بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و پایداری اکسیداتیو نانوکپسول‌های روغن ماهی درشرایط مختلف نگهداری
الموضوعات :شهلا احمدی 1 , سید مهدی اجاق 2 , شیرین حسنی 3
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد فرآوری محصولات شیلاتی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
2 - دانشیار گروه فرآوری محصولات شیلاتی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
3 - دکتری فرآوری محصولات شیلاتی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
الکلمات المفتاحية: پایداری اکسایشی, خشک کن انجمادی, رطوبت, روغن ماهی ریزپوشانی,
ملخص المقالة :
مقدمه: فواید پزشکی و بهداشتی مصرف اسید های چرب امگا 3 و همچنین حساسیت بالای اسید های چرب غیر اشباع به اکسیداسیون باعث گردید تا استفاده از ریزپوشانی روغن ماهی به منظور غنی سازی فرآورده های غذایی و دارویی رواج بیشتری پیدا کند. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانوکپسول های روغن ماهی و همچنین بررسی پایداری اکسایشی آنها طی نگهداری در رطوبت های نسبی صفر و 24 درصد انجام گرفت. مواد و روش ها: امولسیون روغن ماهی با نسبت 4:1 (روغن:پوشش) با ترکیبات دیواره ای شامل مالتودکسترین (M)، نشاسته اصلاح شده (Hi-cap) و کنستانتره آب پنیر (WPC) تهیه و به روش سونیکاسیون، نانوکپسول ها آماده گردیدند. خصوصیات امولسیون و پودر نانوکپسول تولید شده شامل ثبات امولسیون، ویسکوزیته ظاهری، رطوبت پودر، ضریب ریزپوشانی، اندازه ذرات و مورفولوژی نانوکپسول ها مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: با توجه به نتایج ، کمترین مقدار درجه خامه ای شدن و ویسکوزیته به ترتیب در نانوکپسول های با پوشش ترکیبی از M+Hi-cap+WPC و مالتودکسترین مشاهده گردید. میزان رطوبت بین تیمارها مشخص نمود که تیمار M+Hi-cap حاوی بیشترین میزان رطوبت بود. کمترین و بیشترین اندازه ذرات به ترتیب در تیمارهای M+Hi-cap+WPC و M مشاهده گردید. همچنین، بهترین راندمان ریزپوشانی در نانوکپسول های با دیواره M+Hi-cap+WPC حاصل شد. تصاویر میکروسکوپ SEM حاکی از ورقه ای بودن پودرهای حاصل از ریزپوشانی با خشک کن انجمادی بودند. نگهداری پودر نانوکپسوله طی 21 روز با رطوبت نسبی صفر و 24% حاکی از افزایش مقادیر پراکسید و پاراآنیزیدین بود؛ میزان پراکسید و پاراآنیزیدین در رطوبت 24% به طور قابل توجهی بیشتر از رطوبت صفر% بوده و بالاترین میزان ثبات اکسایشی در نانوکپسول های با دیواره M+Hi-cap+WPC مشاهده گردید. نتیجه‌گیری: بر پایه یافته های تحقیق، رطوبت نسبی عامل تاثیرگذار بر روند اکسیداسیون نانوکپسول های حامل روغن ماهی بوده و بکارگیری تکنیک نانوریزپوشانی روشی عملی و مؤثر برای افزایش پایداری روغن ماهی به‌منظور غنی‌سازی موادغذایی و ارتقای سلامتی انسان می باشد.
بحرانی، س.، قنبر زاده، ب.، همیشه کار، ح. و صوتی
خیابانی، م. (1392). نانوانکپسولاسیون اسیدهای چرب امگا-3 توسط حاملهای پکتین- کازئینات: بررسی تشکیل کمپلکس، اندازه ذرات و کارایی انکپسولاسیون. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. 8(3)، 1-15.
قرآنی، ب.، کدخدایی، ر. و آلحسینی، ع. (1396). تاٴثیر نوع پلیمر، دما و رطوبت نسبی بر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی و پایداری ترکیبات زیست فعال زعفران ریزپوشانیشده. علوم و صنایع غذایی، 64(14)، 127-142.
یوسفی، ف.، عباسی، س. و عزت پناه، ح. (1391). تاثیر میزان صمغ فارسی، روغن، پروتئین و پ هاش بر پایداری امولسیون تهیه شده با فرا صوت. نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 1(3)، 199-218.
AOCS (2007). Official methods and recommended practices of the American oil chemist’s society(6th ed.). Champaign, IL: AOCS Press.
Bae, E. K. & Lee, S. J. (2008). Microencapsulation of avocado oil by spray drying using whey protein and maltodextrin. Journal of Microencapsulation, 25(8), 549-560.
