jejich mechanické vlastnosti, re-dispergovatelnost ve vodném prostředí a kinetiku uvolňování olejové fáze. Získané výsledky zpracujte, přehledně uspořádejte a diskutujte.
Research Plan
I. Teoretická část
V teoretické části zpracujete literární rešerši na zadané téma. Věnujte se možnostem přípravy emulzních gelů stabilizovaných nanocelulózovámi částicemi (CNC) v kombinaci s kaseinátem sodným (CAS). Teoreticky popište mechanismy stabilizace prostřednictvím interakcí mezi oběma těmito polymery a věnujte se i metodám vhodným pro charakterizaci připravených systémů.
II. Praktická část
V praktické části nalezněte vhodnou formulaci, která povede k přípravě emulzních gelů na bázi CNC a CAS s obsahem rostlinných olejů. Připravte modelové emulzní systémy, stanovte vliv poměru částic CAS:CNC, pH disperzní fáze a poměru vodné a olejové fáze v základní emulzi na vlastnosti výsledných gelů. Emulze a gely charakterizujte pomocí relevantních analytických technik a u gelů vzniklých vysušením emulzí stanovte jejich mechanické vlastnosti, re-dispergovatelnost ve vodném prostředí a kinetiku uvolňování olejové fáze. Získané výsledky zpracujte, přehledně uspořádejte a diskutujte.
Recommended resources
1. Bouyer, E. et al. Proteins, polysaccharides, and their complexes used as stabilizers for emulsions: Alternatives to synthetic surfactants in the pharmaceutical field? International journal of pharmaceutics, 2012. 436, 359-378.
2. Liu, Fu et al. Pickering high internal phase emulsions stabilized by protein-covered cellulose nanocrystals. Food hydrocolloids, 2018. 82, 96-105.
3. Hu, Zhen et al. Dried and re-dispersible cellulose nanocrystal Pickering emulsions. ACS macro letters, 2016. 5, 185-189.
4. Hu, Zhen et al. Synergistic stabilization of emulsions and emulsion gels with water-soluble polymers and cellulose nanocrystals. ACS sustainable chemistry & engineering, 2015. 3, 1023-1031.
Recommended resources
1. Bouyer, E. et al. Proteins, polysaccharides, and their complexes used as stabilizers for emulsions: Alternatives to synthetic surfactants in the pharmaceutical field? International journal of pharmaceutics, 2012. 436, 359-378.
2. Liu, Fu et al. Pickering high internal phase emulsions stabilized by protein-covered cellulose nanocrystals. Food hydrocolloids, 2018. 82, 96-105.
3. Hu, Zhen et al. Dried and re-dispersible cellulose nanocrystal Pickering emulsions. ACS macro letters, 2016. 5, 185-189.
4. Hu, Zhen et al. Synergistic stabilization of emulsions and emulsion gels with water-soluble polymers and cellulose nanocrystals. ACS sustainable chemistry & engineering, 2015. 3, 1023-1031.
Enclosed appendices
-
Appendices bound in thesis
illustrations, graphs, schemes, tables
Taken from the library
No
Full text of the thesis
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
Student představil komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: A - výborně, hodnocení oponenta: A - výborně). V rámci posudků byly studentovi položeny následující dotazy oponenta a vedoucího: Ing. Eva Korábková - 1. V praktické části diplomové práce jste používala jako olejovou fázi hexadekan a olivový olej. Proč byly zvoleny právě tyto dva typy olejů? ZODPOVĚZEN ZCELA
Poté byla vedena diskuze o diplomové práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy: doc. Ing. Rahula Janiš, CSc. - Z hlediska čeho je důležitá stabilita emulze? Proč se emulze na pokožce rozpadne? ZODPOVĚZEN ZCELA. Ing. Jana Sedlaříková, Ph.D. - Jak jste měřila mezipovrchové napětí? Jakou jinou metodou lze měřit mezipovrchové napětí? ZODPOVĚZEN ZCELA.