KRAMTOMOS FORMOS PREPARATO MODELIAVIMAS IR KOKYBĖS VERTINIMAS

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

GRETA JAKUBAITYTĖ

KRAMTOMOS FORMOS PREPARATO

MODELIAVIMAS IR KOKYBĖS VERTINIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovė

Doc. dr. Giedrė Kasparavičienė

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanas prof. Vitalis Briedis

Data

KRAMTOMOS FORMOS PREPARATO

MODELIAVIMAS IR KOKYBĖS VERTINIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovė

Doc. dr. Giedrė Kasparavičienė

Recenzentas Darbą atliko

Magistrantė Greta Jakubaitytė Data Data

T

URINYS

1.1. Kramtomos formos preparatai ...11

1.2. Kramtomos formos preparatų privalumai ir trūkumai ...11

1.3. Želatina ir cukrūs ...12

1.4. Guminukų sudėtys ...14

1.5. Pagalbinės medžiagos ...16

1.6. Guminukų pakuotės ir laikymas ...18

1.7. Didžiausios guminukų kokybės problemos ...18

2. TYRIMŲ METODOLOGIJA ...20

2.1. Tyrimo objektas ...20

2.2 Tyrime naudojamos medžiagos ...20

2.3. Tyrimo metu naudojama įranga ...21

2.4. Tyrimo metodai ...21

2.4.1. Guminukų technologija ...21

2.4.2. Sudėties modeliavimo ir optimizavimo metodika ...21

2.4.3. Kalcio karbonato kiekio nustatymas ...22

2.4.4. Juslinių savybių tyrimo metodika ...22

2.4.5. Tekstūros analizės metodika ...22

2.4.6. Masės vienodumas ...24

2.4.7. Drėgmės kiekis ...24

2.4.8. Suirimas ...25

2.4.9. Statistinės analizės metodika ...25

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ...26

3.1. Sudėties modeliavimas ir optimizavimas ...26

3.2. Eksperimentinių guminukų sudėčių gamyba ir vertinimas ...29

3.3. Juslinių savybių tyrimas ...31

3.5. Sudedamųjų dalių įtaka kramtomos formos kokybei ...36

4. IŠVADOS ...37

5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ...38

6. LITERATŪROS ŠALTINIAI ...39

SANTRAUKA

G. Jakubaitytė. Magistro baigiamasis darbas „Kramtomos formos preparato modeliavimas ir kokybės vertinimas“/ mokslinė vadovė doc. dr. G. Kasparavičienė; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Medicinos akademijos, Farmacijos fakulteto, Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedra. – Kaunas.

Tyrimo tikslas: pasirinkti optimalią sudėtį, tyrimo metodiką ir technologiją kramtomos formos preparato modeliavimui ir kokybės vertinimui. Tyrimo uždaviniai: 1) Remiantis mokslinės literatūros analize, parinkti sudedamąsias medžiagas pusiau kietos kramtomos formos gamybai; 2) Optimizuoti sudėtį, naudojant matematinio modeliavimo metodą; 3) Pritaikyti kokybės vertinimo rodiklius: kietumą, suirimo laiką, drėgmės kiekį ir kitus; 4) Įvertinti sudedamųjų dalių įtaką kramtomos formos kokybei.

Metodai: guminukai gaminami liejimo būdu, sudėtis optimizuojama Design-Expert 6.0 programa ir juslinių savybių tyrimu, taikant anketinę apklausą.

Rezultatai: Atlikus 13 sumodeliuotų pagrindų sudėčių tekstūros analizę, buvo apskaičiuota optimali sudėtis: 4,3g želatinos, 35,7 ml vandens, 6,3g agavos sirupo. Pagal juslinių savybių gautus rezultatus galima daryti išvadą, jog acai uogų ekstraktas turėjo įtakos guminuko spalvai , išvaizdai , kvapui bei skoniui, tačiau kietumui įtakos neturėjo. Pastebėta, jog guminukai po 2 savaičių prarado 43,76 % drėgmės, jų masė sumažėjo 21,06g. Suirimo laikas buvo - 2 min.

Išvados: atlikus literatūros analizę kramtomos formos gamybai parinktos medžiagos: pagrindui – želatina ir agavos sirupas, veikliosios medžiagos – kalcio karbonatas ir vitaminas D3. Naudojant Design-Expert 6.0 kompiuterinę programą paviršiaus atsako modelį kramtomos formos – guminuko sudėtis buvo optimizuota. Atlikus tekstūros parametrų - kietumo, stiprumo ir tvirtumo tyrimus, nustatyta priklausomybė nuo želatinos kiekio. Siekiant įvertinti agavos sirupo įtaką, jis buvo pakeistas ksilitoliu ir cukraus sirupu. Guminukų tekstūros parametrai buvo panašūs, todėl galima daryti išvadą, jog skirtingų rūšių cukrūs, guminukų tekstūrai įtakos neturi. Pagaminta eksperimentinė serija guminukų su kalcio karbonatu ir vitaminu D3. Atlikus guminukų kokybės parametrų vertinimą, nustatyta, kad masės vienodumo ir kalcio karbonato kiekio tyrimų rezultatai atitinka reikalavimus. Drėgmės kiekio tyrimo metu, nustatyta, kad guminukai praranda 43,76% drėgmės, todėl būtina koreguoti drėgmę išlaikančių medžiagų kiekį.

SUMMARY

G.Jakubaitytė.Master‘sthesis„Chewing shaped product modeling and quality assessment“/ scientific manager doc. dr. G. Kasparavičienė; Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Faculty of Pharmacy, Department of Drug Technology and Social Pharmacy. - Kaunas.

Aim of the thesis : select the optimal composition of the study methodology and technology for the preparation of chewing shape modeling and quality assessment. Thesis objectives : 1)based on the analysis of scientific literature, to choose the ingredients of semi-solid form of chewing production; 2) To optimizme the composition, using mathematical modeling; 3) Apply quality assessment indicators: hardness, disintegration time, moisture content and other; 4) Rate ingredients influence the form of chewing quality.

Methods:after 13 simulated framework compositions texture analysis was calculated for the optimal composition: 4,3g of gelatin, 35.7g of water, 6,3g agave syrup. According to the organoleptic properties of the obtained results it can be concluded that the acai berry extract had an impact gum color, appearance, smell and taste, but did not affect the hardness.It was noticed that after 2 weeks Gum lost 43,76% of moisture, weight decreased 21,06g. Disintegration time - 2 minutes.

Results: analysis of the literature mold manufacturing chewing selected materials: base - gelatine and agave syrup, the active substance - calcium carbonate and vitamin D3. Using Design-Expert 6.0 software program response surface model chewable form - gum composition has been optimized. The texture parameters - hardness, strength and firmness tests determined dependent on the amount of gelatin. To assess the influence of agave syrup, it was replaced by xylitol and sugar syrup. Gum texture parameters were similar, so it can be concluded that the different types of sugars, gummy texture is not affected. It made a series of experimental gum with calcium carbonate and vitamin D3.The gum quality parameters of the evaluation showed that the mass uniformity and calcium carbonate tests give a satisfactory result. The moisture content of the investigation, it was found that 43,76% gum lose moisture, so it is necessary to adjust humectants bunches.

PADĖKA

Noriu nuoširdžiai padėkoti Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedros darbuotojams ir magistrinio darbo vadovei, doc. dr. G. Kasparavičienei, kuri dvejus studijų metus padėjo kryptingai gilinti žinias ruošiant baigiamąjį magistrinį darbą, skatino naudingomis

SANTRUMPOS

ºC laipsniai Celsijaus

EDTA etilendiamintetraacto rūgštis

g gramas min minutės ml mililitrai pav paveikslas proc procentai TV tarptautiniai vienetai vit vitaminas

ĮVADAS

XXI amžiuje žmonės turi vis daugiau galimybių rinktis, ne tik kaip gyventi, tačiau kaip ir ką vartoti. Šiuolaikinėje visuomenėje egzistuoja pasirinkimo laisvė, todėl patys galime nuspręsti kaip gydytis ir ką vartoti. Į pagalbą skuba vaistininkai bei vaistų gamintojai, siūlydami platų asortimentą įvairių maisto papildų, vitaminų, vaistažolių ir kitokio gėrio. Tikriausiai dažnam vaistinėje nuo spalvotų dėžučių ir pavadinimų raibsta akyse, o išsirinkti efektyvų , nebrangų ir naudingą produktą nėra taip lengva [1].

