15451

1546 دكتري

دكتري

علوم و صنايع غذايي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1398

يازده،‌ [101]ص. : مصور،‌ جدول، نمودار

اميرحسين گلي

علي نصيرپور،‌ محمد ديناري، رسول كدخدايي

1398/11/20

كتابنامه

كشاورزي

مهندسي كشاورزي

1398/11/23

2599809

چكيده اخيرا امولسيونهاي پيكرينگ روغن در آب محبوبيت قابل توجهي براي انتقال موثر تركيبات ليپيدي زيست فعال به مواد غذايي كه فاز پيوسته آنها آبدوست است كسب كرده اند اين امولسيونها فاقد امولسيفايرهاي سنتزي ميباشند و با استفاده از ذرات جامد كلوئيدي پايدار شده اند كه به دليل خصوصيات منحصر به فردشان همچون پايداري بسيار باالتر نسبت به الحاق قطرات روغن و دو فاز شدن به دليل جذب سطحي برگشت ناپذير ذرات در سطح تماس دو فاز جايگزين مناسبي براي امولسيفايرهاي با وزن مولكولي پايين هستند استفاده از ذرات خوراكي به دليل عدم سميت زيست تخريب پذيري و همچنين امكان استفاده در محصوالت غذايي بدون ايجاد عوارض ناشي از امولسيفايرهاي سنتزي مورد توجه قرار گرفته است هدف از اين مطالعه توليد امولسيون پيكرينگ روغن بزرك در آب پايدار شده با ذرات كمپلكس و گياهي پروتئين و جز محلول در آب موسيالژ بزرك با پايداري مناسب براي ورود به صنعت غذا ميباشد روغن بزرك از جمله تركيبات فراسودمند است كه به دليل نامحلول بودن در آب و حساسيت شديد به اكسيداسيون امكان غني سازي محصوالت غذايي با آن محدود است خصوصيات موسيالژ بزرك استخراج شده به وسيلهي رزونانس مغناطيسي هسته اي پروتون و كربن 1 D 1H and 13C NMR و محتواي پروتئين بزرك استخراج شده توسط روش الكتروفورز SDS PAGE مورد بررسي قرار گرفت اثر pH غلظت كلي و نسبت پروتئين به موسيالژ بر روي تشكيل و خصوصيات ذرات كمپلكس با استفاده از روشهاي پراكنش نور اندازه گيري بار سطحي و كدورت سنجي بررسي شد ذرات كمپلكس انتخاب شده در3 pH با نسبت پروتئين به موسيالژ 05 به 05 و با غلظت كلي 54 0 وزني به وزني داراي بار الكتريكي منفي با پتانسيل زتاي 3 22 ميلي ولت و اندازهي 963 نانومتر با شاخص بس پاشيدگي 13 0 بودكه تضمين كننده پايداري فيزيكي مناسب مي باشد تغييرات كشش بين سطحي و طيف سنجي مادون قرمز فوريه پروتئين و موسيالژ بزرك قبل و بعد از كمپلكس شدن مورد بررسي قرار گرفتند ذرات كمپلكس انتخاب شده همچنين داراي زاويه تماس 76 درجه بودند كه براي پايدار كردن امولسيونهاي پيكرينگ روغن در آب مناسب است نانوذرات بهينه با غلظت كلي 54 0 وزني وزني براي پايدار كردن امولسيون روغن بزرك در آب با مقادير مختلف روغن 1 5 2 و 5 وزني حجمي مورد استفاده قرار گرفتند اندازهي قطرات در طي 82 روز نگهداري و پايداري به خامه اي شدن امولسيونها مورد بررسي قرار گرفتند امولسيون پيكرينگ حاوي 5 2 وزني حجمي روغن بزرك به دليل اندازهي اوليهي كوچكتر قطرات 8 ميكرون و سرعت خامه اي شدن پايينتر 9 2 ميكرومتر بر ثانيه به عنوان فرمول بهينه انتخاب شد به منظور مقايسه امولسيون پايدار شده با پلي سربات 08 به عنوان امولسيون معمولي در شرايط يكسان تهيه شد ميكروساختار امولسيون پيكرينگ با استفاده از Cryo SEM و ميكروسكوپ كنفوكال مورد بررسي قرار گرفت و نشان داده شد كه اليهي ضخيم ايجاد شده از ذرات كمپلكس جذب شده در سطح قطرات روغن مسئول ايجاد پايداري ميباشند امولسيون روغن بزرك پايدارشده با ذرات كمپلكس پايداري نسبتا مناسبي بدون نشانههايي از جدا شدن روغن و دو فاز شدن در طول 82 روز زمان نگهداري در دماي محيط و در برابر استرسهاي محيطي شامل دامنهي وسيعي از 9 2 pH غلظت نمك 0 تا 005 ميلي موالر و حرارت 40 C 06 و 08 به مدت 03 دقيقه از خود نشان دادند اندازه گيري شاخص پراكسيد و شاخص تيوباربيتوريك اسيد امولسيونها طي 82 روز نگهداري در دماي 4 C و 05 افزايش شدت اكسيداسيون با افزايش دما و افزايش مدت زمان نگهداري را نشان داد ذرات كمپلكس به عنوان امولسيفايرهاي پيكرينگ در كاهش اكسيداسيون روغن بزرك موفق عمل كردند اثر ذرات كمپلكس بر روي هضم روغن بزرك در دستگاه گوارش نيز مورد بررسي قرار گرفت هضم ليپيدها و رهايش اسيدهاي چرب آزاد پس از عبور از مراحل شبيه سازي شده دهان معده و روده در امولسيون پيكرينگ به ترتيب نسبت به روغن بزرك شاهد امولسيون پايدار شده با پروتئين تنها وامولسيون پايدار شده با پلي سربات 08 كندتر رخ داد اين مطالعه ميتواند راه را براي توليد امولسيونهاي طبيعي و فاقد امولسيفاير سنتزي پايدارشده با ذرات زيست پليمرهاي گياهي براي محافظت و انتقال تركيبات زيست فعال چربي دوست مساعد سازد اين امولسيونها همچنين مي توانند براي طراحي محصوالت غذايي فراسودمند با هضم چربي كنترل شده به منظور افزايش احساس سيرايي و كاهش احتمال وقوع چاقي مورد استفاده قرار بگيرند كلمات كليدي امولسيون پيكرينگ نانوذرات كمپلكس پروتئين بزرك موسيالژ بزرك روغن بزرك

Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Supervisor Sayed Amir Hossein Goli Amirgoli@cc iut ac ir Professor of Food Science and Technology Department of Food Science and Technology College of Agriculture Isfahan University of TechnologyAbstractRecently oil in water Pickering emulsions has attained considerable interest for thepurpose of delivering lipophilic bioactive components into water based food products These surfactant free emulsions are stabilized with solid colloidal particles which are anappropriate alternative for low molecular weight surfactant based emulsions due to theirsuperior stability against coalescence and disproportion as a result of the irreversibleattachment of the particles at the interface Using food grade particles due to their lack oftoxicity biodegradability and the possibility of incorporation in food products without anyside effects of synthetic surfactants has attracted attention The aim of this study was thefabrication of stable flaxseed oil FO in water Pickering emulsions stabilized by complexand plant based flaxseed protein FP and the soluble fraction of flaxseed mucilage SFM as a delivery system for food products FO is a lipophilic functional compound which hasa limited application in food industry due to its poor water solubility and its susceptibilityto oxidation The extracted SFM and FP were characterized using 1 D 1H and 13C NMRand SDSPAGE respectively The effect of pH total concentration TC and FP to SFMratio on the formation of assemblies was investigated by light scattering surface chargeand optical density measurements The selected complex particles at pH 3 FP to SFMratio of 50 50 and TC 0 45 wt were negatively charged with a zeta potential value of 22 3 mV and the size of 369 nm with the polydispersity index PDI of 0 31 whichquarantines good physical stability and had a near neutral wettability The changes ininterfacial tension and FTIR profile of the FP and SFM before and after complexation wasalso investigated The selected nanoparticles had the contact angle of 67 which is suitablefor the stabilizing of oil in water Pickering emulsions These nano assemblies were utilizedto fabricate Pickering emulsions with different FO content 1 2 5 and 5 w v and TC 0 45 wt and the droplet size during 28 days of storage and accelerated creaming stabilityof the emulsions was investigated 2 5 wt FO emulsion had the smallest initial dropletsize D 4 3 8 m and creaming velocity 2 9 m s For the sake of comparisonpolysorbate 80 stabilized emulsions PS80 as conventional emulsions were also preparedat the same condition The microstructure of the emulsions was demonstrated utilizingCryo SEM and confocal microscopy showing a thick layer of the particles on the oil surfaceresponsible for the stabilization FO emulsion stabilized by complex bioparticles had a goodphysical stability during 28 days of storage and against various environmental stressconditions including a wide range of pH 2 9 salt concentration 0 500 mM andtemperature 40 60 and 80 C for 30 min with no sign of instability and oiling off Themeasurements of peroxide value PV and thiobarbituric acid TBA during 28 days ofstorage at at 4 C and 50 C displayed the increased oxidation by increasing the temperatureand storage time The complex particles as Pickering emulsifiers were successful todepress the FO oxidation The effect of bioparticle stabilization the digestion fate of FOwas also evaluated Lipid digestion was slower in complex particle stabilized emulsionscompared to control FO FP and PS80 stabilized emulsions respectively This study couldopen a promising pathway for producing natural and surfactant free emulsions throughPickering stabilization using plant based biopolymer particles for protecting and deliveryof lipophilic bioactive components These emulsions are also applicable for designing 76

اميرحسين گلي

علي نصيرپور،‌ محمد ديناري، رسول كدخدايي