مریم محمدی

این مطالعه به منظور ریزپوشانی مجدد بتا-کاروتن (BC) بارگذاری شده در حامل‌های لیپیدی نانوساختار (BC-NLCs) به شیوه تله‌اندازی در توده‌های پیچیده صمغ دانه به (QSM) و کیتوزان (Ch) و بررسی پایداری سامانه حامل توسعه یافته صورت گرفت. ابتدا شرایط بهینه برای کواسرواسیون بیوپلیمرها و نیز روش و میزان مناسب BC-NLCs برای تله‌اندازی مشخص گردید. سپس، اثر تنش‌های محیطی (0- 2% NaCl، 0- 10%ساکارز، pH 5/3 تا 5/6 و حرارت 65 یا 75 درجه سانتی‌گراد) بر رهاسازی BC-NLCs تله شده و نیز اثر فرایند حرارتی (75-90 درجه سانتی‌گراد، 5 دقیقه) بر پایداری شیمیایی BC در ماتریکس‌های غذایی واقعی حاوی BC-NLCs تله شده بررسی شد. به دلیل پروتون‌دهی و انحلال‌ناپذیری (یعنی، کواسرواسیون ساده) تدریجی کیتوزان در pH بالا، pH بهنیه از روی منحنی‌های کدورت، هدایت الکتریکی (EC) و پتانسیل زتای (ZP) مخلوط بیوپلیمرها شناسایی نشد و بر مبنای کمینه EC بیوپلیمرهای منفرد 25/4 تعیین شد. بر مبنای داده‌های کدورت، بازده توده‌ای شدن و ZP، در نسبتCh/QSM برابر با 25/0 برهمکنش الکترواستاتیکی بیوپلیمرها حداکثر بود. اجرای فرایند تله‌اندازی به صورت مخلوط کردن BC-NLCs در ابتدا با کیتوزان و در مرحله بعد با QSM در نسبت نانوذره به بیوپلیمر 25/0 منجر به حداکثر بازده تله‌اندازی (88%) شد. نتایج FTIR نقش برهمکنش‌های الکترواستاتیکی و هیدروژنی را در توده‌ای شدن بیوپلیمرها آشکار کرد و به همراه داده‌های پرتو-ایکس درون‌پوشانی BC-NLCs را تایید کرد. در تصاویر SEM، توده‌های بیوپلیمری به صورت شبکه‌ای ژل مانند ظاهر شدند که BC-NLCs، به جای جاگیری در منافذ آن، به همراه توده‌ها به صورت کامپوزیت رشته‌ها و صفحات سازنده شبکه ژل را ایجاد کرده بود. به طور کلی، وزن مولکولی کیتوزان اثر معنی‌داری روی نتایج فوق نداشت. افزودن EDTA (100 ppm) به BC-NLCs باعث شد که بیش از 95% BC پس از اعمال تنش‌های محیطی پایدار باقی بماند. با افزودن نمک (5/0 تا 2%) یا تنظیم pH در بالاتر از 5/3 و همزمان اعمال حرارت شدیدتر (75 در مقابل 65 درجه سانتی‌گراد) رهایش BC-NLCs تله شده، به دلیل تضعیف برهمکنش‌های الکترواستاتیک در کامپوزیت QSM-صمغ-BC-NLCs افزایش یافت. تله‌گذاری BC-NLCs در ماتریکس QSM-صمغ (با و یا بدون حضور EDTA) پایداری شیمیایی BC را در پنیر پروسس و فارش سوسیس افزایش داد ولی در خمیر نان بی‌اثر بود. نتایج این مطالعه پتانسیل استفاده از توده‌های پیچیده جدید QSM-کیتوزان را برای ریزپوشانی مجدد و بهبود پایداری و کنترل رهش مواد زیست‌فعال بارگذاری شده در نانوذرات و کاربرد در محصولات غذایی و دارویی روشن می‌سازد.