Maisto papildai skirti padidinti gaunamų maisto medžiagų kiekiui organizme. Maisto papildus galima skirstyti ne tik pagal jų poreikį, bet ir pagal jų formą. Dažniausiai naudojamos tabletės, kapsulės, guminukai, rečiau kramtomos tabletės bei sirupai. Pagal poreikį maisto papildai gali būti skirstomi į tokias grupes: akims, antioksidantai, širdžiai, imunitetui stiprinti, nervų sistemai ir atminčiai, kaulams, sąnariams, lieknėjimui, tonizuojantys, odai, plaukams, nagams, sportui, atskiroms lytims.

Guminukai gaminami jau šimtmetį, tai – kramtomi, želatinos pagrindu ruošiami įvairaus skonio bei formos preparatai. Ši forma vis labiau populiarėja, ne tik Lietuvoje , bet ir visame pasaulyje. Remiantis „IBISWorld“ pateikiama informacija, 2016 m. multivitamininiams guminukams teko 7,5 proc. visos 6 mlrd. JAV dolerių (5,67 mlrd. eurų) vertės JAV multivitaminų rinkos [1].

Guminukai su vitaminais skiriami vaikams, kaip puikus būdas įtikinti ir skatinti juos vartoti vitaminus. Tai patrauklūs, skaniai kvepiantys bei turintys malonų skonį preparatai. Daugelis šiuolaikinių tėvų savo vaikams renka būtent šią formą vitaminų, nes taip lengva privilioti vaikus, sukramtyti meškiuko, žuvytės ar kitokios formos guminuką. Tačiau, ne tik vaikai mėgaujasi šia puikia forma. Suaugusieji, vis dažniau pabrėžia , jog tai puiki alternatyva tabletėms, kurių ir taip daug suvartoja, ypač senyvo amžiaus žmonės. Todėl šio darbo tikslas – sumodeliuoti optimalios sudėties kramtomos formos preparatus - guminukus, kurie būtų patrauklūs ne tik savo išvaizda, skoniu, bet ir būtų priimtini vartotojui.

TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas - pasirinkti optimalią sudėtį, tyrimo metodiką ir technologiją kramtomos formos preparato modeliavimui ir kokybės vertinimui.

Uždaviniai:

1. Remiantis mokslinės literatūros analize, parinkti sudedamąsias medžiagas pusiau kietos kramtomos formos gamybai.

2. Optimizuoti sudėtį, naudojant matematinio modeliavimo metodą.

3. Pritaikyti kokybės vertinimo rodiklius: tekstūrą, suirimo laiką, drėgmės kiekį ir juslines savybes.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1 Kramtomos formos preparatai

Kramtomos formos preparatai yra kieta arba pusiau kieta vaisto forma. Dažniausiai tai kramtomosios tabletės. Jas reikia kramtyti prieš praryjant. Jos skirtos kūdikiams, vaikams ir žmonėms, kuriems sunku praryti tabletę. Kramtoma vaisto forma yra patogi alternatyva kitoms vaistų formoms. Vartotojai turi didesnę pasirinkimo laisvę, kokios formos preparatą vartoti. Todėl , vis dažniau galima pastebėti, jog pacientai renkasi kuo paprastesnę ir lengvai naudojamą maisto papildo formą. Kramtoma forma gali būti ne tik tabletės , bet ir vitamininiai guminukai, kurie labai patinka mažiesiems vartotojams [1].

1pav. Žvaigždutės formos guminukų pavizdys[1]

1.2 Kramtomos formos preparatų privalumai ir trūkumai

Kramtoma forma turi daug privalumų. Vienas iš jų ir tikriausiai pagrindinis, kad šios formos preparatų nereikia užgerti vandeniu. Tai reiškia , kad ji gali būti vartojama bet kuriuo laiku ir bet kurioje vietoje. Tai labai svarbu žmonėms, turintiems disfagiją (rijimo sutrikimą), ezofagitą (stemplės uždegimą) [2] . Kadangi , daugelis vaistų ir maisto papildų yra įvairių farmacinių formų, todėl kartais yra sunku juos vartoti. Dauguma tablečių yra didelės, apvalios, jas sunku nuryti. Todėl kramtomos tabletės ar guminukai tampa alternatyva, žmonėms , kurie turi rijimo bei stemplės sutrikimų. Taip pat ši vaisto forma yra gerai absorbuojama. Dar burnoje sukramčius tabletę ar guminuką, prasideda absorbcija, vaistas greičiau skaidomas , didėja terapinis poveikis. Šios formos

vartotojų grupėse, nes dauguma vaikų nenoriai geria skystąsias vaistų formas. Taip pat tai patogesnė vartoti forma , nei injekciniai vaistai, pavartojus nereikia jausti diskomforto ar skausmo. Pavyzdžiui daug antacidinių tablečių gaminamos kaip kramtomos tabletės, nes: antacidinės medžiagos yra daug ir tabletės nesukramčius, ją sunku praryti; antacidų aktyvumas priklauso nuo jų dalelių dydžio. Jei tabletė sukramtoma prieš praryjant, geriau neutralizuojamas skrandžio turinys, vartojant tą pačią antacido dozę [3].

Tačiau ši vaisto forma turi ir trūkumų. Tokia forma galima gaminti tik malonaus skonio preparatus, kadangi šią vaisto formą reikia kramtyti. Lyginant su skysta vaisto forma, bioprieinamumas bei absorbcija yra mažesnė. Taip, pat iškyla problema , žmonėms kuriems sunku kramtyti, todėl jie geriau renkasi skystą vaisto formą [2]. Trūkumas ir tas, jog guminukai ar kramtomos tabletės skiriamos dažniausiai nuo trijų metų amžiaus, kai vaikas jau moka sukramtyti, mažesnieji vartoti negali. Taip pat į guminukų sudėtį yra sunku įtraukti daug maisto medžiagų, todėl dažniausiai jie pasižymi nedideliu kiekiu maistinių medžiagų. Pavyzdžiui, mikroelementas geležis yra retai randama guminukų sudėtyje.

1.3 Želatina ir cukrūs

Dažniausiai į guminukų sudėtį įeina želatina, cukrus arba sacharozė, vanduo , gliukozė, dažikliai, kvapiosios medžiagos, rūgštingumą reguliuojančios medžiagos, vitaminai, mineralai, dažikliai, skonį suteikiančios medžiagos [2].

Želatina – skaidri, kieta, beveik beskonė medžiaga, išgaunama iš kolageno gyvulių kauluose. Gyvulinės kilmės baltymas naudojamas kulinarijoje, farmacijoje ir kosmetikos pramonėje. Želatina gali įeiti į maisto papildų sudėtį. Taip pat naudojama kaip pagrindas guminukų gamyboje. Didžiąją želatinos dalį sudaro glicinas ir prolinas – aminorūgštys, naudojamos kolageno gamyboje. Glicinas, esantis želatinoje, padeda ramiai miegoti naktį. Įvairūs tyrimai parodė, kad prieš miegą vartojamas glicinas, gerina miego kokybę ir neturi jokių šalutinių poveikių. Glicinas yra slopinantis neuromediatorius, nes sumažina nerimo jausmą.[4]

Želatinos koncentracija , kaip ir temperatūra yra labai svarbi norint išlaikyti guminuko struktūrą. Želatina klasifikuojama į du tipus: tai A tipo (kiaulių) ir B tipo (jaučių) želatina. Abu tipai gali būti naudojami guminukų gamyboje[2,5].

Želatina yra ne vienintelis produktas guminuko pagrindui. Taip pat gali būti naudojamas ir krakmolas, kuris yra be gyvūninės kilmės šalutinių produktų [6,7].

Pektinai – yra sudėtingi cukraus ir rūgšties junginiai, randami augalų ląstelių sienelėse. Jie naudojami kaip gelį sudarančios medžiagos. Taip pat pektinai guminukams suteikią puikų skonį [8]. Guminuko kietumas gali priklausyti nuo cukraus rūšies bei kiekio, todėl gamyboje naudojami tokie cukrūs:

1. Cukrus – ši medžiaga sudaro didžiausią dalį visos guminuko sudėties. Gali būti naudojama sacharozė, kuri sudaro apie 40-50 % guminuko sudėties. Ji teikia saldumo, švelnumo bei padeda išlaikyti drėgmę, o tai labai reikalinga norint gauti stabilią produkto struktūrą.

