• صفحه اصلی
  • بهينه سازي ريزپوشاني ترکيبات پلي فنولي ضايعات غوره (Vitis viniferia) با مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان

اشتراک گذاری

آدرس مقاله


کد مقاله : JFST-2308-1876 (R2) بازدید : 122 صفحه: 93 - 118

10.71810/jfst.2024.1004690

نوع مقاله: پژوهشی

بهينه سازي ريزپوشاني ترکيبات پلي فنولي ضايعات غوره (Vitis viniferia) با مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان

محورهای موضوعی : فرمولاسیون -بهینه سازی

بهرام حسنی 1 , فخری شهیدی 2 , علی مرتضوی 3 , محبت محبی 4 , رضا فرهوش 5

1 - دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ايران.
2 - استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ايران.
3 - استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ايران.
4 - استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ايران.
5 - استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ايران.

تاریخ دریافت : 1402/05/10 تاریخ پذیرش : 1402/06/13 تاریخ انتشار : 1404/07/02

کلید واژه: غوره, مالتودکسترین, ریزپوشانی, صمغ دانه ریحان.,

چکیده مقاله :

ریزپوشانی ترکیبات پلی فنولی با هدف بهبود پایداری و رهایش آن ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر عصاره پلی فنولی ضایعات غوره استخراج شده توسط اثر توام تيمار آنزيمي و فراصوت توسط مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان ریزپوشانی شد.جهت بهینه‌سازی تهیه میکروکپسول‌ها، از روش سطح پاسخ استفاده گردید. این طراحی شامل 3 متغیر مستقل  سطح مالتودکسترین، سطح صمغ دانه ریحان (BSG) و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بود. طراحی آزمون در قالب طرح مرکب مرکزی و 4 تکرار در نقطه مرکزی انجام گرفت. طبق نتایج، افزایش دمای ورودی خشک‌کن و نیز افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل، کارآیی ریزپوشانی و فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌ها را به صورت غیرخطی کاهش داد. افزایش دمای خشک‌کن و سطح حاملBSG منجر به کاهش غیرخطی کارآیی ریزپوشانی و  محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره گردید. افزایش هر دو عامل پوشش‌دهی موجب افزایش حلالیت‌ کپسول‌ها و کاهش غیر خطی ظرفیت جذب آب  و کاهش خطی دانسیته توده کپسول‌ها گردید. شرایط بهینه شامل 129/12 درصد مالتودکسترین، 5/0 درصد BSG و دمای ورودی خشک‌کن 22/177 درجه سانتی‌گراد بود و در این شرایط بهینه، کارآیی ریزپوشانی 60/75 درصد، فعالیت آنتی اکسیدانی 657/63 درصد، محتوای رطوبت 064/2 درصد، حلالیت در آب 339/73 درصد، ظرفیت جذب آب g/100g88/45، دانسیته توده g/cm3454/0 و فعالیت آبی 232/0 پیش‌بینی گردید. از آن جایی که مطلوبیت این مدل برای بهینه‌سازی تولید کپسول‌های عصاره ضایعات غوره 37/80 درصد بود، بنابراین این مدل قابلیت خوبی جهت بهینه‌سازی تولید کپسول‌های عصاره غوره از خود نشان داد.

چکیده انگلیسی:

Microencapsulation of polyphenolic compounds with the aim of improving their stability and release has received much attention. In the present research, the polyphenolic extract of the wastes extracted by the combined effect of enzyme treatment and ultrasound was coated with maltodextrin and basil seed gum. In order to optimize the preparation of microcapsules, Design-Expert 13.0 software and response surface method were used. This design included 3 independent variables of maltodextrin level, basil seed gum (BSG) level and spray dryer inlet temperature. The design of the test was done in the form of a central composite design (CCD) and 4 repetitions at the central point. According to the results, increasing the inlet temperature of the dryer and increasing the level of maltodextrin as a carrier decreased the microcoating efficiency and the DPPH radical scavenging activity of the capsules in a non-linear manner. Increasing the temperature of the dryer and the level of the BSG carrier led to a non-linear decrease in the microencapsulation efficiency and the moisture content of the extract capsules. The increase of both coating factors caused an increase in the solubility of the capsules and a non-linear decrease in the water absorption capacity and a linear decrease in the mass density of the capsules. The optimal conditions included 12.129% maltodextrin, 0.5% BSG and the inlet temperature of the dryer was 177.22 degrees Celsius, and in these optimal conditions, microcoencapsulation efficiency was 75.60%, antioxidant activity was 63.657%, moisture content was 2.064%, water solubility was 73.339%, water absorption capacity was 88.45 g/100g, and bulk density was 63.657%. 0.454 and water activity was predicted to be 0.232. Since the desirability of this model for optimizing the production of capsules of extract of gourd waste was 80.37%, so this model showed a good ability to optimize the production of capsules of gourd extract.

 

منابع و مأخذ:

1. احمدي عباس، مرتضوي سید علی، ميلاني الناز ، رضائي مکرم رضا، 1391. ارزيابي بقاء باکتري ريزپوشاني شده لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس در طول دوره نگهداري بستني ماستي سين بايوتيک. 1391؛ نشريه پژوهش هاي علوم و صنايع غذايي ايران، 8، (3): 278-271.
https://doi.org/10.22067/ifstrj.v8i3.18467
2. حاجی آقایی مرضیه، شریفی اکرم. بررسی برخی ویژگی‌های فیزیکی پودر نوشیدنی فوری بر پایه عصاره چغندر قرمز، کف پوشی شده به دو روش هوای داغ و انجمادی. مجله علوم و صنایع غذایی ایران. 1399؛ ۱۷ (۱۰۷): ۶۷-۸۰
https://doi.org/10.52547/fsct.17.107.67
3. کمالي آزاده، شرايعي پروین، نيازمند راضیه، عين افشار سودابه. تاثير غلظت هاي مختلف مالتودکسترين و پلي وينيل پيروليدون بر پايداري ترکيبات موثره ي ريزپوشاني شده ي زعفران با روش خشک کن پاششي. نشريه پژوهش و نوآوري در علوم و صنايع غذايي. 1391؛ 1 (4): 254-241. 10.22101/JRIFST.2013.03.15.142 https://doi.org/
4. ملکی زاده نسرین، پیغمبردوست سید هادی، اولاد غفاری عارف، سرابندی خشایار. بررسی ویژگیهای جریان پذیری پودر عصاره ی سماق ریزپوشانی شده و خشک شده به روش پاششی و اثر شرایط مختلف نگهداری آن بر ترکیبات فنولی و فعالیت آنتی اکسیدانی. پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی. 1397؛ 7(3):281‌-296.SID https://sid.ir/paper/234049/fa
5. Abdel-Aty A. M, Barakat A. Z, Mohamed S. A. Garden cress gum and maltodextrin as microencapsulation coats for entrapment of garden cress phenolic-rich extract: Improved thermal stability, storage stability, antioxidant and antibacterial activities. Food Science and Biotechnology. 2023; 32(1): 47-58. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3
6. Ali B. H, Ziada A, Blunden G. Biological effects of gum arabic: a review of some recent research. Food
and Chemical Toxicology. 2009; 47(1): 1-8. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001
7. Arepally D, Goswami T. K. Effect of inlet air temperature and gum Arabic concentration on encapsulation of probiotics by spray drying. Lwt. 2019: 99: 583-593.
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.10.022
8. Asik S, Atbakan Kalkan T, Topuz A, Optimization of spray drying condition and wall material composition for myrtle extract powder using response surface methodology. Drying Technology. 2021; 39(12): 1869-1882. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914077
9. Bhusari S. N, Muzaffar K, Kumar P. Effect of carrier agents on physical and microstructural properties of spray dried tamarind pulp powder. Powder Technology. 2014; 266 (2): 354-364. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.06.038
10. Caliskan G, Dirim S. N. The effects of the different drying conditions and the amounts of maltodextrin addition during spray drying of sumac extract. Food and Bioproducts Processing. 2013; 91(4): pp. 539-548.
https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004
11. Cegledi E, Garofulić I. E, Zorić Z, Roje M, Dragović-Uzelac V. Effect of Spray Drying Encapsulation on Nettle Leaf Extract Powder Properties, Polyphenols and Their Bioavailability. Foods. 2022; 11(18): 2852.
https://doi.org/10.3390/foods11182852
12. Chen Z, Bertin R, Froldi G. EC50 estimation of antioxidant activity in DPPH assay using several statistical programs. Food Chemistry. 2013; 138(1): 414-420.
https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2012.11.001
13. Cittadini A, Munekata PES, Pateiro M, Sarriés MV, Domínguez R, Lorenzo JM.. 2022. Encapsulationtechniques to increase lipid stability. Food Lipids. 2022; 1 (12): 413-59.
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823371-9.00010-1
14. Dadi DW, Emire SA, Hagos AD, Eun J-B. Physical and functional properties, digestibility, and storage stability of spray-and freeze-dried microencapsulated bioactive products from moringa stenopetala leaves extract. Industrial Crops and Products. 2020; 156(1): 112891.
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112891.
15. De Beer D, Harbertson J. F, Kilmartin P. A, Roginsky V, Barsukova T, Adams D. O, Waterhouse A. L. Phenolics: A comparison of diverse analytical methods. American Journal of Enology and Viticulture. 2004; 55(4): 389-400. https://doi.org/10.5344/ajev.2004.55.4.389
16. Dehghan Thanha. R, Mahdian H, Amini Fard M. H, Bayat H, Garajian R. Optimizing the extraction conditions of red pepper phenolic compounds using ultrasound waves using the response surface method. Innovation in Food Science and Technology. 2018; 11(1): pp. 87-97.
https:/doi: 10.30495/jfst.2019.541229
17. Downey M. O, Dokoozlian N. K, Krstic M. P. Cultural practice and environmental impacts on the flavonoid composition of grapes and wine: a review of recent research. American
Journal of Enology and Viticulture. 2006; 57(3): 257-268.‏
https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257
18. Ersus E, Yurdagel U. Microencapsulation of anthocyanin pigments of black carrot (Daucuscarota L.) by spray drier. Journal of Food Engineering. 2006; 80 (2): 805–812. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009
19. Estevinho B. N, Rocha F. Development of Food–Grade Controlled Delivery Systems by Microencapsulation of Polyphenols with Health Benefits. In Central European Congress on Food. 2022; 495-510. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/s11947-021-02652-9
20. Fernandes D. B. R. V, Borges S.V, Botrel D. A. Gum arabic/starch /maltodextrin /inulin as wall materials on the microencapsulation of rosemary essential oil. Carbohydrate Polymers. 2014; 101(1): 524-532. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.09.083
21. Fia G, Bucalossi G, Gori C, Borghini F. and Zanoni, B. Recovery of bioactive compounds from unripe red grapes (cv. Sangiovese) through a green extraction. Foods. 2020; 9(5): 566- 573.‏ https://doi.org/10.3390/foods9050566
22. Hajiaghaei M, Sharifi A. Physicochemical Properties of Red Beetroot and Quince Fruit Extracts Instant Beverage Powder: Effect of Drying Method and Maltodextrin Concentration. Journal of Food Quality. 2022; 2 (2): 1-8.
https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257.
23. Hamzeh S, Motamedzadegan A, Shahidi S. A, Ahmadi M, Regenstein J. M. Effects of drying condition on physico-chemical properties of foam-mat dried shrimp powder. Journal of Aquatic Food Product Technology. 2019; 28(7): 794-805. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.
24. Hanlin R. L, Hrmova M, Harbertson J. F, Downey M. O. Condensed tannin and grape cell wall interactions and their impact on tannin extractability into wine. Australian Journal of Grape and Wine Research. 2010; 16(1): 173-188.‏ https://doi.org/10.5344/ajev.2004.55.4.389.
25. Jafari S. M, Ghalenoei, M. G, Dehnad D. 2017. Influence of spray drying on water solubility index, apparent density, and anthocyanin content of pomegranate juice powder. Powder Technology. 2017; 311(2): 59-65.
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.01.070
26. Jakubczyka, E., Gondeka, E., Tamborb, K., Jakubczyk E., Gondek E., Tambor K., 2011. Characteristics of selected functional properties of apple powders obtained by the foam-mat drying method. In ICEF 11 International Congress on Engineering and Food. Athens, Greece: International Association of Engineering and Food. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914077.
27. Kennedy J. A, Matthews M. A, Waterhouse A. L. Effect of maturity and vine water status on grape skin and wine flavonoids. American Journal of Enology and Viticulture. 2002; 53(4): 268-274.‏ https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001
28. Kim S. Y, Hyeonbin O, Lee P, Kim Y. S. The quality characteristics, antioxidant activity, and sensory
evaluation of reduced-fat yogurt and nonfat yogurt supplemented with basil seed gum as a fat substitute. Journal of Dairy Science. 2020; 103(2): 1324-1336.
29. Li T.S, Sulaiman R, Rukayadi Y, Ramli, S. Effect of gum Arabic concentrations on foam properties, drying kinetics and physicochemical properties of foam mat drying of cantaloupe. Food Hydrocolloids. 2021; 116(2): 106-122.
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.07.080
30. Li Y, Tang B, Chen J, Lai P. Microencapsulation of plum (Prunus salicina Lindl.) phenolics by spray drying technology and storage stability. Food Science and Technology. 2017; 38(2): 530-536.
https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257.
31. Lourenço S. C, Moldão-Martins M, Alves V. D. Microencapsulation of pineapple peel extract by spray drying using maltodextrin, inulin, and Arabic gum as wall matrices. Foods. 2020; 9(6): 718-728.
https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009.
32. Mahdi A. A, Mohammed J. K, Al-Ansi W, Ghaleb A. D, Al-Maqtari Q. A, Ma M, Wang H. Microencapsulation of fingered citron extract with gum arabic, modified starch, whey protein, and maltodextrin using spray drying. International Journal of Biological Macromolecules. 2020; 152(3): 1125-1134. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001
33. Mattivi F, Guzzon R, Vrhovsek U, Stefanini M, Velasco R. Metabolite profiling of grape: flavonols and anthocyanins. Journal of agricultural and food chemistry. 2006; 54(20): 7692-7702.‏ https://doi.org/10.5344/ajev.2004.55.4.389.
34. Mishra P, Mishra S, Mahanta C. L. Effect of maltodextrin concentration and inlet temperature during spray drying on physicochemical and antioxidant properties of amla (Emblicaofficinalis) juice powder. Food and Bioproducts Processing. 2014; 92(3): 252-258. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004
35. Moghaddam A. D, Pero M, Askari G. R. Optimizing spray drying conditions of sour cherry juice based on physicochemical properties, using response surface methodology (RSM). Journal of Food Science and Technology. 2017; 54(2): 174-184. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.
36. Navarro-Flores M. J, Ventura-Canseco L. M. C, Meza-Gordillo R, Ayora-Talavera T. D. R, Abud-Archila M. Spray drying encapsulation of a native plant extract rich in phenolic compounds with combinations of maltodextrin and non-conventional wall materials. Journal of Food Science and Technology. 2020; 57(1): 4111-4122. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001
37. Nesterenko A, Alric I, Silvestre F, Durrieu V. Vegetable proteins in microencapsulation: A review of recent interventions and their effectiveness. Industrial crops and products. 2013; 42(1): 469-79.
https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009.
38. Öncül N, Karabiyikli Ş. Factors affecting the quality attributes of unripe grape functional food products. Journal of Food Biochemistry. 2015; 39(6): 689-695.https://doi.org/10.1111/jfbc.12175
39. Ordoñez A. AL, Gomez J.D, Vattuone M. A, lsla M I. Antioxidant activities of sechium edule (Jacq) Swartz extracts. Food Chemistry. 2006; 97(3): 452-458. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.05.024
40. Oszmiański J, Wojdyło A, Kolniak J. Effect of pectinase treatment on extraction of antioxidant phenols from pomace, for the production of puree-enriched cloudy apple juices. Food Chemistry. 2011; 127(2): 623-631. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914073.
41. Pellicer J. A, Fortea M. I, Trabal J, Rodríguez-López M. I, Carazo-Díaz C, Gabaldón J. A, Núñez-Delicado E. Optimization of the microencapsulation of synthetic strawberry flavour with different blends of encapsulating agents using spray drying. Powder Technology. 2018; 338 (2): 591-598.
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.07.080
42. Pudziuvelyte L, Marksa M, Jakstas V, Ivanauskas L, Kopustinskiene D. M, Bernatoniene J. Microencapsulation of Elsholtzia ciliata herb ethanolic extract by spray-drying: impact of resistant-maltodextrin complemented with sodium caseinate, skim milk, and beta-cyclodextrin on the quality of spray-dried powders. Molecules. 2019; 24(8): 14-21. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.002
43. Pui L. P, Karim R, Yusof Y. A, Wong C. W, Ghazali H. M. Optimization of spray-drying parameters for the production of ‘Cempedak’ (Artocarpus integer) fruit powder. Journal of Food Measurement and Characterization. 2020; 14(6): 3238-3249.
https://doi.org/10.1007/s10068-022-01271-7.
44. Quek S. Y, Chok N. K, Swedlund P, The physicochemical properties of spray-dried watermelon powders. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2007; 46(5): 386-392. https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257.
45. Ricci A, Mejia J. A. A, Versari A, Chiarello E, Bordoni A, Parpinello G. P. Microencapsulation of polyphenolic compounds recovered from red wine lees: Process optimization and nutraceutical study. Food and Bioproducts Processing. 2022; 132(2): pp. 1-12.
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.01.070
46. Sablania V, Bosco S. J. D. Optimization of spray drying parameters for Murraya koenigii (Linn) leaves extract using response surface methodology. Powder Technology. 2018; 335(3): 35-41. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914077.
47. Setford P. C, Jeffery D. W, Grbin P. R, Muhlack R. A. Factors affecting extraction and evolution of phenolic compounds during red wine maceration and the role of process modelling. Trends in Food Science & Technology. 2017; 69 (2): 106-117.‏ https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004.
48. Singh C.S., Paswan V.K, Rai D.C. Process optimization of spray dried Jamun (Syzygium cumini L.) pulp powder. LWT. 2019; 109(2): 1-6.
49. Tinello F, Lante A. Recent advances in controlling polyphenol oxidase activity of fruit and vegetable products. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2018; 50 (2):pp. 73-83.

