Skip to main content
SUPERVISOR
ژاله ورشوساز (استاد راهنما) علی نصیرپور (استاد مشاور) محمد شاهدی باغ خندان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fardin Tamjidi
فردین تمجیدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1389

TITLE

Production and Evaluation of Nanostructured Lipid Carriers Containing Astaxantin and Its Use for Fortification of Non-Alcoholic Beer
This work was aimed to design astaxanthin-loaded nanostructured lipid carriers (Ax-NLC), evaluate their stability in different environmental conditions and model beverages, and study their performance for fortification of (semi-)actual beverages such as UF-whey and beer. Tween 80 and lecithin were employed as emulsifiers, and oleic acid and glyceryl behenate (GB) selected as appropriate lipids. An optimum formulation of Ax-NLC was developed based on response surface methodology (RSM); it had a new crystalline lattice with lower crystallinity compared to GB. A combination of EDTA and ?-tocopherol was found appropriate antioxidants for further protection of astaxanthin in Ax-NLC. High storage temperatures and artificial light increased the degradation rate of astaxanthin in NLC. Low pH values, high ionic strengths and heating at high temperatures led to increase of particles size (PS) of Ax-NLC. Ax-NLC were stable under simulated gastric juice (SGJ) and freezing-thawing (with glycerin as cryoprotectant). pH and viscosity of continuous phase had significant effects on physical stability of Ax-NLC in model beverages. Ax-NLC were stable in UF-whey. Dry ice and thermal pasteurization led to a major increase of PS of NLC-added beer. Stability of NLC in CO 2 -free beer was affected by storage temperature. Sensory analysis showed that NLC-added beer samples were still acceptable.
آستازانتین کاروتنوئیدی است با فعالیت آنتی‌اکسیدانی بسیار زیاد که در جلوگیری از بیماری و تقویت سلامتی نقش دارد. کاروتنوئیدها، حلالیت ناچیزی در آب دارند، به‌صورت متبلور بوده و ‌زیست‌فراهمی پایینی دارند و نیز در حین فراوری و انبارداری غذا، پایداری شیمیایی کمی دارند. بنابراین غنی‌سازی غذاها و نوشیدنی های پرمصرف با کاروتنوئیدها به طوری که ‌زیست‌فراهمی و پایداری آن‌ها افزایش یابد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سامانه حامل‌های لیپیدی نانوساختار (NLC)، یک نانوامولسیون روغن در آب (O/W) است که بخش عمده فاز لیپیدی آن چربی بوده و در بعضی شرایط، معایب نانوامولسیون و نانوذرات لیپیدی جامد (SLN؛ فاز لیپیدی آن کاملاً چربی است) را رفع می کند و مزایای آن‌ها را در بر می گیرد. این سامانه در مرحله ورود به صنعت غذا می باشد. هدف این مطالعه تولید فرمول حامل‌های لیپیدی نانوساختار حاوی آستازانتین با پایداری مناسب، ارزیابی آن تحت تنش های رایج در صنایع غذایی و بررسی پتانسیل کاربرد آن در نوشیدنی‌های شفاف (مانند آبجو) می باشد. مخلوط لیپیدی گلیسریل بهینات- اولئیک