بررسی پایداری، رنگ و ویسکوزیته ی نانوکمپلکس های پروتئین آب پنیر – پکتین به عنوان نانوحامل روغن پوست پرتقال

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 18، دوره 14، شماره 5 - شماره پیاپی 53، آذر و دی 1397، صفحه 929-943   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1396i0.62600

نویسندگان

ساناز قاسمی¹؛ سید مهدی جعفری^{* 1}؛ مرتضی خمیری¹؛ الهام اسدپور²

¹گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران.

²گروه علوم و صنایع غذایی، موسسه آموزش عالی بهاران، گرگان، ایران.

چکیده

روغن پوست پرتقال، طعم دهنده ی پرمصرف صنعتی، در مجاورت هوا، نور، رطوبت و دمای بالا فرار و از نظر شیمیایی ناپایدار می باشد. نانوکمپلکس های بیوپلیمری، دسته ای از نانو حامل هایی هستند که بیشتر با استفاده از برهم کنش های الکترواستاتیک بین گروه های باردار پلی ساکاریدها و پروتئین ها تولید می شوند. این نانوذرات توانایی حمل، حفاظت و افزایش زیست دسترسی ترکیبات غذا- دارو را دارند. از این رو در این پژوهش، نانوکمپلکس های بیوپلیمری پروتئین آب پنیر- پکتین به عنوان حامل روغن پوست پرتقال تولید شد و ویژگی های محلول نانوکمپلکس تهیه شده با غلظت های مختلف پروتئین آب پنیر (4، 6 و 8 %)، پکتین (5/0، 75/0 و 1 %) و مقادیر مختلف pH (3، 6 و 9) مورد بررسی قرار گرفت. ویسکوزیته، پایداری و رنگ (شاخصL*) تیمارهای طراحی شده، به روش سطح پاسخ بررسی شد. نتایج نشان داد پروتئین آب پنیر 4% و پکتین 1% در 3pH= و 9 pH= به ترتیب کمترین و بیشترین پایداری را دارا بودند. همچنین این غلظت ها در 3pH= بیشترین ویسکوزیته و بیشترین L* را نیز نشان دادند. کمترین ویسکوزیته در پروتئین آب پنیر 6% و پکتین 75/0% در 3pH= بدست آمد که به دلیل نامتعادل بودن غلظت ها، کمپلکسی تشکیل نشد و جدایی فازها رخ داد. کمترین L* را نیز پروتئین آب پنیر4% و پکتین 5/0% در 9 pH= داشته است. در نهایت پروتئین آب پنیر 4% و پکتین 1% در3pH= به دلیل تشکیل کمپلکس قوی و مناسب، به عنوان نمونه ی بهینه انتخاب شد. اندازه ی ذرات و پتانسیل زتای نمونه ی بهینه به ترتیب nm 160 و mV53/0- بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

نانوحامل؛ کمپلکس؛ پروتئین آب پنیر؛ روغن پوست پرتقال؛ پکتین

مراجع

خوش منظر، م.، قنبرزاده، ب.، همیشه کار، ح.، صوتی خیابانی، م.، رضایی مکرم، ر.، 1391، بررسی عوامل موثر بر اندازه ذرات، پتانسیل زتا و ویژگی های رئولوژیک پایا در سامانه کلوئیدی حاوی نانو ذرات کاپاکاراگینان-کازئینات سدیم، مجله پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 1(4)، 272- 255.

Anal, A.K., Tobiassen, A., Flanagan, J., Singh, H., 2008. Preparation and characterization of nanoparticles formed by chitosan–caseinate interactions. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 64, 104-110.

Arroyo-Maya, I.J., McClements, D.J., 2015. Biopolymer nanoparticles as potential delivery systems for anthocyanins: Fabrication and properties. Food Research International 69, 1-8.

Assadpour, E., Maghsoudlou, Y., Jafari, S.-M., Ghorbani, M., Aalami, M., 2016. Optimization of folic acid nano-emulsification and encapsulation by maltodextrin-whey protein double emulsions. International journal of biological macromolecules 86, 197-207.

Bedie, G.K., Turgeon, S.L., Makhlouf, J., 2008. Formation of native whey protein isolate–low methoxyl pectin complexes as a matrix for hydro-soluble food ingredient entrapment in acidic foods. Food Hydrocolloids 22, 836-844.

Harnsilawat, T., Pongsawatmanit, R., McClements, D.J., 2006. Stabilization of model beverage cloud emulsions using protein-polysaccharide electrostatic complexes formed at the oil-water interface. Journal of agricultural and food chemistry 54, 5540-5547.

Hosseini, A., Jafari, S.M., Mirzaei, H., Asghari, A., Akhavan, S., 2015. Application of image processing to assess emulsion stability and emulsification properties of Arabic gum. Carbohydrate Polymers 126, 1-8.