https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.
50. Tonon R. V, Freitas S. S, Hubinger M. D. Spray drying of açai (Euterpe oleraceae Mart.) juice: Effect of inlet air temperature and type of carrier agent. Journal of Food Processing and Preservation. 2011; 35(5): 691-700. https://doi.org/10.1111/j.1745-4549.2011.00518.x
51. Vanzo A, Cecotti R, Vrhovsek U, Torres A. M, Mattivi F, Passamonti S. "The fate of trans-caftaric acid administered into the rat stomach". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007; 55 (4): 1604–11.
https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009.
52. Vidović S. S, Vladić J. Z, Vaštag Ž. G, Zeković Z. P, Popović L. M. Maltodextrin as a carrier of health benefit compounds in Satureja Montana dry powder extract obtained by spray drying technique. Powder Technology. 2014; 258 (2): 209-215.
https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004
53. Zorić Z, Pelaić Z, Pedisić S, Garofulić I. E, Kovačević D. B, Dragović–Uzelac V. Effect of storage conditions on phenolic content and antioxidant capacity of spray dried sour cherry powder. LWT-Food Science and Technology. 2017; 118 (2): 109-121. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.








متن کامل:


Journal of Innovation in Food Science and Technology , Vol 17, No 3, Autumn 2025

 

Homepagr: https://sanad.iau.ir/journal/jfst                                                                                                             E-ISSN: 2676-7155

 

(Original Research Paper)

Optimization of the Microcoating of Polyphenolic Compounds of Vitis Viniferia Wastes with Maltodextrin and Basil Seed Gum

 

Bahram Hasani1, Fakhri Shahidi2, Seyyed Ali Mortazavi2* Mohabbate Mohebbi2, Reza Farhoosh2

 

1- Ph.D Student of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

2- Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of  Mashhad, Mashhad, Iran.

 

Received:01/08/2023                            Accepted:04/09/2023

 

Doi: 10.71810/jfst.2024.1004690

 

Abstract

Microencapsulation of polyphenolic compounds with the aim of improving their stability and release has received much attention. In the present research, the polyphenolic extract of the wastes extracted by the combined effect of enzyme treatment and ultrasound was coated with maltodextrin and basil seed gum. In order to optimize the preparation of microcapsules, Design-Expert 13.0 software and response surface method were used. This design included 3 independent variables of maltodextrin level, basil seed gum (BSG) level and spray dryer inlet temperature. The design of the test was done in the form of a central composite design (CCD) and 4 repetitions at the central point. According to the results, increasing the inlet temperature of the dryer and increasing the level of maltodextrin as a carrier decreased the microcoating efficiency and the DPPH radical scavenging activity of the capsules in a non-linear manner. Increasing the temperature of the dryer and the level of the BSG carrier led to a non-linear decrease in the microencapsulation efficiency and the moisture content of the extract capsules. The increase of both coating factors caused an increase in the solubility of the capsules and a non-linear decrease in the water absorption capacity and a linear decrease in the mass density of the capsules. The optimal conditions included 12.129% maltodextrin, 0.5% BSG and the inlet temperature of the dryer was 177.22 degrees Celsius, and in these optimal conditions, microcoencapsulation efficiency was 75.60%, antioxidant activity was 63.657%, moisture content was 2.064%, water solubility was 73.339%, water absorption capacity was 88.45 g/100g, and bulk density was 63.657%. 0.454 and water activity was predicted to be 0.232. Since the desirability of this model for optimizing the production of capsules of extract of gourd waste was 80.37%, so this model showed a good ability to optimize the production of capsules of gourd extract.

 

Key words: Sour Ggrape, Maltodextrin, Microcapsule, Basil Seed Gum.

 

 

*Corresponding Author: mortazavia292@gmail.com

 

     E-ISSN: 2676-7155                                                                                                        سایت مجله: https://sanad.iau.ir/journal/jfst  

(مقاله پژوهشی)

بهينه سازي ريزپوشاني ترکيبات پلي فنولي ضايعات غوره (Vitis viniferia)        

      با مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان

 

بهرام حسنی1، فخري شهيدي2، سيد علي مرتضوي2*، محبت محبی 2، رضا فرهوش2

 

1-دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه  فردوسی مشهد، مشهد، ايران.

2-استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه  فردوسی مشهد، مشهد، ايران.

 

تاریخ دریافت: 10/05/1402                             تاریخ پذیرش: 13/06/1402

Doi: 10.71810/jfst.2024.1004690

چکيده

ریزپوشانی ترکیبات پلی فنولی با هدف بهبود پایداری و رهایش آن ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر عصاره پلی فنولی ضایعات غوره استخراج شده توسط اثر توام تيمار آنزيمي و فراصوت توسط مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان ریزپوشانی شد.جهت بهینه‌سازی تهیه میکروکپسول‌ها، از روش سطح پاسخ استفاده گردید. این طراحی شامل 3 متغیر مستقل  سطح مالتودکسترین، سطح صمغ دانه ریحان (BSG) و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بود. طراحی آزمون در قالب طرح مرکب مرکزی و 4 تکرار در نقطه مرکزی انجام گرفت. طبق نتایج، افزایش دمای ورودی خشک‌کن و نیز افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل، کارآیی ریزپوشانی و فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌ها را به صورت غیرخطی کاهش داد. افزایش دمای خشک‌کن و سطح حاملBSG منجر به کاهش غیرخطی کارآیی ریزپوشانی و  محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره گردید. افزایش هر دو عامل پوشش‌دهی موجب افزایش حلالیت‌ کپسول‌ها و کاهش غیر خطی ظرفیت جذب آب  و کاهش خطی دانسیته توده کپسول‌ها گردید. شرایط بهینه شامل 129/12 درصد مالتودکسترین، 5/0 درصد BSG و دمای ورودی خشک‌کن 22/177 درجه سانتی‌گراد بود و در این شرایط بهینه، کارآیی ریزپوشانی 60/75 درصد، فعالیت آنتی اکسیدانی 657/63 درصد، محتوای رطوبت 064/2 درصد، حلالیت در آب 339/73 درصد، ظرفیت جذب آب g/100g88/45، دانسیته توده g/cm3454/0 و فعالیت آبی 232/0 پیش‌بینی گردید. از آن جایی که مطلوبیت این مدل برای بهینه‌سازی تولید کپسول‌های عصاره ضایعات غوره 37/80 درصد بود، بنابراین این مدل قابلیت خوبی جهت بهینه‌سازی تولید کپسول‌های عصاره غوره از خود نشان داد.

 

 واژه های کلیدی: غوره، مالتودکسترین، ریزپوشانی، صمغ دانه ریحان.

