روش نوین ارزیابی غلظت پروتئین لاکتوفرین در فرمولاسیون شیر خشک نوزادان با بهره گیری از فناوری حسگرهای الکتروشیمیایی

صنایع غذایی دائماً با پاسخگویی به نیازهای مصرف کنندگان در زمینه‌ی تولید محصولات جدید غذایی سودمند، لذت بخش، سالم و مقرون به صرفه در حال تکامل است. در این راستا تولید غذاهای فراسودمند با استفاده از افزودنی‌هایی نظیر لاکتوفرین که به عنوان یک تقویت کننده سیستم ایمنی در نظر گرفته می‌شود، مورد توجه قرار گرفته است. طراحی حسگرهای الکتروشیمیایی به منظور اندازه‌گیری آنلاین برخی از اجزای بیولوژیکی موجود در ماتریس مواد غذایی کمک شایانی در کنترل کیفیت محصول تولیدی و کاهش هزینه های تولید است. هدف اصلی این پژوهش توسعه دستگاه‌ تجزیه‌ای برای تعیین سریع و قابل اطمینان لاکتوفرین به عنوان یکی از گونه‌های‌ بیولوژیکی موجود در محصولات لبنی از قبیل شیر خشک و توسعه روش‌های ارزیابی کیفیت مواد غذایی با بهره‌گیری از فناوری نوین حسگرهای الکتروشیمایی است. در این راستا، حسگر الکتروشیمیایی لاکتوفرین بر مبنای قابلیت این پروتئین در ایجاد کمپلکس با یون آهن و جذب بر سطح لایه نازک نانوساختار کاپتوپریل تهیه و از آن به منظور تشخیص و ارزیابی غلظت لاکتوفرین در فرمولاسیون شیرخشک نوزادان استفاده شده است. تغییر در مقاومت انتقال بار سطح در روش ایمپدیمتری که در اثر جذب لاکتوفرین در سطح حسگر ایجاد می‌‌شود، مبنای کار تشخیص و تعیین مقدار لاکتوفرین با استفاده از حسگر تهیه شده قرار گرفته‌است. این حسگر قادر به تشخیص میزان غلظت لاکتوفرین در بازه‌‌ی غلظتی 125 نانومولار تا 125/3 میکرومولار با حد تشخیص 50 نانومولار بوده و با موفقیت برای تعیین میزان لاکتوفرین در ماتریس نمونه‌ی حقیقی شیر خشک بکار گرفته شده‌است.

New method for evaluating the concentration of lactoferrin protein in infant formula using electrochemical sensors technology

The food industry is constantly evolving to meet the needs of consumers in the production of new, profitable, enjoyable, healthy and affordable food products. In this regard, the production of functional foods with the use of additives such as lactoferrin, which is an immunobooster protein, has been considered. The design of electrochemical sensors for online determination of some of the biological components in the food matrix helps to control the quality of the products and reduce production costs. The main goal of this study is to develop an analytical device for rapid and reliable determination of lactoferrin as one of the biological species in dairy food and to evaluate the quality of food using new technology of electrochemical sensors. In this work, the electrochemical sensor of lactoferrin were prepared based on the ability of this protein to form a complex with iron ions and adsorption on the surface of the of nanostructured monolayer of captopril and was used to detect and evaluate the concentration of lactoferrin in infant formula. Changes in the surface charge transfer resistance in the impedimetric method which is caused by the absorption of lactoferrin at the sensor surface are the basis of the work of detecting and determining the amount of lactoferrin using the prepared sensor. The developed sensor is capable of detecting lactoferrin concentrations in the concentration range of 125 nM to 3.125 µM with a detection limit of 50 nM and were successfully used to determine the amount of lactoferrin in milk powder matrix.