2. Kukurūzų sirupas – yra aukštos kokybės ingredientas, kuris neleidžia cukrui kristalizuotis. Šis sirupas ruošiamas iš kukurūzų krakmolo, siekiant gauti cukrų. Kukurūzų sirupas turi švelnią spalvą, kuri yra išsaugoma gaminant guminuką. Saldumas šiek tiek skiriasi nuo sacharozės saldumo.

3. Dekstrozės sirupas – gali būti naudojamas kaip drėgmę palaikanti medžiaga bei puiki guminuko sudedamoji dalis. Jis susideda iš 91,5% sausos dekstrozės ir 8,5% vandens. Dekstrozės sirupas pagal laikymo sąlygas, temperatūrą, mikrobų kontrolę yra brangesnė medžiaga nei kukurūzų sirupas.

4. Fruktozė – gali būti naudojama kartu su kukurūzų sirupu, siekiant pagerinti guminuko tekstūrą. Naudojant per daug šios medžiagos guminukas gali būti per kietas[4].

5. Agavos sirupas – yra gaminamas iš mėlynųjų agavų šerdžių, pasižymi žemu glikeminiu indeksu. Agava - augalas, kurio 85% sudaro fruktozė. Sirupas yra maždaug 50% saldesnis nei sacharozė.

Be šių cukrų gali būti naudojami ir ksilitolis, manitolis, gliukozė, maltozė. Jie savo savybėmis yra panašūs į kitus sirupus [9,10].

1.4 Guminukų sudėtys

Vitiron Kids Fruit – gliukozės sirupas, cukrus, vanduo, želatina, L-askorbo rūgštis, rūgštingumą reguliuojanti medžiaga citrinų rūgštis, apelsinų koncentratas, nikotinamidas, kvapiosios medžiagos, cinko sulfatas, glajinė medžiaga karnauba vaškas, dažiklis paprikų ekstraktas, natrio selenitas, D- biotinas.

Apovit Smart Kids Omega- 3 – saldikliai: ksilitolis, sorbitolis; želatina (gyvūninės kilmės);tirštiklisgumiarabikas; natūrali citrinų kvapioji medžiaga; išgrynintas vanduo; dažiklis beta- karotinas; D-alfa-tokoferolis; retinilopalmitatas; tokoferolių mišiniai; cholekalciferolis.

Pandukai – sacharozė, gliukozė, vanduo, vitaminas C, citrusinių vaisių pektinas, natrio citratas( rūgštingumą reguliuojanti medžiaga), citrinų rūgštis (rūgštingumą reguliuojanti medžiaga), beta karotinas (dažiklis), erškėtuogių vaisių ekstraktas, kvapioji medžiaga.

Marsiečiai guminukai – gliukozės sirupas, sacharozė, želatina, vanduo, rūgštingumą reguliuojanti medžiaga citrinų rūgštis, L- askorbo rūgštis (vit.C), cinko citratas, braškių aromato kvapioji medžiaga, dažikliai: karminas(braškių skonis), augalinės anglys(vyšn. sk.), nikotinamidas, augalinis aliejus (rapsų),glajinės medžiagos: bičių vaškas, karnauba vaškas.

Meškis – gliukozės sirupas, kalcio ortofosfatas, cukrus, vanduo, želatina, drėgmę išlaikanti medžiaga sorbitolis, kvapioji medžiaga vanilinas, rūgštingumą reguliuojančios medžiagos citrinų rūgštis ir obuolių rūgštis, trigliceridai, glajinė medžiaga karnauba vaškas, saulėgrąžų aliejus, cholekalciferolis.

Dažniausiai į guminukų sudėtį įeina šie vitaminai ir mineralai:

1. Kalcis – kaulams ir dantims stiprinti, imuninei sistemai, širdies ritmo reguliavimui, nerviniam impulsui perduoti, kraujo krešėjimui, metabolizmo procesams[11].

2. Vitaminas D3 (cholekalciferolis) – svarbus kalcio apykaitos procesuose, reguliuoja svarbiausius ląstelės gyvavimo procesus, gerina emocinę būklę ir bendrą organizmo atsparumą.

3. Vitaminas K (fitomenadionas) – stabdo kraujavimą, žaizdų gijimą, būtinas normaliai inkstų veiklai, kartu su vitaminu D dalyvauja kaulų atsinaujinimo procesuose, dalyvauja organizmo regeneracijos procesuose, didina atsparumą infekcijos augimui.

4. Vitaminas B3 (nikotinamidas) – kartu su kitais B grupės vitaminais dalyvauja energijos gamyboje, skrandžio rūgšties sintezėje, reikalingas toksinams iš organizmo šalinti, hormonų sintezei, nervų sistemos veiklai.

5. Vitaminas B5 (kalcio D-pantotenatas) – antioksidantas, dalyvaujantis baltymų, angliavandenių ir riebalų skaidyme, svarbus augimui, dauginimuisi, dalyvauja hemoglobino ir hormonų sintezėje, mažina „blogojo“ cholesterolio kiekį kraujyje, dalyvauja organizmo detoksikacijoje, skatina žaizdų gijimą, reikalingas sveikų plaukų augimui.

6. Vitaminas B12(ciankobalaminas) – aktyvina folio rūgštį, reguliuoja maisto energijos kaupimą raumenų audiniuose ir kraujodarą,mažina cholesterolio koncentraciją kraujo plazmoje, yra svarbus nervų sistemai.

7. Vitaminas C (L-askorbo rūgštis) - stiprina kraujagysles, padeda iš organizmo pašalinti sunkiuosius metalus, dalyvauja cholesterolio skaidyme, gali būti naudingas kai kurių vėžio formų prevencijai ir gydymui, apsaugodamas sveikas ląsteles nuo laisvųjų radikalų poveikio ir vėžinių ląstelių plitimo, yra svarbus medžiagų apykaitai, stiprina organizmo atsparumą infekcijoms, skatina žaizdų gijimą, padeda organizmui įsisavinti geležį

8. Folio rūgštis - būtina organizmo augimui ir vystymuisi, naujų ląstelių susidarymui, DNR gamybai, baltymų apykaitai, nukleino rūgščių sintezei.

9. Vitaminas E (D-alfa-tokoferilacetatas) - svarbus antioksidantas, saugo kūno ląsteles nuo laisvųjų radikalų žalingo poveikio, lėtina senėjimo procesus, skatina organizmo audinių atsinaujinimą, skatina gyti žaizdas, stiprina organizmo imunitetą, gali apsaugoti nuo kenksmingo ultravioletinių spindulių poveikio.

10. Biotinas - svarbus angliavandenių sintezei, riebalų rūgščių sintezei, aminorūgšties leucino apykaitai, reguliuoja prakaito liaukų veiklą, reikalingas sveikiems plaukams, odai, kraujo gamybai.

11.Cinkas - dalyvauja hormonų gamyboje, reikalingas žaizdų gijimui ir kovai su infekcijomis, dalyvauja vitamino A apykaitoje, jis yra būtinas kaulinio audinio formavimuisi, bei skonio jutimui [12,13].

1.5 Pagalbinės medžiagos

Dažikliai

Tam , kad guminukas atrodytų patrauklus ir spalvingas, reikia įdėti tam tikrų dažiklių. Dažikliai gali būti natūralūs ir sintetiniai.

Natūralūs dažikliai:

1. Burokėlių (raudona spalva) gaunama iš raudonųjų burokėlių. Medžiaga gerai tirpi vandenyje suteikia intensyvią raudoną spalvą. Tačiau yra trumpo galiojimo laiko ir riboto stabilumo šviesai bei šilumai (E162).

2. Karamelė (nuo geltonos iki tamsiai rudos spalvos) yra plačiausiai vartojama pasaulyje. Karamelės spalva plačiau žinoma kaip deginto cukraus spalva (E150).

3. Paprika (oranžinė, raudona spalva) gaunama iš saldžiųjų raudonųjų pipirų. Tai populiarus ingredientas maisto pramonėje. Ekstrakte yra du karotinoidų pigmentai kapsantinas ir kapsorubinas, kurie ir suteikią norimą atspalvį priklausomai nuo koncentracijos (E160).

4. Acai uogų ekstraktas (violetinė, rausva) gaunamas iš aliejinės kopūstpalmės vaisių. Tai puikus antioksidantas.

5. Karotenas (oranžinė spalva) gaunamas iš įvairių tipų daržovių šaltinių (E160).

6. Augalinė anglis (juoda, pilka spalva) yra labai stabilus pigmentas tiek šviesos , tiek drėgmės atžvilgiu (E153).

7. Špinatų, dilgėlių ir ciberžolės ekstraktai (žalia, geltona spalva). 8. Mėlynųjų vynuogių ekstraktas (violetinė spalva)[4,14]. Sintetiniai dažikliai:

1. Chinolinas (geltona spalva) 2. Indigokarminas (mėlyna spalva) 3. Eritrozinas (rausva spalva)

4. Karminas (raudona spalva)

5. Alura raudonasis (raudona spalva) 6. Burnotis (violetinė spalva)[14].

Kitos pagalbinės medžiagos

1. Glajinės medžiagos – karnauba vaškas, bičių vaškas[15].

2. Rūgštingumą reguliuojančios medžiagos - obuolių rūgštis , citrinų rūgštis, natrio citratas[16].

3. Drėgmę išlaikanti medžiaga –sorbitolis 4. Konservantas – kalio sorbatas

5. Tirštiklis – gumiarabikas

Forma, spalva, kvapas, skonis

Guminukų forma gali būti įvairi :vyšnios, braškės, apelsino, obuolio, vynuogės, kriaušės, meškučio, žuvytės ir kt. Guminuko forma bei dydis priklauso nuo to, į kokią liejimo formą išliejame pagamintą masę[17,18].

Spalvai suteikti gali būti naudojami natūralūs ir sintetiniai dažikliai, kurie taip pat lemia ir skonį. Natūralūs dažikliai : paprikų ekstraktas (apelsinų sk.), špinatų, dilgėlių ir ciberžolės ekstraktai (citrinų sk.) , mėlynųjų vynuogių ekstraktas (miško uogų sk.), karminas (braškių sk.), augalinė anglis (miško uogų sk.), todėl guminukai būna įvairių spalvų. Titano dioksidas gali būti naudojamas guminuko blizgesiui suteikti[20,21,22].

Kvapui suteikti naudojama 1-2 % kvapiosios medžiagos (citrinų kvapioji medžiaga ir kt.), todėl guminukai patraukliai kvepia ir taip pritraukia mažuosius vartotojus[23,24].

Skonis ir kvapas yra seniausi žmogaus pojūčiai. Skonis yra pagrindinė sąlyga, kurios reikia, norint , jog vartotų juos vaikai. Todėl labai svarbu guminukus pagaminti skanius , išvaizdžius ir kvapnius. Kadangi želatina yra beskonis junginys, todėl reikalingi dažikliai ir

kvapiosios medžiagos, siekiant gauti norimą skonį. Skonį gali suteikti natūralūs ekstraktai[25,26].

1.6 Guminukų pakuotės ir laikymas

Dažniausiai guminukai laikomi plastikinėse talpyklėse, su uždaromu ar užsukamu dangteliu[27]. Pakuotė būna spalvota, išvaizdi, traukianti akį, pritaikyta naudoti vaikams. Guminukai turi būti laikomi sausoje, apsaugotoje nuo tiesioginių saulės spindulių vietoje, ne aukštesnėje negu +25 temperatūroje, vaikams nepasiekiamoje vietoje.

1.7 Didžiausios guminukų kokybės problemos

Gaminant guminukus gali būti naudojami biologiškai aktyvūs ingredientai. Daugelis biologiškai aktyvių ingredientų suteikia išskirtinį skonį tačiau gali būti pažeidžiami degradacijos ir turėti įtakos želatinos savybėms[28,29].

Viena iš kramtomos formos preparatų problemų yra tai, jog jie turi būti gaminami tinkamo skonio, nes juos reikia sukramtyti. Kadangi guminukai gaminami želatinos ir vandens pagrindu, aktyvūs ingredientai gali būti iš dalies arba visiškai ištirpinti pagrinde, todėl potencialiai gali sumažėti stabilumas. Stabilumui taip pat labai svarbi guminukų gamybos procedūra, stingimo ir laikymo sąlygos. Į daugelio guminukų sudėtį dažniausiai įeina vitaminai, kurie turi kartų skonį, todėl gaminant guminukus yra labai svarbu suteikti jiems patrauklų kvapą bei malonų skonį pridedant natūralių dažiklių bei skonį reguliuojančių medžiagų.

Labai svarbu guminukų kokybei yra pagalbinės medžiagos. Jos turi būti kokybiškos, nes tai svarbu produkto stabilumui[30].

Guminukų laikymo sąlygos taip pat svarbios, nes nuo jų priklauso guminukų kokybė. Jei guminukai laikomi aukštesnėje nei 15-25 temperatūroje, jie gali prarasti savo formą , išvaizdą ir veikimą. Geriausia guminukus laikyti kambario temperatūroje.

2. TYRIMŲ METODOLOGIJA

2.1 Tyrimo objektas

Guminukų pagrindas (be veikliųjų medžiagų) ir guminukai su kalcio karbonatu ir vitaminu – D3.

.

2.2 Tyrime naudojamos medžiagos

Guminuko sudedamosios dalys:

Želatina (iš kiaulių) - Fluka Analytical;

Išgrynintasis vanduo – Ph. Eur. 01/2009:0008, LSMU laboratorija; Sorbitolis –Sigma-Aldrich, Vokietija ;

Agavos sirupas – the groovy Food Cpmpany Ltd, Londonas, Didžioji Britanija; Greifruktų sėklų ekstraktas – Akamuti Limited, Llndeilo, Didžioji Britanija; Obuolių rūgštis 98% – Alfa Aesan – A. Johnson Matthey Company, Vokietija; Aquadetrim – vit. D3 vandeninis –Medana Pharma SA, Lenkija;

Acai uogų ekstraktas – Kinija;

Karnauba vaškas – Sigma – Aldrich chemike GmbH, Brazilija; Kalio sorbatas - Sigma-Aldrich, Vokietija.

Kalcio karbonatas – Car Roth GmbH,Vokietija.

2.3. Tyrimo metu naudojama įranga

Analitinės svarstyklės – Mettler Toledo, Šveicarija; vandens vonia – J. P. selecta, s.a., Ispanija; termometras – LCD Digital Portable Multi-Thermometer, Kinija; tekstūros analizatorius –

TA.XT.plus, Stable Micro Systems Ltd, Godalming, Surrey, Jungtinė karalystė; Maišytuvas – IKA Eurostar 200 digital.

2.4 Tyrimo metodai

2.4.1. Guminukų technologija

Guminukai gaminami naudojant liejimo į formas procesą. Pirmiausia yra pagaminama tam tikros sudėties masė, kuri išpilstoma į formas. Tada atšaldoma ir guminukai yra išimami iš formų.

Guminukų gamyba prasideda pirmiausiai nuo sudėties. Paruošiamos medžiagos, kurios bus naudojamos guminuko gamyboje. Atsveriami birių medžiagų bei skysčių kiekiai, kurie nurodyti guminuko sudėtyje. Pirmiausia atsveriamas tam tikras kiekis želatinos, ji užpilama nurodytu kiekiu vandens , brinkinama kambario temperatūroje (15-25° C) apie 30min. Tada išbrinkusi želatina dedama ant vandens vonios , šildoma 50° C temperatūroje kol susidaro vientisa masė. Tada dedame likusias medžiagas, maišome, filtruojame pro dvigubą marlės sluoksnį ir išpilstome į formas, prieš tai ją papudrindami karnauba vašku. Paliekame sustingti[31].

2.4.2. Sudėties modeliavimo ir optimizavimo metodika

Guminukų sudėtis buvo modeliuojama ir optimizuojama naudojant Design-Expert®

6.0 kompiuterinę programą. Programos pasiūlyti galimi guminukų pagrindų variantai buvo

pagaminti praktiškai. Buvo tiriama kiekvienos sudėties tekstūra: kietumas, stiprumas, tvirtumas[32]. Paviršiaus atsako modelis yra greitas ir plačiai taikomas būdas, siekiant empiriškai nustatyti funkcinį ryšį tarp atsako ir kintamųjų, kuris išreiškiamas daugianare lygtimi. Dažniausiai šis modelis taikomas, kai atliekamas optimizavimas tik su keliais reikšmingais faktoriais. Jo privalumas yra minimalus eksperimentų skaičius ir laikas. Paviršiaus atsako dviejų faktorių centrinės kompozicijos modelis yra efektyvus, optimizuojant vaistinės medžiagos nešiklio sistemas [33]

2.4.3 Kalcio karbonato kiekio nustatymas guminukuose

Kalcio karbonato nustatymas guminukuose atliekamas kompleksonometrijos metodu. Vienas guminukas patalpinamas į 100 ml kolbutę, įpilama apie 5 ml praskiestos HCl rūgšties , 10-15 ml vandens ir maišoma apie 5-6 min. Pašildome, kad ištirptų. Po to neutralizuojame tirpalą su amoniako tirpalu pagal indikatorių metilo raudą (iki gelsvos spalvos). Į neutralizuotą tirpalą pilame 10-15 ml amoniakinio buferinio tirpalo, įberiame kelis kristaliukus indikatoriaus juodojo chromogeno. Titruojame 0,05M EDTA iki mėlynos spalvos. Tyrimas kartotas 5 kartus[31,34].

