الکتروریزپوشانی: مبانی و کاربرد آن در صنایع غذایی

ریزپوشانی را می‌توان به صورت فرآیند پوشاندن یک ماده درون ماده دیگر و در نتیجه تولید ذراتی با قطر چند نانومتر تا چند میلی‌متر تعریف نمود. با توجه به حساسیت ترکیبات زیست فعال، روش‌های مختلفی برای ریزپوشانی وجود دارد که الکتروریزپوشانی یا انجام عملیات ریزپوشانی با استفاده از فرایندهای الکتروهیدرودینامیک (الکتروپاشش-الکتروریسی) به عنوان روشی ساده و موثر جهت حفظ و افزایش زیست دسترسی این دسته از ترکیبات معرفی شده که توانسته است طی سالهای اخیر مورد توجه زیاد محققین صنایع غذایی و دارویی قرار گیرد. در فرایند الکتروریزپوشانی از نیروهای الکترواستاتیکی جهت ایجاد جت‌های باردار الکتریکی از محلول‌های پلیمری حاوی ترکیبات زیست فعال استفاده می‌شود که پس از تبخیر حلال، ساختارهای فوق العاده نازک و کوچکی تولید می‌گردد که در صورت اتمایز شدن قطرات در میدان الکتریکی و تشکیل کپسول (گویچه شکل)، این فرایند الکتروپاشش و در صورت تشکیل نانوالیاف و تشکیل جت پایدار این فرایند الکتروریسی نامیده می‌شود. نانوالیاف دارای ویژگی‌های برجسته‌ای مانند نسبت بالای سطح به حجم، اندازه منافذ کوچک با تخلخل زیاد می‌باشد. این ویژگی‌ها باعث شده است که از نانوالیاف برای دارو رسانی، فیلتراسیون، مهندسی بافت، ریزپوشانی ترکیبات زیست فعال یا غذا-داروها، تثبیت آنزیم، طراحی سنسورهای هوشمند و بسته‌بندی مواد غذایی استفاده گردد. لذا در این مقاله سعی شده است به معرفی جامع فرآیند الکتروریسی یا تشکیل نانوالیاف، مبانی فرآیند، روش اجرا و کاربردهای آن در ریزپوشانی مواد غذایی که از اهمیت و جایگاه ویژه‌ای در حوزه صنایع غذایی و دارویی برخوردار می‌باشد، پرداخته شود.

Electroencapsulation: Fundamentals and applications in food industry

AbstractEncapsulation may be defined as a process to entrap one substance within another substance, thereby producing particles with diameters of a few nm to a few mm. Due to the sensitivity of bioactive compounds there are different encapsulation techniques. In recent years, electroencapsulation or encapsulation using electrohydrodynamic processes (electrospinning and elcrospraying) which is a simple and effective technique to preserve and increase bioavailibility of components, has attracted particular attention of food and drug scientists. In this technique the electrostatic force is used to form charged jet from polymer solution containing bioactive components. After that solvent is evaporated, ultrathin structures are formed. The process is called electrospraying if the droplets are atomized in the electric field and the capsule (bead shape) is formed. In the event of the formation of a stable jet and nanofibers, the process is called electrospinning. Nanofibers have outstanding features such as high surface area to volume ratio and high porosity. These features have led to the use of nanofibers for drug delivery, filtration, tissue engineering, encapsulation of bioactive compounds, enzyme stabilization, as bimolecular sensors and food packaging. This paper presents a comprehensive review of the fundamentals of electrospinning to produce nanofibers suitable for food technology application particularly for use in encapsulation.