@phdthesis{Doering2022,
  author    = {Doering, Ulrike},
  title     = {Preparation, characterization and modification of oil loaded protein microcapsules and composite protein-mineral microcapsules},
  doi       = {10.25932/publishup-55958},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-559589},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 115},
  year      = {2022},
  abstract  = {Diese Doktorarbeit behandelt die Synthese von Protein- und kompositen Protein-Mineral-Mikrokapseln durch die Anwendung von hochintensivem Ultraschall an der {\"O}l-Wasser-Grenzfl{\"a}che. W{\"a}hrend ein System durch BSA-Molek{\"u}le stabilisiert wird, wird das andere System durch verschiedene mit BSA modifizierten Nanopartikeln stabilisiert. Sowohl von allen Synthesestufen als auch von den resultierenden Kapseln wurden umfassende Untersuchungen durchgef{\"u}hrt und eine plausible Erkl{\"a}rung f{\"u}r den Mechanismus der Kapselbildung wurde vorgestellt. W{\"a}hrend der Bildung der BSA-Mikrokapseln adsorbieren die Proteinmolek{\"u}le als Erstes an der O/W-Grenzfl{\"a}che, entfalten sich dort und bilden ein Netzwerk, das durch hydrophobe Wechselwirkungen und Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen zwischen den benachbarten Molek{\"u}len stabilisiert wird. Gleichzeitig bewirkt die Ultraschallbehandlung die Quervernetzung der BSA-Molek{\"u}le {\"u}ber die Bildung von intermolekularen Disulfidbindungen. In dieser Doktorarbeit werden die experimentellen Nachweise f{\"u}r die durch Ultraschall induzierte Quervernetzung von BSA in den Schalen der proteinbasierten Mikrokapseln aufgezeigt. Deshalb wurde das Konzept, das vor vielen Jahren von Suslick und seinen Mitarbeitern vorgestellt wurde, zum ersten Mal durch experimentelle Nachweise best{\"a}tigt. Außerdem wurde ein konsistenter Mechanismus f{\"u}r die Bildung der intermolekularen Disulfidbindungen in der Kapselschale vorgestellt, der auf der Neuverteilung der Thiol- und Disulfidgruppen in BSA unter der Wirkung von hochenergetischem Ultraschall basiert. Auch die Bildung von kompositen Protein-Mineral-Mikrokapseln, die mit drei verschiedenen {\"O}len gef{\"u}llt wurden und deren Schalen aus Nanopartikeln bestehen, war erfolgreich. Die Beschaffenheit des {\"O}ls und die Art der Nanopartikel in der Schale hatten Einfluss auf die Gr{\"o}ße und Form der Mikrokapseln. Die Untersuchung der kompositen Kapseln zeigte, dass die BSA-Molek{\"u}le, die an der Oberfl{\"a}che der Nanopartikel in der Kapselschale adsorbiert sind, nicht durch intermolekulare Disulfidbindungen quervernetzt sind. Stattdessen findet die Bildung einer Pickering-Emulsion statt. Die Oberfl{\"a}chenmodifizierung der kompositen Mikrokapseln durch Vormodifizierung der Hauptbestandteile und auch durch Postmodifizierung der Oberfl{\"a}che der fertigen kompositen Mikrokapseln wurde erfolgreich demonstriert. Zus{\"a}tzlich wurden die mechanischen Eigenschaften beider Kapselarten verglichen. Dabei erwiesen sich die Protein-Mikrokapseln widerstandsf{\"a}higer gegen{\"u}ber elastischer Deformation.},
  language  = {en}
}