توصيفگر ها :
الكتروريسي بدون نازل , اسانس به ليمو , پروتئين اسپيرولينا , ريزپوشاني , ژلاتين , زئين , قزل آلاي رنگين كمان , نانوالياف
چكيده فارسي :
اسپيرولينا يك ريزجلبك سبز آبي است كه به دليل محتواي بالاي پروتئين و خواص بيولوژيكي آن شناخته شده است كه مستقيماً با فعاليت آنتي‌اكسيداني آن مرتبط است. به‌ليمو (Lippia citriodora) يك گياه معطر و دارويي است كه در سال‌هاي اخير به دليل فعاليت آنتي‌اكسيداني بالاي آن مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق از تكنيك الكتروريسي بدون سوزن براي توليد نانوالياف مركب پروتئين اسپيرولينا/ژلاتين استفاده شد و سپس از نانوالياف بهينه توليد‌شده (نسبت 40/60 وزني/وزني) براي ريزپوشاني اسانس به‌ليمو (LCEO)، به عنوان يك عامل آنتي‌اكسيدان و ضد باكتري طبيعي، در غلظت‌هاي مختلف (10، 20، 30، 40%) استفاده شد. در مرحله بعد از نانوالياف حاوي 30% اسانس به ليمو (35% وزن زئين) در پوشش فيلم زئين براي افزايش كيفيت و زمان ماندگاري فيله ماهي قزل‌آلاي رنگين‌كمان در طول نگهداري در يخچال استفاده شد. در طول نگهداري، آزمايشات شيميايي (pH، عدد پراكسيد (PV)، عدد تيوباربيتوريك اسيد (TBA)، و محتواي نيتروژن بازي فرار كل(TVB-N))، ميكروبي (شمارش باكتري‌هاي مزوفيل هوازي، سرماگرا، اسيد لاكتيك، انتروباكترياسه، توليد‌كننده H2S و كپك و مخمر)، حسي و دستگاهي (رنگ و بافت) به فاصله هر 3 روز بر روي فيله‌هاي ماهي انجام شد. با افزايش نسبت پروتئين اسپيرولينا فعاليت آنتي‌اكسيداني و با افزايش نسبت ژلاتين قطر و يكنواختي نانوالياف پروتئين اسپيرولينا/ژلاتين افزايش يافت (05/0>p). همچنين با افزايش غلظت اسانس به‌ليمو، ويسكوزيته محلول الكتروريسي و نيز قطر متوسط، فعاليت آنتي‌اكسيداني، راندمان ريزپوشاني و ظرفيت بارگذاري نانوالياف افزايش يافت. تجزيه و تحليل حرارتي نشان داد كه اسانس به‌ليموي ريزپوشاني‌شده پايداري حرارتي بالاتري نسبت به شكل خالص آن دارد. بر اساس قطر نانوالياف، راندمان ريزپوشاني و ظرفيت بارگذاري، نانوالياف حاوي 30 درصد اسانس به‌ليمو به عنوان تيمار بهينه براي آزمايش‌هاي بعدي انتخاب شد. نانوالياف حاوي اسانس به‌ليمو اثرات ضدباكتريايي بر عليه اشريشياكلي و استافيلوكوكوس اورئوس نشان دادند. سينتيك رهايش اسانس به‌ليمو در محيط‌هاي بافري شبيه‌سازي‌شده معده‌اي-روده‌اي، بزاق و غذا (فيله ماهي) مورد بررسي و مدل‌سازي رياضياتي قرار گرفت. بهترين مدل براي محيط معده مدل مرتبه اول و پپاس-ساهلين، براي محيط روده هيكسون-كروول و پپاس-ساهلين، براي محيط بزاق ريتگر-پپاس و براي محيط شبيه‌سازي‌شده غذا پپاس-ساهلين بود. فيله‌هاي ماهي پوشش داده شده با زئين حاوي اسانس ريزپوشاني‌شده در نانوالياف در مقايسه با پوشش‌هاي حاوي اسانس آزاد در پايان دوره نگهداري كارايي ضد ميكروبي بالاتري در مقابل باكتري‌هاي مزوفيل، سرماگرا، انتروباكترياسه و همچنين كپك و مخمر نشان دادند. به طور خاص، پوشش زئين حاوي نانوالياف كمترين شمارش تعداد باكتري‌هاي مورد بررسي و نيز مقادير نيتروژن بازي فرار كل (TVB-N) و تيوباربيتوريك اسيد (TBA) را در طول نگهداري فيله ماهي نشان داد. علاوه بر اين، پوشش‌هاي حاوي اسانس به‌ليمو (چه به صورت آزاد و چه ريزپوشاني‌شده) فعاليت آنتي‌اكسيداني خوبي داشتند كه توانست به افزايش كيفيت فيله ماهي و حفظ آن كمك كند.
چكيده انگليسي :
Spirulina is a blue-green microalga known for its high protein content and biological properties directly related to its antioxidant activity. In this research, electrospinning of Spirulina protein/gelatin composite nanofibers at different mixing ratios (20/80, 40/60, 50/50, 60/40 and 80/20 w/w) was investigated using needleless electrospinning technique. The Spirulina protein/gelatin produced nanofibers at 40/60 mixing ratio had mean diameter of 208 ± 46 nm and were used to encapsulate Lippia citriodora essential oil (LCEO), as a natural antioxidant and antibacterial agent, at different concentrations (10, 20, 30, 40%). For the next step, 30% LCEO-loaded nanofibers having mean diameter of 375 ± 112 nm were incorporated into zein coating at concentration of 35 g/100 g zein. The coatings were then utilized to coat fresh rainbow trout fillets during storage for 15 days at refrigerator 4°C. During storage, chemical (pH, peroxide value (PV), thiobarbituric acid (TBA), and total volatile alkaline nitrogen content (TVB-N)), microbial (mesophilic bacteria, lactic acid bacteria, Enterobacteriaceae, H2S-producing bacteria and mold and yeast), sensory and instrumental (color and texture) tests were performed on fish fillets every 3 days. The results showed that with increasing gelatin mixing ratio, the diameter and uniformity of nanofibers was raised while increasing Spirulina protein ratio led to a significant increase in antioxidant activity of nanofibers. On the other hand, by inclusion of LCEO and increasing its concentration, the viscosity of solutions and diameter, antioxidant activity, encapsulation efficiency, loading capacity and hydrophobicity of nanofibers were raised. Thermal analysis revealed that encapsulated LCEO had higher thermal stability than its pure form. The LCEO-loaded nanofibers also showed antibacterial effects against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The release kinetics of LCEO was investigated and mathematically modeled in the simulated gastrointestinal, saliva, and food (fish fillet) buffer media. The best models for gastric medium were first order and Peppas-Sahlin, for the intestinal environment were Hickson-Crowell and Peppas-Sahlin, for saliva medium, was Rittger-Peppas and for food simulated medium was Peppas-Sahlin. Fish fillets coated with zein coating incorporated with nanofibers showed significantly higher antimicrobial efficiency against mesophilic, psychrophilic, and enterobacteria as well as yeast and mold compared to coatings containing pure LCEO at the end of storage. In particular, the zein coating containing nanofibers showed the lowest numbers in bacterial growth and total volatile basic nitrogen (TVB-N) and thiobarbituric acid (TBA) values during fish fillet storage. Additionally, the coatings successfully provided an antioxidant activity that could help to increase the quality of the fish fillet.
