الکتروریسی ترکیبات زیست فعال در صنایع غذایی- Electrospinning of bioactive compounds

مقدمه

در سال‌های اخیر، به دنبال افزایش تقاضا برای بهبود سطح سلامت یا پیشگیری از بیماری‌های مختلف از طریق رژیم غذایی، ترکیبات زیست فعال مانند پلی‌فنول‌ها، ویتامین‌ها، مواد معدنی، اسیدهای چرب امگا-۳، پروتئین‌ها یا پپتیدهای زیست فعال و پروبیوتیک‌ها به طور گسترده‌ای مورد بررسی قرار گرفته‌اند تا کاربردهای بالقوه آن‌ها در زمینه‌های داروسازی، نوتراسوتیکال‌ها و غذاهای عملکردی شناسایی شود. با این حال، پایداری ضعیف آن‌ها در طول فرآوری یا نگهداری مواد غذایی و همچنین دسترسی زیستی یا ناپایداری شیمیایی پایین آن‌ها در مواجهه با شرایط روده فوقانی (GIT) به طور قابل توجهی فواید مورد انتظار آن‌ها را به خطر می‌اندازد و در نتیجه، کاربردهای آن‌ها را محدود می‌کند. بنابراین، یک روش تحویل مؤثر که بتواند فعالیت بیولوژیکی را حفظ کرده، دسترسی زیستی را افزایش دهد و رهاسازی کنترل شده ترکیبات زیست فعال را ممکن سازد، مطلوب است. ریزپوشانی به عنوان یک روش جذاب برای محصور کردن ترکیبات زیست فعال درون یک ماده پلیمری به منظور حفاظت و تحویل به موقع این ترکیبات در محل هدف در نظر گرفته شده است. تکنیک‌های مختلفی برای ریزپوشانی ترکیبات زیست فعال توسعه یافته‌اند که هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. این روش‌ها شامل خشک‌کردن پاششی ، خشک‌کردن انجمادی، امولسیون‌سازی، رسوب‌گذاری نانو، تهیه لیپوزوم و سیال فوق بحرانی می‌باشد. در میان روش‌های ریزپوشانی، تبخیر حلال و خشک‌کردن پاششی به دلیل سادگی و مقیاس پذیری، رایج‌ترین تکنیک‌ها هستند. با این حال، استفاده از دمای کاری نسبتاً بالا در طول فرآیند خشک‌کردن ممکن است منجر به تخریب حرارتی و در نتیجه تأثیر بر پایداری و کارآیی ریزپوشانی مواد حساس شود. به عنوان مثال، ریزپوشانی از طریق خشک‌کردن پاششی به طور قابل توجهی قابلیت زنده‌مانی باکتری‌ها را کاهش داده یا به ساختار مولکول‌های هدف آسیب می زند. فابرا و همکاران (2014) نشان دادند که ظرفیت آنتی‌اکسیدانی α-توکوفرول با ادغام آن در پروتئین نخود و کازئین سدیم به روش ریختگی (casting method) کاهش می یابد. اخیراً، الکتروریسی به عنوان یک راهکار قابل انجام برای ریزپوشانی ترکیبات زیست فعال، از جمله داروها، پیشنهاد شده است. الکتروریسی یک روش ساده، راحت و چندمنظوره برای تولید الیاف با نسبت سطح به حجم بالا و تخلخل است. در مقایسه با تکنیک‌های سنتی ریزپوشانی، مزیت کلیدی فرآیند الکتروریسی عدم وجود حرارت است که برای حفظ ساختار و دستیابی به کارآیی بالای ریزپوشانی مواد زیست فعال در حین نگهداری مهم است. ترکیبات زیست فعال کپسوله‌شده در الیاف الکتروریسی شده، پایداری و کارایی بهتری دارند. به عنوان مثال، به دلیل قطرهای زیرمیکرونی تا نانو، و همچنین سطح بالای الیاف الکتروریسی شده، این الیاف نسبت به تغییرات جو محیطی (مانند رطوبت نسبی و تغییرات دما) واکنش بیشتری نشان می‌دهند و می‌توانند رهاسازی قابل تنظیم ترکیبات محصور شده را امکان‌پذیر سازند. به این ترتیب، نانوالیاف الکتروریسی شده در زمینه‌های مختلفی مانند فیلتراسیون، پانسمان زخم، تحویل دارو، مهندسی بافت، لباس‌های محافظ نظامی و غیره به خوبی به کار رفته‌اند. با این حال، کاربرد بالقوه الکتروریسی در زمینه علوم غذایی نسبتاً جدید و کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. ریزپوشانی ترکیبات زیست فعال در الیاف معمولاً با مخلوط کردن ترکیبات زیست فعال با محلول پلیمری و سپس الکتروریسی انجام می‌شود. در مورد ماتریس‌های ریزپوشانی، پلیمرهای غذایی (پروتئین‌ها و پلی‌ساکاریدها) توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند زیرا غیرسمی، زیست‌سازگار، زیست‌تجزیه‌پذیر و پایدار هستند. با این حال، الکتروریسی برخی از پلیمرهای غذایی به دلیل عوامل مختلف محدود شده است. بنابراین، افزودن بیوپلیمرها به همراه پلیمرهای غذایی به عنوان حامل‌های تحویلی در سیستم‌های غذایی به طور گسترده‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله، خلاصه‌ای از الکتروریسی و مزایای آن ارائه می‌شود. همچنین مطالعات اخیر در زمینه الکتروریسی پلیمرهای غذایی با یا بدون بیوپلیمر به منظور ریزپوشانی ترکیبات زیست فعال مرور می‌شود. علاوه بر این، چشم‌اندازهای آینده و محدودیت‌های موجود در این رویکرد نیز مورد توجه قرار می‌گیرد.

الکتروریسی

ادغام ترکیبات زیست فعال در الیاف الکتروریسی شده یک تکنیک نوظهور برای افزایش کارایی مواد عملکردی در صنعت غذا است. این رویکرد کل سیستم غذایی را از تولید تا فرآوری دگرگون کرده و توسعه غذاهای عملکردی را تسهیل می‌کند. درک واضح از مکانیزم الکتروریسی برای بهینه‌سازی شرایط تولید و حداکثر کردن خروجی ضروری است و بدین ترتیب، کاربردهای صنعتی بالقوه در علوم غذایی را گسترش می‌دهد. الکتروریسی یک روش مؤثر برای تولید الیاف پلیمری زیرمیکرونی یا نانو مقیاس است. این فرآیند با اعمال یک میدان الکتریکی به منظور کشیدن مداوم قطره‌ای از محلول پلیمری یا پلیمر ذوب شده به یک الیاف نازک انجام می‌شود که سپس روی یک سطح جمع‌کننده قرار می‌گیرد....

برای دریافت متن کامل می توانید از طریق آیدی تلگرام با آدرس زیر:

https://t.me/PySpri

با ما در اتباط باشید.

+ نوشته شده در دوشنبه چهاردهم آبان ۱۴۰۳ ساعت توسط آریورادمهر  |