تهیه و ارزیابی شاخص‌های رنگی نانوکمپلکس‌های کورکومین

محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی

شقایق شیخ زاده ¹ (دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران)
محمد علیزاده ² (دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران)
محمود رضازاد ³ (دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران)
حامد همیشه کار ⁴ (دانشیار مرکز تحقیقات کاربردی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران)

تاریخ دریافت : 1395/02/25 تاریخ پذیرش : 1395/02/25 تاریخ انتشار : 1395/03/01

کلید واژه: اسپکتروسکوپی فروسرخ, سدیم کازئینات, شاخص‌های رنگی, صمغ عربی, کورکومین, نانوکمپلکس,

چکیده مقاله :

مقدمه: کورکومین پلی فنل طبیعی و مهمترین جز رنگی زردچوبه است که دارای فعالیت‌های بیولوژیکی متعددی می باشد. با این حال استفاده از این ماده رنگی با ارزش به دلیل حلالیت آبی پایین و ناپایداری در شرایط نامطلوب شیمیایی محدود می باشد. انکپسولاسیون روشی برای غلبه بر این موانع می باشد. هدف از این پژوهش، تهیه و ارزیابی نانوکپسول های کورکومین به منظور حفظ و بهبود ویژگی های رنگی کورکومین می باشد. مواد و روش‌ها: ابتدا فاز آلی شامل کورکومین در اتانول به فاز آبی شامل سدیم کازئینات، صمغ عربی و تویین20 اضافه شد. در مرحله بعدی با کاهش pHاز 7 به 2/5 ، 5 و8/4، نانوذرات تشکیل شدند. اندازه گیری سایز ذرات با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری سایز ذرات و ارزیابی شاخص‌های رنگی با استفاده از دستگاه هانترلب انجام شد. به منظور بررسی اثر 4 متغیر مستقل غلظت سدیم کازئینات (1/-3/0%)، غلظت صمغ عربی (5/0-1%)، غلظت تویین20 (0-2/0%) و pH (8/4-2/5) بر پاسخ‌های مد نظر از طرح BoxBehnken سطح پاسخ استفاده شد. جهت بررسی تشکیل کمپلکس بین اجزای سیستم و کورکومین از آزمون طیف سنجی فروسرخ استفاده شد. یافته ها: نتایج آنالیز واریانس نشان داد که اثر متغیرهای مستقل بر پاسخ‌ها معنی‌دار بوده است. با افزایش غلظت بیوپلیمرها سایز ذرات از 120 نانومتر به 984 نانومتر افزایش یافت. با افزایش غلظت سدیم کازئینات، روشنایی نمونه‌ها کاهش یافت. نمونه‌های دارای تویین20 روشنایی و L* بالاتری داشتند. با کاهش سایز ذرات، شدت رنگ نمونه ها افزایش یافت. ناپدید شدن پیک های کورکومین در طیف نانو ذرات بیانگر کپسوله شدن آن می باشد. نتیجه‌گیری: بهترین نمونه با کوچک‌ترین اندازه ذرات و بهترین شاخص های رنگی کورکومین در غلظت سدیم کازئینات 2/0%، صمغ عربی 75/0%، تویین20 به مقدار 1/0% و pH 5 بدست آمد. نانوکپسول های تولیدی را می توان به عنوان حامل مواد مغذی هیدروفوب و در عین حال عامل رنگی در غذاهای عملگرا و محصولات نوشیدنی مورد استفاده قرار داد.

چکیده انگلیسی:

Introduction: Color is the fundamental qualitative characteristic of food products. Curcumin is a natural polyphenol found in the rizome of the turmeric. Curcumin, possesses multiple biological activities. However, its application is limited due to its poor water solubility and instability under adverse conditions. Encapsulation is a way to overcome these challenges. The aim of this study was to develop curcumin-loaded nanocapsules and evaluate the particle size and color parameters of the prepared product. Materials and Methods: Initially, the organic phase (curcumin in ethanol) was introduced to aqueous phase (sodium caseinate, gum arabic and Tween 20). By reduction of the pH from 7 to 4.8, 5 and 5.2 nanoparticles were formed. Measurement of the particle size was carried outbyusing particle size analyzer. Color indices were determined using a Hunter lab. Box-Behnken design was used to explore the effects of 4 independent variables consisting of sodium caseinate (0.1-0.3 %w/w), gum arabic (0.5-1% w/w), Tween 20 (0.1, 0.2 %w/w) and pH (4.8, 5, 5.2) on the responses. Results: Theresults of the analysis showed that the effects of linear, quadratic and interaction of parameters on responses were significant. By increasing the biopolymers concentration, the particles size was increased from 120 nm to 984 nm. By increasing the concentration of sodium caseinate the brightness of samples was reduced.Samples containing Tween 20 had brightness and higher L*. In general, by reducing the particle size the color intensity of the samples was increased. Conclusion: The best sample regarding the smallest particle size and curcumin color index was obtained at the concentration of 0.2 % sodium caseinate, 0.75 % gum arabic, 0.1 %Tween 20 and pH of 5. These nanodispersions might be useful as a hydrophobic nutrient delivery system as well as color factor for utilisation in functional food and beverage products.