Baik, M. Y., Suhendro, E. L., Nawar, W. W., McClements, D. J., Decker, E. A. & Chinachoti, P. (2004). Effects of antioxidants and humidity on the oxidative stability of microencapsulated fish oil. Journal of the American Oil Chemists' Society, 81(4), 355-360.
Bakry, A. M., Abbas, S., Ali, B., Majeed, H., Abouelwafa, M. Y., Mousa, A. & Liang, L. (2016). Microencapsulation of oils: a comprehensive review of benefits, techniques, and applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 15(1), 143-182.
Bhandari, B. R. & Howes, T. (1999). Implication of glass transition for the drying and stability of dried foods. Journal of Food Engineering, 40(1), 71-79.
Bhandari, B. R., Patel, K. C. & Chen, X. D. (2008). Spray drying of food materials—Process and product characteristics. Drying technologies in food processing, 4, 113-157.
Binsi, P. K., Nayak, N., Sarkar, P. C., Jeyakumari, A., Ashraf, P. M., Ninan, G. & Ravishankar, C. N. (2017). Structural and oxidative stabilization of spray dried fish oil microencapsulates with gum arabic and sage polyphenols: Characterization and release kinetics. Food Chemistry, 219, 158-168.
Bule, M. V., Singhal, R. S. & Kennedy, J. F. (2010). Microencapsulation of ubiquinone-10 in carbohydrate matrices for improved stability. Carbohydrate Polymers, 82(4), 1290-1296.
Carneiro, H. C., Tonon, R. V., Grosso, C. R. & Hubinger, M. D. (2013). Encapsulation efficiency and oxidative stability of flaxseed oil microencapsulated by spray drying using different combinations of wall materials. Journal of Food Engineering, 115(4), 443-451.
Desai, K. G. H. & Jin Park, H. (2005). "Recent developments in microencapsulation of food ingredients." Drying Technology 23(7): 1361-1394.
Ezhilarasi, P. N., Karthik, P., Chhanwal, N. & Anandharamakrishnan, C. (2013). Nanoencapsulation techniques for food bioactive components: a review. Food and Bioprocess Technology, 6(3), 628-647.
Fernandes, L. P., Turatti, I. C., Lopes, N. P., Ferreira, J. C., Candido, R. C. & Oliveira, W. P. (2008). Volatile retention and antifungal properties of spray-dried microparticles of Lippia sidoides essential oil. Drying Technology, 26(12), 1534-1542.
Gallardo, G., Guida, L., Martinez, V., López, M. C., Bernhardt, D., Blasco, R. & Hermida, L. G. (2013). Microencapsulation of linseed oil by spray drying for functional food application. Food Research International, 52(2), 473-482.
Gharsallaoui, A., Roudaut, G., Chambin, O., Voilley, A. & Saurel, R. (2007). Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview. Food Research International, 40(9), 1107-1121.
Ghorbanzade, T., Jafari, S. M., Akhavan, S. & Hadavi, R. (2017). Nano-encapsulation of fish oil in nano-liposomes and its application in fortification of yogurt. Food Chemistry, 216, 146-152.
Gotoh, N. & Wada, S. (2006). The importance of peroxide value in assessing food quality and food safety. Journal of the American Oil Chemists' Society, 83(5), 473-474.
Goula, A. M. & Adamopoulos, K. G. (2012). A method for pomegranate seed application in food industries: seed oil encapsulation. Food and Bioproducts Processing, 90(4), 639-652.
Gruenfelder, C. A. (2014). Sensory evaluation of heart-healthy foods enriched with omega-3 fats from fish oil, College of Saint Elizabeth.
Hogan, S. A., O'riordan, E. D. & O'sullivan, M. (2003). Microencapsulation and oxidative stability of spray-dried fish oil emulsions. Journal of Microencapsulation, 20(5), 675-688.
Iranian National Standardization Organization (2013). Saffron - Test methods Iranian National Standardization, No.259-2, 5th.
Jafari, S. M., Assadpoor, E., Bhandari, B. & He, Y. (2008). Nano-particle encapsulation of fish oil by spray drying. Food Research International, 41(2), 172-183.
Jordan, R. G. (2010). Prenatal omega‐3 fatty acids: review and recommendations. Journal of Midwifery & Women’s Health, 55(6), 520-528.
Kahl, J. L., Artz, W. E. & Schanus, E. G. (1988). Effects of relative humidity on lipid autoxidation in a model system. Lipids, 23(4), 275-279.
Komaiko, J., Sastrosubroto, A. & McClements, D. J. (2016). Encapsulation of ω-3 fatty acids in nanoemulsion-based delivery systems fabricated from natural emulsifiers: Sunflower phospholipids. Food chemistry, 203, pp.331-339.
Kumar, M. N. V. R. (2000). Nano and microparticles as controlled drug delivery devices. Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 3(2), 234-258.
