تهیه و بررسی نانو امولسیون عصاره نعنا با استفاده از پایدارکننده‌های ترکیبی ژلاتین- توئین 20 به عنوان نگهدارنده سیستم غذایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی،واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

2 دکتری تخصصی مهندسی شیمی، استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

3 دکتری تخصصی مهندسی صنایع غذایی، استادیار، گروه بهداشت مواد غذایی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

در این پژوهش نانوامولسیون‌های اسانس گیاه نعنا با استفاده از پایدار کننده‌های ترکیبی توئین20 - ژلاتین به عنوان نگهدارنده سیستم غذایی تهیه شدند. از روش شناسی سطح پاسخ به منظور بررسی اثرهای اصلی و برهم کنش دوتایی برای متغیرهای ژلاتین (0 تا 10 گرم) و توئین 20 (0 تا 10 گرم) روی خواص فیزیکو شیمیایی نانوامولسیونهای حاصل از قبیل میانگین اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، هدایت، کدورت و زتا پتانسیل استفاده گردید. نتایج نشان داد که مدلهای ارایه شده توسط سطح پاسخ به طور معنادار (05/0 > P) با متغیرهای پاسخ همبسته شده و به خوبی قادر به پیش بینی تغییرات خواص مطالعه شده بودند (90/0< R2). ترکیب درصد بهینه انتخابی با هدف حداقل میانگین اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، هدایت و کدورت و حداکثر زتا پتانسیل با استفاده از پایدار کننده های ترکیبی شامل 8 گرم توئین 20 و 2 گرم ژلاتین بدست آمد. نانو امولسیون بهینه بدست آمده خاصیت ضد باکتریایی خوبی بر علیه باکتری‌های E.coli و S.areus چه به تنهایی و چه در فرمولاسیون پوشش خوراکی نشان داد. بیشترین هاله بازدارندگی در پوششهای خوراکی حاوی 1 درصد کربوکسی متیل، 5/0 درصد گلیسرول و 5 درصد نانو امولسیون بهینه حاصل گردید.

چکیده تصویری

تهیه و بررسی نانو امولسیون عصاره نعنا با استفاده از پایدارکننده‌های ترکیبی ژلاتین- توئین 20 به عنوان نگهدارنده سیستم غذایی

تازه های تحقیق

  • نانوامولسیون نعناع با استفاده از پایدارکننده های ژلاتین و توئین 20 به روش جایگزینی حلال تهیه گردید.
  • نانو امولسیون بهینه با در نظر گرفتن حداقل اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، هدایت و کدورت و حداکتر پتانسیل زتا  بر اساس طراحی آزمایش رویه پاسخ تعیین گردید.
  • نانو امولسیون بهینه خاصیت آنتی میکروبی بالایی بر علیه باکتری های E.coli و S.areus دارد.
  • نانو امولسیون بهینه خاصیت آنتی اکسیدانی بالایی از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Preparation and characterization of Mentha nanoemulsions using gelatin- polysorbate 20 based multicomponent stabilizer system as food Preservative

نویسندگان [English]

  • Milad Ashrafi 1
  • Sona Jamshidi 2
  • Navideh Anarjan Koucheh Bagh 3
1 MSC, Department of Chemical Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz
2 PhD, Assistant professor, Department of chemical engineering,Tabriz Branch, Islamic Azad University,Tabriz
3 PhD, Department of Food Hygiene, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz
چکیده [English]

In this work, the mentha essential oil nanoemulsions were prepared using Tween 20-gelatin multicomponent stabilizing system as food preservative. The response surface methodology (RSM) was applied in order to study the main and interaction effects of the stabilizer components’ proportions, namely, Tween 20 (0-10 gr) and gelatin (0-10 gr) on physicochemical characteristics of obtained nanoemulsions such as average particle size, polydispersity index (PDI), turbidity, conductivity and ztea potential. It was resulted that the response-surface models were significantly (p < 0.05) fitted for studied response variables and could precisely predict all response changes with high coefficients of determination (R2 > 0.90). The overall optimum region with minimum z-average, PDI, turbidity, conductivity and maximum range of zeta-potential was achieved at 8 gr of tween 20 and 2 gr of Gelatin. The optimum mentha essential oil nanoemulsion showed good antibacterial activity against both E. coli and S. areus, alone as well as incorporated in edible coating formulations. The maximum inhibition zone was observed using 1% carboxymethyl, 0.5% glycerol and 5% optimized nanoemulsion.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Resopnse surface methodology
  • Mentha essential oil
  • nanoemulsion
  • Tween 20
  • Gelatin