2.4.4. Juslinių savybių tyrimo metodika

13 LSMU studentų dalyvavo guminukų juslinių savybių tyrime. Tyrimui atlikti gautas Bioetikos centro pritarimas Nr. BEC-FF-21 (žr.1 priedas). Jie vertino 4 sudėčių pagamintus guminukus ir įvertino anketoje nurodytus kriterijus (žr. 2 priedas): kvapą, skonį, išvaizdą, spalvą, kietumą. Vertinama skaičiais nuo 1 iki 5: 1 – labai nepatiko, 2 – nepatiko, 3 – vertinu teigiamai, 4 – patiko, 5 – labai patiko.

Tyrimo eiga: guminukai paženklinti Nr.1, Nr.2, Nr.3, ir Nr.4 buvo pateikiami lėkštelėse. Tyrimo dalyviai vertino objektus ir žymėjo balus į anketas.

2.4.5.Tekstūros analizės metodika

Guminukų tvirtumas, stiprumas ir kietumas matuotas naudojant tekstūros analizės aparatą TA.XT.plus (Stable Micro Systems Ltd, Godalming, Surrey, UK). Kompiuterinėje programoje nurodoma, kad tiriamasis mėginys – guminukai, pasirenkamas testas – tvirtumas. Atsižvelgiant į nurodymus pasirinktam testui atlikti, naudotas p100 antgalis, kuris spaudžia guminuką iš viršaus tam tikra jėga. Distancija yra 5,00mm, jėga – 5,0g. Užfiksuoti gauti rezultatai. Matavimai atlikti esant 15 – 25 ºC temperatūrai. Kiekvienas mėginys tirtas 3 kartus, apskaičiuotas aritmetinis vidurkis ir standartinė paklaida. Kompiuterinė programa nubraižo rezultatų grafiką. Tvirtumo matavimų rezultatų grafinis vaizdas pateiktas 2 paveiksle.

2pav. Tvirtumo analizės rezultatų grafinis vaizdas

Taip pat matuojamas guminukų stiprumas , pasirenkant tiriamąjį mėginį – guminukus. Testas – stiprumas, naudojamas antgalis HDP/M3PB (trijų peilių). Distancija yra 5,00mm, jėga – 5,0g. Užfiksuoti gauti rezultatai. Matavimai atlikti esant 15 – 25 ºC temperatūrai. Kiekvienas mėginys tirtas 3 kartus, apskaičiuotas aritmetinis vidurkis ir standartinė paklaida. Kompiuterinė programa nubraižo rezultatų grafiką. Tvirtumo matavimų rezultatų grafinis vaizdas pateiktas 3 paveiksle.

3pav. Stiprumo analizės rezultatų grafinis vaizdas.

Guminukų kietumas matuotas pasirenkant testą – kietumas. Atsižvelgiant į nurodymus pasirinktam testui atlikti, naudotas P2 antgalis (zondas buku galu). Distancija yra 5,00mm, jėga – 5,0g. Užfiksuoti gauti rezultatai. Matavimai atlikti esant 15 – 25 ºC temperatūrai. Kiekvienas mėginys tirtas 3 kartus, apskaičiuotas aritmetinis vidurkis ir standartinė paklaida. Kompiuterinė programa nubraižo rezultatų grafiką. Tvirtumo matavimų rezultatų grafinis vaizdas pateiktas 4 paveiksle.

4pav. Kietumo analizės rezultatų grafinis vaizdas.

2.4.6 Masės vienodumas

Masės vienodumas nustatomas gravimetrijos metodu Ph.Eur. 01/2008:20905. Naudojamos analitinės svarstyklėsMettler Toledo mode MS 205DU Šveicarija.

Guminukų masės vienodumo testo tyrimas. Švelniai paimamas guminukas nepažeidžiant jo struktūros ir pasveriamas. Procedūra kartojama su kitais 9 guminukais.

Pasveriami kiekvienas iš 10 atsitiktinai pasirinktų guminukų ir apskaičiuojama vidutinė vieno guminuko masė. Tyrimas kartojamas 3 kartus.

2.4.7 Drėgmės kiekis

Drėgmės kiekį matuojame, palikdami guminukus stebėti atviroje pakuotėje, kambario temperatūroje (25 ±2ºC ). Drėgmės kiekį apskaičiuojame palygindami guminukų mases juos pagaminus ir po dviejų savaičių. Tyrimas kartojamas 3 kartus.

2.4.8 Suirimas

Tyrimas atliekamas kolboje su 100 ml distiliuoto vandens ant magnetinės maišyklės. Termometro pagalba palaikome 37 ºC temperatūrą, tada įdedame maišymo kapsulę ir guminuką. Stebime laiką kol guminukas suirs. Tyrimas kartojamas 3 kartus.

2.4.9. Statistinės analizės metodika

Gautų rezultatų statistinė analizė atlikta, naudojant Microsoft Office Excel 2007. Naudojant programą apskaičiuojami rezultatų vidurkiai, standartinės paklaidos, koreliacija. Rezultatai laikomi statistikai patikimi, kai p<0,05.

3.REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

3.1 Sudėties modeliavimas ir optimizavimas

Sudėties modeliavimo pradžioje naudojant Design-Expert® programą buvo sudarytos 13 skirtingų sudėčių (1 lentelė). Pagrindiniai guminuko sudėties komponentai buvo želatina, vanduo, agavos sirupas. Želatinos ribos buvo tarp 1,4 – 5,6; agavos sirupo tarp 0,34 - 11,7.

1 lentelė. Design-Expert® programa parinktos pradinės sudėtys (gramais)

Buvo pagaminti visų 13 sudėčių guminukai ir vertinama jų tekstūra: kietumas, stiprumas, tvirtumas (5, 6, 7, paveikslas).

Guminukų kietumas svyravo nuo 24,71 iki 100,41; stiprumas nuo 51,64 iki 350,29; tvirtumas nuo 67,30 – 704,39. Rezultatai pateikti 5 , 6, 7 paveiksluose.

Nr. Želatina Vanduo Agavos sirupas

1. 2,0 38,0 10,0 2. 3,5 36,5 6,0 3. 5,0 35,0 2,0 4. 3,5 36,5 6,0 5. 3,5 36,5 11,66 6. 5,0 35,0 10,0 7. 3,5 36,5 6,0 8. 3,5 36,5 0,34 9. 1,38 38,62 6,0 10. 2,0 38,0 2,0 11. 3,5 36,5 6,0 12. 5,62 34,38 6,0 13. 3,5 36,5 6,0

5pav.Design-Expert® programos pateiktų 13-kos sudėčių guminukų kietumo tyrimo rezultatai. Iš 3 paveikslo matyti, jog didžiausias guminukų kietumas (100,41) buvo 12 – tos sudėties guminukų (p<0,05). Vienodos sudėties guminukai (Nr. 2, Nr.4, Nr.7, Nr. 11, Nr. 13) pasižymėjo vidutiniu kietumu, reikšmė svyravo nuo 43,38 iki 51,44. Juose buvo mažiausias kiekis želatinos (1,38). Mažiausias kietumas buvo 1-os, 9-tos ir 10-os sudėties guminukų, reikšmė svyravo nuo 24,71 iki 34,14. Matoma, kad guminukų kietumas priklauso nuo želatinos kiekio. Kuo mažiau želatinos guminukų sudėtyje, tuo guminukų kietumas mažesnis.

