نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد، گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشیار، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، ایران

4 استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و علوم زیستی، دانشگاه کورنل، نیویورک، آمریکا

چکیده

ویتامین D نقش مهمی در حفظ سلامتی و عملکرد اندام‌های بدن انسان دارد. مطالعه‌های متعددی برنقش آن در پیشگیری از بیماری‌هایی نظیر بیماری‌های قلبی، سیستم ایمنی، اسکلتی و بیماری‌های عفونی تأکید نموده‌اند. در این پژوهش فرایند ریزپوشانی ویتامین D به روش توده‌ای‌شدن با استفاده از موسیلاژ شاهی به‌عنوان یک هیدروکلوئید جدید و ایزولۀ پروتئین سویا بررسی و اثرات نسبت هسته به پوسته و نسبت پروتئین به پلی‌ساکارید ارزیابی گردید. نتایج به‌دست‌آمده در این تحقیق نشان داد هر دو پارامتر موردبررسی اثر معنی‌داری بر راندمان و بارگذاری ریزپوشانی داشتند (0/05<P). استفاده از نسبت هسته به پوسته و نسبت پروتئین به پلی‌ساکارید 0/3 منجربه‌تولید میکروکپسول‌ها با بهترین ویژگی‌های کاربردی گردید. راندمان ریزپوشانی و بارگذاری به‌ترتیب در دامنۀ 90-20 و 27-2 درصد بود. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی این میکروکپسول‌ها تقریباً کروی و دارای سطح ناهمواری بودند. متوسط اندازۀ ذرات 1/2±57/2 میکرومتر بود. آنالیز طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون‌قرمز نشان‌دهندۀ شکل‌گیری اتصالات الکترواستاتیکی بر اثر واکنش توده‌ای‌شدن بین گروه کربوکسیل موسیلاژ شاهی و گروه آمین ایزولۀ پروتئین سویا بود. نتایچ این تحقیق مبین امکان استفاده از دو بیوپلمر موسیلاژ دانۀ شاهی و پروتئین سویا برای ریزپوشانی ترکیبات آب‌گریز مانند ویتامین D بود.

کلیدواژه‌ها

Butstraen, C., & Salaün, F. (2014). Preparation of microcapsules by complex coacervation of gum Arabic and chitosan. Carbohydrate Polymers, 99, 608-616. doi:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.09.006

Calderón-Oliver, M., Pedroza-Islas, R., Escalona-Buendía, H. B., Pedraza-Chaverri, J., & Ponce-Alquicira, E. (2017). Comparative study of the microencapsulation by complex coacervation of nisin in combination with an avocado antioxidant extract. Food Hydrocolloids, 62, 49-57. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.07.028

Dubin, P., Bock, J., Davis, R., Schulz, D. N., & Thies, C. (2012). Macromolecular complexes in chemistry and biology: Springer Science & Business Media.

Fahami, A., & Fathi, M. (2018). Development of cress seed mucilage/PVA nanofibers as a novel carrier for vitamin A delivery. Food Hydrocolloids, 81, 31-38. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2018.02.008

Fonte, P., Soares, S., Costa, A., Andrade, J. C., Seabra, V., Reis, S., & Sarmento, B. (2012). Effect of cryoprotectants on the porosity and stability of insulin-loaded PLGA nanoparticles after freeze-drying. Biomatter, 2(4), 329-339. doi:https://doi.org/10.4161/biom.23246

Gouin, S. (2004). Microencapsulation: industrial appraisal of existing technologies and trends. Trends in Food Science & Technology, 15(7-8), 330-347. doi:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2003.10.005

Hogan, S. A., McNamee, B. F., O'Riordan, E. D., & O'Sullivan, M. (2001). Microencapsulating properties of sodium caseinate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49(4), 1934-1938. doi:https://doi.org/10.1021/jf000276q

Ifeduba, E. A., & Akoh, C. C. (2016). Microencapsulation of stearidonic acid soybean oil in Maillard reaction-modified complex coacervates. Food Chemistry, 199, 524-532. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.12.011

