تولید الیاف پروتئین-پلی‌ساکارید حاوی اسید چرب امگا-3 به روش الکتروریسی و تعیین شرایط بهینه فرایند با استفاده از روش سطح پاسخ

سابقه و هدف: اسیدهای چرب امگا-3 اهمیت بسیاری درتغذیه انسان در رابطه با پیشگیری از بیماری‌ها دارند. این پژوهش با هدف پایدارنمودن اسیدهای چرب غیراشباع در الیاف پروتئین-پلی‌ساکارید انجام شد.مواد و روش‌ها: در این پژوهش، تاثیر غلظت‌های مختلف کنسانتره پروتئین آب پنیر (5، 6/67، 10، 13/33، 15%) و صمغ گوار (0/1، 0/25، 0/55، 0/85، 1%) بر ویژگی‌های کیفی امولسیون و الیاف الکتروریسی حاوی روغن ماهی مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها‌: با افزایش غلظت کنسانتره پروتئین آب پنیر و گوار تا محدوده متوسط، راندمان ریزپوشانی و بارگیری الیاف افزایش یافت. همچنین غلظت کنسانتره پروتئین آب پنیر و گوار تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر پروفایل اسیدهای چرب روغن موجود درالیاف داشت. کاهش اندازه ذرات امولسیون در غلظت‌های پایین گوار مشاهده شد و غلظت کنسانتره پروتئین آب پنیر و گوار نیز تاثیر چشمگیری بر تغییرات ویسکوزیته امولسیون نشان داد. بررسی پروفایل اسیدهای چرب تحت شرایط حرارت‌دهی، نشان دهنده پایداری حرارتی و حفظ بهتر اسیدهای چرب غیراشباع موجود در الیاف نسبت به نمونه شاهد بود. نتایج ftir بیانگر عدم برقراری پیوندشیمیایی میان پروتئین-پلی‌ساکارید و اسیدهای چرب و ریزپوشانی موفقیت‌آمیز آنها بود. بررسی مورفولوژی، تشکیل الیاف رشته‌ای نسبتاً یکنواخت را تایید نمود.نتیجه گیری: با هدف دستیابی به ماکزیمم راندمان ریزپوشانی و بارگیری و بالاترین محتوی کل اسیدهای چرب چندغیراشباعی، غلظت 10/62% کنسانتره پروتئین آب پنیر و 0/45% صمغ گوار معرفی می‌گردد. فرایند الکتروریسی با ریزپوشانی موثر اسیدهای چرب امگا-3 درون الیاف کنسانتره پروتئین آب پنیر و گوار، پایداری اسیدهای چرب حساس به اکسایش را افزایش می‌دهد. لذا، از این الیاف می‌توان به عنوان حامل اسیدهای چرب امگا-3 در غنی‌سازی محصولات غذایی استفاده نمود. 

production of protein-polysaccharide fibers containing omega-3 fatty acids using electrospinning method and determination of optimal process conditions with response surface methodology

background and objectives: omega-3 fatty acids are very important in the human diet for the prevention of diseases. materials & methods: in the present study, the effect of whey protein concentrate (5, 6.67, 10, 13.33, 15%) and guar gum (0.1, 0.25, 0.55, 0.85, 1%) were evaluated on the qualitative properties of fish oil emulsion and electrospun fibers.results: increasing concentration of whey protein and guar up to the intermediate range of the studied concentrations increased the microencapsulation and loading efficiency of nanofibers. the concentration of whey protein and guar had a significant effect on the fatty acids profile of oil in fiber. a reduction in particle size of emulsions was observed with the slight increasing guar gum concentration. the concentration of whey protein and guar had a significant effect on emulsion viscosity changes. evaluation of fatty acids in fibers and oil indicated the better preservation of unsaturated and polyunsaturated fatty acids, as well as the thermal stability of fibers compared to the control. according to the results of the ftir, successive microencapsulation of omega-3 fatty acids without the interaction between protein-polysaccharide biopolymers and omega-3 fatty acids was observed. morphological examination confirmed the formation of relatively uniform filamentary fibers.conclusion: the best condition for the preparation of electrospun fibers with the achievement of the maximum microencapsulation and loading efficiency, and also the highest total polyunsaturated fatty acids content was using 10.62% whey protein concentrate and 0.45% guar gum. microencapsulation of omega-3 fatty acids in whey protein concentrate and guar gum fibers is able to enhancement he stability of fatty acids against heat. therefore, protein-polysaccharide fibrils can be used as carriers of omega-3 fatty acids in the enrichment of food products.