6 pav. Design-Expert® programos pateiktų 13-kos sudėčių guminukų stiprumo tyrimo rezultatai. Didžiausiu stiprumu pasižymėjo 3-čios ir 12-tos sudėties guminukai (p>0,05). Jų stiprumas svyravo nuo 350,39 iki 378,11. Mažiausiu stiprumu pasižymėjo 1-os ir 9-tos sudėties guminukai, reikšmė svyravo nuo 51,64 iki 86,40. Juose buvo mažiausias kiekis želatinos nuo 1,38 iki 2,0, todėl galima daryti išvadą , jog guminukų tvirtumas priklauso nuo želatinos kiekio.

7 pav. Design-Expert® programos pateiktų 13-kos sudėčių guminukų tvirtumo tyrimo rezultatai. 7 paveiksle matyti, jog didžiausias tvirtumas buvo 6- tos ir 12-tos sudėties guminukų nuo 704,393 iki 726,883 (p>0,05). Lyginant su kitomis sudėtimis, juose buvo didžiausias kiekis želatinos, todėl guminukai buvo tvirtesni.

Matematinio planavimo programa apskaičiavo ir pasiūlė optimalią sudėtį su 0,914 balo siekiamybės verte. Optimali guminukų sudėtis: želatina 4,3g; agavos sirupas 6,3g ir vanduo 35,7g. Šios sudėties guminukai buvo pagaminti ir įvertinti jų tekstūros parametrai taip pat palyginti su programos paskaičiuotais teoriniais parametrais (2 lentelė).

2 lentelė. Teoriniai ir eksperimentiškai gauti tekstūros parametrai

Teoriniai tekstūros parametrai Gauti tekstūros parametrai Kietumas, g 61,3 82,36 Stiprumas, g 214,88 250,42 Tvirtumas, g 581,42 504,28

3.2 Eksperimentinių guminukų sudėčių gamyba ir vertinimas

Buvo pagaminti 4 sudėčių eksperimentiniai guminukai. Jų sudėtys pateiktos 3 lentelėje. Įvertinus B1 , B2 ir E1, E2 guminukų tekstūrą gauti rezultatai pateikiami 8, 9, 10 paveiksluose.

3 lentelė. Juslinių savybių tyrimui pagamintų guminukų sudėtys

nr.

Guminukų masės sudėtis, g Vieno guminuko sudėtis , g B1 Želtina 4.3 Vanduo 29.4 Sorbitolis 4.0 Agavos sirupas 6.3 Greip.sėkl.ekstr. 0.2 Obuolių r. 0.6 Želtina 0.43 Vanduo 2.94 Sorbitolis 0.4 Agavos sirupas 0.63 Greip.sėkl.ekstr. 0.02 Obuolių r. 0.06 B2 Želtina 4.3 Vanduo 29.4 Sorbitolis 4.0 Agavos sirupas 6.3 Greip.sėkl.ekstr. 0.2 Obuolių r. 0.6 Acai uogų ekstr. 0.5

Želtina 0.43 Vanduo 2.94 Sorbitolis 0.4 Agavos sirupas 0.63 Greip.sėkl.ekstr. 0.02 Obuolių r. 0.06 Acai uogų ekstr. 0.05 E2 Želatina 4.3 Vanduo 29.4 Sorbitolis 4.0 Agavos sirupas 6.3 Greip.sėkl.ekstr. 0.2 Obuolių r. 0.6 Vit. D3 0.78 (20lašų) Kalcio karbonatas 3.0 Acai uogų ekstr. 0.5

Želatina 0.43 Vanduo 2.94 Sorbitolis 0.4 Agavos sirupas 0.63 Greip.sėkl.ekstr. 0.02 Obuolių r. 0.06 Vit. D3 0.078 (2 lašai) Kalcio karbonatas 0.3 Acai uogų ekstr. 0.05 E1 Želatina 4.3 Vanduo 29.4 Sorbitolis 4.0 Agavos sirupas 6.3 Greip.sėkl.ekstr. 0.2 Obuolių r. 0.6 Vit. D3 0.78 (20lašų) Kalcio karbonatas 3.0 Želatina 0.43 Vanduo 2.94 Sorbitolis 0.4 Agavos sirupas 0.63 Greip.sėkl.ekstr. 0.02 Obuolių r. 0.06 Vit. D3 0.078 (2 lašai) Kalcio karbonatas 0.3

8pav. B1, B2 ir E1 , E2 guminukų kietumo palyginimas

10pav. B1, B2 ir E1 , E2 guminukų tvirtumo palyginimas

Apibendrinus rezultatus galima daryti išvadą, jog E1, E2 guminukai , kurie savo sudėtyje turi kalcio ir vitamino D3 yra minkštesni, mažiau tvirtesni ir stipresni, o B1, B2 guminukai, kurie savo sudėtyje neturi kalcio ir vitamino D3 yra kietesni, stipresni ir labiau tvirtesni (p<0,05).

3.3

Juslinių savybių tyrimas

Tyrimo pradžioje atrinkti kriterijai , kuriuos norima įvertinti, tai: guminuko kvapas, skonis, išvaizda, spalva, kietumas. Sudaryta kriterijų vertinimo sistema - vertinama balais nuo 1 iki 5, kurie surašomi į anketas (1 priedas).

Juslinėms savybėms tirti buvo naudojami B1, B2 ir E1, E2 sudėčių guminukai.

Tyrimo rezultatai įvertinti statistiškai. Rezultatai pateikti grafiškai, suskirsčius pagal vertinimo kriterijus, paveiksluose 11, 12, 13, 14 ir 15 .

11 pav. Juslinių savybių tyrimas, vertinant guminukų kvapą

Guminukų kvapas vertinamas balais nuo 2,69 iki 4,15. Iš 5 paveikslo matyti, kad vertinant kvapą geriausiai įvertinta sudėtis yra B2 – 4,15 balo. Guminuko sudėtyje yra 4,3g želatinos, 29,4 ml vandens, 4,0g sorbitolio, 6,3g agavos sirupo, 0,2g greipfrutų sėklų ekstrakto , 0,6g obuolių rūgšties, 0,5g acai uogų ekstrakto. Guminuko E1 kvapas įvertintas 2,4 balo. Šis guminukas pagamintas iš 4,3g želatinos, 29,4 ml vandens, 4,0g sorbitolio, 6,3g agavos sirupo, 0,2g greipfrutų sėklų ekstrakto , 0,6g obuolių rūgšties, 0,78g vitamino D3, 4,0 g kalcio. Šio guminuko sudėtyje nėra acai uogų ekstrakto, kuris įtakojo guminuko kvapą.

12pav. Juslinių savybių tyrimas vertinant guminuko išvaizdą ir spalvą

Guminukų išvaizda vertinama balais nuo 3,23 iki 4,54. Iš 6 paveikslo matyti, kad vertinant išvaizdą geriausiai įvertinta sudėtis B2 – 4,54 balo. Šio guminuko sudėtis 4,3g želatinos, 29,4 ml vandens, 4,0g sorbitolio, 6,3g agavos sirupo, 0,2g greipfrutų sėklų ekstrakto , 0,6g obuolių

rūgšties, 0,5g acai uogų ekstrakto. Guminuko E1 – 3,23 balo. Jo sudėtis yra 4,3g želatinos, 29,4 ml vandens, 4,0g sorbitolio, 6,3g agavos sirupo, 0,2g greipfrutų sėklų ekstrakto , 0,6g obuolių rūgšties, 0,78g vitamino D3, 4,0 g kalcio.

Guminukų spalvos įvertinimas svyravo 2,92 – 5,45 balo. Geriausiai įvertintas guminukas B2.. Jo sudėtis yra 4,3g želatinos, 29,4 ml vandens, 4,0g sorbitolio, 6,3g agavos sirupo, 0,2g greipfrutų sėklų ekstrakto , 0,6g obuolių rūgšties, 0,5g acai uogų ekstraktas. Mažiausiai įvertintas guminukas E1, nes jame nėra acai uogų ekstrakto. Galima daryti išvadą, kad acai uogų ekstraktas suteikiantis intensyviai rausvą spalvą, yra svarbus veiksnys guminukų spalvos ir išvaizdos intensyvumui.

