تاثیر فرآیند ریزپوشانی با استفاده از خشک کن انجمادی بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و آنتی اکسیدانی اسانس گلپر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات و آموزش جهاد کشاورزی و منابع طبیغی خراسان رضوی

2 استادیار گروه صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قوچان؛ قوچان، ایران

3 دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان؛ گروه صنایع غذایی

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر فرآیند ریزپوشانی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی اسانس گلپر طی مدت نگهداری انجام این پژوهش با هدف بررسی تأثیر فرآیند ریزپوشانی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی اسانس گلپر طی مدت نگهداری انجام گرفت. بدین منظور ابتدا امولسیون روغن در آب حاوی ۱۰درصد ماده وزنی خشک اسانس گلپر در محلول‌های آبی‌ حاوی ۵ و۱۰درصد مواد دیواره (بتاسیکلودکسترین و کازئینات‌سدیم) با کمک امواج فراصوت (به مدت 3دقیقه، شدت 100 درصد و فرکانس20کیلوهرتز) تهیه شد و سپس با استفاده از خشک‌کن انجمادی در دمای ۵۵- درجه‌سلسیوس خشک گردید. خصوصیات ریزکپسول‌های حاصل، نظیر راندمان ریزپوشانی ترکیبات مؤثره، رطوبت، دانسیته توده، اندازه قطر ذرات، ریزساختار ریزکپسول‌ها (میکروسکوپ الکترونی)، قدرت احیاء کنندگی آهن Ш (FRAP) و اندازه‌گیری ترکیبات فنلی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین طی مدت 42 روز نگهداری در دمای 4 و 2۵ درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 7۵درصد سرعت رهایش ترکیبات فنلی اسانس مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حفاظت از ترکیبات مؤثرة (ترکیبات فنلی) اسانس گلپر ریزپوشانی شده با ماده دیواره کازئینات‌سدیم (181میکروگرم بر 100گرم) در مقایسه با مادة دیواره بتاسیکلودکسترین (138 میلی‌گرم بر 100گرم) بیشتر بود. با افزایش غلظت بتاسیکلودکسترین و کازئینات‌سدیم از ۵ به 10 درصد، میزان مواد مؤثرة اسانس گلپر در ریزکپسول‌ها افزایش یافت (از 121 به 161میکروگرم بر 100گرم). ریزکپسول‌های حاصل از هر دو مادةدیواره، شکل هندسی مشخصی نداشتند و محدودة اندازه قطر ذرات آنها تقریباً یکسان بود؛ هرچند، اندازه قطر ریزکپسول‌های حاوی دیوارة کازئینات‌سدیم 10درصد، کمی بیشتر ازسایر ریزکپسول‌ها بود. طی‌ 42 روز نگهداری ریزکپسول‌ها در شرایط دمایی مختلف، مقادیر ترکیبات فنلی اسانس گلپر کاهش یافت (05/0 >p). ریزکپسول‌های حاوی غلظت 10‌درصد کازئینات-سدیم بعد از 42 روز نگهداری در 4 درجه سلسیوس، با نیمه عمر 231 روز، کمترین میزان کاهش ‌ترکیبات فنلی را داشتندکه به عنوان تیمار بهینه معرفی شدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

  1. توسلی کفرانی، م. ح. 1389. بررسی خواص آنتی­اکسیدانی روغن پوست پسته وحشی (Pistacia atlantica subsp. mutica) و مواد صابونی­ناشونده آن. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی کشاورزی، علوم و صنابع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد.
  2. رضوی، م. ع. و اکبری، ر. 1385. خواص بیوفیزیکی ­محصولات ­کشاورزی و مواد غذایی. دانشگاه فردوسی مشهد.، مشهد، صفحات 36-34.
  3. صادقیان، ع. 1392 .بررسی تأثیر برهم کنشهای بین مولکولی بر ویژگیهای امولسیون و ریزکپسول روغن هل. پایان نامه دکتری، رشته مهندسی کشاورزی، علوم و صنابع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد.