Jafari, S.M., He, Y., Bhandari, B., 2007. Encapsulation of nanoparticles of d-limonene by spray drying: role of emulsifiers and emulsifying techniques. Drying Technology 25, 1069-1079.

Jones, O., Decker, E.A., McClements, D.J., 2010. Thermal analysis of β-lactoglobulin complexes with pectins or carrageenan for production of stable biopolymer particles. Food Hydrocolloids 24, 239-248.

Jun-xia, X., Hai-yan, Y., Jian, Y., 2011. Microencapsulation of sweet orange oil by complex coacervation with soybean protein isolate/gum Arabic. Food Chemistry 125, 1267-1272.

Kaya, S., Tekin, A.R., 2001. The effect of salep content on the rheological characteristics of a typical ice-cream mix. Journal of Food Engineering 47, 59-62.

Lutz, R., Aserin, A., Wicker, L., Garti, N., 2009a. Double emulsions stabilized by a charged complex of modified pectin and whey protein isolate. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 72, 121-127.

Lutz, R., Aserin, A., Wicker, L., Garti, N., 2009b. Release of electrolytes from W/O/W double emulsions stabilized by a soluble complex of modified pectin and whey protein isolate. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 74, 178-185.

Madene, A., Jacquot, M., Scher, J., Desobry, S., 2006. Flavour encapsulation and controlled release – a review. International Journal of Food Science & Technology 41, 1-21.

Maroziene, A., De Kruif, C., 2000. Interaction of pectin and casein micelles. Food Hydrocolloids 14, 391-394.

Matalanis, A., Jones, O.G., McClements, D.J., 2011. Structured biopolymer-based delivery systems for encapsulation, protection, and release of lipophilic compounds. Food Hydrocolloids 25, 1865-1880.

Medina-Torres, L., Brito-De La Fuente, E., Torrestiana-Sanchez, B., Katthain, R., 2000. Rheological properties of the mucilage gum (Opuntia ficus indica). Food hydrocolloids 14, 417-424.

Peinado, I., Lesmes, U., Andres, A., McClements, J.D., 2010. Fabrication and morphological characterization of biopolymer particles formed by electrostatic complexation of heat treated lactoferrin and anionic polysaccharides. Langmuir 26, 9827-9834.

Pereyra, R., Schmidt, K.A., Wicker, L., 1997. Interaction and stabilization of acidified casein dispersions with low and high methoxyl pectins. Journal of Agricultural and Food Chemistry 45, 3448-3451.

Pino, J., Sanchez, M., Sanchez, R., Roncal, E., 1992. Chemical composition of orange oil concentrates. Food/Nahrung 36, 539-542.

Quintanilla-Carvajal, M., Camacho-Diaz, B., Meraz-Torres, L., Chanona-Perez, J., Alamilla-Beltran, L., Jimenez-Aparicio, A., Gutierrez-Lopez, G., 2010. Nanoencapsulation: A New Trend in Food Engineering Processing. Food Engineering Reviews 2, 39-50.

Rocha, G.A., Favaro-Trindade, C.S., Grosso, C.R.F., 2012. Microencapsulation of lycopene by spray drying: characterization, stability and application of microcapsules. Food and Bioproducts Processing 90, 37-42.

Ron, N., Zimet, P., Bargarum, J., Livney, Y., 2010. Beta-lactoglobulin–polysaccharide complexes as nanovehicles for hydrophobic nutraceuticals in non-fat foods and clear beverages. International Dairy Journal 20, 686-693.

Salminen, H., Weiss, J., 2014. Effect of pectin type on association and pH stability of whey protein—pectin complexes. Food biophysics 9, 29-38.

Terrisse, I., Seiller, M., Grossiord, J., Magnet, A., Le Hen-Ferrenbach, C., 1994. Application of rheological analysis to W/O/W multiple emulsions: effect of the incorporation of a coemulsifier. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 91, 121-128.

Wagoner, T.B., Foegeding, E.A., 2017. Whey protein–pectin soluble complexes for beverage applications. Food Hydrocolloids 63, 130-138.

Ye, A., 2008. Complexation between milk proteins and polysaccharides via electrostatic interaction: principles and applications–a review. International journal of food science & technology 43, 406-415.

Ye, A., Flanagan, J., Singh, H., 2006. Formation of stable nanoparticles via electrostatic complexation between sodium caseinate and gum arabic. Biopolymers 82, 121-133.

Zimet, P., Livney, Y.D., 2009. Beta-lactoglobulin and its nanocomplexes with pectin as vehicles for ω-3 polyunsaturated fatty acids. Food Hydrocolloids 23, 1120-1126.

Zimet, P., Rosenberg, D., Livney, Y.D., 2011. Re-assembled casein micelles and casein nanoparticles as nano-vehicles for ω-3 polyunsaturated fatty acids. Food Hydrocolloids 25, 1270-1276.