 

*مسئول مکاتبات: mortazavia292@gmail.com

 

1-مقدمه

جهت افزايش پايداري ترکيبات فعال زیستی با هدف بکارگیری آن ها در فرمولاسيون مواد غذايي، يکي از بهترين روش­ها، ريزپوشاني مي‌باشد. ريزپوشاني يا ميکروانکپسولاسيون  فرايندي است كه در آن ذرات ريز و قطرات يك ماده به وسيله مواد مختلف پوشانده مي­شوند تا خصوصيات مفيد      آن ها حفظ گردد. يكي از روش­هاي انكپسولاسيون استفاده از خشك كن پاششي است (18). طي فرايند ريزپوشاني از انواع مختلف کربوهيدرات­ها (نشاسته، مالتودکسترين، شربت   ذرت، ساکارز و ..)، سلولز (کربوکسي متيل سلولز، متيل سلولز، اتيل سلولز  و... )، صمغ­ها (صمغ آکاسيا، سديم آلژينات و...)، چربي­ها (واکس، پارافين، بيس واکس و ...)، پروتئين­ها (گلوتن، کازئين، ژلاتين و ...) و پليمرهايي با درجه غذايي (پلي پروپيلن، پلي وينيل، استات و ...) غالباً به عنوان ماده ي ديواره يا حامل استفاده مي­شود (3). بسیاری از تکنیک‌های ریزپوشانی مرسوم و پیشرفته وجود دارندکه برای انواع مواد غذایی مناسب هستند(19)‌. ‌انتخاب روش ریزپوشانی بسته به اندازه‌، ‌فراهمی زیستی ‌‌و زیست تخریب پذیری ریز ذرات‌،‌ ویژگی‌های فیزیکیوشیمیایی هسته و دیواره،‌ کاربرد مواد ریزپوشانی شده و انتشار مواد فعال متفاوت است‌(37)‌. ريزپوشاني با روش­هاي مختلفي نظیر خشک کردن پاششي1، پوشش­دهي بستر سيال، اکستروژن2، خشک کردن انجمادي3، محصورسازي ليپوزومي، سرد کردن پاششي و روش تبلور و غيره انجام مي­شود. از مزاياي استفاده از خشک­کن پاششي عبارتند از: هزينه عملياتي پايين، کيفيت بالاي کپسول­ها، بازده خوب، حلاليت سريع کپسول­ها، اندازه کوچک و پايداري بالاي کپسول مي­باشد (13)‌. تحقیقات گسترده­ای در زمینه ریزپوشانی ترکیبات فنولی با روش­های مختلف انجام شده است. Estevinho و Rocha (2022) طی ریزپوشانی پنج ترکیب پلي فنولی (روتين، گاليک اسيد، اپي گالوکاتچين گالات (EGCG)، رسوراترول و کورکومين) توسط فرايند خشک کردن پاششي بیان نمودند عوامل محصورکننده مورد استفاده بر نوع ذرات به ‌دست‌ آمده و ويژگي‌هاي آن‌ها تأثير- گذار بود و از طرفی ريز ذرات پلي‌فنولی تهيه شده توسط فرايند خشک کردن پاششي، پتانسيل زيادي را براي محصور کردن و محافظت از ترکيبات فعال زیستی حساس براي کاربردهاي مرتبط با مواد غذايي نشان داد. (20). Ricci         و همکاران (2022) در استخراج و ریزپوشانی ترکيبات      پلي­فنولي شراب قرمز، شرايط بهينه خشک کردن پاششي را    7 گرم در 100 ميلي‌ليتر مالتودکسترينو دماي ورودي 110 درجه سلسیوس گزارش نمودند (46)‌. تفاله غوره يك پسماند ليگنوسلولزي و باقيماندة فرايند آب گيري از ميوه غوره است. تفاله غوره حدود بيست درصد وزن مرطوب ميوه اوليه را تشكيل مي­دهد. به طور معمول اين پسماند در زمين مدفون مي‌شود، اما اين روش علاوه بر هزينه بر بودن باعث مشكلات زيست محيطي نيز مي­گردد. از طرفي به دليل ميزان پروتئين و هضم پذيري پايين، كاربرد مستقيم تفاله به عنوان خوراك دام چندان مناسب نيست. بنابراين در دهه­هاي اخير توجه محققان به بازيافت محصولات مفيد از تفاله غوره و بهبود كيفيت آن براي خوراك دام جلب شده است. ميزان توليد غوره در كشور در سال 1376، 2150 هزار تن بوده است و مقدار قابل­توجهي از آن جهت توليد آب غوره در كارخانه­هاي صنايع تبديلي مورد استفاده قرار گرفته است. غوره منبع غني از ترکيبات فلاوونوئیدي است، به طور عمده تانن­هاي دانه و

[1] 1-Spray Drying

[2] 2-Extrusion

[3] 3-Freeze-drying

 پوست، فلاونول­ها و اسيدهاي هيدروکسي سيناميک، اما داراي آنتوسيانين کمتري نسبت به انگور رسيده است. رسوراترول عمدتاً در پوست دانه قرار دارد. مقدار رسوراترول در غوره زياد است در حالي که غلظت آن در ميوه رسيده کم مي­شود (36)‌. تنوع غلظت فنول به عوامل بسياري مانند ميزان رسيدگي، قرار گرفتن در معرض نور خورشيد، دما و دسترسي به آب بستگي دارد (28، 18)‌.Tinelloو Lante(2017) تفاوت هاي قابل ملاحظه­اي را در غلظت ترکيبات فنوليک غوره­هاي نوع باربرا و مرلو مشاهده کردند(51)‌. مقدار       فنول­هاي استخراج شده در آب ميوه همچنين به محل قرارگيري آن­ها در ساختار دانه (پوست، پالپ و دانه ها) و قابليت استخراج بستگي دارد(23)‌و به شدت تحت تأثير تکنيک استخراج و متغيرهاي فرآيند مانند دما، زمان و استفاده از حلال­ها است(47)‌. غلظت آنتوسيانين در غوره­ها کم است  و از طرفي حاوي اسيدهاي هيدروکسي سيناميک و بنزوئيک، فلاوان 3-اول و فلاونول است. محققان مشاهده کردند که   آب ميوه‌هاي ارقام مرلو و باربرا حاوي فلاوان-3-اول     (عمدتاً  اپي گالوکاتچين گالات) و اسيدهاي فنوليک هستند. اسيدهاي فنوليک، فلاونول‌ها، فلاوان-3-اول‌ها، پروسيانيدين و رسوراترول در عصاره مايع به‌ دست ‌آمده از غوره سانچوويزه1(يک رقم انگور قرمز ايتاليايي) شناسايي شده‌اند   و فراوان­ترين ترکيبات فنولي کافتاريک و فرتاريک اسيد، (+)-کاتچين، ()-اپيکاتچين و کورستين-3-O- گلوکورونيد2 بودند(21)‌. به طور کلي، ترکيبات فنولي انگور به عنوان     آنتي اکسيدان عمل مي­کنند و غلظت ترکیبات فنولیبسيار با ظرفيت آنتي اکسيداني انگور مرتبط است(16)‌.هدف از انجام تحقيق حاضر بهينه سازي ريزپوشاني ترکيبات پلي­فنولي ضايعات غوره (Vitis viniferia) با مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان و بررسی ویژگی­های ریزپوشینه­ها بود.

 

2-مواد و روش ها

2-1-مواد 

تفاله غوره از کارخانه­هاي توليد آبغوره تهيه شد. غوره­هاي زراعي ايران متعلق به جنسVitis، گونه  Viniferaو زيرگونه Sativa هستند. کلیه مواد شیمیایی مورد استفاده جهت آنالیزهای شیمیایی از برند مرک آلمان بودند.

 

2-2- روش ها

2-2-1- نمونه برداري، تعيين ترکيبات شيميايي و خشک کردن تفاله غوره

تفاله­ها بلافاصله پس از فرايند آبگيري، جمع­آوري و ترکيبات شيميايي وpHآن تعيين شد. اين تفاله­ها تا زمان خشک کردن در حالت انجماد نگه داري شدند. خشک­کردن تفاله ها در دماي اتاق و به مدت زمان تقريبي 48 ساعت انجام شد تا رطوبت آن­ها به حدود 10% برسد. سپس تفاله خرد شده و الک شدند تا ذرات داراي ابعاد بين 6/0 تا يک ميلي متر انتخاب شوند(39)‌.

 

2-2-2- استخراج با آنزيم

استخراج توسط آنزیم پکتیناز و با کمک فراصوت مطابق       با نتایج بهینه تحقیقات گذشته بود که ابتداتفاله غوره تحت تاثير امواج فراصوت (40 دقیقه، شدت صوت 90 درصد)و سپس تحت تأثير 30 ميلي­گرم بر کيلوگرم آنزيم پکتيناز (پکتينکس يلدمش ، نووزيمز ، دانمارک) قرار گرفت. براي اثر بخشي آنزيم‌، در دماي بهينه فعاليت آن ( 55 درجه سانتي‌گراد) در زمان 40 دقيقه گرمخانه­گذاري انجام شد. بعد

[1] 1-Sangiovese

[2] 2-Uercetin-3-O-glucuronide

از گرمخانه­گذاري نمونه­ها در 80 درجه سانتي­گراد به مدت    5 دقيقه قرار گرفتند تا آنزيم پکتيناز غير فعال شود. سپس عصاره تحت خلاء صاف شد و عصاره ‌ غوره داخل ظروف شيشه‌اي تيره بسته بندي و در يخچال با دماي 5 درجه سانتي‌گراد نگهداري شد. عصاره صاف شده ابتدا توسط تبخير کننده دوار تحت خلاء، در دماي 40 درجه سلسیوس غليظ و نيز قرار گرفت تا اثر توام تيمار آنزيمي و امواج فراصوت روي محتواي ترکيبات فنولي استخراج شده بررسي شد(40، 17)‌.

 

2-2-3- ريزپوشاني

از  مالتو دکسترين با درجه هیدرولیز 7  در سه سطح  و صمغ دانه ريحان در سه سطح مختلف به عصاره بهينه تفاله غوره اضافه شده و بريکس به 27 رسید. سپس محلول­هاي  تهيه شده با خشک­کن پاششي خشک شدند. شرايط  خشک­کن  پاششي دماي هواي ورودي 160 درجه سانتي گراد، سرعت جريان هوا 600 ليتر در ساعت و سرعت پمپ خوراک دهي  10ميلي ليتر بر دقيقه براي دستگاه خشک کن پاششي              (Buchi Laboratoriums-Technik, Switzerland Model B-191) آزمايشگاهي بود(1). جهت بهینه‌سازی تهیه میکروکپسولهای  عصاره ضایعات غوره، از نرم ‌افزار  Design-Expert 13.0 و روش سطح پاسخ1 استفاده گردید. این  طراحی  شامل  3  متغیر مستقل (جدول 1)  سطح   مالتودکسترین ،سطح  صمغ دانه  ریحان2(BSG) و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بود.      برای انتخاب بهترین ترکیب متغیرهای مستقل برای تولید کپسول‌های عصاره، بالاترین کارآیی ریزپوشانی، فعالیت    آنتی اکسیدانی، حلالیت‌پذیری در آب، ظرفیت جذب آب    و پائین­ترین فعالیت آبی، محتوای رطوبت و  دانسیته توده      در نظر گرفته شد. طراحی آزمون در قالب طرح مرکب مرکزی (CCD)3و 4 تکرار در نقطه مرکزی انجام گرفت. از مقادیر میانگین آزمون‌ها به منزله متغیر پیوسته یا پاسخ استفاده ‌شد و نتایج حاصله‌ی RSM به صورت شکل های سه ‌بعدی ترسیم گردید. در جدول 2، تیمارهای مورد مطالعه در این مرحله تحقیق نشان داده شده است.

 

[1] -Response Surface Methodology

[2] 2-Basil Seed Gum

[3] 3-Central Composite Design

 

متغیرهای مستقل

کد

 

سطوح متغیرات

 

واحد

 

 

1-

0

1

 

مالتودکسترین

A

15

10

5

%

BSG

B

5/1

0/1

5/0

%

دمای ورودی

C

140

160

180

°C

 

جدول 2-تیمارهای مورد بررسی در مرحله بهینه‌سازی تولید پودر عصاره غوره

Run

Factor 1

A: Maltodextrin (%)

Factor 2

B: BSG (%)

Factor 3

C: Inlet temperature (°C)

1

10

1

160

2

10

1

126.364

3

10

1

160

4

10

1

160

5

5

1.5

180

6

5

0.5

180

7

15

0.5

140

8

10

1

160

9

1.59104

1

160

10

5

1.5

140

11

10

1

160

12

5

0.5

140

13

15

1.5

140

14

10

1

193.636

15

10

0.159104

160

16

15

1.5

180

17

18.409

1

160

18

10

1.8409

160

19

10

1

160

20

15

0.5

180

 

 

 

 

2-3 -آزمون هاي مربوط به ريزپوشاني

2-3-1 - راندمان ريزپوشاني

جهت به دست آوردن راندمان ازتقسيم وزن پودر حاصل از خشک کن پاششی بر ميزان مواد جامد عصاره تفاله غوره تغذيه شده به دستگاه استفاده شد.جهت به دست آوردن  ميزان مواد  جامد عصاره تفاله غوره تغذيه شده به دستگاه بايد      وزن عصاره را دربريکس آن ضرب کرده و همچنين وزن مواد افزودني را نيزبه آن اضافه شد. جهت اندازه گيري ترکيبات  

فنولي باقي مانده در پودر انکپسوله توليدي از روش فولين سيوكالتیو استفاده شد (41).