  4. قره نقده، س.، صمدلوئی، ح. ر.، صوتی خیابانی، م. و قره نقده، س. 1396. فرمولاسیون نانوامولسیون از اسانس مریم گلی (Salviahypoleuca) و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی و ضدمیکروبی آن. نشریه علوم و صنایع غذایی. شماره 70، دوره 14، 337-347.
  5. قهرمانی فر، ا.، نجف نجفی، م. و محمدی ثانی، ع. 1393. بررسی تاثیر کربوهیدرات ها برماندگاری لیمونن ریزپوشانی شده با پروتئین آب پنیر تغلیظ شده. نشریه­ی نوآوری در علوم و فنّاوری غذایی، شماره 3 ،. 73-67.
  6. نجف ­نجفی، م. 1389. استفاده از امواج فراصوت در تولید امولسیون و ریزپوشانی ترکیبات مؤثره­ی روغن هل (cardamon oil). پایان­نامه­ی دکترای رشته مهندسی کشاورزی، علوم و صنابع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد.
  7. .نجف ­نجفی، م.، و کدخدایی، ر. 1390. ریزپوشانی لیمونین به روش خشک کردن انجمادی: تأثیر نوع و غلظت ماده دیواره. نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران- جلد 7، شماره 3، 217-210.
  8. نراقی، م . 1351. گلها و گیاهان دارویی. انتشارات امیرکیر، تهران، صفحه 185.
  9. Aparicio, R., Roda, L., Albi, M. A. and Gutie´rrez, F.1999. Effect of various compounds on virgin olive oil stability measured by Rancimat. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47: 4150-4155.
  10. Baranauskiene, R., Bylaite, E., Zukauskaite, J. and Venskutonis, R. 2007. Flavor retention of peppermint (Mentha piperita L.) essential oil spray- dried in modified starches during encapsulation and storage. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55:3027-3036.
  11. Benzie, I.F.F.and Strain, J.J. 1996. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power: the FRAP assay. Analytical Biochemistry, 239:70-76.
  12. Buffo, R.A. and Reiceccius, G.A. 2001. Comparison among assorted drying processes for the encapsulation of flavors. Perfumer and Flavorist, 26:58-67.
  13. Cai, Y.Z. and Corke, H. 2000. Production and Properties of Spray-dried Amaranthus Betacyanin Pigments. Sensory and Nutritive Qualities of Food, 65:1248-1252.
  14. Cheman, Y.B., lrwandi, J. and Abdullah, W.J.W. 1999. Effect of different types of maltodextrin and drying methods on physico-chemical and sensory properties of encapsulated durian flavour. Science of food and Agriculture, 79:1075-1080.
  15. Dash, S., Kanta, N. L., Bhise, S. and Bhuyanl, N. 2005. Antioxidant and antimicrobial activities of Heracleum nepalense Don root. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 4(1): 341–347.
  16. Desai, K.G.H. and Park, H.J. 2005. Recent developments in microencapsulation of food ingredients. Drying Technology, 23:1361-1394.
  17. Domian, E. and Wąsak, I. 2008. Microencapsulation of rapeseed oil based on the spray drying method. Journal of Food Nutrition Scince, 58:477-483.
  18. Ersus, S. and Yurdagel, U. 2007. Microencapsulation of anthocyanin pigments of black carrot (Daucuscarota L.) by spray drier. Journal of Food Engineering, 80:805-812.
  19. Fang, Z. and Bhandari, B. 2010. Encapsulation of polyphenols a review. Trends in food science & Technology, 21:510-523.
  20. Finney, J., Buffo, R. and Reineccius, G.A. 2002. Effects of type of atomization and processing
  21.   temperatures on the physical properties and stability of spray-dried flavors. Journal of Food Science, 67:1108-1114.
  22. Hedges, A. R., Shiech, W. J. and Sikorski, C. T. 1995. Use of cyclodextrins for encapsulation in the use and treatment of food products. In: Encapsulation and Controlled Release of Food Ingredients (Editors:S. J Risch,and G. A Reineccius). American Chemical Society, Washington D.C, pp. 61-71.
