مروری بر استفاده از نانوامولسیون‌ها در درون پوشانی ترکیبات زیست فعال: کاربرد آنها در غنی سازی و افزایش ماندگاری مواد غذایی

امروزه نگرانی مصرف کنندگان از اثرات سمی و سرطان‌زای مواد افزودنی مصنوعی و تمایل آن‌ها به مواد غذایی سالم، تولیدکنندگان را به استفاده از افزودنی‌های طبیعی، سالم و تولید غذاهای عملگرا تشویق می‌کند. در واقع متداول ترین روش برای توسعه غذاهای عملگرا، غنی سازی محصولات غذایی با ترکیبات زیست فعال در طول تولید می‌باشد. بسیاری از ترکیبات زیست فعال حاوی خواص آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی، طعم‌دهندگی، رنگ ‌دهندگی، تغذیه‌ای و درمانی هستند که به طور گسترده در صنایع غذایی استفاده می‌شوند. ترکیبات زیست فعال فواید زیادی برای سلامتی دارند، اما معایب متعددی آنها از جمله تاثیر ارگانولپتیک بالا به دلیل تلخی و طعم تند برخی از ترکیبات، حلالیت، پایداری و زیست فراهمی پایین منجر به محدودیت استفاده از آن‌ها در غذا می‌شود و از طرف دیگر بسیاری از این ترکیبات نسبت به حرارت حساس هستند و در طول فرآوری مواد غذایی از بین می‌روند. بنابراین، محققان برای غلبه بر این چالش‌ها و بهبود عملکرد و زیست فراهمی بالای ترکیبات‌ زیست فعال طبیعی، درون پوشانی آن‌ها را به عنوان یک راهکار مناسب پیشنهاد کردند که می‌توان آنرا بر حسب اندازه ذرات حامل، به نانو و میکرو درون پوشانی طبقه بندی کرد. گرچه استفاده کنونی از نانوامولسیون‌ها در محصولات غذایی نسبتاً محدود است، اما این سیستم‌های کلوئیدی پتانسیل قابل توجهی برای کاربرد در چندین زمینه را دارند. نانو امولسیون‌ها مدتهاست به دلیل قابلیت استفاده گسترده در داروها، سموم دفع آفات، مواد آرایشی، مواد غذایی، رنگ و کاربردهای محیطی محبوبیت یافته‌اند. ازجمله کاربردهای سیستم‌های نانو امولسیونی در صنایع غذایی می‌توان به نقش آن‌ها در فرمولاسیون مواد غذایی و نوشیدنی‌های دارای ترکیبات فراسودمند پوشش یافته مانند کوآنزیم q1، لیکوپن، لوتئین، بتاکاروتن، اسیدهای چرب امگا سه، ویتامین‌ها a ،d3،e ، فیتواسترول‌ها و ایزوفلاون‌ها اشاره کرد. سیستم‌های حامل مبتنی بر نانوامولسیون باید با ماتریس غذایی سازگار باشند و حداقل تاثیر را بر خصوصیات ارگانولپتیک غذا مانند طعم، شکل ظاهری و بافت آن داشته باشند. بطور کلی درون پوشانی ممکن است محافظت و تحویل پایدار ترکیبات فعال را در فرمولاسیون مواد غذایی ایجاد کند، پایداری این ترکیبات را در طول شرایط فرآوری و نگهداری بهبود بخشد و همچنین ممکن است به کنترل و حفظ رهایش ترکیبات طبیعی در ماتریس‌های محصولات غذایی کمک کند، بنابراین، تاثیر آن‌ها را برای مدت طولانی تری فراهم می‌کند. در صنایع غذایی، نانوامولسیون‌ها برای درون پوشانی، تثبیت و تحویل ترکیباتی مانند طعم دهنده‌ها، اسیدهای چرب امگا سه، ویتامین‌ها، مواد نگهدارنده و مواد مغذی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. لذا این بررسی به طور خلاصه پیشرفت‌های اخیر در استفاده از نانوامولسیون ترکیبات زیست فعال را به عنوان یک افزودنی طبیعی در محصولات غذایی مختلف از جمله محصولات بر پایه روغن، محصولات لبنی، محصولات گوشتی و آبمیوه‌ها بیان می‌کند. براساس نتایج، کاربرد ترکیبات زیست فعال طبیعی در شکل نانوامولسیون در فرمولاسیون‌ این محصولات غذایی منجر به بهبود فعالیت آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی، زیست فراهمی و ویژگی‌های حسی و تغذیه‌ای مواد غذایی غنی شده گردیده است.

a review on the use of nanoemulsions in the encapsulation of bioactive compounds: their application in increasing food shelf life

these days, consumers’ concerns about the toxic and carcinogenic effects of artificial additives and their desire for healthy foods encourage manufacturers to use natural, healthy additives and produce functional foods. in fact, the most common way to develop functional foods is to enrich food products with bioactive compounds during production. many bioactive compounds contain antioxidant, antimicrobial, flavoring, coloring, nourishing and therapeutic properties that are widely used in the food industry. bioactive compounds have many health benefits, but their many disadvantages, including high organoleptic effect due to the bitterness and spicy taste of some compounds, low solubility, stability and bioavailability, limit their use in food and on the other hand many of these compounds are sensitive to heat and are lost during food processing. therefore, to overcome these challenges and improve the performance and high bioavailability of natural bioactive compounds, researchers have proposed their encapsulation as a suitable solution that this can be classified to micro-encapsulation and nano-encapsulation based on nanoparticles size. although the current use of nanoemulsions in food products is relatively limited, these colloidal systems have significant potential for application in several fields. nanoemulsions have long been popular because of their widespread use in drugs, pesticides, cosmetics, food, dyes, and environmental applications. applications of nanoemulsion systems in the food industry can be attributed to their role in the formulation of foods and beverages with beneficial compounds encapsulated such as coenzyme q1, lycopene, lutein, beta-carotene, omega-3 fatty acids, vitamins a , d3, e, phytosterols and isoflavones. nanoemulsion-based carrier systems must be compatible with the food matrix and have minimal impact on the organoleptic properties of the food, such as taste, appearance, and texture. in general, the encapsulation may promote the protection and sustainable delivery of active compounds in food formulations, improve the stability of these compounds during processing and storage, and may also help control and maintain the release of natural compounds in food matrices, therefore, provides their effect for a longer period of time. in the food industry, nanoemulsions have been studied for the encapsulation, stabilization, and delivery of compounds such as flavorings, omega-3 fatty acids, vitamins, preservatives, and nutrients. therefore, this study summarizes the recent advances in the use of nanoemulsions of bioactive compounds as a natural additive in various food products, including oil-based products, dairy products, meat products and juices. according to the results, the application of natural bioactive compounds in the form of nanoemulsions in the formulation of these food products has led to the improvement of antioxidant and antimicrobial activity, bioavailability and sensory and nutritional properties of fortified foods.