Junyaprasert, V. B., Mitrevej, A., Sinchaipanid, N., Boonme, P., & Wurster, D. E. (2001). Effect of process variables on the microencapsulation of vitamin A palmitate by gelatin-acacia coacervation. Drug Development and Industrial Pharmacy, 27(6), 561-566. doi:https://doi.org/10.1081/DDC-100105181

Karazhiyan, H., Razavi, S. M., Phillips, G. O., Fang, Y., Al-Assaf, S., Nishinari, K., & Farhoosh, R. (2009). Rheological properties of Lepidium sativum seed extract as a function of concentration, temperature and time. Food Hydrocolloids, 23(8), 2062-2068. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2009.03.019

Kavousi, H. R., Fathi, M., & Goli, S. A. (2017). Stability enhancement of fish oil by its encapsulation using a novel hydrogel of cress seed mucilage/chitosan. International Journal of Food Properties, 20(sup2), 1890-1900. doi:https://doi.org/10.1080/10942912.2017.1357042

Kiani, A., Fathi, M., & Ghasemi, S. M. (2017). Production of novel vitamin D3 loaded lipid nanocapsules for milk fortification. International Journal of Food Properties, 20(11), 2466-2476. doi:https://doi.org/10.1080/10942912.2016.1240690

Maji, T. K., Baruah, I., Dube, S., & Hussain, M. R. (2007). Microencapsulation of Zanthoxylum limonella oil (ZLO) in glutaraldehyde crosslinked gelatin for mosquito repellent application. Bioresource Technology, 98(4), 840-844. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006.03.005

Park, S. J., Garcia, C. V., Shin, G. H., & Kim, J. T. (2017). Development of nanostructured lipid carriers for the encapsulation and controlled release of vitamin D3. Food Chemistry, 225, 213-219. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.01.015

Peng, C., Zhao, S.-Q., Zhang, J., Huang, G.-Y., Chen, L.-Y., & Zhao, F.-Y. (2014). Chemical composition, antimicrobial property and microencapsulation of Mustard (Sinapis alba) seed essential oil by complex coacervation. Food Chemistry, 165, 560-568. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.05.126

Piacentini, E., Giorno, L., Dragosavac, M. M., Vladisavljević, G. T., & Holdich, R. G. (2013). Microencapsulation of oil droplets using cold water fish gelatine/gum arabic complex coacervation by membrane emulsification. Food Research International, 53(1), 362-372. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.04.012

Reuter, J., Jocher, A., Hornstein, S., Mönting, J. S., & Schempp, C. M. (2007). Sage extract rich in phenolic diterpenes inhibits ultraviolet-induced erythema in vivo. Planta Medica, 73(11), 1190-1191. doi:https://doi.org/10.1055/s-2007-981583

Schmidt, V., Giacomelli, C., & Soldi, V. (2005). Thermal stability of films formed by soy protein isolate–sodium dodecyl sulfate. Polymer Degradation and Stability, 87(1), 25-31. doi:https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2004.07.003

Sutaphanit, P., & Chitprasert, P. (2014). Optimisation of microencapsulation of holy basil essential oil in gelatin by response surface methodology. Food Chemistry, 150, 313-320. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.10.159

Thies, C. (2007). Microencapsulation of flavors by complex coacervation. Encapsulation and Controlled Release Technologies in Food Systems, 149-170. doi:https://doi.org/10.1002/9780470277881.ch7

Verkaik-Kloosterman, J., Seves, S. M., & Ocké, M. C. (2017). Vitamin D concentrations in fortified foods and dietary supplements intended for infants: Implications for vitamin D intake. Food Chemistry, 221, 629-635. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.11.128

Weinbreck, F., Tromp, R. H., & de Kruif, C. G. (2004). Composition and Structure of Whey Protein/Gum Arabic Coacervates. Biomacromolecules, 5(4), 1437-1445. doi:https://doi.org/10.1021/bm049970v