  23. Heinzelmann, K. and Franke, K. 1999. Using freeze drying techniques of emulsion for microencapsulation of fish oil to improve oxidation stability. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 12:223-229.
  24. Hemati, A., Azarnia, M. and Angaji, S.A. 2010. Medicinal Effects of Heracleum persicum (Golpar). Middle-East Journal of Scientific Research, 5(3): 174-176.
  25. Hogan, S.A., McNamee, B.F., O’Riordan, E.D. and O’Sullivan, M. 2001. Microencapsulating properties of whey protein concentrate. Food Engineering and physical properties, (66): 675-680.
  26. Huang, J., Yang, L. 2011. Microencapsulation of anthocyanins from fruits of Berberis kaschgarica Rupr. Food Science, 32(16): 16-21.
  27. Jafari, S.M., He, Y. and Bhandari, B. 2007. Encapsulation of nanoparticles of  D-limonene by spray drying: Role of emulsifiers and emulsifying techniques. Drying Technology, 25:1079-1089.
  28. Kaushik, V. and Roos, Y.H. 2007. Limonene encapsulation in freeze-drying of gum rabic-sucrose -gelatin systems. Lwt-Food Science and Technology, 40: 1381-1391.
  29. Krings, U. and Berger, R. G.1998. Biotechnological production of favours and fragrances.Appl Microbiol Biotechnol, 49: 1-8.
  30. Landy, P., Druaux, C. and Voilley, A. 1995. Retention of Aroma Compounds by Proteins in Aqueous-Solution. Food Chemistry, 54(4):387-392.
  31. Lee, S. J. and Rosenberg, M. 2000. Preparation and some properties of water-insoluble, whey protein-based microcapsules. Microencapsulation, 17:29-44.
  32. Madene, A., Jacquot, M., Scher, J. and Desobry, S. 2006. Flavour encapsulation and controlled release- a review. International Journal of Food Science and Technology, 41:1-21.
  33. Mandenova, I. 1986. Heracleum. in: Flora Iranica, No.162 (Editors: Rechinger, K.H. and Hedge, I.C.) Akademische Druck and Verlagsanstalt, Austria,PP. 492-502.
  34. McNamee, B.F., O’Riordan, E.D. and O’Sullivan, M. 2001. Effect of Partial Replacement of Gum Arabic with Carbohydrates on Its Microencapsulation Properties. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49:3385-3388.
  35. Mehyar, G., Al-Isamil, K.M., Al-Ghizzawi, H.M. and Richard, A.H. 2014. Stability of Cardamom (Elettaria cardamomum) Essential Oil in Microcapsules Made of hey Protein Isolate, Guar Gum, and Carrageenan. Journal of Food Science, (79)10:1939-1949.
  36. Minemoto, Y., Adachi, S. and Matsuno, R. 1997. Comparison of oxidation of menthyl linoleate encapsulated with gum arabic by hot air drying and freeze drying. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 45:4530-4534.
  37. Moghimi, R., Ghaderi, L., Rafati, H.,Aliahmadi, A., and McClements, D. J. 2016.Superior antibacterial activity of nanoemulsion of Thymus daenensis essential oil against E.coli. Food chemistry, 194: 410-415.
  38. Morello, J.R., Motilva, M.J., Tovar, M.J. and Romero, M.P. 2004. Changes in commercial virgin olive oil (CV Arbequina) during storage, with special emphasis on the phenolic fraction. Food chemistry, 85: 357-364.
  39. Najafi, M.N., Kadkhodaee, R., andMortazavi, S.A. 2011. Effect of drying processand wall material on theproperties ofencapsulated cardamom oil. Food biophysics,6(1): 68-76.
  40. Nogala-Kalucka, M., Korczak, J., Dratwia, M., Lampart-Szczapa, E., Siger, A. and Buchowski, M. 2005.
  41. Changes in antioxidant activity and free radical scavenging potential of rosemary extract and tocopherols in isolated rapeseed oil triacylglycerols during accelerated tests. Food Chemistry, 93: 227–235.
