English / Persian
امروز یک شنبه 1 اسفند 1395
اساس و روش هاي ريز پوشينه سازي در مواد غذايي چیست؟
شهرک فناوری
گروه کارخانجات پارت لاستیک
کانال تلگرام کلینیک تخصصی بسته بندی مواد غذایی ایرانبانک جامع خرید و فروش ماشین آلات صنایع غدایی و بسته بندی ایرانکانال تلگرامی باشگاه فرمولاسیون مواد غذایی ایرانماشین الات بسته بندی حبوبات و خشکبار

آمار بازدیدکنندگان

کاربر گرامی :  شما می توانید سئوالات مورد نظر خود را در زمینه های متنوع بسته بندی ازطریق منوی تماس یا ما به این

 کلینیک منعکس و پاسخ های متعدد در خصوص سئوال مطروحه را از طریق همین سایت مشاهده فرمائید

شنبه 3 بهمن 1394
 حسین ابهری

میکرو انکپسولاسیون فنی است که در انواع فرآیندهای صنایع غذایی برای محافظت از تر کیبات حساس یا حفظ عطر و طعمی که ممکن است در طول فرآوری یا نگهداری از بین بروند ,استفاده می شود. 

میکروانکپسولاسیون یک فرایند مهم صنعتی برای پوشش فیزیکی مایعات، جامدات یا گازها با یک لایه نازک محافظ به منظور جلوگیری از فقدان آنها به وسیله فراریت و محافظت از آنها در برابر فسادهای شیمیایی می باشد

این تکنولوژی در صنایع مختلف از جمله دارویی وغذایی کاربرد دارد. در صنایع غذایی از این فر آیند برای حفظ مواد حساس در برابر اسیب های فیزیکی و شیمیایی استفاده می شود.

از اهداف استفاده از این فرآیند می توان به بهبود خواص بهره وری و شارش پذیری ,سهولت در تلفیق با سایر مواد و افزایش مدت ماندگاری اشاره کرد.

میکرو انکپسولاسیون به روش های متعددی مثل خشک کردن و سرد کردن پاششی ,خشک کردن انجمادی و پوشش بستر سیال صورت می گیرد که پر کاربردترین آنها در صنایع غذایی خشک کردن پاششی می باشد.

عامل میکروانکپسولاسیون باید دارای خواص امولسیفایری و تشکیل فیلم بوده وبا ماده هسته ای هیچ گونه واکنشی نداشته باشد؛ به علاوه باید از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد به راحتی خشک شده و هنگام آبگیری ماده هسته ای را آزاد سازد.

میکرو انکپسولاسیون احاطه ریز ذرات جامد ,قطرات کوچک مایع یا گازها در یک پوشش است.میکرو کپسولها کوچک(mµ1-1000 )هستند و می توانند اشکال بسیار زیادی داشته باشند.

روشهاي ميكرو انكپسولاسيون

تكنولوژي هاي بسيار زياد موجود براي ميكروانكپسولاسيون مي توانند به دو گروه تقسيم شوند:

1-استفاده از يك مايع به عنوان بستر سوسپانسيون مثل كواسرواسيون و كوكريستاليزاسيون

2-استفاده از يك گاز به عنوان بستر سوسپانسيون كه يك فاز مايع به داخل آن پاشيده مي شود.مثل خشك كردن پاششي ،سرد كردن پاششي ،پوشش بستر سيال و كواكستروژن .

مفاهیم کلی

هسته

هسته به معناي هر تركيب يا ماده فعال مي باشد كه در ميكرو انكپسولاسيون توسط ديواره احاطه مي شود مانند چربي ها، مواد معطر و تركيبات مغذي.

دیواره

ديواره به معناي ساختار تشكيل شده بوسيله عامل ميكرو انكپسولاسيون در اطراف ذرات يك تركيب فعال هسته اي مي باشد.ديواره هسته را در برابر فساد اكسايشي رطوبت ،نور و اثر ساير تركيبات يا فاكتور ها حفظ كرده و فقدان مواد هسته اي فرار را محدود ساخته و آنها تحت شرايط مطلوب آزاد مي سازد.

كارايي ميكرو انكپسولاسيون(MEE)

به معناي نسبتي از تركيب فعال هسته اي مي باشد كه تحت شرايط آزمايشگاهي در دسترس حلال استخراج كننده(پتروليوم اتر) نيست.

افزودنیها

افزودنيهاي سيستم ديواره مثل امولسيفاير،آنتي اكسيدان،پلاستيسايزر،پركننده ها يا هر افزودني ‌{ديگري}كه به سيستم ديواره اضافه مي شود تا ويژگي هاي مطلوب ديواره را حاصل نمايد

افزودنيهاي سيستم هسته اي به معناي تركيباتي مثل امولسيفايرها، آنتي اكسيدانها، عوامل كمك به ايجاد پراكنش و هرافزودني[ديگري] مي باشد كه به سيستم هسته افزوده مي شود تا پراكنش هسته را در سيستم ديواره ممكن سازد.

كاربردها و اهداف ميكرو انكپسولاسيون

كاربرد هاي مهم ميكرو انكپسولاسيون در صنايع غذايي شامل ميكروانكپسولاسيون مواد فعال مثل چربي ها، روغنها،مولكولهاي فرار،مواد معطر ،ويتامينها ،باكتريها،آنزيم ها و مواد معدني مي باشند.

اين فر آيند را به دلايل مختلف مورد استفاده قرار مي دهند كه عبارتند از :

1-انكپسولاسيون مي تواند ماده هسته اي را در برابر تنزل كيفيت از طريق كاهش واكنش آن با محيط اطرافش (حرارت ،رطوبت ،هوا و نور) محافظت كند.

2-تبخير يا نرخ انتقال ماده هسته اي به محيط بيرون كاهش مي يابد يا به تاخير مي افتد.

3-ويژگيهاي فيزيكي ماده اصلي مي تواند اصلاح شود و راحت تر مورد بهره وري قرار بگيرد.

4-طعم ماده هسته اي مي تواند حفظ شود.

5-وقتي مقادير كمي از ماده هسته اي مورد نياز است ،اين ماده مي تواند رقيق شود.

6-اين تكنيك مي تواند براي جداسازي اجزاي يك مخلوط استفاده شود كه در غير اين صورت با همديگر واكنش مي دهند .

7-از كلوخه اي شدن مواد هسته اي جلوگيري مي كند.

انتخاب عامل ميكرو انكپسولاسيون

يكي از مشكلات اصلي انكپسولاسيون تركيبات غذايي ،تنوع نسبتا محدود عوامل ميكرو انكپسولاسيون در دسترس است كه مجاز به استفاده در صنايع غذايي مي باشد.

انتخاب عامل ميكروانكپسولاسيون براي هر عمل مهم است.هر عامل انكپسولاسيون داراي خواص امولسيفايري و تشكيل فيلم مي باشد كه قابليت آن را براي كاربرد به عنوان يك عامل انكپسولاسيون تحت تاثير قرار مي دهد.به علاوه، يك عامل ميكرو انكپسولاسيون قابل قبول بايد ايمن و بي خطر يراي سلامت مشتري بوده و عاري از هر گونه عطر و مزه باشد؛ زيرا عاملي كه داراي طعم قوي يا متمايز باشد،طعم طبيعي ماده ميكرو انكپسوله را تغيير مي دهد اين عامل بايد قادر به محافظت از هسته در برابر عواملي مانند ،اكسيژن،رطوبت ،نور و ساير تركيباتي باشد كه ممكن است باعث فساد آنها شود. باید قابل حل در حلال های رایج در صنایع غذایی مثل آب و اتانول باشد. .نباید با مواد هسته ای در طی فناوری نگهداری طولانی مدت واکنش دهد و از تبخير مولكولهاي فرار جلوگيري كرده يا آن را محدود كند. ب علاوه اين عامل بايد مواد مايع را به شكل پودرهاي خشك تبديل كند و بايد خواص كاربردي ويژه اي داشته باشد.براي ميكرو انكپسولاسيون از طريق خشك كردن پاششي اين خواص شامل خواص امولسيفيكاسيون ،تشكيل فيلم و خشك شدن مناسب، پايداري زياد، قابليت آزاد سازي ماده هسته اي هنگام آبگيري و ويسكوزيته پايين محلول تغليظ شده آن مي باشند.

رايج ترين مواد پوششي مورد استفاده در صنايع غذايي عمدتا موادي هستند كه در خشك كردن يا سرد كردن پاششي مورد استفاده قرار مي گيرند مثل كربوهيدراتها پروتئينها و ليپيدها

خشك كردن پاششي

انكپسولاسيون به روش خشك كردن پاششي از اواخر دهه 1950در صنايع غذايي براي محافظت روغنها در برابر تنزل كيفيت(اكسايش) و تبديل مايعات به پودر استفاده مي شود.

خشك كردن پاششي پر استفاده ترين تكنيك ميكرو انكپسولاسيون در صنايع غذايي است.و به طور معمول براي آماده سازي افزودنيها و طعم هاي غذايي خشك و پايدار استفاده مي شود اين فر آيند مقرون به صرفه،انعطاف پذير منطبق با تجهيزات فراوري رايج مورد استفاده است وذراتي باكيفيت مناسب توليد مي كند.در واقع هزينه اي توليد به روش خشك كردن پاششي كمتر از ساير روشهاي انكپسولاسيون است.

در اين روش ماده اي كه قرار است انكپسوله شود به همراه ماده حامل با نسبتي متفاوت هموژنيزه مي شود.اين مخلوط سپس وارد يك خشك كن پاششي شده و با يك نازل يا چرخ در حال گردش اتميزه مي شود.آب به وسيله هواي داغي كه حاوي ماده اتميزه مي باشد، تبخير مي شود.سپس ميكرو كپسولها به انتهاي پايين[ خشک کن] ريخته و جمع آوري مي شوند.

ميكرو انكپسولاسيون چربي ها از طريق خشك كردن پاششي ميزان چسبندگي آنها را كاهش مي دهد و خواص بهره وري آنها را در طي نگهداري ،حمل و نقل و تلفيق يا تركيبات بدون چربي بهبود مي بخشد.

ساختار ميكروكپسولها

ساختار ميكرو كپسولها در چندين دسته طبقه بندي مي شوند.يك دسته با نام انكپسولاسيون ماده زمينه اي شناخته مي شود.اين ساده ترين ساختار است كه در آن يك كره با يك ديوار يا غشا با ضخامت يكنواخت احاطه شده است كه شبيه يك تخم مرغ است. در اين طرح ماده هسته اي به صورت تصادفي در داخل پوسته پراكنده مي شود .اين ميكرو كپسول اصطلاحا ساختار تك ذره اي نام دارد.كه فر آيند خشك كردن پاششي منجر به توليد آن مس شود.همچنين ممكن است ميكرو كپسولهايي طراحي شوند كه چندين هسته مجزا در داخل يك پوسته داشته باشند يا بسيار رايج تر،تعداد بيشمار ي ذرات هسته اي در يك ماده زمينه اي ادغام شده باشند.اين نوع طراحی اصطلاحا ساختار متراكم نام دارد.

فرآيند ميكرو انكپسولاسيون

1- آماده سازي سيستم ديواره : غلظت كل مواد جامد ديواره از0.5%تا80% مي باشد.در ميكرو انكپسولاسيون به وسيله خشك كردن پاششي غلظت مواد جامد ديواره در بازه 50-5 %و ترجيحا 10تا30 %مي باشد.غلظت ( بار) مورد استفاده هسته ها براي ميكروانكپسولاسيون به تركيب[‌‌‌آن] بستگي دارد و معمولا از حدود 5%تا حدود (w/w)95% بوده و ترجيحا 10% تا حدود 75% مواد جامد ديواره خشك مي باشد.غلظت تركيبات غير فرار مثل چربي شير ترجيحا بين 10%تا(w/w)75% مواد جامد ديواره مي باشد.