 

2-3-2 - ميزان رطوبت

ميزان رطوبت پودر انکپسوله شده به روش خشک کردن با آون محاسبه  شد. 0/5گرم از پودر در آون با دماي 110 درجه سانتي گراد و به مدت 12 ساعت تا رسيدن به وزن ثابت خشک شد و با استفاده از وزن اوليه و نهايي، ميزان رطوبت محاسبه و براساس وزن مرطوب گزارش شد(14).

 

2-3-3 -درصد جذب رطوبت

درصد رطوبت جذب شده توسط هر گرم پودر هنگامي که    به مدت يک هفته در مجاورت محلول اشباع سولفات سديم در دماي محيط قرار گرفت. اندازه گيري شد و رطوبت هيگروسکوپي بر مبناي گرم رطوبت جذب شده به ازاي هر100 گرم ماده جامد پودر بيان شد (18).

 

2-3-4- چگالي توده اي پودر

براي اين منظور مقدار 0/001±10 گرم از پودر توزين و در استوانه­اي مدرج 10 ميلي ليتري ريخته شد. پس از 20 بار ضربه زدن با کف استوانه به ميز کار، حجم پودر درون استوانه اندازه گيري و به کمک معادله زير چگالي توده­ برحسب سانتيمتر مکعب پودر بر گرم محاسبه شد(18).

img0 = چگالي توده­اي

 

2-3-5- فعاليت آب

فعاليت آب پودر ريزپوشاني شده پلي فنولی­هاي تفاله غوره بلافاصله پس از توليد و پس از رسيدن دماي پودر به دماي اتاق، به کمک دستگاه سنجش فعاليت آب، با دماي 0/1±ºC 25 در کليه آزمايش ها و با سه بار تکرار در هر آزمون     اندازه گيري شد(49).

 

2-3-6-حلاليت

100 ميلي ليتر آب در بشري ريخته شد و يک گرم پودر     ريز پوشاني شده به آن اضافه شد. مخلوط حاصل به مدت       5 دقيقه با همزن مغناطيسي در سرعت بالا هم زده شد و سپس به مدت 5 دقيقه با شتاب g 3000 سانتريفيوژ شد. 25 ميلي ليتر از مايع سطحي به پتري ديش انتقال یافت و در آون با دماي 105 درجه سانتي­گراد به مدت 5 ساعت خشک گردید. درصد حلاليت با استفاده از تفاوت وزن­ها محاسبه شد (49).

 

3- نتايج و بحث

3-1- بهینه‌سازی تهیه میکروکپسول‌های عصاره ضایعات غوره توسط RSM

3-1-1-بررسی کارآیی یا راندمان ریزپوشانی کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

مدل رگرسیونی پیش‌بینی شده برای کارآیی ریزپوشانی کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در معادله 1 نشان داده شده است و در این معادله، رابطه‌ی بین کارآیی ریزپوشانی کپسول و متغیرهای مستقل تحقیق شامل سطوح مالتودکسترین، BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی مشخص شده است. نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که اثر خطی هر سه متغیر مستقلبر کارآیی ریزپوشانی کپسول‌های عصارهمعنی‌دار بود (05/0>p). تأثیراثرات متقابل دوتایی مالتودکسترین و BSG و همچنین اثر نمایی مالتودکسترین و دمای وروی خشک‌کن نیز معنی‌دار بود (05/0>p)، ولی اثرات متقابل دوتایی مالتودکسترین و دما و BSGو دما و همچنین اثر نمایی BSG معنی‌دار نبود (05/0<p). مقدار ضریب تبیین (R2)    این مدل 00/95 و ضریب تبیین اصلاح ‌شده‌ آن(R2adj) 

معادله 1

50/90 بود و عدم تناسب مدل بی‌معنی بود (0733/0=p)، که بیانگر برازش خوب مدل به داده‌های آزمایشی می‌باشد.

 

 

Efficiency = 88.13 – 4.67A – 1.00B - 7.63C + 3.13AB + 0.8794AC + 1.16BC - 4.68A2 + 1.52B2 - 4.91C2

 

 

 

میزان کارآیی ریزپوشانی کپسول‌های عصاره ضایعات       غوره در محدوده 22/96-52/73 درصد قرار داشت. اثر   متقابل سطوح مالتودکسترین و BSG بر کارآیی ریزپوشانی کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در شکل 1 (الف)  نشان داده شده است. افزایش هر دو عامل پوشش‌دهی موجب کاهش غیرخطی کارآیی ریزپوشانی کپسول‌ها گردید. در شکل1 (ب)، اثر متقابل سطح مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن پاششی نشان داده شده است. افزایش دمای ورودی خشک‌کن و نیز افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل، کارآیی ریزپوشانی کپسول‌ها را به صورت غیرخطی کاهش داد. در شکل 1 (الف)، اثر متقابل سطح BSG و دمای ورودی خشک‌ کن پاششی نشان داده شده است. افزایش دمای خشک‌کن و سطح حامل BSG منجر به کاهش غیر خطی کارآیی ریزپوشانی کپسول‌های عصاره گردید. تأثیر دمای خشک‌ کن بر کارآیی ریزپوشانی بالاتر از سطح حامل‌های مالتودکسترین و BSG بود و در بین این دو حامل، درصد مالتودکسترین تأثیر بالاتری نشان داد.کارآیی ریزپوشانی یک پارامتر مهم در بهبود روش ریزپوشانی، بدون توجه به فرآیندها و مواد ریزپوشانی شده­ می‌باشد (33). در این تحقیق، از طریق محاسبه محتوای فنول کل اولیه عصاره ضایعات غوره و عصاره ریزپوشانی شده نهایی، درصد کارآیی یا راندمان ریزپوشانی پودرهای تولیدی محاسبه گردید و نتایج نشان داد که با افزایش درصد حامل‌های پوشش‌دهی مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان، کارآیی ریزپوشانی عصاره کاهش یافت، که این کاهش احتمالاً به رقیق شدن مواد مغذی خوراک ورودی به خشک‌کن در اثر افزایش سطح حامل مربوط می‌باشد. دمای ورودی خشک‌کن پاششی نیز تأثیر قابل توجهی بر کارآیی ریزپوشانی پودر عصاره ضایعات غوره نشان داد، به طوری که با افزایش دمای خشک‌کن نیز به دلیل تخریب ترکیبات فنولی به سبب حساسیت آن‌ها به حرارت، کارآیی ریزپوشانی به طور قابل­توجهی کاهش پیدا کرد. ملکی‌زاده و همکاران (1397) در مطالعه خود به ریزپوشانی عصاره سماق با مالتودکسترین   و روش خشک‌کن پاششی پرداخته و به طور موافق با نتایج پژوهش حاضر، کاهش کارآیی ریزپوشانی کپسول‌ها در      اثر افزایش دمای خشک‌کن را مشاهده کردند(4).Asik و همکاران (2021) نیز افزایش اُفت ترکیبات فنولی عصاره  مورد ریزپوشانی در اثر افزایش دمای خشک‌کن پاششی را گزارش کردند(7). نتایج حاصله توسط Abdel-Aty و همکاران (2023) با نتایج پژوهش حاضر همخوانی داشت. این محققین دریافتند که در ریزپوشانی عصاره فنولی شاهی، افزایش مالتودکسترین موجب کاهش کارآیی ریزپوشانی گردید(5).Singh  و همکاران (2018) نشان دادند که در تهیه پودر میوه جمبو، با افزایش دمای ورودی خشک‌کن پاششی، محتوای ترکیبات فنولی پودرها کاهش یافت و بنابراین کارآیی ریزپوشانی پودرها کمتر شد(48). Cegledi  و همکاران (2022) اظهار داشتند که افزایش دمای خشک‌کن پاششی از120 تا 200 درجه سانتی‌گراد موجب کاهش راندمان ریزپوشانی پودر عصاره برگ گزنه گردید(11).

 

img0 

(ج)

img0 

(ب)

img0 

 (الف)

شکل 1- الف) اثر متقابل مالتودکسترین و BSG، ب) اثر متقابل مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن ج) اثر متقابل BSG و دمای ورودی خشک‌کن بر کارآیی ریزپوشانی پودر عصاره ضایعات غوره

 

 

3-1-2-نتایج بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

مدل رگرسیونی پیش‌بینی شده برای فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در معادله 2 نشان داده شده است. در این معادله، رابطه‌ی بین درصد مهار رادیکال DPPH کپسول و متغیرهای مستقل تحقیق شامل سطوح مالتودکسترین، BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی مشخص شده است. نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که اثر خطی هر سه متغیر مستقل بر فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌های عصاره معنی‌دار بود (05/0>p). تأثیراثر نمایی مالتودکسترین نیز معنی‌دار بود (05/0>p)، ولی هر سه اثر متقابل دوتایی و همچنین اثرات نمایی BSG و دمای ورودی خشک‌کن معنی‌دار نبود (05/0<p). مقدار ضریب تبیین(R2) این مدل 28/90 و ضریب تبیین اصلاح ‌شده‌ آن (R2adj) 54/82 بود و عدم تناسب مدل بی‌معنی بود (0644/0=p)، که بیانگر برازش خوب مدل به داده‌های آزمایشی می‌باشد.

 

DPPH = 64.84 – 3.56A – 5.92B - 8.01C - 1.15AB + 3.03AC + 0.6075BC - 4.76A2 + 2.44B2 - 1.82C2

 

 

فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در محدوده 32/84-22/40 درصد قرار داشت. اثر متقابل سطوح مالتودکسترین و BSG بر فعالیت آنتی- اکسیدانی کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در شکل 2 (الف) نشان داده شده است. افزایش مالتودکسترین موجب کاهش غیرخطی و جزئی درصد مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌ها گردید، ولی در اثر افزایش سطح BSG، فعالیت آنتی اکسیدانی را افزایش داد. در شکل 2 (ب)، اثر متقابل سطح مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن پاششی        بر فعالیت آنتی اکسیدانی کپسول‌ها نشان داده شده است. افزایش دمای ورودی خشک‌کن و نیز افزایش سطح مالتودکسترین  به عنوان حامل، فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌ها را به صورت غیرخطی کاهش داد، ولی تأثیر دمای خشک‌کن به طور قابل توجهی بالاتر بود. در شکل2 (ج)، اثر متقابل سطح BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر فعالیت آنتی اکسیدانی کپسول‌ها نشان داده شده است. افزایش دمای خشک‌کن موجب کاهش غیرخطی و افزایش سطح حامل BSG منجر به افزایش غیر خطی فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌های عصاره گردید. آزمون مهار رادیکال آزاد DPPH، اساس و پایه‌ مطالعه ظرفیت آنتی اکسیدانی ترکیبات گیاهی می‌باشد، زیرا یک روش راحت و سریع برای ارزیابی فعالیت آنتی- اکسیدانی محصولات مورد نظر است(12).در اثر افزایش دمای ورودی خشک‌کن پاششی، فعالیت آنتی­اکسیدانی پودرهای عصاره ضایعات غوره کاهش نشان داد، زیرا ترکیبات فنولی، ترکیبات زیست ‌فعالی هستند که به شرایط خارجی حساس می‌باشند و بنابراین دمای بالا موجب تخریب حرارتی، پلیمریزاسیون و تغییر و تحول آن‌ها می‌گردد (53).افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل موجب کاهش فعالیت آنتی­اکسیدانی کپسول‌ها گردید، زیرا افزایش ویسکوزیته موجب افزایش زمان تشکیل قطرات و اختلاط مواد هسته     در طول فرآیند خشک­کردن می‌باشد و بنابراین کارآیی ریزپوشانی کاهش یافته و فعالیت آنتی­اکسیدانی در اثر کاهش محتوای ترکیبات فنولی، کاهش نشان می‌دهد. با این حال،    با افزایش صمغ دانه ریحان، فعالیت آنتی­اکسیدانی کپسول‌ها کمی بهبود یافت. به طور کلی، صمغ دانه ریحان حاوی    مقادیر قابل­ توجهی از ترکیبات فنولی بوده و فعالیت          آنتی­اکسیدانی از خود نشان می‌دهد (28). از این رو، در اثر افزایش سطح  صمغ دانه ریحان به عنوان عامل پوشش‌دهی،    به دلیل افزایش محتوای ترکیبات فنولی، فعالیت آنتی­اکسیدانی پودرهای تولیدی افزایش یافت. در تحقیق انجام شده توسط  Hajiaghaei و Sharifi(2022) نیز به طور موافق با نتایج پژوهش حاضر، کاهش فعالیت آنتی­اکسیدانی پودر فوری     بر پایه عصاره‌های چغندر قرمز و میوه به در اثر افزایش    درصد حامل مالتودکسترین مشاهده گردید (22). در تحقیق Li و همکاران (2021) نیز گزارش شد که افزایش صمغ   عربی   به عنوان حامل در تهیه‌ پودر طالبی، محتوای ترکیبات       فنولی و فلاونوئیدی پودرها را کاهش داده و بنابراین موجب     کاهش ظرفیت آنتی­اکسیدانی پودرها گردید(30). در تحقیق Lourenco و همکاران (2020) نیز به طور موافق با           نتایج پژوهش حاضر، کاهش فعالیت مهارکنندگی رادیکال  DPPH پودرهای عصاره پوست آناناس در اثر افزایش     دمای خشک‌کن پاششی از 150 به 190 درجه سانتی‌گراد       گزارش شد (31). در مطالعه انجام شده توسط Sablania      و Bosco (2018) نیز افزایش دمای خشک­کن پاششی      تأثیر منفی بر محتوای ترکیبات فنولی و بنابراین بر فعالیت   آنتی اکسیدانی عصاره برگ درخت کاری نشان داد و سطوح مالتودکسترین و صمغ آکاسیا، کاهش در محتوای رطوبت پودر عصاره برگ درخت کاری مشاهده گردید (47).