  42. Osorio-Tobón, J.F., Silva, E.K. and Meireles, M.A.A., 2016. Nanoencapsulation of Flavorsand Aromas by EmergingTechnologies. In: Encapsulations, Volume 2 (Editors: Alexandru Grumezescu). Academic Press, pp. 89–126.
  43. Ozaki, K. and Hayashi, M. 1997. The effects of glucose oligomers (maltodextrins) on freeze-drying liposomes. Chem Pharm Bull (Tokyo), 45:165-70
  44. Parrarud, S. and Pranee, A. 2010. Microencapsulation of Zn-Chlorophyll pigment from pandan leaf by spray drying and its characteristic, International Food Research, 17:1031-1042.
  45. Prior, R.L. and Cao, G. 1999. In vivo total antioxidant capacity: Comparison of different analytical methods. Free radical biology and medicine, 27: 1173-1181
  46. Pu, J. 2010. Development of stable microencapsulated astaxanthin powders using extracted astaxanthin from crawfish and shrimp by products. A thesis, B.E., Jiangnan University.
  47. Ré, M.I. and Liu, Y.J. 1996. Microencapsulation by spray drying: Influence of wall system on the retention of the volatile compounds, Proc. 10th International Drying Symposium (Vol. A, pp. 541-549), Krakow, Poland.
  48. Rosenberg, M. and Sheu, T. Y. 1996. Microencapsulation of volatiles by spray drying in whey protein-based wall system. International Dairy Journal, 6(3):273-284.
  49. Sanchez, F. D., Santos lopez, E. M., kerstupp, S.F., Ibarra, R. V. and scheinvar, l. 2006. Colorant extraction from red prickly pear (opuntia Lasiacantha) for food application. Electron. Journal.Environ.Agriculture, Food chemistry, 5:1330-1337.
  50. Sayyah, M., Moaied, S., and Kamalinejad, M. 2005. Anticonvulsant activity of Heracleum persicum seed. Journal of Ethnopharmacology, 98(1–2): 209–211.
  51. Serra, S., Fuganti, C., Brenna, E.. 2005. Biocatalytic preparation of natural flavours and fragrances. Trends Biotechnol, 23: 193–198
  52. Soottitantawat, A., Bigeard, F., Yoshii, H., Furuta, T., Ohkawara, M. and Linko, P. 2005. Influence of emulsion and powder size on the stability of encapsulated d-limonene by spray drying.  Innovative Food Science and Emerging Technologies, 6:107-114.
  53. Soottitantawat, A., Takayam, K., Okamura, K., Muranak, D., Yoshii, H., Furuta, T., Ohkawara, M. and Linko, P. 2005. Microencapsulation of l-menthol by spray drying and its release characteristics. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 6:163-170.
  54. Szente, L. and Szejtli, J. 2004. Cyclodextrins as food ingredients. Trends in Food Science and Technology, 15:137-142.
  55. Teixeira,M. I.,Andrade,L. R.,Farina,M.andRocha-Leao,M. H. M.2004.Characterizationofshortchainfattyacidmicrocapsulesproducedbyspraydrying. MaterialsScienceandEngineering, 24:653-658.
  56. Thijssen, H. A. C. and Rulkens, W. H. 1968. Retention of aromas in drying food liquids. De Lngenieur, 47:45-56.
  57. Webster, D., Taschereau, P., Lee, T. D. and Jurgens, T. 2006. Immunostimulant properties of Heracleum maximum Bartr. Journal of Ethnopharmacology, 106(3): 360–363.
  58. Yuliani, S., Bhandari, B., Rutgers, R. and Darcy, B. 2004. Application of microencapsulation of flavor to extrusion product. Food Reviews International, 20: 163-185.
  59. Zuidam, N. J. and Shimoni, E. 2010. Overview of microencapsulates for use in food products or processes and methods to make them. in: Encapsulation technologies for active food ingredients and food processing (editors: N.J. Zuidam and A. Nedovic  )Springer, USA, pp.5-6