2-افزودن اختياري افزودنيهاي مختلف يا به سيستم ديواره يا به سيستم هسته: ممكن است افزودنيهاي متنوع به سيستم ديواره يا هسته اضافه شوند تا ويژگيهاي مطلوب را در آنها ايجاد كنند.

3-تلفيق سيستم ديواره و سيستم هسته .

-پراكنش سيستم هسته در سيستم ديواره براي تشكيل امولسيون يا سوسپانسيون:كليد موفقيت در فرآيند ميكرو انكپسولاسيون تشكيل يك امولسيون يا سوسپانسيون پابدار است كه درآن هسته در محلول يا سوسپانسيون سيستم ديواره انكپسولان پراكنده مي شود.دماي هر دو سیستم ديواره و هسته از4درجه سانتیگراد به 65 درجه سانتیگراد مي رسد. هواي به دام افتاده به شكل كف از طريق ايجاد خلا يا به هر وسيله ديگري خارج مي شود و سپس سيستم هسته در سيستم ديواره پراكنده ميشود.امولسيفيكاسيون يا پراكنش به وسيله هر ابزار پراكنش صورت مي گيرد كه قادر به تشكيل يك امولسيون يا يك سوسپانسيون با ميانگين اندازه ذره هسته اي 0.1تا10ميكرون درسيستم ديواره باشد.براي ميكروانكپسولاسيون به وسيله خشك كردن پاششي ميانگين اندازه ذرات از0.3 تا 0.7 ميكرون قابل پيش بيني است.

معمولا پراكنش هسته به داخل ديواره مركب از دو مرحله مي باشد در مرحله اول يك پراكنش شديد هسته در سيستم ديواره با استفاده از يك ابزار پراكنش صورت مي گيرد كه اين ابزار مي تواند يك هموژنايزر باشد كه با 10000تاrpm 35000 و ترجيحا باrpm 13500 براي مدت 10ثانيه تا 2 دقيقه و ترجيحا براي 30 ثانيه در حال كار است.

مرحله دوم شامل ادامه اين پراكنش شديد مي باشد كه ميانگين اندازه ذرات 0.1 تا 10ميكرون را بدست مي دهد.اين مرحله معمولا شامل يك يا چند چرخه پراكنش با استفاده از هر ابزار مناسب پراكنش مثل هموژنايزر فشار بالا مي باشد كه در فشار 25 تاMpa 80 در حال كار است.

در مورد چربي شير اجزاي امولسيون تا ْ35 اليْ60درجه سانتيگراد و ترجيحا تا 50در جه سانتيگراد قبل از امولسيفيكاسيون حرارت داده مي شودو اين دما تا پايان فر آيند امولسيفيكاسيون حفظ مي شود.

5-انكپسولاسيون به وسيله يكي از روشهاي ميكرو انكپسولاسيون كه ترجيحا خشك كردن پاششي مي باشد.

6-برداشت ميكرو كپسولها

ممكن است مراحل اضافي براي فرآوري در مقياس وسيع يا به فراخور نياز براي ميكرو انكپسولاسيون مواد هسته اي مختلف اضافه شود.

 

  
جمعه 13 آذر 1394
 مجتبی دلفانیان

تعریف انکپسولاسیون                                                                                                                                                       

  انکپسولاسیون یا ریزپوشانی تکنیکی است که ترکیبات فعال (جامد مایع، گاز)    را درون یک سری مواد پوششی  یا حامل به دام می اندازد و یک روش رهاسازی کنترل شده است. کپسول حاصل محتویات خود را در یک سرعت کنترل شده با تحریک خاص در یک زمان مشخص آزاد می کند 2000)929217Cho, Young-HeeShin, Dong-SuckPark, JiyongOptimization of emulsification and spray drying process for the microencapsulation of flavor compoundsKorean Journal of Food Science and TechnologyKorean Journal of Food Science and Technology-title>132-13932120000367-6293>(Cho et al. 2000).

 ویژگی مواد پوششی:

خوراکی و ایمن باشند (Food grade)، جزء پلیمرهای طبیعی (Biopolymer)، زیست تخریب پذیری (Biodegradable)، ممانعت بین فاز درونی و بیرونی، اثر محافظتی بالا روی مواد هسته در برابر شرایط محیطی، حفظ خواص عملکردی مواد هسته در طول فرایند و نگهداری، سهولت کار با آن 2010)937xpe0reatxxaszw5zs">935Wandrey, ChristineBartkowiak, ArturHarding, Stephen EMaterials for encapsulationEncapsulation technologies for active food ingredients and food processing31-1002010Springer1441910077>(Wandrey et al. 2010).

معیارهای انتخاب پوشش :

پتانسیل بالای محدود کنندگی، غلظت کپسولاسیون، نوع رها سازی، پایداری مورد نیاز، میزان فشار تحمیلی از معیارهای مهم انتخاب پوشش هستند 2011)947xpe0reatxxaszw5zs">9417Nedovic, ViktorKalusevic, AnaManojlovic, VericaLevic, StevaBugarski, BrankoAn overview of encapsulation technologies for food applicationsProcedia Food ScienceProcedia Food Science1806-1815120112211-601X>(Nedovic et al. 2011).

انواع پوشش:

      1. کربوهیدرات ها

نشاسته، مالتودکسترین، ساکارز، گلوکز، اتیل استر، استات سلولز، آمیلوز، سلولز، اینولین ،آمیلوپکتین، دکسترین، پلی دکستروز، پکتین، گالاکتامان، شربت نشاسته ذرت

2. هیدروکلوئیدها

صمغ عربی، صمغ تراگاکانت، صمغ کارایا، صمغ مسکوئیت، کاراگینان، آلژینات

3. پروتئین ها

ژلاتین، گلوتن، کازئین، زئین، وی پروتئین، پروتئین سویا

4. واکس ها و چربی ها

واکس کارنوبا، واکس زنبورعسل،گلیسرول دی استئارات، چربی های طبیعی و اصلاح شده، فسفولیپیدها، تری گلیسریدها، اسیدهای چرب، الکل چرب

5. هیدروکلوئیدها

 دکستران، کیتوزان، گزانتان، ژلان

6. پلی مرهای مصنوعی

پلی پروپیلن، پلی استایرین،پلی بوتادین، پلی وینیل استات، پلی وینیل پروپیلن

7. سایر مواد

لاک های مخصوص،پارافین، مواد معدنی 2011)947xpe0reatxxaszw5zs">9417Nedovic, ViktorKalusevic, AnaManojlovic, VericaLevic, StevaBugarski, BrankoAn overview of encapsulation technologies for food applicationsProcedia Food ScienceProcedia Food Science1806-1815120112211-601X>(Nedovic et al. 2011).

مواد هسته ای :

بخش های درونی کپسول به فرم جامد، مایع، گاز و اغلب به شکل دیسپرسیون یا امولسیون هستند. مواد ضد میکروبی، آنزیم ها، ویتامین ها، اسید ها، مواد معدنی، مخمرها، آنتی اکسیدان ها، رنگ ها، افزودنی ها، شیرین کننده ها، نگهدارنده ها، طعم دهنده ها، پروبیوتیک ها مواد مغذی، آروما، لیپید و اولئورزین را می توان به عنوان هسته انکپسوله کرد (Bell 2001).

مورفولوژی میکروکپسول ها :

بسته به مواد هسته یا پوسته دارای اشکال منظم یا غیر منظم می باشند. در یک تقسیم بندی به سه دسته تک هسته ای، چند هسته ای و نوع ماتریکس طبقه بندی می شوند. در تقسیم بندی دیگر می توانند به صورت تک هسته ای با چندین پوسته، تک هسته ای با شکل غیرمنظم یا دسته ای از مواد مختلف در یک پوسته باشند 2011)947xpe0reatxxaszw5zs">9417Nedovic, ViktorKalusevic, AnaManojlovic, VericaLevic, StevaBugarski, BrankoAn overview of encapsulation technologies for food applicationsProcedia Food ScienceProcedia Food Science1806-1815120112211-601X>(Nedovic et al. 2011).

مکانیسم های رهایش:

مکانیسم های رهایش توسط Brannan-peppas به صورت زیر طبقه بندی شده است:

}        Diffusion-contrelled release:

 جزء فعال به طریق انتشار از میان پلیمر یا خلل و فرج موجود در آن آزاد می شود.

}        Barrier-contrelled release :

 رهایش جزء فعال بستگی به تفاوت غلظت میکروکپسول ها با بیرون ،ضخامت دیواره، نفوذپذیری از میان دیواره و ضریب انتشار جزء فعال در محیط پیرامون دارد .

}       

  
سه شنبه 26 آبان 1394
 سمیرا اسمعیل زاده

در ﻋﻤﻞ ﻓﺮآﯾﻨﺪ رﯾﺰ ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ ﺳﺎزي  ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﭘﻮﺷﺶ ذرات ﺑﺴﯿﺎر رﯾﺰ ﻣﻮاد اوﻟﯿﻪ   اﺳﯿﺪي ﮐﻨﻨﺪه ، ﭼﺮﺑﯽ ﻫﺎ ، ﻃﻌﻢ ﻫﺎ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ مواد اولیه کامل . کشمش ها ، خشکبار، و محصولات قنادی. توسط تکنیک های پوشش های بزرگ می باشد

ﻋﻼوه ﺑﺮ اﺛﺮ ﻣﻔﯿﺪ ﺳﺎزي درون ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ در ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻓﺮم ﻣﺎﯾﻊ ﺑﻪ ﺟﺎﻣﺪ ﻓﻮاﯾﺪ ﻋﻤﻮﻣﯽ دﯾﮕﺮ آن ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از:

ﮐﻨﺘﺮل رﻫﺎﺳﺎزي ﻣﻮاد ﮐﭙﺴﻮﻟﻪ  شده . ﻣﺎﻧﻨﺪ رﻫﺎ ﺷﺪن ﺗﺪرﯾﺠﯽ و ﻣﺪاوم ﻣﻮاد ﻃﻌﻤﯽ در ﻃﯽ ﻣﯿﮑﺮووﯾﻮ ﮐﺮدن ﻣﻮاد  رها ﺳﺎز درﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي ﭘﺨﺖ و رﻫﺎ ﺷﺪن ﺳﯿﺘﺮﯾﮏ اﺳﯿﺪ در ﻃﯽ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺳﻮﺳﯿﺲ و کالباس

 بهبود پایداری به دما ، رطوبت ، اکسیداسیون و نور. مانند محافظت آسپارتام در طول پخت، جلوگیری از

اکسیداسیون بتا کاروتن محافظت طی چرخه ای انجماد و یخ زدایی و افزایش ماندگاری

پوشش دهی طعم های ناخواسته مانند پوشش طعمی کلرید پتاسیم برای افزودنی های غذایی

 کاهش عملکرد منفی با سایر اجرا ﮐﻨﻨﺪه ﻣﺎﻧﻨﺪ. رﯾﺰ ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ ﺳﺎزي اﺳﯿﺪي  کننده ﻫﺎﯾﯽ ﻣﺜﻞ اﺳﯿﺪ ﺳﯿﺘﺮﯾﮏ