 

img0 

(ج)

img0 

(ب)

img0 

 (الف)

شکل2-  الف) اثر متقابل مالتودکسترین و BSG، ب) اثر متقابل مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن ج) اثر متقابل BSG و   دمای ورودی خشک‌کن بر فعالیت مهار رادیکال DPPH پودر عصاره ضایعات غوره

 

 

3-1-3-نتایج بررسی محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

مدل رگرسیونی پیش‌بینی شده برای محتوای رطوبت کپسولهایی عصاره ضایعات غوره در معادله شماره 3 نشان داده شده است و در این معادله، رابطه‌ی بین محتوای رطوبت کپسول و متغیرهای مستقل تحقیق شامل سطوح مالتودکسترین، BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی مشخص شده است. نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که اثر خطی هر سه متغیر مستقلبر محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره معنی‌دار بود (05/0>p). تأثیراثرات متقابل دوتایی مالتودکسترین و دمای خشک‌کن و همچنین اثر نمایی مالتودکسترین و دمای وروی خشک‌کن نیز معنی‌دار بود (05/0>p)، ولی اثرات متقابل دوتایی مالتودکسترین و BSG و BSG و دما و همچنین اثر نمایی مالتودکسترین معنی‌دار نبود (05/0<p). مقدار ضریب تبیین(R2) این مدل 43/97 و ضریب تبیین اصلاح ‌شده‌ آن                               (R2adj)12/95 بود و عدم تناسب مدل بی‌معنی بود (0701/0=p)، که بیانگر برازش خوب مدل به داده‌های آزمایشی می‌باشد.

 

Moisture content = 3.47 – 0.5988A – 0.3325B - 1.90C + 0.2037AB + 0.2988AC + 0.0488BC + 0.2755A2 - 0.1222B2 + 0.3232C2

 

 

محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در محدوده 61/7-45/1 درصد قرار داشت. اثر متقابل سطوح مالتودکسترین و BSG بر محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره ضایعات غوره درشکل3 (الف) نشان داده شده است. افزایش هر دو عامل پوشش‌دهی موجب کاهش غیرخطی محتوای رطوبت کپسول‌ها گردید. در شکل3 (ب)، اثر متقابل سطح مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر محتوای رطوبت کپسول‌ها نشان داده شده است. افزایش دمای ورودی خشک‌کن و نیز افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل، محتوای رطوبت کپسول‌ها را به صورت غیرخطی کاهش داد، ولی تأثیر دما به طور قابل توجهی بالاتر از تأثیر درصد مالتودکسترین بود. در شکل3 (ج)، اثر متقابل سطح BSG      و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر محتوای رطوبت نشان داده شده است. افزایش دمای خشک‌کن و سطح حامل      BSG منجر به کاهش غیر خطی محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره گردید. تأثیر دمای خشک‌کن بر محتوای رطوبت بالاتر از سطح حامل‌های مالتودکسترین و BSG بود و در   بین این دو حامل، درصد مالتودکسترین تأثیر بالاتری نشان داد.محتوای رطوبت یک پارامتر مهم و مؤثر بر پایداری عصاره‌های ریزپوشانی شده می‌باشد. پودرهایی که حاوی مقادیر پایین رطوبت (کمتر از 5 درصد) هستند، کمتر توسط میکروارگانیسم‌ها آلوده می‌شوند و عمر ماندگاری و پایداری بالاتری داشته و حلالیت‌پذیری بهتری نیز نشان می‌دهند (51). نتایج پژوهش حاضر نشان داد که افزایش سطوح حامل‌های مالتودکسترین و صمغ عربی و همچنین افزایش دمای ورودی خشک‌کن موجب کاهش محتوای رطوبت کپسول‌های عصاره غوره گردید. کاهش سریع‌تر محتوای رطوبت پودرها در اثر افزایش دمای ورودی خشک‌کن پاششی بدین دلیل است که با افزایش دما، انتقال حرارت بین ماده مورد نظر     برای خشک کردن و هوای داغ سریع‌تر رخ می‌دهد و در دماهای بالاتر، شیب دمایی بین ذرات اتمیزه شده و هوای خشک‌کن بیشتر شده و در نتیجه‌ آن، نیروهای محرک برای تبخیر آب بزرگ‌تر می‌شوند  (44). کاهش محتوای رطوبت در اثر افزایش سطح مالتودکسترین، به دلیل دمای انتقال شیشه‌ای پایین و همچنین ویسکوزیته پایین مالتودکسترین می‌باشد (47). افزایش حامل‌ها همچنین از طریق افزایش ماده خشک، موجب کاهش محتوای رطوبت پودرها می‌گردند. در مطالعه انجام شده توسط حاجی‌آقائی و شریفی (1399)        نیز به طور موافق با نتایج پژوهش حاضر، افزایش سطح مالتودکسترین موجب کاهش میزان رطوبت پودر عصاره چغندر قرمز گردید. با این حال، در تحقیق  Singh و همکاران (2019) به بهینه‌سازی تهیه پودر میوه جمبو با استفاده از خشک کردن پاششی پرداخته شده و افزایش محتوای رطوبت پودرها در اثر افزایش سطح مالتودکسترین مشاهده گردید. در این تحقیق نیز افزایش دمای ورودی موجب کاهش محتوای رطوبت پودرها شد (48). Lourenco و همکاران (2020) گزارش کردند که در اثر افزایش دمای خشک‌کن پاششی     از 150 به 190 درجه سانتی‌گراد، محتوای رطوبت پودرهای عصاره پوست آناناس کاهش یافت(31).Ceglediو همکاران (2022) نیز کاهش محتوای رطوبت پودر عصاره برگ گزنه در اثر افزایش دمای خشک‌کن پاششی از120 تا 200 درجه سانتی‌گراد را گزارش کردند(11). Abdel-Aty و همکاران (2023) بیان کردند که محتوای رطوبت نانوکپسول‌های عصاره فنولی شاهی تهیه شده با صمغ گیاهی دانه شاهی کمتر از پودرهای تهیه شده با مالتودکسترین بود (5). در مطالعه انجام شده توسط  Sablania و Bosco (2018) نیز با افزایش دمای خشک کن پاششی و سطوح مالتودکسترین و صمغ آکاسیا، کاهش در محتوای رطوبت پودر عصاره برگ درخت کاری1 مشاهده گردید که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت داشت (47).

 

[1] 1-Murraya koenigii

img0 

(ج)

img0 

(ب)

img0 

 (الف)

شکل 3-  الف) اثر متقابل مالتودکسترین و BSG، ب) اثر متقابل مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن ج) اثر متقابل BSG و دمای ورودی خشک‌کن بر محتوای رطوبت پودر عصاره ضایعات غوره

 

 

3-1-4-نتایج بررسی حلالیت در آب کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

مدل رگرسیونی پیش‌بینی شده برای حلالیت در آب کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در معادله شماره 4 نشان داده شده است و در این معادله، رابطه‌ی بین میزان حلالیت کپسول و متغیرهای مستقل تحقیق شامل سطوح مالتودکسترین، BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی مشخص شده است. نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که اثر خطی هر سه متغیر مستقل بر میزان حلالیت‌پذیری کپسول‌های عصاره معنی‌دار بود (05/0>p). ولی هر سه اثر متقابل دوتایی معنی‌دار نبود (05/0<p). مقدار ضریب تبیین(R2) این مدل 43/77 و ضریب تبیین اصلاح ‌شده‌ آن (R2adj) 32/73 بود و عدم تناسب مدل بی‌معنی بود (1861/0=p)، که بیانگر برازش نسبتاً خوب مدل به داده‌های آزمایشی می‌باشد.

 

Solubility = 73.04 + 0.2578A + 0.2571B + 0.0170C - 0.4000AB + 0.4125AC - 0.1250BC

 

 

مقادیر حلالیت در آب کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در محدوده 60/74-95/71 درصد قرار داشت. اثر متقابل سطوح مالتودکسترین و BSG بر میزان حلالیت‌ در آب کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در شکل4 (الف) نشان داده شده     است. افزایش هر دو عامل پوشش‌ دهی موجب افزایش حلالیت‌ کپسول‌ها گردید. در شکل 4 (ب)، اثر متقابل سطح مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر میزان حلالیت در آب کپسول‌ها نشان داده شده است. افزایش    دمای ورودی خشک‌کن و نیز افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل، مقادیر درصد حلالیت کپسول‌ها را افزایش داد. در شکل 4 (ج)، اثر متقابل سطح BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر میزان حلالیت در آب نشان داده شده است. افزایش دمای خشک‌کن و سطح حامل BSG منجر به افزایش درصد حلالیت کپسول‌های عصاره گردید. در بین متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق، بیشترین تأثیر به ترتیب مربوط به دمای ورودی خشک‌کن، درصد مالتودکسترین و درصد BSG بود.حلالیت‌پذیری در آب بیانگر رفتار محصول در فاز آبی بوده و یک معیار کلی برای تعیین کیفیت بازسازی پودر می‌باشد. برای مصرف‌کنندگان، بازسازی سریع و کامل محصولات پودری یکی از شاخص‌های اصلی کیفیت است. حلالیت پودرها می‌تواند تحت تأثیر پارامترهای مختلفی از جمله ترکیبات اولیه ماده خام برای خشک کردن با اسپری، نوع حامل یا دیواره، سرعت جریان هوای فشرده و نرخ تغذیه کم است (25). نتایج پژوهش حاضر نشان داد که افزایش سطوح مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان و همچنین افزایش دمای ورودی خشک‌کن پاششی موجب افزایش حلالیت در آب کپسول‌های تولیدی گردید. محتوای رطوبت و اندازه ذرات، پارامترهای مؤثر بر حلالیت‌پذیری پودرها در آب هستند و در اثر کاهش محتوای رطوبت و بزرگ‌تر شدن اندازه ذرات، انحلال پودر در آب سریع‌تر صورت گرفته و درصد حلالیت ‌پذیری بالاتر می‌رود (11). از آن جایی که     در اثر افزایش سطوح حامل‌ها و دمای ورودی خشک‌کن، محتوای رطوبت کپسول‌ها کاهش یافت، بنابراین افزایش حلالیت‌پذیری این کپسول‌ها دور از انتظار نبود. از سوی دیگر، افزایش حلالیت‌پذیری پودرها در اثر افزایش سطح مالتودکسترین می‌تواند بدین دلیل باشد که مالتودکسترین حاوی تعداد بالایی گروه هیدروکسیل است که موجب  تسهیل فرآیند حل شدن می‌گردد (20) و با افزایش سطح مالتودکسترین، تعداد گروه‌های هیدروکسیل افزایش یافته       و حلالیت‌پذیری پودر تهیه شده با آن نیز بیشتر می‌شود. Arepally و Soswami (2019) نیز اظهار داشتند که مشخصات هیدروفیلی یا آب‌دوستی مالتودکسترین، مسئول حلالیت‌ پذیری بالاتر آن می‌باشد (7).Pudziuvelyte و همکاران (2019) در مطالعه و بررسی خود به تهیه پودر گیاه Elsholtziaciliate پرداخته اند و بیان کردند که میزان حلالیت‌ پذیری پودرهای تهیه شده با مالتودکسترین بالا        بود (42).Abdel-Aty و همکاران (2023) بیان کردند که حلالیت‌ پذیری پودرهای عصاره فنولی شاهی تهیه شده         با صمغ گیاهی دانه شاهی کمتر از پودرهای تهیه شده           با مالتودکسترین بود (5). در مطالعه انجام شده توسط Sablania و Bosco (2018) نیز با افزایش دمای خشک کن پاششی و سطوح مالتودکسترین و صمغ آکاسیا، افزایش در حلالیت‌پذیری پودر عصاره برگ درخت کاری مشاهده گردید، که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت داشت (47).        در تحقیق Singh و همکاران (2019) نیز در فرآیند به بهینه‌سازی تهیه پودر میوه جمبو با استفاده از خشک­ کردن پاششی گزارش شد که در اثر افزایش سطح مالتودکسترین، میزان حلالیت‌پذیری پودرها افزایش یافت (48). Lourenco و همکاران (2020) دریافتند که افزایش دمای خشک‌کن پاششی از 150 به 190 درجه سانتی‌گراد منجر به افزایش معنی‌داری حلالیت‌پذیری در آب پودرهای عصاره پوست آناناس گردید (31). با این حال، در تحقیق Cegledi            و همکاران (2022)، افزایش دمای خشک‌کن پاششی از120     تا 200 درجه سانتی‌گراد، تغییر معنی‌داری در حلالیت‌پذیری در آب پودرهای عصاره برگ گزنه حاصله ایجاد نکرد و حلالیت این پودرها در محدوده 46/85-00/84 درصد قرار داشت(11).

