بررسی خواص فیزیکومکانیکی پاستیل فراسودمند غنی‌شده با روغن ماهی درون‌پوشانی شده در نانوژل کیتوزان-استئاریک اسید به روش امولسیون پیکرینگ

نویسنده
حسین میرزائی مقدم
عضو هیئت علمی(استادیار) دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده کشاورزی
چکیده
اگرچه اثرات مفید روغن ماهی که غنی از اسیدهای چرب امگا 3 می­باشد، شناخته شده است. اما حساسیت بالای آن به اکسیداسیون و ایجاد ترکیبات نامطلوب استفاده از آن را در سامانه­های غذایی محدود کرده است. بنابراین هدف از این مطالعه پوشش دهی روغن ماهی با نانوژل کیتوزان-استئاریک اسید به روش امولسیون پیکرینگ و وارد کردن آن در یک سامانه غذایی (پاستیل) و بررسی خواص فیزیکومکانیکی محصول بود. در ابتدا نانوژل کیتوزان-استئاریک اسید به روش خود تجمعی ایجاد شد و نتایج طیف سنجی مادون قرمز، اتصال موفقیت آمیز بین کیتوزان و استئاریک اسید را تأیید کرد. همچنین عکس میکروسکوپ الکترونی روبشی، تشکیل نانوذرات تقریباً کروی شکل را نشان داد. در مرحله بعد امولسیون­های پیکرینگ روغن ماهی در غلظتهای متفاوت با استفاده از نانوژل کیتوزان-استئاریک اسید تهیه و در فرمولاسیون پاستیل استفاده شد و در ادامه آزمون پروفایل بافت و همچنین اندازه­گیری شاخص­های رنگی روی نمونه­ها انجام شد. نتایج آزمون پروفایل بافت نشان داد که وجود نانوژل باعث افزایش انعطاف پذیری (از %5/88به %2/99) و چسبندگی (از Ns33/0به.Ns63/0) و کاهش سختی (از N6/178به N.8/125) بافت نمونه­های پاستیل شد. از طرف دیگر وجود روغن باعث کاهش تمام شاخص­های بافتی شد. در مورد ویژگی­های رنگی، نانوژل باعث کاهش شاخص­های L (از 13/58 به 46/56) و a (از5/6- به 4/4-) شد. همچنین نتایج نشان داد که روغن ماهی در ترکیب با نانوژل، شاخص­های رنگ را کاهش داد.
کلیدواژه‌ها
روغن ماهی
پاستیل
نانوژل کیتوزان-استئاریک اسید
امولسیون پیکرینگ
خواص فیزیکومکانیکی

موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation of PhysicoMechanical Properties of Functional Gummy Candy Fortified with Encapsulated Fish Oil in Chitosan-Stearic Acid Nanogel by Pickering Emulsion Method

نویسنده English

hossein mirzaee moghaddam
Assistant Prof. in Faculty of Agriculture, Shahrood University of Technology
چکیده English

However, the beneficial effects of fish oil, which is fortified in omega-3 fatty acids, is known. But its high sensitivity to oxidation and the formation of undesirable compounds has limited its use in food systems. Therefore, the purpose of this study was the encapsulation of fish oil in chitosan-stearic acid nanogel, by Pickering emulsion method and import it into a food system (Gummy candy) and investigation the physicomechanical properties of the product. Initially, chitosan-stearic acid nanogel was created by self-assemble method and the results of FTIR confirmed the successful connection between chitosan and stearic acid. Also, SEM image showed that the nanoparticles formation was spherical nearly. In the next step, fish oil Pickering emulsions were prepared in different concentrations using chitosan-stearic acid nanogel and used in formulation of gummy candy and in continue, the texture profile analysis (TPA) and also the measurements of the color indexes of the samples were performed. The results of TPA showed that the existence of the nanogel, increased the Springiness (from% 88.5 to% 92.5) and adhesion (from Ns 0.33 to Ns 0.63) and reduced the hardness (from N 178.6 to N 125.8) of texture of gummy candy samples. On the other hand, the presence of fish oil reduced all of the texture indexes. About the color indexs, the nanogel decreased the L (from 58.13 to 56.46) and a (from -5.5 to -4.4) indexes. Also, the results showed that fish oil in combination with nanogels reduced the color indexes.

