ریزپوشانی دوکوزاهگزاانوئیک اسید (DHA) در زیست‌کامپوزیت آلژینات، پکتین و ژلاتین و بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

مرکز تحقیقات بیوشیمی و محیط زیست، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی 11155-11365، تهران، ایران

چکیده

اسید چرب چند غیر اشباعی دوکوزاهگزاانوئیک اسید (DHA) از مهم­ترین اسیدهای چرب غیر اشباع ضروری امگا-3 با اثرهای سلامت بخش فراوان می­ باشد، که در صنعت غذاهای فراسودمند مورد توجه زیادی قرار گرفته ­است. وجود پیوند های دوگانه در اسید چرب DHA  باعث تخریب اکسایشی شده و به سرعت ایجاد طعم و بوی ناخوشایند کرده و از اثرهای تغذیه ای آن می­ کاهد. هدف از این پژوهش توسعه­ ی یک نوع ریزکپسول است که بتواند اسید چرب DHA را کپسوله کرده و از آن در برابر شرایط نامناسب محافظت کند. نخست، زیست کامپوزیتی تشکیل شده از آلژینات، پکتین و ژلاتین با غلظت­های معین تهیه شد و کپسول­ ها به روش ژل ه­ای شدن یونی کلسیم ـ آلژیناتسنتز شدند. ریخت­شناسی ، بلورینگی، پیوند­های فیزیکی و شیمیایی و آنالیز گرمایی پلیمرها و زیست­کامپوزیت دارای  DHA به­ترتیب با استفاده از روش­های SEM،XRD، FT-IR و TGA مورد بررسی قرار گرفتند. طبق نتیجه­ ها، میکروذره ­های کروی و مسطح تولید شده دارای بازده ریزپوشانی %77.78 و بازده فرایند %88.97 بودند. در مجموع، زیست کامپوزیت اسید چرب DHA سنتز شده با این روش، می تواند به عنوان سامانه­ ای نوین در حفظ و نگهداری اسید چرب DHA در صنعت غذاهای فراسودمند مورد استفاده قرار گیرد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Argin S., “Microencapsulation of Probiotic Bacteria in Xanthan-Chitosan Polyelectrolyte Complex Gels”, University of Maryland, College Park, (2007).
[2] Wang C., Chung M., Lichtenstein A., Balk E., Kupelnick B., Effects of Omega-3 Fatty Acids on Cardiovascular Disease, Rockville, MD: Agency for Healthcare Research and Quality, 94:5-9 (2004).
[3] Schachter H.M., Kourad K., Merali Z., Lumb A., Tran K ., Miguelez M., Effects of Omega-3 Fatty Acids on Mental Health, Rockville, MD: Agency for Healthcare Research and Quality, 94: 1-11, (2005).
[4] MacLean C., Issa A., Newberry S., and Mojica W., Effects of Omega-3 Fatty Acids on Cognitive Function with Aging, Dementia, and Neurological Diseases,”Rockville, MD: Agency for Healthcare Research and Quality, 94: 1-3 (2005).
[5] Hodge W., Barnes D., Schachter H.M., Pan Y., Lowcock E.C.,  Zhang L., Sampson M., Morrison A., Fran K., Miguelez M., Lewin G., Effects of Omega-3 Fatty Acids on Eye Health, Rockville, MD: Agency for Healthcare Research and Quality., 94: 12-18 , (2005).
[6] Ward O.P., Singh A., Omega-3/6 Fatty Acids: Alternative Sources of Production. Process Biochem., 40: 3627–3652 (2005).
[7] New M.B., Wijkström U.N. ,“Use of Fishmeal and Fish Oil in Aquafeeds: Further Thoughts on the Fishmeal Trap”, FAO Fisheries Circular (FAO), (2002).
[8] Orders M. E., "Fate of Omega-3 Fatty Acids from Algae in Mozzarella Cheese", Msc. Thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University (2008).
[9] Hannah S., “Microencapsulation of an Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid Source with Polysaccharides for Food Applications”, Ph.D Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University (2009).
[10] Nualkaekul S., Cook M.T., Khutoryanskiy V.V., Charalampopoulos D., Influence of Encapsulation and Coating Materials on the Survival of Lactobacillus Plantarum and Bifidobacterium Longum in Fruit Juices, Food Res. Int., 53: 304–311 (2013).
[12] Klinkesorn U., Sophanodora P., Chinachoti P., Decker E.A., McClements D.J., Characterization of Spray-Dried Tuna Oil Emulsified In Two-Layered Interfacial Membranes Prepared Using Electrostatic Layer-By-Layer Deposition, Food Res. Int., 39 : 449–457, May (2006).