13 pav. Juslinių savybių tyrimas vertinant guminuko skonį

Guminukų skonis vertinamas balais nuo 2,77 iki 4,3. Geriausiu skoniu pasižymėjo guminukas B2. Jo sudėtis yra 4,3g želatinos, 29,4 ml vandens, 4,0g sorbitolio, 6,3g agavos sirupo, 0,2g greipfrutų sėklų ekstrakto , 0,6g obuolių rūgšties, 0,5g acai uogų ekstrakto. Blogiausiai buvo įvertintas guminukas E1, kurio sudėtyje yra 4,3g želatinos, 29,4 ml vandens, 4,0g sorbitolio, 6,3g agavos sirupo, 0,2g greipfrutų sėklų ekstrakto , 0,6g obuolių rūgšties, 0,78g vitamino. D3, 4,0 g kalcio. Galima daryti išvadą, jog guminukuose , kurie savo sudėtyje turėjo acai uogų ekstrakto buvo įvertinti geriausiai, nes jos lemia guminukų skonį.

14 pav. Juslinių savybių tyrimas vertinant guminuko kietumą

Guminukų kietumas vertinamas balais nuo 4,2 iki 4,38. Didžiausiu kietumu pasižymėjo guminukai B1 ir B2 – 4,38 balo. Jie savo sudėtyje neturėjo kalcio. Guminuko E2 kietumas įvertintas 4,2 balo, o guminuko E1 – 4,3balo. Šių guminukų sudėtyje buvo kalcio bei vitamino D3 , todėl jų kietumas mažesnis.

Apibendrinus guminuko kvapo, skonio, išvaizdos, spalvos ir kietumo įvertinimus, rezultatai pateikti 9 paveikslo grafike.

15pav. Juslinių savybių tyrimo rezultatai, apibendrinant guminuko kvapo, skonio, išvaizdos, spalvos ir kietumo įvertinimus balais

Pagal gautus rezultatus galima daryti išvadą, jog acai uogų ekstraktas turėjo įtakos guminuko spalvai , išvaizdai , kvapui bei skoniui, tačiau kietumui įtakos neturėjo.

3.4

Guminukų kokybės vertinimas

Kramtoma forma – guminukai nėra farmakopėjinė farmacinė forma, todėl taikėme tyrimus, kurie taikomi kramtomoms tabletėms. Tyrimas atliktas su eksperimetine guminukų su kalcio karbonatu serija (visa sudėtis 3 lentelėje). Kokybės vertinimui buvo atliekami masės vienodumo, suirimo, dozavimo tikslumo tyrimai. Rezultatai pateikti 4 lentelėje.

4 lentelė. Kramtomos formos – guminukų kokybės vertinimo rezultatai. Vidutinė

masė, g

Suirimas, min. Kalcio karbonato kiekis, %

3,75 ± 0,19 2 ± 0.5 4,8± 0,24

Europos farmakopėjos reikalavimai kramtomoms tabletėms

Leidžiamas nuokrypis 5%

Netaikomas Leidžiamas nuokrypis 5%

Drėgmės kiekis

Guminukai savo sudėtyje turi daug vandens, todėl jiems būdingas vandens netekimas. Vienas iš kokybės parametrų yra drėgmės kiekio išlaikymas. Priešingu atveju, jie susitraukia ir išdžiūsta ir yra nebepatrauklūs vartotojui. Neturėdami specialios aparatūros, tyrimą atlikome kambario temperatūroje (15 – 25 °C) laikant guminukus atviroje pakuotėje. Rezultatai pateikti 5 lentelėje.

Pastebėta, jog guminukai po 1 savaitės prarado 20,7 proc. drėgmės, o po 2 savaičių - 43,76 proc. drėgmės.

Drėgmės kiekiui išlaikyti buvo naudojamas sorbitolis. Pagal sudėtį nurodytą 3 lentelėje jo kiekis buvo 8,93proc.

5 lentelė. Guminukų masė pagaminus juos ir praėjus 2 savaitėms. Pagamintų guminukų masė (g) Guminukų masė po 1 savaitės (g) Guminukų masė po 2 savaičių (g) 37,45 26,35 16,39

3.5 Sudedamųjų dalių įtaką kramtomos formos kokybei

Norint įverinti sudedamųjų dalių įtaką guminuko kokybei buvo pagaminti skirtingos sudėties guminukai. Vietoj agavos sirupo buvo dedama ksilitolio arba cukraus sirupo. Palyginus visų trijų sudėčių guminukų tekstūrą, buvo gauti panašūs rezultatai. Todėl galima daryti išvadą, jog agavos sirupą pakeitus ksilitoliu ar cukraus sirupu guminukų tekstūra beveik nesikeičia. Jie išlieka tvirti, stiprūs ir kieti.

6 lentelė. Guminukų tekstūros palyginimas su agavos sirupu, ksilitoliu ir cukraus sirupu Guminukų sudėtis Kietumas,g Striprumas,g Tvirtumas,g

Guminukai su agavos sirupu 100,41 ±0,96 350,39 ±3,24 704,39 ±2,04 Guminukai su ksilitoliu 98,63 ±0,96 345,36 ±3,24 700,32 ±2,04 Guminukai su cukraus sirupu 100,12 ±0,96 351,42 ±3,24 701,97 ±2,04

4. IŠVADOS

1. Atlikus literatūros analizę kramtomos formos gamybai parinktos medžiagos: pagrindui – želatina ir agavos sirupas, veikliosios medžiagos – kalcio karbonatas ir vitaminas D3.

2. Naudojant Design-Expert 6.0 kompiuterine programą paviršiaus atsako modelį kramtomos formos – guminuko sudėtis buvo optimizuota. Atlikus 13 sumodeliuotų pagrindų sudėčių tekstūros analizę, buvo apskaičiuota optimali sudėtis: 4,3g želatinos, 35,7 ml vandens, 6,3g agavos sirupo. 3. Atlikus tekstūros parametrų - kietumo, stiprumo ir tvirtumo tyrimus, nustatyta priklausomybė nuo želatinos kiekio (r =0.96). Siekiant įvertinti agavos sirupo įtaką, jis buvo pakeistas ksilitoliu ir cukraus sirupu. Guminukų tekstūros parametrai statistiškai reikšmingai nesiskyrė (p>0,05), todėl galima daryti išvadą, jog skirtingų rūšių cukrūs, guminukų tekstūrai įtakos neturi.

4. Atlikus juslinių savybių tyrimą nustatyta, kad guminukų pagrindo išvaizda ir skonis su acai uogų ekstraktu įvertinti geriau, o guminukai su kalciu geriau vertinti be acai uogų ekstrakto. Didesniu kietumu įvertinti guminukai be kalcio karbonato, nei guminukų pagrindas, tai sutampa su tekstūros parametrų rezultatais.

5. Pagaminta eksperimentinė serija guminukų su kalcio karbonatu ir vitaminu D3. Atlikus guminukų kokybės parametrų vertinimą, nustatyta, kad masės vienodumo ir kalcio karbonato kiekio tyrimų rezultatai atitinka reikalavimus. Nustatytas greitas suirimo laikas 2±0,5 min. Drėgmės kiekio tyrimo metu, nustatyta, kad guminukai po 1 savaitės praranda 20,7% drėgmės, o po 2 savaičių praranda 43,76% drėgmės, todėl būtina koreguoti drėgmę išlaikančių medžiagų kiekį.

5. Praktinės rekomendacijos

1.Gaminant guminukus reikėtų pasirinkti tam tikras medžiagas skoniui , išvaizdai bei kvapui suteikti, nes nuo jų priklauso guminukų juslinės savybės.

2. Taip pat labai svarbu koreguoti drėgmę išlaikančių medžiagų kiekį, nes kitu atveju guminukai išdžiūsta ir praranda daug drėgmės.

6. Literatūros šaltiniai

1.Hiroyuki Yasui.Gumi candies and a process for making the same. 1999m. Prieiga per internetą: https://www.google.com/patents/US5932273

3. Morten J. Dille , Magnus N. Hattrem , Kurt I. Draget. Bioactively filled gelatin gels; challenges and opportunities. 2016m. Norway.

http://www.hermes-pharma.com/our-dosage-forms/chewable-tablets.html

4. What Are the Benefits of Chewable Vitamins? Prieiga per internetą:

http://healthyeating.sfgate.com/benefits-chewable-vitamins-8933.html

5. James C. Burg. Generating Yummy Gummies. 1998m. Prieiga per internetą:

https://www.naturalproductsinsider.com/articles/1998/05/generating-yummy-gummies.aspx

6. Laura L DeMars1, Gregory R Ziegler. Texture and structure of gelatin/pectin-based

gummy confections. 2001m. Prieiga per internetą:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X01000443

7. Haug, I. J., & Draget, K. I. (2009). Gelatin. In G. O. Phillips, & P. A. Williams (Eds.),Handbook of hydrocolloids (pp. 142e163). Cambridge, UK:Woodhead Publishing Ltd.