اسید به عنوان فاز لیپیدی مناسب برای تولید فرمول انتخاب شد و از توین 80 و لسیتین به‌عنوان امولسیون‌کننده استفاده شد. فرمول (با 5 درصد فاز لیپیدی) با روش امولسیون کردن– فراصوت در دمای ?C78 تولید شد. روش پاسخ سطحی (RSM) برای مطالعه اثر نسبت فاز لیپیدی به توین 80 (LTR) و میزان اولئیک اسید مخلوط لیپیدی (OCL) بر خواص فیزیکی و پایداری شیمیایی فرمول در طی 25 روز انبارداری در دمای ?C19 به کار گرفته شد. مقادیر بهینه نسبت فاز لیپیدی به توین 80 و میزان اولئیک اسید مخلوط لیپیدی به ترتیب 8/1 و 4/22 درصد تعیین گردید. اندازه ذرات، شاخص بس‌پاشیدگی (PDI)، پتانسیل زتا (?) و میزان تخریب آستازانتین برای فرمول بهینه به ترتیب 2/2±6/94 نانومتر، 023/0±234/0، 9/0±4/24- میلی‌ولت و 14/2±01/19 درصد اندازه‌گیری شد. بررسی با پراش پرتو ایکس و گرماسنجی پویشی تفاضلی، وجود یک شبکه بلورین جدید با درجه بلورینگی تقلیل یافته (بدون پیک های مربوط به آستازانتین) را برای فرمول بهینه در مقایسه با گلیسریل بهینات نشان داد. برای افزایش میزان پایداری شیمیایی آستازانتین، اثر آنتی‌اکسیدان‌های محلول در روغن (آلفا- توکوفرول و کوآنزیم Q10) و آب (EDTA و آسکوربیک اسید) بر پایداری فیزیکی و شیمیایی فرمول بهینه بررسی شد؛ مقادیر زیاد انواع محلول در آب (500 تا 1000 پی‌پی‌ام) منجر به افزایش اندازه نانوذرات شد. فقط آلفا- توکوفرول و EDTA منجر به افزایش پایداری شیمیایی آستازانتین شدند و ترکیب این دو با هم بهتر بود، اما حتی در حضور این آنتی‌اکسیدان‌ها، نگهداری در دمای بالا و در معرض نور باعث افزایش سرعت تخریب آستازانتین شد. فرمول بهینه (حاوی آلفا- توکوفرول و EDTA) نسبت به دماهای نسبتاً بالا (پاستوریزه کردن) و نیز در شیره معده شبیه‌سازی شده پایدار بود، اما تنظیم pH آن روی مقادیر پایین و افزودن مقادیر زیاد سدیم‌کلرید به آن، باعث افزایش اندازه ذرات به دلیل کاهش پتانسیل زتا شد. گلیسرول به عنوان محافظ انجمادی مناسب برای جلوگیری از تغییرات اندازه نانوذرات در حین چرخه انجماد- خروج از انجماد شناسایی شد. نوشیدنی‌ها به نسبت 97 به 3 با فرمول رقیق و در تاریکی نگهداری شدند. پایداری فیزیکی فرمول در نوشیدنی‌های مدل (محلول‌های حقیقی)، وابسته به میزان pH و وجود ساکارز (تغییر دهنده گرانروی) بود؛ در pH پایین، افزایش گرانروی فاز ممتد، تا حدی اثر منفی کاهش پتانسیل زتا بر تغییرات اندازه ذرات را جبران نمود. اندازه ذرات و پایداری شیمیایی آستازانتین در آب پنیر- فراپالایش حاوی فرمول در طی یک ماه نگهداری تغییر نکرد. افزودن یخ خشک و یا پاستوریزه کردن حرارتی باعث افزایش اندازه ذرات و تشدید تخریب آستازانتین در آبجو حاوی فرمول شد. پایداری فیزیکی و شیمیایی فرمول در آبجو بدون CO 2 - پاستوریزه نشده تابع مدت زمان و دمای نگهداری بود. نتایج ارزیابی حسی بعد از تولید و بعد از 2 ماه نگهداری (C?6) نشان داد که مطلوبیت خواص حسی آبجو حاوی فرمول و تمایل به خرید آن هر چند در مقایسه با نمونه بدون نانوذرات کمتر است، اما هنوز قابل قبول است. کلمات کلیدی: امولسیون روغن در آب، نانوامولسیون، نانوذرات لیپیدی، حامل‌های لیپیدی نانوساختار، آستازانتین، نوشیدنی‌ها، آبجو، غذاهای فراسودمند

ارتقاء امنیت وب با وف بومی