 

img0 

(ج)

img0 

(ب)

img0 

 (الف)

شکل 4- الف) اثر متقابل مالتودکسترین و BSG، ب) اثر متقابل مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن ج) اثر متقابل BSG و دمای ورودی خشک‌کن بر حلالیت پودر عصاره ضایعات غوره

 

 

3-1-5- نتایج بررسی ظرفیت جذب آب (هیگروسکوپی) کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

مدل رگرسیونی پیش‌بینی شده برای ظرفیت جذب آب کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در معادله شماره 5 نشان داده شده است و در این معادله، رابطه‌ی بین میزان ظرفیت جذب آب کپسول و متغیرهای مستقل تحقیق شامل سطوح مالتودکسترین، BSG و دمای ورودی خشک‌ کن پاششی مشخص شده است. نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها      نشان داد که اثر خطی متغیر مستقل دمای ورودی خشک‌کنو همچنین اثر نمایی مالتودکسترین بر میزان ظرفیت جذب   آب کپسول‌های عصاره معنی‌داری بود (05/0>p)، ولی        اثر متغیرهای مستقل سطح مالتودکسترین و BSG، هر سه      اثر متقابل دوتایی و همچنین اثرات نمایی سطح BSG و   دمای ورودی خشک‌ کن معنی‌دار نبود (05/0<p). مقدار ضریب تبیین(R2) این مدل 08/97 و ضریب تبیین اصلاح ‌شده‌ آن (R2adj) 45/94 بود و عدم تناسب مدل بی‌معنی          بود (1161/0=p)، که بیانگر برازش خوب مدل به داده‌های آزمایشی می‌باشد.

 

Hygroscopic = 42.54 - 0.4315A - 0.5470B + 4.44C + 0.1688AB - 0.1838AC + 0.0537BC – 0.7178A2 – 0.4738B2 – 0.0743C2

 

 

مقادیر ظرفیت جذب آب کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در محدوده g/100g 64/48-44/35 قرار داشت. اثر متقابل سطوح مالتودکسترین و BSG بر مقادیر ظرفیت جذب آب کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در شکل 5 (الف) نشان     داده شده است. افزایش هر دو عامل پوشش‌دهی موجب کاهش غیرخطی ظرفیت جذب آب کپسول‌ها گردید. در شکل 5 (ب)،  اثر متقابل سطح مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر ظرفیت جذب آب کپسول‌ها نشان داده شده است. افزایش دمای ورودی خشک‌کن، ظرفیت جذب آب کپسول‌ها را به صورت خطی افزایش داد، ولی افزایش درصد مالتودکسترین تغییر معنی‌داری در ظرفیت جذب آب کپسول‌ها ایجاد نکرد. در شکل 5 (ج)، اثر متقابل سطح BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر ظرفیت جذب آب کپسول‌ها نشان داده شده است. افزایش دمای خشک‌کن   منجر به افزایش خطی ظرفیت جذب آب کپسول‌های عصاره گردید، ولی افزایش سطح حامل BSG تأثیر قابل توجهی نشان نداد. هیگروسکوپی یا ظرفیت جذب آب پارامتری است که می‌توان برای تخمین رفتار عصاره ریزپوشانی شده طی دوره انبارمانی مورد استفاده قرار گیرد و نشان‌دهنده پایداری پودرهای تولیدی می‌باشد(11).نتایج پژوهش حاضر نشان داد که افزایش دمای ورودی خشک‌کن پاششی موجب افزایش ظرفیت جذب آب کپسول‌های عصاره گردید، ولی افزایش سطوح حامل‌ها تأثیر کمتری بر ظرفیت جذب آب کپسول‌های تولیدی نشان داد و موجب کاهش جزئی ظرفیت جذب آب گردید. محتوای رطوبت یکی از پارامترهای مؤثر بر ظرفیت جذب آب پودرها است و در اثر افزایش دمای خشک‌کن،   به دلیل تشکیل سریع ذرات به دلیل نیروی محرکه بیشتر، ساختار ذرات به صورت آمورف خواهد بود و در نتیجه رطوبت بیشتری را از هوای اطراف جذب می‌کند (34) بنابراین افزایش دمای خشک‌کن موجب افزایش ظرفیت جذب        آب پودرهای تولیدی می‌گردد. افزایش سطح حامل‌های کربوهیدراتی به طور کلی موجب کاهش ظرفیت جذب آب گردید، زیرا با افزایش سطح حامل‌ها، محتوای ماده خشک پودر بیشتر شده و محتوای رطوبت پودرها کاهش می‌یابد و در نتیجه ظرفیت جذب آب آن‌ها نیز کمتر می‌شود (49). محققین اظهار داشتند که افزایش میزان ماده دیواره یا حامل می‌تواند موجب افزایش دمای انتقال شیشه‌ای شده و از این طریق، میزان ظرفیت جذب آب پودرهای تولیدی را کاهش دهد (9). در تحقیق Jakubczyk و همکاران (2011) نیز مشاهده شد که افزایش درصد مالتودکسترین به عنوان ماده دیواره موجب کاهش مقادیر ظرفیت جذب آب پودر سیب گردید (26). در تحقیق دیگری نیز در اثر افزایش درصد صمغ عربی به عنوان حامل، کاهش در ظرفیت جذب آب پودرهای طالبی مشاهده شد(30).در تحقیق Cegledi و همکاران (2022)، افزایش دمای خشک‌کن پاششی از 120 تا 200 درجه سانتی‌گراد، تغییر معنی‌داری در ظرفیت جذب آب پودرهای عصاره برگ گزنه تولیدی ایجاد نکرد و ظرفیت جذب آب این پودرها در محدوده g/100g 88/22-70/20 درصد قرار داشت، با        این حال با افزایش سطح حامل‌هایی نظیر مالتودکسترین، میزان ظرفیت جذب آب پودرهای حاصله کاهش یافت(11). Moghaddam و همکاران (2017) نیز نشان دادند که افزایش سطح مالتودکسترین موجب کاهش ظرفیت جذب آب پودرهای آب آلبالو گردید، ولی با افزایش دمای خشک‌کن، ظرفیت جذب آب پودرها افزایش یافت که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت داشت (34).کاهش ظرفیت جذب آب       پودر آکای در اثر افزایش سطح مالتودکسترین نیز در تحقیق Tonon و همکاران (2008) گزارش گردید (49).

 

img0 

(ج)

img0 

(ب)

img0 

 (الف)

شکل5- الف) اثر متقابل مالتودکسترین و BSG، ب) اثر متقابل مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن ج) اثر متقابل BSG و دمای ورودی خشک‌کن بر ظرفیت جذب آب پودر عصاره ضایعات غوره

 

 

3-1-6- نتایج بررسی دانسیته توده‌ کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

مدل رگرسیونی پیش‌بینی شده برای دانسیته توده‌ کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در معادله 6 نشان داده شده است و در این معادله، رابطه‌ی بین دانسیته توده‌ کپسول و متغیرهای مستقل تحقیق شامل سطوح مالتودکسترین، BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی مشخص شده است. نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که اثر خطی هر سه متغیر مستقل و همچنین اثر نمایی دمای ورودی خشک‌کنبر دانسیته توده‌ کپسول‌های عصارهمعنی‌دار بود (05/0>p)، ولی تأثیر هر سه اثرمتقابل دوتایی و همچنین اثرات نمایی مالتودکسترین و BSG معنی‌دار نبود (05/0<p). مقدار ضریب تبیین(R2)  این مدل 07/95 و ضریب تبیین اصلاح‌شده ‌آن (R2adj)  64/90 بود و عدم تناسب مدل بی‌معنی بود (1020/0=p)، که بیانگر برازش خوب مدل به داده‌های آزمایشی می‌باشد.

 

Density = 0.5106 - 0.0148A - 0.0111B - 0.0605C - 0.0029AB + 0.0029AC - 0.0031BC – 0.0001A2 – 0.0026B2 – 0.0153C2

 

 

مقادیر دانسیته توده‌ کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در محدوده g/cm3 583/0-369/0 قرار داشت. اثر متقابل سطوح مالتودکسترین و BSG بر دانسیته توده کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در شکل 6 (الف)،  نشان داده شده است. افزایش هر دو عامل پوشش‌دهی موجب کاهش خطی دانسیته توده کپسول‌ها گردید. در شکل 6 (ب)، اثر متقابل سطح مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر دانسیته توده کپسول‌ها نشان داده شده است. افزایش دمای ورودی خشک‌کن و نیز افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل، مقادیر دانسیته توده کپسول‌ها را کاهش داد. در شکل 6 (ج)،  اثر متقابل سطح BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی     بر دانسیته توده نشان داده شده است. افزایش دمای خشک‌کن و سطح حامل BSG منجر به کاهش غیرخطی دانسیته       توده کپسول‌های عصاره گردید. تأثیر دمای خشک‌کن        بر دانسیته توده کپسول‌های عصاره بالاتر از سطح حامل‌های مالتودکسترین و BSG بود و در بین این دو حامل، درصد مالتودکسترین تأثیر بالاتری نشان داد. دانسیته توده یک فاکتور مهم است که در ارتباط با راحتی در بسته‌بندی، بازیابی (آب‌گیری مجدد)، حمل‌ونقل و همچنین بازاریابی پودرهای غذایی می‌باشد. پودرهایی که دارای دانسیته توده پایین‌تری هستند، برای فرمولاسیون محصولات غذاییِ آماده مناسب‌تر    و مطلوب‌تر می‌باشند و با دیگر ترکیبات موجود در ماتریکس‌ غذا راحت‌تر واکنش‌ برقرار می‌کنند. به طور کلی، پودرهای دارای دانسیته توده پایین‌تر، حلالیت‌پذیری بالاتری از خود نشان می‌دهند (24). نتایج پژوهش حاضر نشان داد که افزایش دمای ورودی خشک‌کن پاششی و همچنین افزایش سطوح حامل‌های پوشش‌دهی مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان موجب کاهش دانسیته توده کپسول‌های عصارع غوره گردید. کاهش دانسیته پودرهای عصاره ضایعات غوره در اثر افزایش دمای خشک‌ کن و سطح حامل‌ها، در ارتباط با کاهش محتوای رطوبت و افزایش حلالیت‌پذیری پودرها می‌باشد.     با افزایش دمای خشک‌کن پاششی، سرعت تبخیر رطوبت سریع‌تر رخ داده و بنابراین پودرهای تولیدی دارای ساختار آمورف می‌باشند و شکستگی کمتری دارند و در نتیجه   دانسیته کمتری نشان می‌دهند (34). در تحقیق Asik و همکاران (2021)، دانسیته توده پودرهای عصاره مورد تهیه شده توسط خشک‌ کن پاششی kg/m36 /357 به دست   آمد(8). در تحقیق صورت گرفته توسط Moghaddam و همکاران (2017) به طور موافق با نتایج پژوهش حاضر   مشاهده گردید که افزایش دمای خشک‌کن پاششی موجب کاهش دانسیته پودر آب‌آلبالو گردید (34).  در این تحقیق نیز با افزایش سطح مالتودکسترین، کاهش در دانسیته توده پودرها مشاهده شد. در تحقیق Caliskan و Dirim (2013) نیز با افزایش سطح مالتودکسترین، دانستیه توده پودر سماق کاهش نشان داد. با این حال، Lourenco و همکاران (2020) گزارش کردند که در اثر افزایش دمای خشک‌کن پاششی از 150 به 190 درجه سانتی‌گراد، میزان دانسیته توده‌ی پودرهای عصاره پوست آناناس افزایش یافت (31).