  ﻣﺤﺘﻮاي ﺗﻐﺬﯾﻪ اي و ﻃﻌﻢ ﻏﺬاﯾﯽ و ، ﺑﺎﻓﺖ، اﺳﯿﺪ ﻻﮐﺘﯿﮏ و اﺳﯿﺪ آﺳﮑﻮرﺑﯿﮏ ﺑﺮاي ﺣﻔﻆ رﻧﮓ درون ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ ﺳﺎزي


 ﮐﻮﻟﯿﻦ ﮐﻠﺮاﯾﺪ ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﻓﻈﺖ از واﮐﻨﺶ ﺑﺎ وﯾﺘﺎﻣﯿﻦ ﻫﺎ در ﻣﺨﻠﻮط ﻫﺎي
غذایی 

اداره بهتر هسته یا مواد داخلی با چلو گیری از کلوخه شدن، بهبود سیالیت،تلغیظ و خصوصیات مخلوط کردن، کاهش آلودگی ذرات هسته و تطبیق دانسیته ی هسته

 

انواع ریز پوشانی بر اساس کنفورماسیون:

ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺗﮏ ذره اي ﺑﺎ ﻗﺎﻋﺪه ﯾﺎ ﺑﯽ ﻗﺎﻋﺪه دﯾﻮاره اي از ﻣﺎده اوﻟﯿﻪ ﻓﻌﺎل اﺣﺎﻃﻪ ﺷﺪه ﺑﺎ ﯾﮏ  دیوار ه ي ﯾﮏ ﺷﮑﻞ ﺿﺨﯿﻢ ساختار ترکیبی هنگامی که ذرات هسته  ای مشخص توسط یک دیواره در بر گرفته می شود

ماتریکسی

ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭼﻨﺪ دیواره ای  :ﻻﯾﻪ ﻫﺎﯾﯽ ﺑﺎ ﻏﻠﻈﺖ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ داراي اﺟﺰاء ﯾﮑﺴﺎن و ﯾﺎ ﮐﺎﻣﻼ ﻣﺘﻔﺎوت ﮐﻪ در اﯾﻦ ﻣﻮرد دﯾﻮاره ﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﻻﯾﻪ اطراف هسته جا می گیرد

 ﺗﮑﻨﯿﮏ ﻫﺎي  درون ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ  سازی : ﺗﮑﻨﯿﮏ ﻫﺎي ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ زﯾﺎدي برای   درون ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ سازی  شدن وﺟﻮد دارد در ﻣﯿﺎن ﺑﺎرزﺗﺮﯾﻦ رو شﻫﺎ ﺧﺸﮏ ﮐﺮدن پاششی  ، ﺳﺮد ﮐﺮدن ﭘﺎﺷﺸﯽ   ، ﺳﻮﺳﭙﺎﻧﺴﯿﻮن، اﮐﺴﺘﺮوژن ﺳﺎﻧﺘﺮﯾﻔﻮژي ،  جداسازیﺳﺎﻧﺘﺮﯾﻔﻮژي و ﺧﺸﮏ ﮐﺮدن ﻓﺮﯾﺰري ﮐﻪ در ﻣﯿﺎن اﯾﻦ روش ﻫﺎ  ﺧﺸﮏ  پاششی و اﮐﺴﺘﺮوژن دو  روش اﺻﻠﯽ ﺗﺠﺎري ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ در ﺗﻮﻟﯿﺪات ﺑﻪ ﮐﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽ. ﺷﻮﻧﺪ

خشک کردن پاششی:

اﺑﺘﺪا ﺣﻤﻞ ﮐﻨﻨﺪه ﻣﻨﺎﺳﺐ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه  ابدهی و ﺣﻞ ﻣﯽ ﮔﺮدد ﺗﺎ ﺑﺎر ﺟﺎﻣﺪ زﯾﺎدي ﭘﯿﺪا ﮐﻨﺪ دﯾﺴﭙﺮﺳﯿﻮﻧﯽ  از ﻣﺎده ﻫﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﺤﻠﻮل ﺣﻤﻞ ﮐﻨﻨﺪه اﺿﺎﻓﻪ ﻣﯽ ﮔﺮدد و ﺗﻤﺎم ﻣﻮاد ﺗﺸﮑﯿﻞ دﻫﻨﺪه ﺗﺤﺖ ﺑﺮش ﺑﺎﻻ ﻣﺨﻠﻮط ﻣﯽ ﮔﺮدﻧﺪ .ﺑﺮاي اﯾﺠﺎد ﯾﮏ اﻣﻮﻟﺴﯿﻮن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻫﻤﻮژﻧﯿﺰاﺳﯿﻮن  اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ و ﺳﭙﺲ درون ﭘﺎﺷﺸﯽ ﺧﺸﮏ ﮐﻦ   از ﻣﯿﺎن ﯾﮏ ﺻﻔﺤﻪ ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ ﭘﺎﺷﯿﺪه (ﻧﺎزل ﺗﮏ -ﺟﺮﯾﺎﻧﯽﻓﺸﺎرﺑﺎﻻوﭼﺮخﺳﺎﻧﺘﯿﺮﯾﻔﻮژي) ﻣﯽ ﺷﻮد ﻫﻨﮕﺎﻣﯽ ﮐﻪ آب از ذرات ﺑﺨﺎر  ﺷﻮد ﻣﺎده ی ﻫﺴﺘﻪ درون ﭘﻮﺳﺘﻪ ﻣﺤﺼﻮر ﮔﺮدد

اکستروژن:

اﯾﻦ روش ﺷﺎﻣﻞ ﻓﺮآﯾﻨﺪي اﺳﺖ ﮐﻪ در آن اﻣﻮﻟﺴﯿﻮن ﻃﻌﻤﯽ از ﻣﯿﺎن ﯾﮏ ﻣﻬﺮه در ﻓﺸﺎر ﻫﺎي ﮐﻤﺘﺮ از  700  پاسکال و دﻣﺎي ﭘﺎﯾﯿن تر 115 درﺟﻪ ﻓﺸﺮده  ﺷﻮد ﮐﻪ ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎ ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎي ﻣﻌﻤﻮل ﻓﺸﺎر ﺑﺎﻻ و دﻣﺎي ﺑﺎﻻ ﺑﺮاي  تولید  فراورده های غله اي  می باشد اﯾﻦ روش ﺑﺮاي  درون ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ  سازی  رﻧﮓ ها ،وﯾﺘﺎﻣﯿﻦ، ﻃﻌﻢﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده   می شود درون ﭘﻮﺷﯿﻨﻪ  کردن  ﺑﺎ اﯾﻦ روش ﻣﺎده ﻫﺴﺘﻪ ی و ﺳﺎﯾﺮ ﻣﻮاد ﻃﻌﻤﯽ را ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﺎﻣﻞ ﮐﭙﺴﻮﻟﻪ  نمی کند وﻟﯽ ﻫﺴﺘﻪ را داﺧﻞ ﻣﺎﺗﺮﯾﮑﺴﯽ از ملکول های  ﻫﺎي ﺑﻠﻨﺪ زﻧﺠﯿﺮ ﮐﻪ اﺛﺮ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎ دﯾﻮاره ي ﮐﭙﺴﻮل را دارد ﻗﺮار ﻣﯽ دﻫﺪ

 

  
سه شنبه 26 آبان 1394
 سمیرامنصورگرگانی

میکروکپسولاسیون فرایندی است که طی آن ذرات کوچک یا گویچه های کوچک درون یک پوشش یا ماده زمینه ای همگن یا غیرهمگن قرار میگیرند و به این ترتیب کپسولی با خصوصیات مفید تولید می گردد از جمله مزایای این تکنیک پایدارسازی مود هسته کنترل واکنشهای اکسیداسیون حفاظت و کنترل رهایش زمان و دمای رهایش گسترش shelf time   محافظت از عطرورنگ و بوو مواد مغذی را می توان نام برد یک میکروکپسول دایره ای شکل دارای یک غشا نیمه تراوا ریز و باریک است پوسته قوی هسته مرکزی مایع یا جامد را در برگرفته است قطر ان از یک میکرون تا یکنانومتر می توانند متفاوت باشند درتکنیک اخیر ذرات دارای موادفعال جهت حفاظت توسعه یک لایه از مواد دیگر پوشش داده می شوند میکروانکپسول ها باید به گونه ای ساخته شوند که اجزا فعال را به تدریج رها کنند یک میکروانکپسولاسیون توسط روشهای مختلف شامل هیدرولیز بوسیله گرما حل کردن انتشار و فشار می تواند باز شود برای انکپسولاسیون از روشهای مختلف مثل Extrusion   ، Emulsion   ، Fluidized- bed drying Spray drying Freeze Spray coating drying   استفاده می شود برای انکپسولاسیون ترکیبات در صنایع غذایی عموما از ماتریک های حفره دار استفاده می شود.

مواد پوششی مورد استفاده در میکروکپسولاسیون

Top of Form 

 

آلژينات هتروپلي ساكاريد خطي است وويژگي آن به عنوان يك ماده حفاظت كننده بستگي به ترکيب پليمرهاي   D 

مانورونيك و   L گلوكورونيك اسيد دارد كه منجر به اتصال زير واحدها و تشكيل ژل مي گردد. كلسيم آلژينات نسبت به 

ساير مواد حفاظت كننده براي انكپسوله كردن پروبايوتيك ها به دليل سادگي، غير سمي بودن و قيمت پايين آن ترجيح 

داده مي شود؛ نتايج يک آزمايش نشان داد، گرانول هاي حاصل از محلول با ويسكوزيته بسيار پايين آلژينات، فاقد پايداري 

فيزيكي و مكانيكي مي باشند، افزون بر مطلب اخير درشرايط   pH پايين، زنجيره هاي جانبي ماتريكس آلژينات تجزيه 

شده و كاهش وزن مولكولي منجر به آزادسازي سريعتر مولكول فعال دروني مي گردد. بنابراين، غلظت سديم آلژينات و 

كلسيم كلرايد مورد استفاده براي تشكيل گرانول متغير بوده و در محدوده ۳ ۱% آلژينات همراه با ۵/ ۱- ۰۵ / ۰ مول كلسيم 

كلرايد مي باشد(جان كوسكي، ۱۹۹۷ ) با اين حال، کاربرد آلژينات به دليل پايداري فيزيكي پايين آن در حضور عوامل 

آنتي ژن مانند يونهاي سديم و منيزيم و يا عوامل چلات كننده مانند فسفات، بدليل ميل تركيبي بالاي آنها با كلسيم و 

تخريب ژل هاي آلژينات محدود مي گردد(لي، ٢۲۰۰۴ و كراساكوپت، ۲۰۰۶ ) پوشش دهي گرانول هاي آلژينات توسط 

عوامل چنديوني و ايجاد اتصال هاي جانبي توسط باريم به جاي كلسيم منجر به افزايش پايداري مكانيكي ميكروانكپسولهاي آلژينات خواهد شد، پوشش دهي گرانول هاي آلژينات توسط كاتيون هايي مانند كيتوزان و پلي ال ليزين نيز در مطالعات به كار رفته است. 

ميكروكپسول هاي آلژينات- پلي ال ليزين به دليل تركيب طبيعي و مقاومت بالاي آن، سبب افزايش بقاء پروبايوتيك ها در 

طول مدت زمان نگهداري مي شود. نتايج بررسي كراساكوپت، نشان داد گرانول هاي كيتوزان پوشش يافته توسط 

آلژينات حفاظت بهتري از لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس و كازئي نسبت به گرانول هاي پلي ال ليزين پوشش يافته توسط 

آلژينات در مجاورت ۶/ ۰% نمك انجام مي دهند. راهکار ديگر جهت افزايش پايداري پروبايوتيك هاي انكپسوله، استفاده 

ازآلژينات اصلاح شده توسط سوكسينلاسيون(افزايش بار شبكه) و يا استيلاسيون(افزايش آبگريزي شبكه) مي باشد.  

مطالعات انجام شده توسط بيال لكا( ۲۰۰۲ ) و چن( ۲۰۰۶ ) نشان داده اند، استفاده توام ترکيبات پري بايوتيك( فروكتو 

اليگوساكاريد، ايزومالتو اليگوساكاريد و پپتيد)و كلسيم آلژينات به عنوان مواد پوشش دهنده، حفاظت بهتري از 

پروبايوتيك ها انجام مي دهد. در اين حالت شمارش پروبايوتيك براي كپسول هايي كه به مدت ۱ ماه نگهداري شده اند 

  ۱۰۷   - cfu   ۱۰۶   در هر گرم مي باشد 

كيتوزان، پلي ساكاريد خطي است كه از واحد هاي ۱- ۴ گلوكزآمين به همرا مقدار كمي واحدهاي   N استيل گلوكز آمين 

تشكيل شده است. بر اساس يافته هاي پنيچه( ۲۰۰۳ )  سرعت همزدن، دما، مقدار عامل تشكيل دهنده ژل، غلظت پليمر 

سورفكتانت و ويسكوزيته فازها، خصوصيات ذرات را تحت تاثير قرار مي دهند اما بهرحال اثرات بازدارنده كيتوزان روی بعضي گونه هاي باكتري هاي اسيد لاكتيك توسط گروبويلت( ۱۹۹۳ ) ٢ گزارش شده است. 

كيتوزان(پلي ۲امينو داكسي بتا دي گلوكوپيرانوز)، بار مثبت داشته وهمراه با آلژينات تشكيل پلي الكتروليت می دهد که منجر به 

تشكيل غشاهاي پلي آنيونيك شده و در حضور عوامل چلات كننده و آنتي ژن پايدار مي باشد. بر اساس گزارش زوئو( ۱۹۹۸ ) ، معلق كردن كپسول آلژينات در محلول كيتوزان با وزن مولكولي پايين منجر به كاهش ۴۰ % رهايش سلولها مي گردد و در مقابل، لي ( ۲۰۰۴ ) مشاهده كرده است پوشش دهي به وسيله كيتوزان با وزن مولكولي بالا سبب حداكثر بقاء لاكتوباسيلوس بولگاريكوس در مقابل شيره معده می شود. كراساكوپت ( ۲۰۰۶ )ميزان بقاء پروبايوتيك هاي انكپسوله شده توسط گرانول هاي آلژينات و كيتوزان را در ماست بررسي نمود، نتايج بيانگر افزايش بقاء باكتري هاي پروبايوتيك نسبت به سلولهاي آزاد به اندازه يک سيكل لگاريتمي بود. 

صمغ هاي ژلان و زانتان از جمله پلي ساكاريدهاي ميكروبي بوده و تركيب آن ها براي تشكيل گرانول ها، نه تنها مقاوم به 

اسيد مي باشد بلكه با يون هاي كلسيم نيز پايدارشده و مي تواند سلول ها را از صدمات اسيدي حفاظت كند. 

در يك آزمايش که توسط سان و گريفتس( ۲۰۰۰ ) انجام شد، گونه هاي بيفيديو باكتريوم با استفاده از صمغ زانتان- ژلان 

به عنوان پوشش، انكپسوله شد؛ نتايج نشان داد، گرانول ها بسيار مقاوم به اسيد بوده در ۵   pH /   ۲   كلوني هاي فعال 

پروبايوتيك هاي انكپسوله شده فقط به ميزان ۶۷ / ۰ لگاريتمي در ۳۰ دقيقه كاهش يافته اند در حاليكه سلول هاي آزاد از 

  ۱۰۹   * cfu   ۱,۲۳   در هر ميلي متر به يك حد غير قابل شمارش در همان فاصله زماني كاهش يافته اند 

صمغ كاپا كاراگينان پليمري طبيعي است واز نوعي خزنده استخراج مي شود. ديناكروهمكاران( ۱۹۹۴ ) ٥ مشاهده كردند، 

انكپسولاسيون بيفيدو باكتريوم بيفيدوم در گرانول هاي كاپا كاراگينان كارآيي سلول ها را به مدت ۲۴ هفته در دوره رسيدگي پنير چدار در حد بالايي بدون ايجاد هيچ گونه اثر منفي بر بافت، رنگ و طعم آن حفظ مي کند؛ اماكاپا كاراگينان توليد ژل هاي آسيب پذيري كرده و قادر به تحمل نيروهاي ناشي از رشد باكتري دروني و يا فشارهاي وارده در طول همزدن نمي باشد. با اين حال، تركيب كاپا كاراگينان با صمغ لوبياي لوكاست، توليد ژل هاي انعطاف پذيرتري مي كند که در انكپسولاسيون پروبايوتيك ها به كار مي رود؛ پوشش اخير نسبت به پوشش آلژينات داراي حساسيت كمتري به اسيدبوده و ژل هاي تشكيل شده توسط اين تركيب پايداري خوبي در تخمير پيوسته اسيد لاكتيك به مدت ۳ ماه از خود نشان مي دهند؛ با اين حال انكپسولاسيون پروبايوتيك ها با استفاده از اين تركيب به عنوان مواد محافظ نيازمند استفاده از پتاسيم است كه ممكن است به سلول هاي برخي از گونه هاي پروبايوتيك در طول تخمير صدمه بزند. 

سلولز استات فتالات يك ماده پوشش دهنده روده اي است و جهت رهايش كنترل شده داروها در روده به كار مي رود، از 

هاي اسيدي( كمتر از ۵ ) است.   pH

ويژگي هاي مهم ترکيب اخير غير محلول بودن در بر اساس نتايج رائووهمكاران، انكپسولاسيون بيفيدوباكتريوم سودولانگوم توسط سلولز استات فتالات منجر به زنده مانی تعداد نسبتا زیادی از ميكروارگانسيم هاي انكپسوله شده در مقايسه با ارگانيسم هاي دیگر(109) میشود. 

بر اساس گزارش هاي فاواروهمكاران انكپسوله كردن بيفيدو باكتريوم لاكتيس و لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس توسط سلولز استات فتالات باعث حفاظت بهتر اين ميكروارگانيسم در مقابل محلول هاي نمكي و اسيدي ( مشابه با شرايط روده اي ) مي شود. 

ژلاتين به عنوان يک عامل تشکيل دهنده ژل جهت انکپسولاسيون مطلوب می باشد و به دليل طبيعت آمفوتري، نامزد 

مناسبی برای ترکيب با پلی ساکاريدهای تشکيل دهنده ژل آنيونی مانند صمغ ژلان می باشد؛ اين هيدروکلوئيد ها در   pH

های بالاتر از ۶ امتزاج پذير بوده به دليل اينکه هر دوی آنها بارهای منفر را حمل کرده و يکديگر را دفع می کنند بار 

منفی ژلاتين در   pH کمتر از نقطه ايزوالکتريک مثبت شده و پيوندهای بسيار محکمی با صمغ های ژلان دارای بار منفی 

برقرار می کند. در پژوهش ديگري، استفاده از ۱۰ % ژلاتين، صمغ عربي و يا نشاسته محلول باعث افزايش محسوس بقاء 

بيفيدوباكترها مي گردد. 

مخلوط پروتئين و پلی ساکاريد، در آزمايشی توسط گوارين و همکاران ( ۲۰۰۳ ) ، سلولهای بيفيدوباکتريوم در ماتريس 

تشکيل شده از مخلوط آلژينات، پکتين و پروتئين آب پنير انکپسوله شده و اثر حفاظت کنندگی آنها بر زنده ماني باکتریهای 

بيفيدوباکتريوم بيفيدوم آزاد و انکپسوله در شرايط مشابه دستگاه گوارشی مورد بررسی قرار گرفت، براين اساس، گرانول های 

دارای غشاء اضافه باعث تقويت بقاء سلول ها در شرايط اسيدی و نمکی می گردند. 

آنانتا تركيب اليگوفروكتوز و يا پلي دكستروز با شير پس چرخ را به عنوان پوشش براي لاكتوباسيلوس به كار برد كه منجر 

به بقاء 60 % از باكتريها در دمايċ 80 گرديد.    

نشاسته مقاوم توسط آميلازهای پانکراسی در روده کوچک هضم نشده و به روده بزرگ رسيده، در آنجا توسط ميکرو فلورهای روده تخمير می شود؛ اتصال باکتريها به نشاسته، مزيتی است که از اين طريق، رهايش متابوليت های فعال در داخل روده کوچک، فراهم می شود. 

ماتيلا و همکاران فرموله کردن انواع جديدی از غذاهای غنی شده با باکتری های اسيدلاکتيک انکپسوله شده با مواد نشاسته ای و 

پايداری باکتریها را بررسي نمودند. در اين مطالعه، گرانول های سيب زمينی با ابعاد 100 50ميکرومتر، توسط تيمار آنزيمی ساختمان متخلخل پيدا کرده و به عنوان حامل استفاده شدند؛ نتايج نشان داد، باکتريهای اسيد لاکتيک انکپسوله شده حداقل می توانند به مدت ۶ ماه در دمای اتاق، زنده باقی بمانند. 

تالوالکر و همکاران، گرانول های نشاسته-آلژينات را از طريق تزريق مخلوط نشاسته-آلژينات و باکتری پروبايوتيک، در حمام انعقاد کلريد کلسيم توليد کردند؛ نتايج نشان داد گرانول های آلژينات از توزيع اکسيژن در داخل ژل جلوگيری کرده و يک شرايط بي هوازی را در مرکز گرانول های آلژينات توليد مي كند.

براساس گزارش آيروهمكاران( ۲۰۰۵ ) ، استفاده از نشاسته ذرت براي كپسوله كردن پروبايوتيک بيشينه حفاظت را تحت شرايط اسيدي به همراه دارد.(6) 

مورفولوژی میکروکپسول ها

تک هسته ای چندهسته ای ماتریکس    -

کاربردهاي مهم میکروانکپسولاسیون در صنایع غذایی شامل میکروانکپسولاسیون مواد فعال مثل چربیها، روغنها، 

مولکولهاي فرار، مواد معطر، ویتامینها، باکتريها، آنزیمها و مواد معدنی میباشد. 

تحقیقات گستردهاي بر قابلیت زیستی پروبیوتیکها در دستگاه گوارش و محصولات مختلف غذایی صورت گرفته است که 

نتایج نشاندهنده کاهش چشمگیر بقاي این میکروارگانیسمها در مواجهه با فاکتورهایی نظیر اسیدهاي آلی، یونهاي هیدروژن 

و ترکیبات ضدمیکروبی بوده است. ظهور فرآوردههاي کپسوله شده در دهه 50 میلادي با تحقیق بر روي پوششهاي حساس 

به فشار به منظور تولید کاغذهاي کپی بدون کاربن آغاز شد. در صنایع داروسازي تکنیک میکروانکپسولاسیون بالغ بر 30 سال 

است که در صنایع داروسازي به منظور رهاسازي کنترل شده داروها در بدن مورد استفاده قرار گرفته شده است، اما این روش 

در صنایع غذایی تکنیکی نسبتاً جدید میباشد و هدف از آن حفظ ویژگیهاي زیستی ترکیب در طول پروسه تولید و همچنین 

و همکاران در سال 1986 براي کاهشافت طعم قهوه و نیز کاهش تلخی نوشیدنی   Szente . در زمان نگهداري تلقی میگردد 

و همکاران در سال 1991 ، طعم پنیر را کپسوله کرده و    Tan . قهوه اقدام به کپسوله کردن طعم قهوه در بتاسیکلودکسترین نمودند  

   گزارش شد.  57-90ċ موجب توزیع یکنواختی این طعم در پاپ کورن شدند. نتیجه آن رهاسازي طعم در دماي 

اقدام به میکروانکپسولاسیون آسپارتام بدون پوشش با عوامل کلوخه کننده و متراکم کننده مانند هیدروکسی پروپیل      در سال 1993 

متیل سلولز 1 و سپس مرطوب کردن آن با آب نمودند. در این صورت این شیرین کننده، غیر قابل جریان و همچنین غیر قابل اکسترود میشود. در سال 1999 این روش را براي انکپسوله کردن روغن ماهی جهت افزایش جذب سیدهاي چرب چند غیر اشباعی به کار گرفتند. 

انکپسوله کردن باکتريهاي پروبیوتیک در مواد لبنی فریزشده نیز در سال 2000 صورت پذیرفت. در مورد میکروکپسولاسیون  

  
یک شنبه 30 آذر 1393
 مهدي نعيمي فر

ريزپوشينه سازي1 (ميكرو كپسولاسيون) فرايندي است كه در آن ذرات يا قطرات و حباب هاي ريز پراكنده در يك زمينه بوسيله پوششي از جنس پليمر و يا ساير مواد آلي و معدني احاطه مي شوند. مواد داخل پوشش را هسته يا فاز داخلي، و پوشش را پوسته يا غشاء مي نامند. در بيشتر موارد انواع مواد غذايي، دارويي، مواد معطر، سموم كشاورزي و ...، بخش هسته ريزپوشينه را تشكيل مي دهند. پوسته ريزپوشينه ها اغلب از مواد پليمري، به صورت طبيعي يا مصنوعي، تشكيل مي شود كه نوع آن به جنس ماده هسته، روش تهيه و خصوصيات و كاربرد مواد مورد نظر بستگي دارد. در اغلب موارد، هدف از بكارگيري ريزپوشينه، رها سازي كنترل شده ماده هسته با زمان و تثبيت غلظت ماده فعال هسته در محيط مصرف مدنظر مي باشد. براي تهيه ريزپوشينه ها از دو روش شيميايي و فيزيكي استفاده مي شود، روش هاي شيميايي اغلب جهت ريزپوشينه سازي مواد فعال شيميايي مورد استفاده مي باشند. همچنين، از روش هاي فيزيكي اغلب جهت ريز پوشينه سازي مواد دارويي و غذايي و موادي كه در ارتباط مستقيم با موجودات زنده مي باشند استفاده مي شود. كاهش مصرف حلال هاي آلي و كنترل دماي عملياتي از مهمترين ويژگي هاي روش هاي فيزيكي مي باشند، كه در اين ميان، روش ريزپوشينه سازي در شرايط فوق بحراني ، مناسب ترين روش جهت صنايع دارويي و غذايي محسوب مي شود.


  
چهارشنبه 18 تیر 1393
 بنفشه آقامحمدی

کاربردهای نوین ریزپوشانی در بسته بندی مواد غذایی

اخیرا روش های نوینی برای گسترش مواد بسته بندی حاوی ذرات فعال ریزپوشانی شده به وجود آمده اند. ریزپوشانی روشی است که توسط آن یک ماده یا ترکیبی از مواد مختلف، مواد دیگری را پوشش می دهند و یا تثبیت می نمایند. اصولا توسعه موفقیت آمیز یک فرآورده ریزپوشانی شده به عوامل ذیل بستگی دارد:

  1. انتخاب فرمولاسیون مناسب پوسته که معمولا از مواد سالم که توسط مراجع ذی صلاح سلامتی مورد تائید قرار گرفته باشد.
  2. گزینش یک فرآیند مناسب به منظور تامین خاصیت فراسودمندی مطلوب، پایداری خوب و سازوکار رهایش بهینه.
  3. امکان پذیری اقتصادی برای تولید در سطح انبوه شامل سرمایه، هزینه های عملیاتی و سایر هزینه های متفرقه.

در یک فرمولاسیون پوشینه مناسب باید اثر پایداری بر مواد هسته ای داشته باشد و با سایر ترکیبات فعال واکنش ندهد یا دچار تخریب نگردد و با این وجود تحت موقعیت های خاصی بر اساس کاربرد محصول آزاد گردد. پلی ساکاریدها، پروتئین ها، موم ها، اسیدهای چرب، صمغ ها و مشتقات آنها مواد پوسته ای رایجی هستند که برای استفاده در ماده غذایی مورد تائید قرار گرفته اند.

ریزپوشانی افزودنی های غذایی توسط روش های فیزیکی یا شیمیایی انجام می گیرد. روش های فیزیکی شامل اکستروژن، بستر سیال، صفحه گرداننده و خشک کردن پاششی می باشد. روش های شیمیایی شامل کوآسرواسیون، ایجاد ژل، جداسازی فاز و محصور سازی مولکولی می باشد.

ریزپوشینه ها را می توان توسط رسوب دهی یک پوشش پلیمری نازک بر روی ذرات جامد کوچک یا قطرات مایع تولید نمود و یا توسط فرآیند پراکندگی مواد جامد در سطح مایع تهیه کرد. ممکن است، ماده هسته یا ماده فعال توسط پدیده اصطکاک، فشار، انتشار از طریق دیواره پلیمری، تجزیه پوشش دیواره پلیمری و یا واکنش های زیست تخریبی آزاد شود.

فرآیند ریزپوشانی اغلب مدت زمان ماندگاری مواد غذایی را افزایش می دهد، در حالی که کیفیت تغذیه ای و ظاهر آنها را نیز بهبود دهد و در موارد گوناگون باعث ممانعت از رشد میکروارگانیسم های عامل فساد و بیماری زایی می گردد، در نتیجه سلامتی ماده غذایی تامین می شود. مثال های مهم فرآیند ریزپوشانی در بسته بندی مواد غذایی عبارتند از آمیختن عوامل ضد میکروبی، مواد دفع کننده حشرات و جوندگان، ایجاد کننده های بوی خوش و معطر و نیز سیستم های رهایش ماده طعم زا، رنگ ها و جوهرها در ترکیب موا اصلی بسته بندی.

 

ترکیبات ضد میکروبی مورد استفاده در اجزاء بسته بندی مواد غذایی

روشی جهت ریزپوشانی ترکیبات فعال مانند عوامل ضد باکتریایی و ضد قارچی در درون انواعی از مواد پلیمری مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استر، پلی کربنات، پلی وینیل کلراید و پلی وینیلیدن کلراید ارائه شده است.

آزمون های آزمایشگاهی نشان می دهد که پوشش یک برچسب ضد میکروبی کوچک به سطح درونی بسته یندی پلاستیکی می تواند به طور چشمگیری عمر ماندگاری محصولات را افزایش دهد.

 

بسته بندی های مواد غذایی با خاصیت دفع کنندگی حشرات و یا جوندگان

به طور کلی کنترل هجوم حشرات توسط ضدعفونی کردن با گاز متیل برمید انجام می شود. متیل برمید یک ماده سمی است که می تواند بر سیستم های تنفسی و اعصاب مرکزی انسان اثر سوء داشته باشد. یک روش برای غلبه بر زیان های متیل برمید، یافتن موادی است که سمیت و زیان کمتری نسبت یه مواد دفع کننده حشرات داشته، بتوان از آنها در مواد بسته بندی جهت تشکیل بسته هایی با ویزگی های رهایش کنترل شده استفاده نمود. فرآیند ریزپوشانی آفت کش ها، علف کش ها و عوامل دیگر کنترل کننده آفت، افق های روشنی از پیشرفت و توسعه را پیش رو دارند.

عوامل آفت کش توسط ریزپوشانی تحت کنترل قرار می گیرند، ضمن افزایش اثر آنها، موجب کاهش قدرت سمی بودنشان برای پستانداران، مقدار تبخیر، سمیت گیاهی و تخریب محیط زیست می شوند.

ماده فعال می تواند یک ماده ضد حشرات یا حیوانات یا یک نوع ماده معطر باشد و می توان سیستم حاصل را جهت جلوگیری از هجوم حشرات و حیوانات، به طور مستقیم به بسته بندی ماده غذایی یا جعبه ها چسباند.

آفت کش های زیستی در یک پوشش ساخته شده از ژلاتین، نشاسته، سلولز یا دیگر پلیمرها و حتی سلول های میکروبی، محصور شده اند.

 

تثبیت رایحه معطر و سیستم های رهایش کنترل شده ماده طعم زا

مواد بسته بندی غذایی به ویژه پلاستیک ها، ممکن است با مواد طعم زای غذایی بر هم کنش نشان دهند که باعث کاهش طعم و در نتیجه به عنوان کاهش دهنده طعم شناخته می شوند، بنابراین احتیاج به جایگزین کردن بخش تلف شده ماده طعم زا احساس می شود.

سیستم های رهایش ماده طعم زا در صنعت نوشابه سازی، مواد غذایی قابل فرآوری با مایکروویو و تولید قهوه بسیار رایج هستند.

رایحه های مورد استفاده در مواد غذایی این امکان را فراهم می کند که مستقیما درون فیلم های پلاستیکی طی ساخت تثبیت شوند، به صورتی که بخش اعظمی از بسته بندی ها را شکل دهی می نمایند.

 

رنگدانه های ریزپوشانی شده

در صنعت غذا این مشکل شناخته شده ای است که عوامل رنگ ساز تمایل به مهاجرت به درون فرآورده غذایی یا پیرامون فرآورده دارد. این مشکل به ویژه اگر بر فرآورده های غذایی که دارای قسمت ها یا لایه های مجزای چندگانه ای هستند اتفاق بیفتد، بسیار سخت خواهد بود.

بدیهی است که مهاجرت عامل رنگ ساز به درون لایه های فاقد رنگ باعث ظاهر بسیار ناپسندی در این فرآورده های لایه بندی شده می گردد.

در این روش عوامل رنگ ساز متعددی به وسیله تثبیت آنها درون پوشش های خوراکی، کپسوله می شوند. نتایج نشان داده است که رنگدانه ریزپوشانی شده، دچار ایزومریزاسیون یا دیگر تخریب های شیمیایی تحت شرایط انبارمانی بررسی شده قرار نمی گیرد.

 

منبع

مرتضوی، سید علی؛ عسگری، بیژن؛ عسگری نسب، مریم، عسگری نسب، نفیسه. (1392)  فناوری های ریزپوشانی و رهایش کنترل شده در سیستم های غذایی. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.

  
سه شنبه 17 تیر 1393
 زهرا پورشریف

براي محصولات غذایی و نوشیدنی ها مانند کیک و مخلوط هاي سوپی، کریستال هاي ژل، مخلوط هاي خشک نوشیدنی و نوشیدنی هاي صبحانه اي فوري استفاده از طعم دهنده هاي مایع از لحاظ تکنولوژیکی قابل قبول نیست. بنابراین نیاز به ایجاد مواد طعمی در شکل خشک و پودري می باشد که از طریق تکنولوژي انکپسولاسیون به دست آمده است. تکنیک هاي مهندسی زیادي براي درون پوشینه سازي وجود دارد در میان بارزترین روشها خشک کردن پاششی، سرد کردن پاششی، اکستروژن سانتریفوژي، سوسپانسیون، جداسازي سانتریفوژي و خشک کردن فریزري که در میان این روشها خشک کردن پاششی و اکستروژن دو پروسه ي اصلی تجاري هستند که در تولیدات به کارگرفته می شوند. ماده پوششی موثر بایستی داراي خصوصیات رئولوژیکی مطلوب در غلظت هاي بالا و سهولت دستکاري طی فرآیند درون پوشینه کردن را داشته باشد. باید به نحوي انتخاب گردد که امولسیون و یا دیسپرسیون پایداري با جزء فعال ایجاد کند و طی فرآیند انبار داري با عامل فعال واکنشی نشان ندهد. بعلاوه باید خصوصیات ویژه و مورد نیاز حلالیت کپسول و خصوصیات رها سازي ماده فعال را فراهم سازد. مواد پوششی براي درون پوشینه سازي مواد هسته اي شامل کربوهیدرات ها(نشاسته، سلولز، صمغ ها، شربت ذرت، مالتودکسترین) لیپید ها  (مونو و دي گلسیرید ها) و پروتئین ها(کازیئن ها، سرم شیر و ژلاتین) و به طور معمول مواد فیلمی حاصل از پلیمر هاي طبیعی، سنتتیک و نیمه سنتتیک می باشند. براي مثال درون پوشینه کردن در خشک کردن پاششی و یا اکستروژن  مربوط به کربوهیدرات هاي پوششی می باشد. صمغ ها بیشتر به عنوان عوامل ساختاري، پایدار کننده امولسیون، کنترل بلوري شدن و ممانعت از آب اندازي در نتیجه بهبود خواص پوششی به کار می روند. لیپید ها بیشتر براي درون پوشینه سازي مواد قابل حل در آب استفاده می شوند. مثالی از پروتئین هاي به کار رفته در این تکنیک ژلاتین می باشد که در روش کوآسرواسیون  استفاده می شود.

در گذشته دامنه ي گسترده اي از محصولات غذايي از لحاظ تكنولوژيكي غير قابل توليد انبوه بودند، ولي امروزه ازطريق پيشرفت و طراحي مواد اوليه درون پوشينه شده اين امر ميسر گرديده است. چنين فرمولاسيون هايي به واسطه ي فرآيند هايي كه به طور كامل مواد فعال را داخل پوشش يا كپسولي بسته بندي مي كنند مشتق مي شوند. در عمل فرآيند ريز پوشينه سازي مربوط به پوشش ذرات بسيار ريز مواد اوليه ( طعم ها، چربي ها، اسيدي كننده ها) همانند مواد اوليه كامل ( كشمش ها، خشكبار و محصولات قنادي) توسط تكنيك هاي پوشش هاي بزرگ مي باشد. اين تكنولوژي بيش از 60 سال به عنوان مانعي براي واكنش هاي محيطي و شيميايي در مواد اوليه تا زمان آزاد شدن آنها از كپسول بكار گرفته شده است و مي توان از آن براي تقريبا تمام موادي كه نياز به محافظت، ايزوله شدن، آزاد شدن تدريجي طي زمان مشخص دارند استفاده كرد. درون پوشینه سازي پیشرفت مهمی در حل تمام نیاز ها با آزادسازي مواد غذایی در زمان و مکان صحیح فراهم کرده است.

  
چهارشنبه 11 تیر 1393
 ندا خطیب

یک استراتژی تازه جهت افزایش تاثیر و میزان کاربرد انواع زیادی از ترکیبات عملگرای طبیعی، استفاده از سیستم های تحویل به صورت میکروکپسول است. دسترسی وسیع به ترکیبات کپسوله شده باعث شده که بسیاری از محصولات غذایی که تولید آنها از لحاظ تکنیکی غیرممکن بود اکنون امکان تولید یابند.

میکروکپسوله کردن تکنولوژی نسبتا جدیدی است که برای حفاظت، تثبیت و کند کردن رهاسازی ترکیبات غذایی استفاده می شود. تکنولوژی کپسوله کردن در فرایند غذایی عمدتا شامل پوشش دادن ذرات بسیار کوچک ترکیبات مانند چربی ها و طعم دهنده هاو ... ، همچنین ترکیبات کاملی مثل کشمش ها، آجیل و ... توسط تکنیک های میکروکپسوله کردن و پوشش دهی کامل ارایه می شود.

استفاده از میکروکپسولها در فراوری غذا به منظور حفاظت از ترکیبات غذایی حساس، حصول اطمینان از حفظ ترکیبات مغذی، به کار بردن مکانیزم های غیرمعمول و زمان بر درون فرمولاسیون، حفظ کردن طعم و بو، تبدیل ترکیبات مایع به جامد جهت جابه جایی آسان پیشنهاد می شود.

پس به طور کلی دلایل کاربرد کپسوله کردن در صنایع غذایی شامل:

1- کاهش واکنش هسته در ارتباط با عوامل محیطی مانند نور، اکسیژن و آب

2- کاهش سرعت تبخیر یا انتقال مواد هسته به محیط خارج

3- کنترل رهاسازی مواد هسته به منظور دستیابی به تاخیر مناسب تا زمان ایجاد تاثیر به موقع

4- پوشش دادن هسته

 

فرایند میکروکپسوله کردن شامل موارد زیر است:

1- تشکیل یک دیواره یا پوسته اطراف مواد هسته

2- نگهداری مواد هسته داخل پوسته به طوریکه این مواد از پوسته خارج نمی شوند و از ورود مواد ناخواسته که امکان صدمه زدن به هسته را دارند نیز جلوگیری می کند.

3- آزاد شدن مواد هسته در زمان معین و در یک نسبت کنتذل شده، آزاد شدن به موقع و تحت کنترل مواد هسته یکی از مهمترین خواص آنها است.

 

انواع مواد تشکیل دهنده کپسول

مواد پوششی که اساسا مواد تشکیل دهنده فیلم هستند می توانند از انواع وسیعی از پلیمرهای سنتتیک یا طبیعی با در نظر گرفتن ماده ای که پوشش داده می شود و ویژگی های مطلوب در میکروکپسول نهایی انتخاب شوند. این موا عبارتند از:

1- کربوهیدرات ها

توانایی کربوهیدرات ها در جذب مواد فرار از محیط یا در نگهداری آنها طی فرایند خشک کردن و کاربردهای کپسوله کردن طعم از اهمیت ویژه ای برخوردار است. دو فرایند اصلی که برای کپسوله کردن طعم های غذایی استفاده می شوند، خشک کردن پاششی و اکستروژن هستند. اگرچه می توان مواردی از کپسوله کردن با استفاده از چربی ها ( به روش سرد کردن پاششی)، پروتئین ها (ژلاتین)، و مواد غیرآلی (سیلیکا به صورت کف) یافت اما کربوهیدرات ها اکثر بازار ماتریکس های کپسوله کردن را تشکیل می دهند.

- مالتودکسترین ها و پودرهای شربت ذرت

این ترکیبات در حفاظت از ترکیبات کپسوله شده در مقابل اکسیداسیون نقش مهمی ایفا می کنند. ارتباط قوی بین قابلیت اتصال و DE  نشاسته هیدرولیز شده وجود دارد. محصولی با بالاترین DE ثبات طولانی بدون استفاده از آنتی اکسیدان دارد. همچنین DE  بیشتر باعث نفوذپذیری کمتری به اکسیژن می شود.

- نشاسته های تغییر یافته

نشاسته تغییر یافته نگهداری بسیار خوبی را از مواد فرار طی خشک کردن پاششی تامین می کند. در مقادیر بالاتر می تواند ثبات امولسیون کنندگی منحصربفردی ایجاد کند.

- سیکلودکسترین ها

این مواد می توانند ترکیبات را در مقابل اکسیداسیون، واکنشهای القای نور، تجزیه گرمایی و ظایعات تبخیر حفاظت کنند.

- سوکروز

سوکروز به عنوان یک حامل در کپسوله کردن ترکیبات غذایی مفید است.

- کیتوزان

تشکیل کپسول کوآسروه می تواند از ترکیب بین کیتوزان، یک پلیمر گلوکزآمین کاتیونی، کاراجینان یا آلجینیک اسید که در طبیعت به صورت آنیون هستند، انجام گیرد.

- سلولز

از این ترکیب می توان در کپسوله کردن ترکیبات غذایی محلول در آب، آنزیم ها یا سلولها استفاده کرد.

2- صمغها

این ترکیبات پلیمرهای طویل زنجیری هستند که برای ایجاد قوام، ایجاد بافت، کپسوله کردن، تثبیت امولسیون، کنترل کریستالیزاسیون و ممانعت از آب اندازی استفاده می شود. بیشتر این مواد از منابع گیاهی هستند و شامل آلژینات، آگار، کاراجینان و صمغ های تراوشی می باشند.

- صمغ تراوشی آگاسیا

در کپسوله کردن متداولترین استفاده را دارد. یک صمغ سنتی در کپسوله کردن طعم از طریق خشک کردن پاششی است. ویژگی آن ویسکوزیته پایین آن در محلول های آبی است.

3- لیپیدها

- موم

این ترکیبات در کپسوله کردن ترکیبات محلول در آب به طور متداولتری استفاده می شوند.

- استوگلیسیریدها

این مونوگلیسرید استیله شده نشان دهنده یک ویژگی بینظیر جامدکردن و تبدیل از حالت ذوب به یک جامد مومی شکل قابل انعطاف می باشد.

- لسیتین ها

وزیکول های لسیتین اخیرا برای کپسوله کردن آنزیم های غذا استفاده شده اند. زیرا تشکیل کپسولهای لسیتین در دمای نسبتا پایین می تواند دردسترس باشد.

- لیپوزوم ها

در حد تجاری از آنها برای کپسوله کردن استفاده می شود.

4- پروتئین ها

پروتئین ها به عنوان مواد مغذی مهم در غذا، خواص عملگرای بسیار عالی را دارا می باشند. این خواص موجب تامین یک ماده پوششی خوب برای کپسوله کردن ترکیبات غذایی می باشد. متداولترین پروتئین کاربردی برای کپسوله کردن ژلاتین است. ژلاتین خاصیت تشکیل فیلم خوب و کارامد و همچنین سایر ویژگی های شیمیایی و فیزیکوشیمیایی ایده آل در فرایند کپسوله کردن است. استفاده از مخلوطی از پروتئین و کربوهیدرات برای یک فرایند کپسوله کردن مواد روغنی بکار می رود.

 

روش های میکروکپسوله کردن

1- خشک کردن پاششی

2- اسپری کردن سرد

3- پوشش دادن سوسپانسیون های هوا

4- اکستروژن

5- اکستروژن توسط سانتریفیوژ

6- خشک کردن انجمادی

7- کوآسرواسیون

  
یک شنبه 1 تیر 1393
 ياسمن جهانگيري

واژه کپسوله کردن ، با عنوان فرآیندی برای به دام انداختن ماده ای ( عامل فعال ) درون ماده ای دیگر ( ماده دیواره )، تعریف می شود. ماده کپسوله شده ، غیر از عنوان عامل فعال با عناوین دیگری همچون هسته ، fill ، فاز داخلی و یا فاز بار مفید خوانده می شود. ماده کپسوله کننده ممکن است با عناوینی چون پوشش ، غشاء ، پوسته ، ماده ناقل ، فاز خارجی ، کپسول و یا ماتریکس خوانده شود. مواد حامل مورد استفاده در کپسوله کردن برای محصولات و یا فرآیندهای غذایی باید در رده مواد غذایی بوده و قادر به تشکیل یک دیواره اطراف عوامل فعال باشند. کپسوله کردن همچنین می تواند به وسیله اندازه ذرات تعریف شود مثل نانوذرات ، میکرومخزن ، میکروکپسول وغیره [1] . میکروکپسوله کردن به عنوان یک تکنولوژی برای بسته بندی مواد جامد ، مایع و یا گاز در کپسول های بسته با مقیاس کوچک که می تواند محتویاتش را در سرعت های کنترل شده تحت شرایط بخصوصی رها سازد، تعریف می شود. این بسته های با مقیاس کوچک ( میکروکپسول ها ) ، وزیکل ها یا ذرات کوچکی هستند که ممکن است دارای اندازه از چند میکرون تا چندین میلیمتر باشند و بسته به مواد و روش های مورد استفاده در تولید آن ها دارای شکل های مختلفی باشند[2] . برخی از پتانسیل های کاربردی نانوتکنولوژی ، نانوکپسوله کردن و سیستم های حمل مواد زیست فعال در علوم دارویی و مواد غذایی است [3] . نانوذرات ، مساحت سطح بیشتری را فراهم کرده و پتانسیل تسهیل حلالیت ، بهبود زیست دسترسی و بهتر کردن آزادسازی مهار شده مواد غذایی کپسوله شده را در منطقه هدف نسبت به ناقل های با اندازه میکرو دارد [4] . از تکنیکهایی مانند نانو کامپوزیت ، نانو امولسیون کردن و nanoestructuration برای قرار دادن ماده در کپسولی با چنین مقیاسی استفاده می شود [5] . دلایل استفاده از فرآیند میکروکپسوله کردن در صنایع غذایی به شرح زیر می باشد : (1) کپسوله کردن یا به دام اندازی، از مواد هسته ( عوامل فعال ) در مقابل تخریب به وسیله کاهش واکنش پذیری با محیط خارج ( مثل حرارت ، رطوبت ، هوا و نور ) حفاظت می کند ، (2) تبخیر یا سرعت انتقال مواد هسته به محیط خارج کاهش یافته یا کند می شود ، (3) خصوصیات فیزیکی مواد اولیه ( مثل اندازه ذرات ، ساختار ، رنگ ) می تواند اصلاح شده و آن را برای استعمال آسانتر سازد ، (4) محصول می تواند هم برای رهاسازی آهسته در یک زمان و هم در یک نقطه مشخص مناسب شود ( یعنی در کنترل رهاسازی مواد هسته با خاصیت تاخیری تا زمان تحریک در مکان و زمان مناسب ) ، (5) عطر و طعم مواد هسته می تواند پوشش داده شود و عطرو طعم نامطلوب ناشی از ویتامین ها و مواد معدنی کاهش می یابد ، (6) مواد هسته می تواند زمانی که مقدار بسیار اندکی از آن مورد نیاز است رقیق شده در حالی که هنوز قادر به ایجاد پراکندگی یکسان در ماده میزبان باشد ، (7) می تواند برای جداسازی ترکیبات درون یک مخلوط از هم در شرایطی که ممکن است با یکدیگر واکنش دهند به کار رود ، (8) ایمنی بهبود می یابد ( مثلا کاهش اشتعال پذیری ترکیبات فرار مثل آروما و عدم تجمع روغن های فرار ) ، (9) اثرات بافتی و قابل رویت ( نشانه بصری ) ایجاد می شود ، (10) عوامل فعال در سیستم های فرآوری مواد غذایی از حرکت باز داشته می شود. چنین مزایایی باید بر اثرات منفی محتمل که در ادامه آمده است غلبه کند : هزینه های اضافی ، افزایش پیچیدگی فرآیند تولید و یا زنجیره تامین ، ملاحظات نامطلوب مشتری ( بصری یا لمسی ) از مواد کپسوله شده در مواد غذایی ، چالش های پایداری مواد کپسوله شده طی فرآورش و نگهداری محصول غذایی. با وجود چنین اثرات منفی، عموما نباید کپسوله کردن به عنوان اولین گزینه برای طراحی فرمولاسیون مواد غذایی به کار رود، تنها زمانی که گزینه های ساده دیگر عمل نکنند می توان کپسوله کردن را در نظر گرفت [1,6,7] . صنایع غذایی به طور پیوسته مواد و فرمولاسیون جدید را برای کپسوله کردن کارآمد مواد غذایی جهت استعمال آسان تر و ارائه قابلیت های اضافه شده توسعه می دهد. این مواد باید برای کاربردهای غذایی با عنوان مواد GRASS مجاز باشند. به همین دلیل مقررات به کار رفته برای این مواد سخت گیرانه تر از صنایع داروسازی و آرایشی می باشد. موادی که می تواند در کپسوله کردن مواد غذایی به کار رود شامل گروه وسیعی از پلیمرهای طبیعی و سنتزی از جمله پروتئین ها ، کربوهیدرات ها و لیپیدها و موم ها می باشد (جدول 1 ). به کار گیری این مواد از خاستگاه های مختلف گیاهی ، دریایی و یا میکروبی به تنهایی یا به صورت ترکیب با هم می تواند برای کپسوله کردن مواد غذایی مناسب باشد. ترکیبات دیگری مانند پلی وینیل کلراید ، پارافین ، صمغ شالاک و مواد غیرآلی در رده غذایی همچون تری پلی فسفات ، سیلیکون اکسید و آلومینیوم اکسید می تواند برای کپسوله کردن به کار روند [1,6,9] . جدول 1 از لحاظ ساختار به طور کلی دو نوع اصلی ، مواد کپسوله شده وجود دارد : نوع مخزنی و نوع ماتریکسی (شکل1). نوع مخزنی ،ساده ترین ساختار مواد کپسوله شده است که در آن یک پوسته اطراف عامل فعال وجود دارد و می توان در ضخامت پوسته، آن را به تخم مرغ تشبیه کرد. این نوع همچنین با عناوین کپسول ، تک هسته و پوسته-هسته خوانده می شود. به کارگیری فشار ، منجر به شکسته شدن مواد کپسوله شده نوع مخزنی شده و منجر به رهاسازی محتویاتش می گردد. عوامل فعال در نوع ماتریکسی نسبت به نوع دیگر بسیار بیشتر و به صورت هموژن درون مواد ناقل پراکنده شده اند. عوامل فعال همچنین در نوع ماتریکسی، برخلاف نوع مخزنی در سطح نیز حضور دارند[1,6] . شکل1 غیر از دو نوع ساده ( مخزنی ) و ماتریکسی که ذکر شد ، انواع دیگری مانند چند دیواره ، چند هسته و نامنظم نیز ، بسته به خصوصیات فیزیکو شیمیایی هسته ، ترکیب دیواره و روش به کار رفته برای تهیه کپسول نیز قابل حصول است (شکل2) [11] . شکل2 برای کپسوله کردن مواد غذایی روش های مختلف مکانیکی و شیمیایی وجود دارد. از روش های فیزیکی می توان به روش های خشک کردن پاششی ، خنک سازی / سردسازی پاششی ، امولسیون سازی ، اکستروژن فشاری و سانتریفیوژی و hot-melt ، خشک کردن انجمادی و تحت خلاء ، پوشش دادن به روش بستر سیال ، Spinning disk ، و از روش های شیمیایی می توان به ژلاسیون گرایش یونی ، انباشتگی ساده و پیچیده ، تبخیر حلال ، لیپوزوم و مرکب شدن سیکلودکسترین اشاره کرد(جدول2) . شکل3 ، ساختار میکروکپسول های روغن تهیه شده به روش های متفاوت امولسیون خشک شده به روش پاششی​​​​فرمولاسیون خشک شده به روش پاششی با پوشش نشاسته ​ Dried coacervates در بین روش های کپسوله کردن عوامل فعال ، خشک کردن پاششی معمول ترین روش می باشد. در میان روش های شیمیایی نیز ، فقط ژلاسیون و coacervation به طور عمده در صنایع غذایی به کار رفته اند [1,10] . انتخاب روش مناسب ، بستگی به نوع کپسول مورد نیاز، خصوصیات فیزیکوشیمیایی هسته ، مواد پوشش دهنده و مسائل اقتصادی دارد. قبل از در نظر گرفتن خصوصیات مطلوب محصول کپسوله شده هدف کپسوله کردن باید روشن شود یعنی استفاده نهایی آن مدنظر قرار گیرد. در طراحی فرآیند کپسوله کردن سوالاتی که در ادامه می آید باید درنظر گرفته شود : (1) مواد کپسوله شده چه قابلیتی در محصول نهایی ایجاد می کنند ؟ (2) چه نوع ماده پوشش دهنده ای باید انتخاب شود ؟ (3) ماده کپسوله شده در چه شرایط فرآورشی باید باقی بماند قبل از اینکه محتویاتش را رها کند ؟ (4) حد مطلوب غلظت مواد فعال در داخل کپسول ها چه مقدار است ؟ (5) مواد کپسوله شده توسط چه مکانیسمی از کپسول رها می شوند ؟ (6) چه اندازه ذرات ، پایداری و دانسیته ای برای کپسوله کردن، مورد نیاز است ؟ (7) محدودیت های هزینه کپسوله کردن چه هستند ؟ پس ما باید اطلاعاتی در زمینه (1) هسته ، (2) مواد کپسوله کننده ، (3) واکنش های بین هسته ، ماتریکس و محیط ، (4) پایداری مواد کپسوله شده طی نگهداری و زمانی که در ماتریکس ماده غذایی قرار داده می شود و (5) مکانیسم کنترل رهاسازی مواد هسته داشته باشیم [6,10] . در جدول3 تعدادی از انواع موادی که کپسوله شده اند را ملاحظه می کنید. جدول3 روش های کپسوله کردن : خشک کردن پاششی : این روش یکی از قدیمی ترین روش های کپسوله کردن عوامل فعال است که از اواخر دهه 1950 برای حفاظت از روغن های عطر و طعم در مقابل تخریب و اکسیداسیون و به صورت پودر درآوردن مایعات استفاده شده است. خشک کردن پاششی ، عملیات واحدی است که در آن ، یک محصول مایع به درون گاز داغ اتمایزه می شود تا یک پودر به دست آید. گاز به کار رفته اغلب هوا و به ندرت ، گازهای خنثی مانند نیتروژن است. مایع اولیه که به اسپری کننده خورانده می شود می تواند یک محلول ، یک امولسیون و یا یک سوسپانسیون باشد. محصولات خشک کردن پاششی از نظر اندازه ، بسته به نوع ماده اولیه و شرایط عمل می تواند پودر بسیار ریز ((10-50 یا ذرات با اندازه بزرگ باشد (2-3mm). به دلیل کاهش محتوا و فعالیت آبی ، خشک کردن پاششی عموما در صنایع غذایی به عنوان روشی برای اطمینان از پایداری میکروبیولوژی محصول ، جلوگیری از تخریب های شیمیایی و بیولوژیکی ، کاهش هزینه های نگهداری و حمل ، و در نهایت ، به دست آوردن محصولی با خصوصیات بخصوص مانند قابلیت حل پذیری فوری محسوب می شود. خشک کردن پاششی در ارتباط با تولید شیرخشک توسعه یافته است؛ با این حال زمانی که شیر خشک می شود ، می توان آن را به عنوان یک میکروکپسوله کردن در نظر گرفت. چربی شیر به عنوان مواد هسته در نظر گرفته می شود که توسط مواد دیواره که حاوی مخلوطی از لاکتوز و پروتئین های شیر است در مقابل اکسیداسیون محافظت می شود. در این مخلوط، کربوهیدرات ها ساختار کریستالی را ارائه می دهند در حالی که پروتئین ها خصوصیات تشکیل فیلم و امولسیون کنندگی را بروز می دهند [12]. همان گونه که ذکر شد ، خشک کردن پاششی ، معمول ترین و ارزان ترین روش میکروکپسوله کردن مواد غذایی است. مثلا هزینه آن در مقایسه با خشک کردن انجمادی ، 30 تا 50 بار ارزان تر است. با این وجود ، خشک کردن پاششی به عنوان یک هدر دهنده انرژی در نظر گرفته می شود چون غیر ممکن است که از تمام گرمای وارد شده به برج استفاده کرد. عمل خشک کردن پاششی برای میکروکپسوله کردن مواد غذایی شامل سه مرحله اساسی است : (1) آماده سازی دیسپرسیون یا امولسیون مورد نظر که باید فرآوری شود (2) هموژنیزه کردن دیسپرسیون (3) اتمایزه کردن جرم مورد نظر به درون برج با بیشتر دقت کردن در مرحله سوم فرآیند می توان یک مرحله دیگر به مراحل بالا اضافه کرد : (4) آبزدایی ذرات اتمایزه شده مرحله اول ، تشکیل یک امولسیون ریز و پایدار از مواد هسته در محلول دیواره است. مخلوطی که باید اتمایزه شود ، با دیسپرس کردن مواد هسته، که معمولا هیدروفوب هستند ، به درون محلولی از مواد پوشش دهنده که غیر قابل امتزاج اند ، آماده می شود. این دیسپرسیون باید حرارت داده شده و با یا بدون امولسیفایر ، بسته به خصوصیات امولسیون کنندگی مواد پوشش دهنده، هموژنیزه گردد ، چون برخی از این مواد خود فعالیت بین سطحی دارند. در فرآیند خشک کردن پاششی، اندازه قطرات امولسیون اولیه دارای قطر 1-100 هستند. قبل از مرحله خشک کردن ، باید این اموبسیون طی یک دوره زمانی معین، پایدار گردد. قطرات روغن باید تا حد امکان کوچک و ویسکوزیته به اندازه کافی پایین باشد تا از داخل شدن هوا به درون ذرات جلوگیری شود. ویسکوزیته امولسیون و توزیع اندازه ذرات ، اثر قابل توجهی بر میکرو کپسوله کردن به روش پاششی دارند. ویسکوزیته بالا ، مانع فرآیند اتمایزه کردن می شود و منجر به شکل دهی قطرات کشیده و درشت می شود که بر سرعت خشک کردن اثر ممعکوس می گذارد. نگهداری مواد هسته طی میکروکپسوله کردن به روش خشک کردن پاششی تحت تاثیر ترکیب و خصوصیات امولسیون و شرایط خشک کردن قرار دارد. در آزمایشی ، اثر اندازه قطرات امولسیون بر حفظ و عمر قفسه ای روغن پرتقال خشک شده به روش پاششی ، مشاهده شد که حفظ و نگهداری با کاهش اندازه ذرات، افزایش می یابد. با این حال امولسیون ریزتر منجر به افزایش عمر قفسه ای بیشتر نمی شود [12,13] . به طور خلاصه : تهیه یک امولسیون روغن در آب و سپس اتمایزه کردن آن در جریان هوای داغ درون برج خشک کن و تبخیر حلال ( معمولا آب ) متعاقبا منجر به تشکیل میکروکپسول می شود. همچنان که ذرات اسپری شده ، درون محیط گازی سقوط می کنند ، با روغنی که در فاز آبی پوشش داده شده است یک شکل کروی به خود می گیرند. با وجود دمای بالای به کار رفته در این فرآیند ، به دلیل زمان کوتاه در معرض بودن و تبخیر سریع آب ، دمای هسته زیر 40 نگه داشته می شود. شرایط عمل : برای بدست آوردن یک میکروکپسول خوب ومناسب با بازده بالا ، و در صورت مناسب بودن جنس دیواره ، شرایط بهینه خشک کردن پاششی اهمیت دارد. مهمترین فاکتورهایی که باید بهینه شوند شامل دمای خوراک دادن ، دمای هوای ورودی و خروجی است. در حقیقت ، دمای خوراک دادن ، ویسکوزیته امولسیون ، سیالیت آن و در نتیجه ظرفیت آن برای اینکه به طور هموژن اسپری شود را اصلاح می کند. دمای خوراک دادن بالا باعث کاهش ویسکوزیته و اندازه ذرات می شود اما دمای بالای خشک کردن باعث تبخیر و یا تخریب برخی از مواد حساس می شود. تنظیم مناسب دمای هوای ورودی و سرعت جریان آن برای خشک کردن قطرات قبل از برخورد آن ها با سطح پایین برج ضروری است. دمای پایین هوای ورودی به دلیل تبخیر کم آب ، باعث شکل دهی میکروکپسول های با دانسیته غشای بالا ، محتوای آب بالا ، سیالیت ضعیف و به سهولت کلوخه ای شدن آن می شود. دمای هوای ورودی بالا به دلیل تبخیر بیش از حد باعث شکستگی در غشاء و در نتیجه رها شدن پیش از موعد و تخریب مواد کپسوله شده و نیز از دست رفتن مواد فرار می شود. دمای هوای خروجی بر خلا ف دمای هوای ورودی ، به طور مستقیم قابل کنترل نیست چون به دمای هوای ورودی و خصوصیات مواد بستگی دارد. دمای هوای خروجی ایده آل برای میکروکپسوله کردن موادی چون عطر و طعم 50-80 گزارش شده است. مهمترین محدودیت در میکروکپسوله کردن به روش خشک کردن پاششی ، محدودیت در تعداد مواد دیواره در دسترس است که این مواد باید قابلیت حل پذیری خوبی در آب داشته باشند. یکی دیگر از اشکالات موجود در این روش که باید مدنظر قرار گیرد تولید پودر بسیار ریز است که به فرآورش بعدی مانند آگلومریزاسیون نیاز دارد. جدول4

  
یک شنبه 18 خرداد 1393
 سارا رويتوند

درون پوشينه سازي به خصوص به صورت گسترده در توليد طعم هاي خشك به كار گرفته مي شود در حاليه قسمت اعظم مواد طعمي در صنعت در دماي اتاق به شكل مايع هستند.  براي محصولات غذايي و نوشيدني ها مانند كيك و مخلوط هاي سوپي، كريستال هاي ژل، مخلوط هاي خشك نوشيدني و نوشيدني هاي صبحانه اي فوري استفاده از طعم دهنده هاي مايع از لحاظ تكنولوژيكي قابل قبول نيست بنابراين نياز به ايجاد مواد طعمي در شكل خشك و پودري مي باشد كه از طريق تكنولوژي انكپسولاسيون به دست آمده است.

علاوه بر اثر مفيد درون پوشينه سازي در تبديل فرم مايع به جامد فوايد ديگر عبارتند از:

كنترل رهاسازي مواد كپسوله شده، بهبود پايداري به دما، رطوبت، اكسيداسيون و نور، پوشش دهي طعم هاي ناخواسته، اداره بهتر هسته يا مواد داخلي با جلوگيري از كلوخه شده و ...

انواع كپسول ها بسته به اندازه ي ذرات شامل:

ميكروكپسول: اندازه ذرات ميكروكپسوله بين 5000-0.2 ميكرومتر

ماكروكپسول: اندازه ذرات بزرگتر از 5000 ميكرومتر

نانو كپسول: اندازه ذرات كوچكتر از 0.2 ميكرومتر

ساختار كپسول شامل:

هسته يا قسمت داخلي، ماده سازنده، سوبسترا عامل فعال

مواد پوششي براي درون پوشينه سازي:

مواد بايد داراي خصوصيات رئولوژيكي مطلوب در غلظت هاي بالا و سهولت دستكاري طي فرآيند درون پوشينه كردن را داشته باشد. كه اين مواد شامل كربوهيدراتها، ليپيد ها، پروتئين ها و به طور معمول مواد فيلمي حاصل از پليمرهاي طبيعي سنتتيك و نيمه سنتتيك مي باشند.

انواع ريزپوشينه بر اساس كنفورماسيون:

ساختار تك ذره اي

ساختار تركيبي

ماتريسي

ساختار چند ديواري

تكنيك هاي درون پوشينه سازي:

  1. خشك كردن پاششي

    مواد پوششي كه غالبا مورد استفاده قرار مي گيرند: صمغ عربي، نشاسته هيدروليز و اصلاح شده، دكسترين، ژلاتين مي باشد.

  2. اكستروژن

    اين روش فرآيندي است كه در آن امولسيون طعمي از ميان يك مهره در فشار كمتر از kpa 700 و دمار پايين تر از 115 درجه فشرده مي شود اين روش يراي درون پوشينه سازي رنگ ها، ويتامين ها و طعم ها استفاده مي شود.

  3. ورود مولكولي در سيكلودكسترين

    اين روش تنها روش درون پوشينه سازي درون مولكولي مي باشد. سيكودكسترين ها مولكول هاي نشاسته اصلاح شده ي آنزيمي تشكيل شده از اتم هاي هيدروژن و اتم هاي پل اكسيژن گليكوزيدي كه ايجاد خصوصيت هيدروفوبيك و واكنش با مولكول هاي ارگانيك مختلف يا پاره مولكول ها مي كند.

  4. كوآسرواسيون

    اين متد با روش جداسازي فاز هم شناخته مي شود. مكانيسم اصلي بكار رفته در اين روش تشكيل يك امولسيون و متعاقبا ته نشيني فاز پيوسته اطراف قطرات فاز پراكنده است. و يك سيستم سه فازي شامل حلال، ماده هسته اي و ماده پوششي ايجاد مي كند.

  5. اكستروژن توام

    در اين روش ماده هسته اي مايع همراه با ماده ي پوششي در دو لوله متفاوت به سمت نازل هايي پمپ مي شوند و در حين خروج لرزه اي به ذرات وارد مي آيد و ماده پوششي روي قطرات هسته قرار مي گيرد. در مرحله ي بعد با تبخير، اتصالات عرضي و سرد كردن پوشش سخت مي گردد.

  6. اكستروژن سانتريفوژي

    يك فرآيند اكستروژن توام مايع مي باشد و دستگاه آن از نازل هاي متحدالمركزي ساخته شده است.

  7. پوشش تعليق هوايي

    اين روش به نام پوشش پاششي و يا بستر سيال مي باشد و عموما براي درون پوشينه كردن مواد جامد به كار مي رود و به عنوان دومين فرآيند در توليد تجاري محصولات درون پئشينه شده در صنايع غذايي به كار مي رود.

  8. سرد سازي پاششي و خنك سازي پاششي

    اين روش كاملا مشابه روش خشك كردن پاششي مي باشد با اين تفاوت كه هيچ تبخيري بر روي ماده پوششي اتفاق نمي افتد.

  9. جداسازي سانتريفوژي تعليقي

اين روش شامل شكل گيري سوسپانسيون از ماده هسته اي و مايع پوششي و عبور سوسپانسيون از ميان اتمايزر صفحه اي دوار مي باشد.

  1. خشك كردن انجمادي

    براي دهيدراته كردن تقريبا تمام مواد حساس به حرارت مانند طعم ها، اسانس هاي محلول در آب و آروماهاي طبيعي استفاده مي شود.

     

  2. كريستاليزاسيون توام

    فرآيندي كه در آن سوكروز به عنوان ماتريكس براي همكاري با ماده ي هسته اي استفاده مي شود.

  3. درون پوشينگي توام

اين روش براي توليد اليگوساكاريد هاي كيتوزان مي باشد كه فعاليت بيولوژيكي زيادي مانند ضد ميكروبي و ... دارد.

  

جستجوی پیشرفته

کتب و مقالات علمی
صنایع بسته بندی و غذایی

خبرنامه: ثبت ایمیل

فرش پلاس( بسته بندی میوه و سبزی)افزایش ماندگاری محصولات غذایی - فیلم های پلاستیکی چندلایه