کلیدواژه‌ها English

Fish oil
Gummy Candy
Chitosan-Stearic Acid Nanogel
Pickering emulsion
Mechanical properties
[1] Kaushik, P., Dowling, K., Barrow, C. J., & Adhikari, B. 2015. Microencapsulation of omega-3 fatty acids: A review of microencapsulation and characterization methods. Journal of functional foods, 19, 868-881.
[2] Aveyard, R., Binks, B. P., & Clint, J. H. 2003. “Emulsions stabilised solely by colloidal particles”. Advances in Colloid and Interface Science, 100, 503-546.
[3] Khalili, S. T., Mohsenifar, A., Beyki, M., Zhaveh, S., Rahmani-Cherati, T., Abdollahi, A., & Tabatabaei, M. 2015. Encapsulation of Thyme essential oils in chitosan-benzoic acid nanogel with enhanced antimicrobial activity against Aspergillus flavus. LWT-Food Science and Technology, 60(1), 502-508.
[4] Elsabee, M. Z., Morsi, R. E., & Al-Sabagh, A. M. 2009. Surface active properties of chitosan and its derivatives. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 74(1), 1–16.
[5] Kargar, M., Fayazmanesh, K., Alavi, M., Spyropoulos, F., & Norton, I. T. 2012. Investigation into the potential ability of Pickering emulsions (food-grade particles) to enhance the oxidative stability of oil-in-water emulsions. Journal of Colloid and Interface Science, 366(1), 209–215.
[6] Kargar, M., Spyropoulos, F., & Norton, I. T. 2011. The effect of interfacial microstructure on the lipid oxidation stability of oil-in-water emulsions. Journal of Colloid and Interface Science, 357(2), 527–533.
[7] Atarian, M., Rajaei, A., Tabatabaei, M., Mohsenifar, A., & Bodaghi, H. 2019. Formulation of Pickering sunflower oil-in-water emulsion stabilized by chitosan-stearic acid nanogel and studying its oxidative stability. Carbohydrate polymers, 210, 47-55.
[8] Mwangi, W. W., Ho, K. W., Tey, B. T., & Chan, E. S. 2016. Effects of environmental factors on the physical stability of pickering-emulsions stabilized by chitosan particles. Food Hydrocolloids, 60, 543–550. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.04.023
[9] Xiao, J., Wang, X., Perez Gonzalez, A. J., & Huang, Q. 2016. Kafirin nanoparticles-stabilized Pickering emulsions: Microstructure and rheological behavior. Food Hydrocolloids, 54, 30–39.
[10] Caine, W. R., Aalhus, J. L., Best, D. R., Dugan, M. E. R., & Jeremiah, L. E. 2003. Relationship of texture profile analysis and Warner-Bratzler shear force with sensory characteristics of beef rib steaks. Meat science, 64(4), 333-339.
[11] Valenzuela, C., Abugoch, L., & Tapia, C. 2013. Quinoa protein–chitosan–sunflower oil edible film: Mechanical, barrier and structural properties. LWT-Food Science and Technology, 50(2), 531-537.
[12] Benbettaïeb, N., Kurek, M., Bornaz, S., & Debeaufort, F. 2014. Barrier, structural and mechanical properties of bovine gelatin–chitosan blend films related to biopolymer interactions. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(12), 2409-2419.
[13] Larkin, P. 2011. Infrared and Raman spectroscopy: principles and spectral interpretation. Elsevier.
[14] Rao, K. S. V. K., Reddy, P. R., Lee, Y.-I., & Kim, C. 2012. Synthesis and characterization of chitosan--PEG--Ag nanocomposites for antimicrobial application. Carbohydrate Polymers, 87(1), 920–925.
[15] Wang, X. H., Li, D. P., Wang, W. J., Feng, Q. L., Cui, F. Z., Xu, Y. X., van der Werf, M. 2003. Crosslinked collagen/chitosan matrix for artificial livers. Biomaterials, 24(19), 3213–3220.
[16] Wang, L.-J., Hu, Y.-Q., Yin, S.-W., Yang, X.-Q., Lai, F.-R., & Wang, S.-Q. 2015. Fabrication and characterization of antioxidant pickering emulsions stabilized by zein/chitosan complex particles (ZCPs). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 63(9), 2514–2524.
[17] Wongkongkatep, P., Manopwisedjaroen, K., Tiposoth, P., Archakunakorn, S., Pongtharangkul, T., Suphantharika, M., Wongkongkatep, J. 2012. Bacteria Interface Pickering Emulsions Stabilized by Self-assembled Bacteria–Chitosan Network. Langmuir, 28(13), 5729–5736.
[18] Pereda, M., Amica, G., & Marcovich, N. E. 2012. Development and characterization of edible chitosan/olive oil emulsion films. Carbohydrate polymers, 87(2), 1318-1325.