8. Traxler, Hans. The Life and Times Of Gummy Bears. Harper Collins, 1995.p. 44. Prieiga per internetą: http://www.madehow.com/Volume-3/Gummy-Candy.html

9. Rolf Mueller, Federico Innerebner . Starch-based rubber-elastic confectionery.2003m. Prieiga per internetą: https://www.google.com/patents/US20060134311

10. Kiet A LyEmail author, Christine A Riedy, Peter Milgrom, Marilynn Rothen, Marilyn C Roberts and Lingmei Zhou. Xylitol gummy bear snacks: a school-based randomized clinical trial. 2008; 10.1186/1472-6831-8-20. Prieiga per internetą:

https://bmcoralhealth.biomedcentral.com/articles/10.1186/1472-6831-8-20

11. Kristi Sufferling. Gelatin Gummies and Pectin Jellies. 2007m. Prieiga per internetą: http://www.gomc.com/firstpage/200708043.pdf

12. Ramiel Nagel. Gum Disease and the Connection To Calcium. 2015m. Prieiga prie interneto: http://www.curetoothdecay.com/Gum_Disease/gum-disease-calcium.htm 13. Bettendorff, L. Thiamine. In Handbook of vitamins (5th ed., pp. 267e324).CRC

Press.2013m.

14. US Institute of Medicine. Dietary reference intakes for calcium and vitamin D. In A. C. Ross, C. L. Taylor, & A. L. Yaktine (Eds.), Committee to review dietary reference intakes for vitamin D and calcium.2011m.

15. Synthetic Colours. Prieiga prie interneto:

http://www.hawkinswatts.com/colours/synthetic-colours/

16. Anne Marie Helmenstine. What Is Carnauba Wax?. https://www.thoughtco.com/what-is-carnauba-wax-607371

17. Edward C. Coleman, Noel E. Anderson. Shelf-stable gelled confections. 1993m. Prieiga per internetą: https://www.google.com/patents/US5328711

18. Lee W.a · Spiekerman C.b · Heima M.c · Eggertsson H.b · Ferretti G.c · Milgrom P.b · Nelson S. The Effectiveness of Xylitol in a School-Based Cluster-Randomized

Clinical Trial. 2015m. Prieiga prie interneto:

http://www.karger.com/Article/Abstract/360869

19. Gummy bear vitamins. Journal (Canadian Dental Association) [01 Jan 2011, 77:b33]. Prieiga prie interneto: http://europepmc.org/abstract/med/21507286

20. E. García-MartínezM. IgualM. E. Martín-EsparzaN. Martínez-Navarrete. Assessment of the Bioactive Compounds, Color, and Mechanical Properties of Apricots as Affected by Drying Treatment. 2013m. Prieiga prie interneto:

http://link.springer.com/article/10.1007/s11947-012-0988-1

21. Keast, R. S., & Breslin, P. A. (2002). Modifying the bitterness of selected oral pharmaceuticals with cation and anion series of salts. Pharmaceutical Research, 19(7),1019e1026.

22. IJERD -International Journal of Environmental and Rural Development. Promoting Gummy Guyabano (Anona muricata Linn.) Candy. 2015m. Prieiga prie interneto:

23. Dorothy A. Panhorst, MorristoWn, NJ (Us); Kenneth John Klacik, Hillsborough, NJ (US); John S. Kitt, Sparta, NJ (Us); Paul ()_ Campbell, Easton, PA (Us); Dan Worthy, (52) US. ENCAPSULATED FLAVORS AS INCLUSION IN CANDY CONFECTIONS Appl. No.2 10/045,335. 2003m.

24. Ronald G. Udell, Beverly Hills, CA (US). CHEWABLE SOFT GELATIN CAPSULES. 2007m.

25. Prashant K. Pagare, Chandrakant S. Satpute, Varsha M. Jadhav and Vilasrao Kadam. Medicated Chewing Gum: A Novel Drug Delivery System.2012m.

26. Vipul D. Prajapati∗, Girish K. Jani, Naresh G. Moradiya, Narayan P. Randeria. Pharmaceutical applications of various natural gums, mucilages and their modified forms. 2013m.

27. Sarah Bailey. “Complete” Children’s Gummy Vitamin Supplements. 2011m. Prieiga prie interneto: http://dosen.narotama.ac.id/wp- content/uploads/2015/02/%E2%80%9CComplete%E2%80%9D-Childrens-Gummy-Vitamin-Supplements1.pdf

28. Thomas J. Coleman, William K. Schlotter, IV, Princess Ann Coleman, Ann M. Schlotter. Novelty candy holding device. Prieiga per internetą: https://www.google.com/patents/US5906846

29. Gary Ervin, Erin Ervin. Health characteristic chewy or gummy candy

confection.2011m. Prieiga per internetą:

https://www.google.com/patents/US20110313055

30. Samuel Lubbers, , Elisabeth Guichard. The effects of sugars and pectin on flavour release from a fruit pastille model system.2003m. Prieiga per internetą:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814602004223

31. D. Pizzonia, D. Compagnonea, 1, C. Di Nataleb, N. D’Alessandroc, P. Pittia. Evaluation of aroma release of gummy candies added with strawberry flavours by gas-chromatography/mass-spectrometry and gas sensors arrays.

2015m. . Prieiga per internetą:

32. Journal of Sedimentary Petrology Vol. 44 (1974)No. 1. (March), Pages 242- 248. Determination of Carbonate and Organic Matter in Calcareous Sediments and Sedimentary Rocks by Loss on Ignition: Comparison With

Other Methods. Prieiga per internetą:

http://archives.datapages.com/data/sepm/journals/v42- 46/data/044/044001/0242.htm?doi=10.1306%2F74D729D2-2B21-11D7-8648000102C1865D.

33. Devyžytė Simona. Regeneruojančiolūpų pieštuko sudėties modeliavimas ir kokybės vertinimas. Magistro baigiamasis darbas. Kaunas 2016.

34. Žilius M. Dermatologinių puskiečių formuluočių su propolio produktais modeliavimas, optimizavimas ir biofarmacinis vertinimas. Daktaro disertacija. 2014, Kaunas. p. 30 .

35. European Pharmacopoeia 7.0 ed. Vol. 2;

7. PRIEDAI

2 priedas. Guminukų juslinių savybių tyrimo anketa.

ANKETA

Anketa yra anoniminė. Surinkti duomenys bus panaudoti rengiant magistro baigiamąjį darbą, visi rezultatai bus pateikiami tik apibendrinti, nebus nagrinėjami atskiri atvejai. Šiuo magistriniu darbu siekiama įvertinti pagamintų kramtomos formos preparatų juslines savybes.

Pildydami anketą, kiekvieno klausimo atsakymą įvertinkite balais nuo 1 iki 5, laikydamiesi šių balų vertinimo skalės: 1- labai nepatiko; 2- nepatiko; 3- vertinu teigiamai; 4- patiko; 5- labai patiko. Įvertinkite balų skalėje nuo 1 iki 5.

Guminuko numeris Guminuko kvapas Guminuko skonis Guminuko išvaizda Guminuko spalva Guminuko kietumas Nr.1 Nr.2 Nr.3 Nr.4

AČIŪ UŽ JŪSŲ SUGAIŠTĄ LAIKĄ DALYVAUJANT TYRIME Pildo tyrėjas:

3 priedas.

Design-Expert® programa parinktos pradinės sudėtys (gramais).

Nr. Želatina Vanduo Agavos sirupas

1. 2,0 38,0 10,0 2. 3,5 36,5 6,0 3. 5,0 35,0 2,0 4. 3,5 36,5 6,0 5. 3,5 36,5 11,66 6. 5,0 35,0 10,0 7. 3,5 36,5 6,0 8. 3,5 36,5 0,34 9. 1,38 38,62 6,0 10. 2,0 38,0 2,0 11. 3,5 36,5 6,0 12. 5,62 34,38 6,0 13. 3,5 36,5 6,0

4 priedas. Publikacijos darbo tema

Stendinis pranešimas. Greta Jakubaitytė, Giedrė Kasparavičienė , Daiva Kazlauskienė „Optimisation of Chewing-shaped Product Formulation and Quality Evaluation“, International Scientific-Practical Conference BaltPharm Forum 2017 (abstract book ISBN 978-9955-9568-2-2, p.34, BFP-16-04, 2017-04-28-30).