مراجع

[1] Panahi, M., Barzegar, H., & Hojjati, M. (2017). Effect of Pistacia atlantica gum oil on antimicrobial and antioxidant properties of edible starch film. Innov. Food Technol., 5, 77-89. [In Persian].
 
[2] Prakash, A., Baskaran, R., Paramasivam, N., & Vadivel, V. (2018). Essential oil based nanoemulsions to improve the microbial quality of minimally processed fruits and vegetables: A review. Food. Res. Int., 111, 509-523.
 
[3] Iqbal, T., Ijaz Hussain, A., Shahzad Chatha, A., Naqvi, A. R., & Bokhari, T. H. (2013). Antioxidant Activity and Volatile and Phenolic Profiles of Essential Oil and Different Extracts of Wild Mint (Mentha longifolia) from the Pakistani Flora, J. Anal. Methods. Chem.,1, 1-6.
 
[4] Beyki, M., & Zhaveh, S. (2014). Encapsulation of Mentha piperita essential oil in chitosan- cinnamon acid nano gel with enhanced antimicrobial activity against Aspergillus flavus, Ind. Crop. Prod., 54, 310-319.
[5] Johnson, M., Wesely, E. G. & Uma, V. (2011). Antibacterial activity of leaves and inter-nodal callus extract of Mentha arvensis, Asian. Pac. J. Trop. Dis., 4, 196-200.
 
[6] Houicher, A., Kuley, E., & Ozogul, F. (2015). Effect of natural extracts mentha spicata L. and Artemisia campestris) on biogenic amine formation of sardine vacuum- packed and refrigerated (Sardina pilchardus) fillets, J. Food Process. Preserv., 39, 2393-2403.
 
[7] Latoch, A., & Dariusz, M. S. (2015). Effect of Mentha piperita on oxidative stability and sensory characteristics of cooked pork sausage, J. Food Process. Preserv., 39, 1566-1573.
[8] Aswathanarayan, J. B., & Vittal, R. R., (2019). Nanoemulsions and Their Potential Applications in Food Industry, Front. Sustain. Food Syst., 3, 1-21.
[9] Zhao, J., Wei, F., Xu, W., & Han, X. (2020). Enhanced antibacterial performance of gelatin/chitosan film containing capsaicin loaded MOFs for food packaging,  Appl. Surf. Sci., 510, 145418.
[10] Schrieber, R., & Careis, H. (2007). Gelatin Handbook-Theory and industrial Practice, WILEY-VCH Verlag GmBH & Co. KGaA.
[11] Tan, C. P., & Nakajima. M. (2005). β-Carotene nanodispersions: preparation, characterization and stability evaluation, Food Chem., 92, 661–671.
 
[12] Anarjan. N., Imededdine, N., & Tan. Ch. P. (2013). Influence of astaxanthin, emulsifier and organic phase concentration on physicochemical properties of astaxanthin nanodispersions, Chem. Cent. J., 7, 1-11.
[13] Alizadeh Asl, S., Mousav, M., & Labbafi, M. (2017). Synthesis and Characterization of Carboxymethyl Cellulose from Sugarcane Bagasse, J. Food Processing Techno., 8, 1-6.
[14] Tian, H., Li, D., Xu, T., Hu, J., Rong, Y., & Zhao, B. (2017). Citral stabilization and characterization of nanoemulsions stabilized by a mixture of gelatin and Tween 20 in an acidic system, J. Sci. Food Agric., 97, 2991-2998.
 
 
فناوری‌های جدید در صنعت غذا
دوره 7، شماره 4
مرداد 1399
صفحه 597-610

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 14 بهمن 1398
  • تاریخ بازنگری: 21 خرداد 1399
  • تاریخ پذیرش: 24 شهریور 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار