ميكروانكپسولاسيون نانوامولسيون اسانس دارچين پايدار شده توسط بتا سيكلودكسترين و كازئينات سديم

Microencapsulation of cinnamon essential oil Nano emulsion stabilized with β-cyclodextrin and sodium caseinate

امروزه اسانس دارچين به دليل دارا بودن فعاليت آنتي‌اكسيداني و ضد‌ميكروبي جهت افزودن به سامانه‌هاي غذايي و زيستي موردتوجه زيادي قرارگرفته است. استفاده از اين اسانس‌ به‌صورت آزاد براي نگهداري مواد غذايي عموماً به دليل محلوليت پايين در آب، فشار بخار بالا و ناپايداري فيزيكي و شيميايي با دشواري‌هايي همراه است. يكي از روش‌هاي كاهش اين محدوديت‌ها، ريز پوشاني اسانس‌ها در حامل‌هاي ليپيدي ازجمله ميكرو‌كپسول‌ها است. هدف از اين پژوهش درون‌پوشاني اسانس دارچين در ميكرو‌كپسول‌هاي پايدار شده با كازئينات سديم (Nacs) و بتا سيكلودكسترين (β-cy) و بررسي خواص آنتي‌اكسيداني آن مي باشد. در اين مطالعه، به‌منظور ريز پوشاني فرمولاسيون‌هاي مختلف، نانو امولسيون حاوي اسانس دارچين به روش اولتراسوند توليد و تأثير پليمر‌هاي مختلف بر روي اندازه ذرات، كارايي درون‌پوشاني، خاصيت آنتي‌اكسيداني و كدورت نانو امولسيون بررسي گرديد. بررسي آماري نتايج نشان داد كه برهمكنش نانو امولسيون‌ها و نمونه هاي انكپسوله شده بر روي اندازه ذرات مؤثر بود (05/0p<). اندازه ذرات كازئينات سديم با بتا سيكلودكسترين(S1) در محدوده 237-234 نانومتر متفاوت بود. همچنين اندازه ذرات بتا سيكلودكسترين (S2) در محدوده 717-713 نانومتر و اندازه ذرات اسانس (S3) در محدوده 85-84 نانومتر بود. پتانسيل زتا براي نمونه كازئينات سديم با بتا سيكلودكسترين و نمونه اسانس آزاد منفي بود و سيستم از بار منفي قابل‌توجهي برخوردار است. اثر پليمرهاي مختلف و اسانس بر روي كارايي انكپسولاسيون و خاصيت آنتي‌اكسيداني تفاوت معني‌داري داشت (05/0>p). كارايي درون‌پوشاني همه فرمولاسيون‌ها بالاي 70 درصد بودند. بررسي‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي ميكرو‌كپسول‌هاي بهينه‌سازي شده به‌وسيله SEM، شكل‌هاي همگن و كروي داراي منافذ را نشان داد. آناليز FT-IR تأثير نيروهاي واندروالسي را در شكل‌گيري ميكروكپسول‌ها به‌طور مشخص تأييد كرد.

Nowadays, cinnamon essential oil has been considered as an antioxidant and antimicrobial activity for addition to food and biological systems. Directly use of these essential oil for food storage has some limitations due to low solubility in water, high vapor pressure and physical and chemical instability. One of the ways to reduce these limitations is the microencapsulation of essential oils in lipid carriers, including microcapsules. Therefore, the aim of this work was to study the encapsulation of cinnamon essential oil in microcapsules stabilized with sodium caseinate and β-cyclodextrin and also the antimicrobial and antioxidant properties. In this study, in order to encapsulation, different formulations of nano emulsions containing cinnamon essential oil were prepared by ultrasound method and the effect of different polymers on droplet size, encapsulation efficiency, antioxidant properties and turbidity of nano emulsion were investigated. The results showed that the interaction of nano emulsions and encapsulated samples was effective on particle size (p <0.05). The diameters of sodium caseinate with β -cyclodextrin particles size ranged from 234 to 237 nm. Also, the diameter of the β -cyclodextrin particles in the range of 713-717 nm, and the diameter of the essential oil particles size in the range of 84-85 nm. Zeta potential was negative for sodium caseinate with β -cyclodextrin and essential oil. That showed the system had a significant negative charge. The effect of different polymers and essential oil on the encapsulation efficiency and antioxidant properties was significantly different. (P <0.05). The encapsulation efficiency of all formulations was above 70%. SEM-scanning showed homogeneous and spherical shapes with pores. FT-IR analysis confirmed the effect of van der waals forces in the formation of microcapsules.