 

img0 

(ج)

img0 

(ب)

img0 

 (الف)

شکل 6-  الف) اثر متقابل مالتودکسترین و BSG، ب) اثر متقابل مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن ج) اثر متقابل BSG و دمای ورودی خشک‌کن بر دانسیته توده‌ پودر عصاره ضایعات غوره

 

 

3-1-7-نتایج بررسی فعالیت آبی (aw) کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

مدل رگرسیونی پیش‌بینی شده برای فعالیت آبی کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در معادله شماره 7 نشان داده شده است و در این معادله، رابطه‌ی بین فعالیت آبی کپسول و متغیرهای مستقل تحقیق شامل سطوح مالتودکسترین، BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی مشخص شده است. نتایج تجزیه     و تحلیل آماری داده‌ها نشان داد که اثر خطی هر سه متغیر مستقل و همچنین اثر نمایی دمای ورودی خشک‌کنبر فعالیت آبی کپسول‌های عصاره معنی‌دار بود (05/0>p)، ولی تأثیر هر سه اثرمتقابل دوتایی و همچنین اثرات نمایی مالتودکسترین  و BSG معنی‌دار نبود (05/0<p). مقدار ضریب تبیین (R2) این مدل 92/97 وضریب تبیین اصلاح‌شده آن (R2adj)  05/96  بود و عدم تناسب مدل بی‌معنی بود (0669/0=p)، که بیانگر برازش خوب مدل به داده‌های آزمایشی می‌باشد.

 

aw = 0.3112 - 0.0179A - 0.0114B - 0.0742C + 0.0064AB - 0.0024AC - 0.0036BC – 0.0040A2 – 0.0065B2 – 0.0157C2

 

 

مقادیر aw کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در محدوده 389/0-159/0 قرار داشت. اثر متقابل سطوح مالتودکسترین و    BSG بر فعالیت آبی کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در شکل 7 (الف)،  نشان داده شده است. افزایش هر دو عامل پوشش‌دهی موجب کاهش خطی فعالیت آبی کپسول‌ها گردید. در شکل 7 (ب)، اثر متقابل سطح مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر فعالیت آبی کپسول‌ها     نشان داده شده است. افزایش دمای ورودی خشک‌کن و       نیز افزایش سطح مالتودکسترین به عنوان حامل، مقادیر    فعالیت آبی کپسول‌ها را کاهش داد. در شکل 7 (ج)،  اثر متقابل سطح BSG و دمای ورودی خشک‌کن پاششی بر فعالیت آبی نشان داده شده است. افزایش دمای خشک‌کن      و سطح حامل BSG منجر به کاهش فعالیت آبی کپسول‌های عصاره گردید. تأثیر دمای خشک‌کن بر فعالیت آبی کپسول‌های عصاره بالاتر از سطح حامل‌های مالتودکسترین و  BSG بود و در بین این دو حامل، درصد مالتودکسترین تأثیر بالاتری نشان داد.فعالیت آبی(aw) یک فاکتور کلیدی برای پودرهای تهیه شده با خشک‌کن پاششی است، زیرا می‌تواند بر دوره ماندگاری پودر حاصله اثر گذارد. فعالیت آبی به صورت نسبت فشار بخار آب در سیستم غذایی به فشار بخار آب خالص در دمای یکسان، تعریف می‌شود. فعالیت آبی بالا نشان‌دهنده‌ی آب آزاد در دسترسی بالاتر برای واکنش‌های می‌باشد و بنابراین، عمر ماندگاری را کاهش می‌دهد. مقادیر aw به طور کلی در محدوده 0 تا 1 قرار دارد و محصولات دارای aw کمتر از 6/0 به عنوان محصولات پایدار از لحاظ میکروبیولوژیکی در نظر گرفته می‌شوند (41). نتایج پژوهش حاضر نشان داد که افزایش دمای ورودی خشک‌کن پاششی و همچنین افزایش سطوح حامل‌های مالتودکسترین و صمغ دانه ریحان موجب کاهش فعالیت آبی کپسول‌های عصاره گردید و همانطوری که انتظار می‌رفت، نتایج مقادیر فعالیت آبی کپسول‌های تولیدی در راستای نتایج محتوای رطوبت آن‌ها بود. مقادیر فعالیت آبی کپسول‌های تولیدی در این تحقیق در محدوده 389/0-159/0 بود و به دلیل محتوای aw پایین‌تر از 6/0 پودرهای تولیدی در تحقیق، این پودرها در مقابل رشد میکروبی پایدار هستند. در تحقیق صورت گرفته توسط Asik و همکاران (2021) نیز پودرهای عصاره مورد تهیه شده توسط خشک‌کن پاششی دارای فعالیت آبی پایینی (177/0=aw) بودند (7).در تحقیق Navarro-Flores و همکاران (2020) نیز پودرهای عصاره چیپیلین1 تهیه شده توسط خشک‌کن پاششی و حامل‌های کربوهیدراتی، فعالیت آبی پایینی          (در محدوده 39/0-25/0) داشتند (36). در تحقیق Pui و همکاران (2020) نیز به طور موافق گزارش گردید که افزایش دمای خشک پاششی و سطح مالتودکسترین موجب کاهش فعالیت آبی پودرها میوه Cempedak گردید و تأثیر دمای در کاهش فعالیت آبی بالاتر از سطح حامل بود. میزان فعالیت آبی پودرهای تولیدی در تحقیق این محققین در محدوده 27/0-19/0 قرار داشت (43).

 

[1]  -Chipilin

img0 

(ج)

img0 

(ب)

img0 

 (الف)

 

 

شکل 7- الف) اثر متقابل مالتودکسترین و BSG، ب) اثر متقابل مالتودکسترین و دمای ورودی خشک‌کن ج) اثر متقابل BSG و دمای ورودی خشک‌کن بر فعالیت آبی پودر عصاره ضایعات غوره

 

 

3-1-8-بهینه‌سازی  بهترین ترکیب جهت تهیه کپسول‌های عصاره ضایعات غوره

پارامترهای خشک‌کن پاششی مورد مطالعه در این تحقیق برای   تولید بهینه کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در جدول 3 آورده شده‌اند. پارامترهای ورودی شامل دمای ورودی   خشک ‌کن  پاششی  (180-140  درجه  سانتی‌گراد)،  سطح مالتودکسترین (15-5 درصد) و سطح BSG (5/1-5/0 درصد) بودند. شرایط بهینه برای تولید کپسول‌های عصاره ضایعات غوره در جدول 4 آورده شده است. این شرایط بهینه شامل 129/12 درصد مالتودکسترین، 5/0 درصد BSG و دمای ورودی خشک‌کن 22/177 درجه سانتی‌گراد بود و در این شرایط بهینه، کارآیی ریزپوشانی60/75 درصد، فعالیت آنتی اکسیدانی 657/63 درصد، محتوای رطوبت 064/2 درصد، حلالیت در آب 339/73 درصد، ظرفیت جذب آب g/100g 88/45، دانسیته توده g/cm3454/0 و فعالیت آبی 232/0 پیش‌بینی گردید. از آن جایی که مطلوبیت این مدل برای بهینه‌سازی تولید کپسول‌های عصاره ضایعات غوره 37/80 درصد بود، بنابراین این مدل قابلیت خوبی جهت بهینه‌سازی تولید کپسول‌های عصاره غوره از خود نشان داد.

 

 

جدول 3- پارامترهای مورد بررسی جهت انتخاب تیمار بهینه

Name

Goal

Lower Limit

Upper Limit

Lower Weight

Upper Weight

Importance

A:Maltodextrin

is in range

5

15

1

1

3

B:BSG

is in range

0.5

1.5

1

1

3

C:Inlet temperature

is in range

140

180

1

1

3

EE

maximize

59.34

96.217

1

1

3

moisture

minimize

1.45

7.61

1

1

3

Hygroscopic

maximize

35.44

48.64

1

1

3

Density

is in range

0.369

0.583

1

1

3

Solubility

maximize

71.95

74.6

1

1

3

aw

minimize

0.159

0.389

1

1

3

DPPH

maximize

40.28

84.32

1

1

3

 

 

جدول4- تیمار بهینه نهایی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی این تیمار

ویژگی‌ها

مقادیر پیش بینی شده

مقادیر واقعی

مالتودکسترین (%)

129/12

 

BSG (%)

500/0

 

دمای ورودی خشک کن (°C)

220/177

 

کارآیی ریزپوشانی (%)

600/75

11/76

فعالیت آنتی اکسیدانی (%)

657/63

993/63

محتوای رطوبت (%)

064/2

265/2

حلالیت در آب (%)

339/73

903/71

ظرفیت جذب آب (g/100g)

880/45

416/46

دانسیته توده (g/cm3)

454/0

414/0

فعالیت آبی

232/0

246/0

 

 

4-نتيجه گيري

نتایج تحقیق حاضر نشان داد که با افزایش دمای ورودی خشک‌کن و افزایش سطوح مالتودکسترین، توان وکارآیی ریزپوشانی و فعالیت مهارکنندگی رادیکال DPPH کپسول‌ها  به صورت غیرخطی کاهش یافت. از طرفی با افزایش دمای خشک‌کن و سطوح BSG،کارآیی ریزپوشانی و محتوای رطوبت کپسول‌ها به طور غیر خطی کاهش یافت. با افزایش هر دو عامل پوشش ‌دهی، حلالیت‌ کپسول‌ها افزایش و    ظرفیت جذب آب  به صورت غیرخطی کاهش و دانسیته توده کپسول‌ها به صورت خطی کاهش یافت.  شرایط بهینه شامل 129/12 درصد مالتودکسترین، 5/0 درصد BSG و دمای ورودی خشک‌کن 22/177 درجه سانتی‌گراد بود و در این شرایط بهینه، کارآیی ریز پوشانی 60/75 درصد، فعالیت    آنتی اکسیدانی 657/63 درصد، محتوای رطوبت 064/2 درصد، حلالیت در آب 339/73 درصد، ظرفیت جذب آب   g/100g88/45، دانسیته توده g/cm3454/0 و فعالیت آبی 232/0 پیش‌بینی گردید. از آن جایی که مطلوبیت این مدل برای بهینه ‌سازی تولید کپسول‌های عصاره ضایعات غوره 37/80 درصد بود، بنابراین این مدل قابلیت خوبی جهت بهینه‌سازی تولید کپسول‌های عصاره غوره از خود نشان داد.

 

5- سپاسگزاری

این مطالعه با حمایت مالی معاونت محترم پژوهشی دانشگاه فردوسی مشهد (گرنت 3/37090) انجام شده است.

 

5- منابع

1.       احمدي عباس، مرتضوي سید علی، ميلاني الناز ، رضائي مکرم رضا، 1391. ارزيابي بقاء باکتري ريزپوشاني شده لاکتوباسيلوس اسيدوفيلوس در طول دوره نگهداري بستني ماستي سين بايوتيک. 1391؛ نشريه پژوهش هاي علوم و صنايع غذايي ايران، 8، (3): 278-271.

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v8i3.18467

2.       حاجی آقایی مرضیه، شریفی اکرم. بررسی برخی ویژگی‌های فیزیکی پودر نوشیدنی فوری بر پایه عصاره چغندر قرمز، کف پوشی شده به دو روش هوای داغ و انجمادی. مجله علوم و صنایع غذایی ایران. 1399؛ ۱۷ (۱۰۷): ۶۷-۸۰ 

https://doi.org/10.52547/fsct.17.107.67

3.       کمالي آزاده، شرايعي پروین، نيازمند راضیه،     عين افشار سودابه. تاثير غلظت هاي مختلف مالتودکسترين و پلي وينيل پيروليدون بر پايداري ترکيبات موثره ي ريزپوشاني شده ي زعفران با روش خشک کن پاششي. نشريه پژوهش و نوآوري در علوم و صنايع غذايي. 1391؛ 1 (4): 254-241.   10.22101/JRIFST.2013.03.15.142 https://doi.org/

4.       ملکی زاده نسرین، پیغمبردوست سید هادی، اولاد غفاری عارف، سرابندی خشایار. بررسی ویژگیهای جریان پذیری پودر عصاره ی سماق ریزپوشانی شده و خشک شده به روش پاششی و اثر شرایط مختلف نگهداری آن بر ترکیبات فنولی و فعالیت آنتی اکسیدانی. پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی. 1397؛ 7(3):281‌-296.SID https://sid.ir/paper/234049/fa

5.       Abdel-Aty A. M, Barakat A. Z, Mohamed S. A. Garden cress gum and maltodextrin as microencapsulation coats for entrapment of garden cress phenolic-rich extract: Improved thermal stability, storage stability, antioxidant and antibacterial activities. Food Science and Biotechnology. 2023; 32(1): 47-58. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3

6.       Ali B. H, Ziada A, Blunden G. Biological effects of gum arabic: a review of some recent research. Food

 and Chemical Toxicology. 2009; 47(1): 1-8. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001

7.       Arepally D, Goswami T. K. Effect of inlet air temperature and gum Arabic concentration on encapsulation of probiotics by spray drying. Lwt. 2019: 99: 583-593. 

https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.10.022

8.       Asik S, Atbakan Kalkan T, Topuz A, Optimization of spray drying condition and wall material composition for myrtle extract powder using response surface methodology. Drying Technology. 2021; 39(12): 1869-1882. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914077 

9.       Bhusari S. N, Muzaffar K, Kumar P. Effect of carrier agents on physical and microstructural properties of spray dried tamarind pulp powder. Powder Technology. 2014; 266 (2): 354-364. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.06.038

10.       Caliskan G, Dirim S. N. The effects of the different drying conditions and the amounts of maltodextrin addition during spray drying of sumac extract. Food and Bioproducts Processing. 2013; 91(4): pp. 539-548.

https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004

11.       Cegledi E, Garofulić I. E, Zorić Z, Roje M,  Dragović-Uzelac V. Effect of Spray Drying Encapsulation on Nettle Leaf Extract Powder Properties, Polyphenols and Their Bioavailability. Foods. 2022; 11(18): 2852. 

https://doi.org/10.3390/foods11182852

12.       Chen  Z,  Bertin R, Froldi G. EC50 estimation of antioxidant activity in DPPH assay using several statistical programs. Food Chemistry. 2013; 138(1): 414-420. 

 https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2012.11.001

13.       Cittadini A, Munekata PES, Pateiro M, Sarriés MV, Domínguez R, Lorenzo JM.. 2022. Encapsulationtechniques to increase lipid stability. Food Lipids. 2022; 1 (12): 413-59. 

https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823371-9.00010-1

14.       Dadi  DW, Emire  SA, Hagos AD, Eun J-B. Physical and functional properties, digestibility, and storage stability of spray-and freeze-dried microencapsulated bioactive products from moringa stenopetala leaves extract. Industrial Crops and Products. 2020; 156(1): 112891.