Lauterbach, R. & Pawlik, D. (2014). Chapter 23-Fish-oil fat emulsion and retinopathy in very low birth weight infants. Handbook of nutrition, diet and the eye. San Diego: Academic Press. p, 233-40.
Maloney, J. F., Labuza, T. P., Wallace, D. H. & Karel, M. (1966). Autoxidation of Methyl Linoleate in Freeze‐Dried Model Systems. I. Effect of Water on the Autocatalyzed Oxidation. Journal of Food Science, 31(6), 878-884.
Nasrin, T. A. A. & Anal, A. K. (2015). Enhanced oxidative stability of fish oil by encapsulating in culled banana resistant starch-soy protein isolate based microcapsules in functional bakery products. Journal of food science and technology, 52(8), 5120-5128.
Nussinovitch, A. (1997). Hydrocolloid applications: gum technology in the food and other industries. (pp. 134-137). London:
Blackie Academic & Professional.
Pereira, H. V. R., Saraiva, K. P., Carvalho, L. M. J., Andrade, L. R., Pedrosa, C. & Pierucci, A. P. T. R. (2009). Legumes seeds protein isolates in the production of ascorbic acid microparticles. Food Research International, 42(1), 115-121.
Phillips, G. O. & Williams, P. A. (Eds.). 2009. Handbook of hydrocolloids. Elsevier.
Ponginebbi, L., Nawar, W. W. & Chinachoti, P. (2000). Effect of relative humidity on lipid oxidation in freeze-dried emulsions. Grasas y Aceites, 51, 348-354.
Porras-Saavedra, J., Palacios-González, E., Lartundo-Rojas, L., Garibay-Febles, V., Yáñez-Fernández, J., Hernandez-Sanchez, H. & Alamilla-Beltran, L. (2015). Microstructural properties and distribution of components in microparticles obtained by spray-drying. Journal of Food Engineering, 152, 105-112.
Rasti, B., Jinap, S., Mozafari, M. R. & Yazid, A. M. (2012). Comparative study of the oxidative and physical stability of liposomal and nanoliposomal polyunsaturated fatty acids prepared with conventional and Mozafari methods. Food Chemistry, 135(4), 2761-2770.
Rodríguez, J., Martín, M. J., Ruiz, M. A. & Clares, B. (2016). Current encapsulation strategies for bioactive oils: From alimentary to pharmaceutical perspectives. Food Research International, 83, 41-59.
Shepherd, R., Robertson, A. & Ofman, D. (2000). Dairy glycoconjugate emulsifiers: casein–maltodextrins. Food Hydrocolloids, 14(4), 281-286.
Singh, M., Chakrapani, A. & O’Hagan, D. (2007). Nanoparticles and microparticles as vaccine-delivery systems. Expert review of vaccines, 6(5), 797-808.
Soottitantawat, A., Bigeard, F., Yoshii, H., Furuta, T., Ohkawara, M. & Linko, P. (2005). Influence of emulsion and powder size on the stability of encapsulated D-limonene by spray drying. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 6(1), 107-114.
Taherian, A. R., Fustier, P. & Ramaswamy, H. S. (2006). Effect of added oil and modified starch on rheological properties, droplet size distribution, opacity and stability of beverage cloud emulsions. Journal of Food Engineering, 77(3), 687-696.
Tehrany, E., Jacquot, M., Gaiani, C., Imran, M., Desobry, S. & Linder, M. (2012). Beneficial effects and oxidative stability of
omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids. Trends in Food Science & Technology, 25(1), 24-33.
Velasco, J., Dobarganes, C., Holgado, F. & Márquez-Ruiz, G. (2009). A follow-up oxidation study in dried microencapsulated oils under the accelerated conditions of the Rancimat test. Food Research International, 42(1), 56-62.
Walker, R. M., Decker, E. A. & McClements, D. J. (2015). Physical and oxidative stability of fish oil nanoemulsions produced by spontaneous emulsification: effect of surfactant concentration and particle size. Journal of Food Engineering, 164, pp.10-20.
Wang, Y., Liu, W., Chen, X. D. & Selomulya, C. (2016). Micro-encapsulation and stabilization of DHA containing fish oil in protein-based emulsion through mono-disperse droplet spray dryer. Journal of Food Engineering, 175, 74-84.
Yoshii, H., Soottitantawat, A., Liu, X. D., Atarashi, T., Furuta, T., Aishima, S. & Linko, P. (2001). Flavor release from spray-dried maltodextrin/gum arabic or soy matrices as a function of storage relative humidity. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2(1), 55-61.
Zimet, P. & Livney, Y. D. (2009). Beta-lactoglobulin and its nanocomplexes with pectin as vehicles for ω-3 polyunsaturated fatty acids. Food Hydrocolloids, 23(4), 1120-1126.
