Bildungskinetik, rheologische Eigenschaften und induzierter struktureller Abbau von biofunktionalen Hüllschichten und Mikrokapseln

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Das Forschungsprojekt beschäftigt sich im Rahmen des neu beantragten AIF-DFG-Clusters „Biofunktionale Wirkstoffe aus Multikapselsystemen“ mit der Untersuchung von speziellen Kern-Schale-Partikeln, die im Bereich der Nahrungsmittelindustrie für den Schutz und den Transport von empfindlichen Lebensmittelinhaltsstoffen eingesetzt werden. Die Stabilität der Kapseln, die dosierte Freisetzung von Stoffen und die biologische Aktivität werden häufig durch die Grenzflächenstrukturen der suspendierten Partikel bestimmt. Besonders gute Transporteigenschaften und hohe Kapselstabilitäten ergeben sich, wenn die Hüllen aus vernetzten Wandmaterialien bestehen. Die neu geplanten Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit der Bildungskinetik, der Strukturanalyse und der Dynamik der die Kapseln umgebenden Hüllschichten. Im Rahmen der vorgesehenen Experimente sollen die mechanischen und elektrischen Eigenschaften, die Größenverteilungen, Aggregatbildungen und die Deformierbarkeiten der Mikrokapseln systematisch untersucht werden. Weitere Schwerpunkte betreffen die gezielte Auflösung der Kapselhüllen und die Freisetzung der Inhaltsstoffe, die durch Änderungen der chemischen Umgebung verursacht werden (Depolymerisation unter Magen- und Darmbedingungen). Bei diesen Experimenten werden unterschiedliche pH-Werte eingestellt, Elektrolytkonzentrationen variiert oder spezifische Enzyme zugesetzt, die die Zerstörung der Kapselwände initiieren.