ﺳﺎزﻣﺎن ﭘﮋوهشهای ﻋﻠﻤﯽ و ﺻﻨﻌﺘﯽ اﯾﺮان فناوری‌های جدید در صنعت غذا 2783-350X 13 4 2026 07 23 Nanoencapsulation of Barley and Rice Sprout Extracts: The Key Role of Combined Plasma-Ultrasound Extraction in a Comparative Study نانوکپسوله‌سازی عصاره‌ جوانه‌ی جو و برنج: نقش کلیدی استخراج ترکیبی پلاسما-فراصوت در یک مطالعه مقایسه‌ای 405 427 1656 10.22104/ift.2026.8091.2263 FA بهناز کاویانی گروه صنایع غذایی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری رضا اسماعیل زاده کناری گروه صنایع غذایی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری 0000-0002-3790-0737 رضا فرهمندفر گروه صنایع غذایی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری 0000-0002-0037-4139 Journal Article 2025 12 31 Introduction: Oxidative rancidity is a major challenge for the shelf-life of polyunsaturated vegetable oils like sunflower oil.s. Barley and rice sprouts are rich sources of bioactive phenolic and flavonoid compounds with high antioxidant potential.. Cold plasma (CP) and ultrasound-assisted extraction (UAE) are two promising green methods. CP modifies surface structure via active species, while UAE enhances mass transfer through cavitation. Their combination may have synergistic effects. Furthermore, the low stability and bioavailability of plant extracts in food matrices necessitate encapsulation. Nanocapsulation using natural biopolymers like whey protein isolate (WPI) and Lepidium sativum seed gum (LPSG) can protect bioactive compounds and enable controlled release. This study aims to: 1) Evaluate and compare the efficiency of UAE, CP, and combined CP-UAE methods for extracting bioactive compounds from barley and rice sprouts, 2) Investigate the impact of encapsulating the best-performing extracts in WPI and LPSG on the physicochemical properties of nanocapsules, and 3) Determine the efficacy of optimized nanocapsules in enhancing the oxidative stability of sunflower oil, presenting an integrated natural alternative to synthetic antioxidants.<br><br>Materials and Methods: Barley and rice sprouts were germinated,dried, and powdered. Extracts were obtained using three methods: UAE (35 kHz, 35°C, 30 min), CP (Dielectric Barrier Discharge, nitrogen, 30 kV, 5 min), and a combined method (CP pre-treatment followed by UAE). Extraction yield, total phenolic content (TPC, Folin-Ciocalteu), and total flavonoid content (TFC, aluminum chloride method) were measured. Antioxidant activity was evaluated via DPPH radical scavenging and FRAP assays at concentrations of 200-1000 ppm. Selected extracts were nanocapsulated using an emulsification-sonication method with WPI and LPSG as wall materials, followed by freeze-drying. <br><br>Results and Discussion: The combined CP-UAE method yielded the highest extraction efficiency,TPC, and TFC for both sprouts, with barley sprout extract (BCP-UAE) showing the best results (14.01% yield, 4.11 mg GAE/g, 3.65 mg QE/g). جوانه‌های جو و برنج به‌عنوان منابع غنی از ترکیبات زیست‌فعال، پتانسیل آنتی‌اکسیدانی بالایی دارند. در این پژوهش، به‌منظور بهبود بهره‌وری استخراج، از سه تکنیک نوین پلاسمای سرد، اولتراسوند و روش ترکیبی پیش‌تیمار پلاسما+اولتراسوند برای استخراج عصاره از این جوانه‌ها استفاده شد. راندمان استخراج، میزان ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی کل در عصاره‌ها اندازه‌گیری و مقایسه شد. نتایج نشان داد که روش ترکیبی، به‌ویژه برای جوانه جو، بالاترین راندمان استخراج (71/0 01±/14 %)، میزان ترکیبات فنولی (09/0 ±11/4 میلی گرم اسید گالیک بر گرم) و فلاونوئیدی (07/0 ±65/3 میلی گرم کوئرسیتین بر گرم) را ایجاد کرد. بررسی فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌ها به کمک آزمون‌های DPPH و FRAP نشان داد که با افزایش غلظت عصاره از ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ppm، خاصیت آنتی‌اکسیدانی به‌طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یافت. در این میان، عصاره‌های حاصل از روش ترکیبی، به‌ویژه عصاره جوانه جو، بالاترین قدرت آنتی‌اکسیدانی را دارا بودند. در ادامه، عصاره‌ها با استفاده از روش امولسیون‌سازی، در دو دیواره ایزوله پروتئین آب‌پنیر (WPI) و صمغ دانه قدومه شهری (LPSG) نانوکپسوله شده و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی نانوکپسول‌ها (اندازه ذرات، شاخص پراکندگی (PDI)، پتانسیل زتا، راندمان کپسوله‌سازی و الگوی رهایش) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین ویژگی‌های نانوکپسول‌ها در نمونه‌های حاوی عصاره استخراج‌شده با روش ترکیبی و پوشش‌یافته با WPI و LPSG مشاهده گردید. در نهایت، عملکرد آنتی‌اکسیدانی این نانوکپسول‌ها در روغن آفتابگردان، در مقایسه با عصاره آزاد، نمونه کنترل و آنتی‌اکسیدان سنتزی TBHQ، با آزمون‌های عدد پراکسید و پاراآنیزیدین بررسی شد. ارزیابی نهایی نشان داد که نانوکپسول حاوی عصاره جو استخراج شده با روش ترکیبی در دیواره WPI به‌طور معنی‌داری پس از TBHQ کمترین اعداد پراکسید و پارا-آنیزیدین را داشت. این مطالعه مؤید برتری روش استخراج ترکیبی و فرمولاسیون نانوکپسول WPI در تولید یک جایگزین طبیعی و مؤثر برای افزایش پایداری روغن‌ آفتابگردان است. https://jift.irost.ir/article_1656_712a3c9878efeae8ff06d57432016ceb.pdf