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112891.

15.       De Beer D, Harbertson J. F, Kilmartin P. A, Roginsky V, Barsukova T, Adams D. O, Waterhouse A. L. Phenolics: A comparison of diverse analytical methods. American Journal of Enology and Viticulture. 2004; 55(4): 389-400. https://doi.org/10.5344/ajev.2004.55.4.389

16.       Dehghan Thanha. R, Mahdian H, Amini Fard M. H, Bayat H, Garajian R. Optimizing the extraction conditions of red pepper phenolic compounds using ultrasound waves using the response surface method. Innovation in Food Science and Technology. 2018; 11(1): pp. 87-97.

 https:/doi: 10.30495/jfst.2019.541229

17.       Downey M. O, Dokoozlian N. K, Krstic M. P. Cultural practice and environmental impacts on the flavonoid composition of grapes and wine: a review of recent research. American

Journal of Enology and Viticulture. 2006;  57(3): 257-268.‏ 

https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257

18.       Ersus E, Yurdagel U. Microencapsulation of anthocyanin pigments of black carrot (Daucuscarota L.) by spray drier. Journal of Food Engineering. 2006; 80 (2): 805–812. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009 

19.       Estevinho B. N, Rocha F. Development of Food–Grade Controlled Delivery Systems by Microencapsulation of Polyphenols with Health Benefits. In Central European Congress on Food. 2022; 495-510. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/s11947-021-02652-9

20.       Fernandes D. B. R. V, Borges S.V, Botrel D. A. Gum arabic/starch /maltodextrin /inulin as wall materials on the microencapsulation of rosemary essential oil. Carbohydrate Polymers. 2014; 101(1): 524-532. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.09.083

21.       Fia G, Bucalossi G, Gori C, Borghini F. and Zanoni, B. Recovery of bioactive compounds from unripe red grapes (cv. Sangiovese) through a green extraction. Foods. 2020; 9(5): 566- 573.‏ https://doi.org/10.3390/foods9050566

22.       Hajiaghaei M, Sharifi A. Physicochemical Properties of Red Beetroot and Quince Fruit Extracts Instant Beverage Powder: Effect of Drying Method and Maltodextrin Concentration. Journal of Food Quality. 2022; 2 (2): 1-8. 

https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257.

23.       Hamzeh S, Motamedzadegan A, Shahidi S. A, Ahmadi M, Regenstein J. M. Effects of drying condition on physico-chemical properties of foam-mat dried shrimp powder. Journal of Aquatic Food Product Technology. 2019; 28(7): 794-805. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.

24.       Hanlin R. L, Hrmova M, Harbertson J. F, Downey M. O. Condensed tannin and grape cell wall interactions and their impact on tannin extractability into wine. Australian Journal of Grape and Wine Research. 2010; 16(1): 173-188.‏ https://doi.org/10.5344/ajev.2004.55.4.389.

25.       Jafari S. M, Ghalenoei, M. G, Dehnad D. 2017. Influence of spray drying on water solubility index, apparent density, and anthocyanin content of pomegranate juice powder. Powder Technology. 2017; 311(2): 59-65.

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.01.070

26.       Jakubczyka, E., Gondeka, E., Tamborb, K., Jakubczyk E., Gondek E., Tambor K., 2011. Characteristics of selected functional properties of apple powders obtained by the foam-mat drying method. In ICEF 11 International Congress on Engineering and Food. Athens, Greece: International Association of Engineering and Food. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914077.

27.       Kennedy J. A, Matthews M. A, Waterhouse A. L. Effect of maturity and vine water status on grape skin and wine flavonoids. American Journal of Enology and Viticulture. 2002; 53(4): 268-274.‏ https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001

28.       Kim S. Y, Hyeonbin O, Lee P, Kim Y. S. The quality characteristics, antioxidant activity, and sensory

 evaluation of reduced-fat yogurt and nonfat yogurt supplemented with basil seed gum as a fat substitute. Journal of Dairy Science. 2020; 103(2): 1324-1336.

29.       Li T.S, Sulaiman R, Rukayadi Y, Ramli, S. Effect of gum Arabic concentrations on foam properties, drying kinetics and physicochemical properties of foam mat drying of cantaloupe. Food Hydrocolloids. 2021; 116(2): 106-122.

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.07.080

30.       Li Y, Tang B, Chen J, Lai P. Microencapsulation of plum (Prunus salicina Lindl.) phenolics by spray drying technology and storage stability. Food Science and Technology. 2017; 38(2): 530-536.

https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257.

31.       Lourenço S. C, Moldão-Martins M, Alves V. D. Microencapsulation of pineapple peel extract by spray drying using maltodextrin, inulin, and Arabic gum as wall matrices. Foods. 2020; 9(6): 718-728. 

https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009.

32.       Mahdi A. A, Mohammed J. K, Al-Ansi W, Ghaleb A. D, Al-Maqtari Q. A, Ma M, Wang H. Microencapsulation of fingered citron extract with gum arabic, modified starch, whey protein, and maltodextrin using spray drying. International Journal of Biological Macromolecules. 2020; 152(3): 1125-1134. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001

33.       Mattivi F, Guzzon R, Vrhovsek U, Stefanini M, Velasco R. Metabolite profiling of grape: flavonols and anthocyanins. Journal of agricultural and food chemistry. 2006;  54(20): 7692-7702.‏ https://doi.org/10.5344/ajev.2004.55.4.389.

34.       Mishra P, Mishra S, Mahanta C. L. Effect of maltodextrin concentration and inlet temperature during spray drying on physicochemical and antioxidant properties of amla (Emblicaofficinalis) juice powder. Food and Bioproducts Processing. 2014; 92(3): 252-258. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004

35.       Moghaddam A. D, Pero M, Askari G. R. Optimizing spray drying conditions of sour cherry juice based on physicochemical properties, using response surface methodology (RSM). Journal of Food Science and Technology. 2017; 54(2): 174-184. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.

36.       Navarro-Flores M. J, Ventura-Canseco L. M. C, Meza-Gordillo R, Ayora-Talavera T. D. R, Abud-Archila M. Spray drying encapsulation of a native plant extract rich in phenolic compounds with combinations of maltodextrin and non-conventional wall materials. Journal of Food Science and Technology. 2020; 57(1): 4111-4122. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.001

37.       Nesterenko A, Alric I, Silvestre F, Durrieu V. Vegetable proteins in microencapsulation: A review of recent interventions and their effectiveness. Industrial crops and products. 2013; 42(1): 469-79.

https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009.

38.       Öncül N, Karabiyikli Ş. Factors affecting the quality attributes of unripe grape functional food products. Journal of Food Biochemistry. 2015; 39(6): 689-695.https://doi.org/10.1111/jfbc.12175

39.       Ordoñez A. AL, Gomez  J.D, Vattuone M. A, lsla M I. Antioxidant activities of sechium edule (Jacq) Swartz extracts. Food Chemistry. 2006; 97(3): 452-458. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.05.024

40.       Oszmiański J, Wojdyło A, Kolniak J. Effect of pectinase treatment on extraction of antioxidant phenols from pomace, for the production of puree-enriched cloudy apple juices. Food Chemistry. 2011; 127(2): 623-631. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914073.

41.       Pellicer J. A, Fortea M. I, Trabal J, Rodríguez-López M. I, Carazo-Díaz C, Gabaldón  J. A, Núñez-Delicado E. Optimization of the microencapsulation of synthetic strawberry flavour with different blends of encapsulating agents using spray drying. Powder Technology. 2018; 338 (2): 591-598.

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.07.080

42.       Pudziuvelyte L, Marksa M, Jakstas V, Ivanauskas L, Kopustinskiene D. M, Bernatoniene J. Microencapsulation of Elsholtzia ciliata herb ethanolic extract by spray-drying: impact of resistant-maltodextrin complemented with sodium caseinate, skim milk, and beta-cyclodextrin on the quality of spray-dried powders. Molecules. 2019; 24(8): 14-21. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.07.002

43.       Pui L. P, Karim R, Yusof Y. A, Wong C. W, Ghazali H. M. Optimization of spray-drying parameters for the production of ‘Cempedak’ (Artocarpus integer) fruit powder. Journal of Food Measurement and Characterization. 2020; 14(6): 3238-3249.

 https://doi.org/10.1007/s10068-022-01271-7.

44.       Quek  S. Y, Chok N. K, Swedlund P, The physicochemical properties of spray-dried watermelon powders. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2007; 46(5): 386-392. https://doi.org/10.5344/ajev.2006.57.3.257.

45.       Ricci A, Mejia J. A. A, Versari A, Chiarello E, Bordoni A, Parpinello G. P. Microencapsulation of polyphenolic compounds recovered from red wine lees: Process optimization and nutraceutical study. Food and Bioproducts Processing. 2022; 132(2): pp. 1-12.

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.01.070

46.       Sablania V, Bosco S. J. D. Optimization of spray drying parameters for Murraya koenigii (Linn) leaves extract using response surface methodology. Powder Technology. 2018; 335(3): 35-41. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1914077.

47.       Setford P. C, Jeffery D. W, Grbin P. R, Muhlack R. A. Factors affecting extraction and evolution of phenolic compounds during red wine maceration and the role of process modelling. Trends in Food Science & Technology. 2017; 69 (2): 106-117.‏ https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004.

48.       Singh C.S., Paswan V.K, Rai D.C. Process optimization of spray dried Jamun (Syzygium cumini L.) pulp powder. LWT. 2019; 109(2): 1-6.

49.       Tinello F, Lante A. Recent advances in controlling polyphenol oxidase activity of fruit and vegetable products. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2018; 50 (2):pp. 73-83. 

 

https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.

50.       Tonon R. V, Freitas S. S, Hubinger M. D. Spray drying of açai (Euterpe oleraceae Mart.) juice: Effect of inlet air temperature and type of carrier agent. Journal of Food Processing and Preservation. 2011; 35(5): 691-700.  https://doi.org/10.1111/j.1745-4549.2011.00518.x

51.       Vanzo A, Cecotti R, Vrhovsek U, Torres A. M, Mattivi F, Passamonti S. "The fate of trans-caftaric acid administered into the rat stomach". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2007;  55 (4): 1604–11. 

https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.07.009.

52.       Vidović S. S, Vladić  J. Z, Vaštag  Ž. G, Zeković Z. P, Popović L. M. Maltodextrin as a carrier of health benefit compounds in Satureja Montana dry powder extract obtained by spray drying technique. Powder Technology. 2014; 258 (2): 209-215. 

https://doi.org/10.1016/j.fbp.2013.06.004

53.       Zorić Z, Pelaić  Z, Pedisić  S, Garofulić I. E, Kovačević D. B, Dragović–Uzelac V. Effect of storage conditions on phenolic content and antioxidant capacity of spray dried sour cherry powder. LWT-Food Science and Technology. 2017; 118 (2): 109-121. https://doi.org/10.1007/s10068-022-01171-3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


سکوی نشر دانش

سند یا سکوی نشر دانش ،سامانه ای جهت مدیریت حوزه علمی و پژوهشی نشریات دانشگاه آزاد می باشد

پیوندهای سایت

مراکز مرتبط

پشتیبانی

صفحات رسمی

حقوق این وب‌سایت متعلق به سامانه مدیریت نشریات دانشگاه آزاد اسلامی است.
حق نشر © 1404-1400

صفحه اصلی| عضویت/ ورود| درباره سند| تماس با ما|
[English] [العربية] [en] [ar]