[13] Liu H., Wang L., Yang T., Zhang G., Huang J., Sun J., Huo J., Optimization and Evaluation of Fish Oil Microcapsules, Particuology, 29 : 162–168, (2016).
[14] Silva M.P., Tulini F.L., Martins E., Penning M., Fávaro-Trindade C.S., Poncelet D., Comparison of Etrusion and co-Extrusion Encapsulation Techniques to Protect Lactobacillus acidophilus LA3 in Simulated Gastrointestinal Fluids, LWT - Food Sci. Technol., 89 : 392–399 (2018).
[15] Yeung T.W., Üçok E.F., Tiani K.A., McClements D.J., Sela D.A., Microencapsulation in Alginate and Chitosan Microgels to Enhance Viability of Bifidobacterium longum for Oral Delivery, Front. Microbiol., 7 : 1–11 (2016).
[16] Kim H. J., Cho S. J., Kim S.Y., Song S.H., Shin O.J., Cha I.S., Park D.S., Effect of Microencapsulation on Viability and other Characteristics in Lactobacillus acidophilus ATCC 43121, LWT-Food Sci. Technol., 41: 493–500, (2008).
[17] Fareez I. M., S Lim. M., Mishra R. K., Ramasamy K., Chitosan Coated Alginate-Xanthan Gum Bead Enhanced Ph and Thermotolerance of Lactobacillus plantarum LAB12, Int. J. Biol. Macromol., 72 : 1419–1428 (2015).
[18] Tu L., He Y., Yang H., Wu Z., Yi L., Preparation and Characterization of Alginate-Gelatin Microencapsulated Bacillus subtilis SL-13 by emulsification/Internal Gelation, J. Biomater. Sci. Polym. Ed., 26 : 735–749 (2015).
[19] Jaya S., T.  Durance D.,  Wang R., Effect of Alginate-Pectin Composition on Drug Release Characteristics of Microcapsules, J. Microencapsul., 26 : 143–153, (2009).
[20] Vongsvivut J., Heraud P., Zhang W., Kralovec J. A., McNaughton D., Barrow C.J., Quantitative Determination of Fatty Acid Compositions in Micro-Encapsulated Fish-Oil Supplements Using Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy, Food Chem., 135 : 603–609 (2012).
[21] Yang G., Zhang L., Peng T., Zhong W., Effects of Ca2+ Bridge Cross-Linking on Structure and Pervaporation of Cellulose / Alginate Blend Membranes, J. Memb. Sci., 175 : 53–60 (2000).
[22] Eratte D., McKnight S., Gengenbach T.R., Dowling K., Barrow C.J., Adhikari B.P., Co-Encapsulation and Characterisation of Omega-3 Fatty Acids and Probiotic Bacteria in Whey Protein Isolate-Gum Arabic Complex Coacervates, J. Funct. Foods, 19 : 882–892, (2015).
[23] Chen W., Wang H., Zhang K., Gao F., Chen S., Li D., Physicochemical Properties and Storage Stability of Microencapsulated DHA-Rich Oil with Different Wall Materials, Appl. Biochem. Biotechnol., 179 : 1129–1142, (2016).
[24] Mishra R.K., Majeed A.B.A., Banthia A.K., Development and Characterization of Pectin/Gelatin Hydrogel Membranes for Wound Dressing, Int. J. Plast. Technol., 15 : 82–95 (2011).
[25] Pourashouri P., Shabanpour B., Razavi S.H., Jafari S.M., Shabani A., Aubourg S.P., Impact of Wall Materials on Physicochemical Properties of Microencapsulated Fish Oil by Spray Drying, Food Bioprocess Technol., 7 : 2354–2365 (2014).
[26] Ilyasoglu H., El N., “Nanoencapsulation of EPA/DHA with Sodium Caseinate-Gum Arabic Complex and Its Usage in the Enrichment of Fruit Juice, LWT - Food Sci. Technol., 56 : 461–468 (2014).
[27] Peniche C., Howland I., Carrillo O., Zaldívar C., Argüelles-Monal W., Formation and Stability of Shak Liver Oil Loaded Chitosan Calcium Alginate Capsules, Food Hydrocoll., 18 : 865–871 (2004).
[28] Heinzelmann K., Franke K., Velasco J., Márquez-Ruiz G., Microencapsulation of Fish Oil by Freeze-Drying Techniques and Influence of Process Parameters on Oxidative Stability During Storage,Eur. Food Res. Technol., 211 : 234–239 (2000).
[29] Wang Y., Liu W., Dong Chen X., Selmulya C., Micro-Encapsulation and Stabilization of DHA Containing Fish oil_Droplet Spray Dryer, J. Food Eng., 175 : 74–84 (2016).