بررسی خواص فیزیکی ، شیمیایی، رئولوژیکی و عملکردی صمغ حاصل از Dorema ammoniacum و کاربرد آن در ریز پوشانی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس

Abstract

افزایش تقاضا برای هیدروکلوئیدهای با کارآیی ویژه، معرفی منابع جدید هیدروکلوئیدی با تأثیرات مناسب را به عنوان یکی از مهمترین زمینه¬های تحقیق در شیمی مواد غذایی مطرح کرده است. صمغ آمونیاکوم با استفاده از حلال و سپس ترسیب توسط الکل از موسیلاژ حاصل از گیاه ¬-Dorema Ammoniacum استخراج شد و در نهایت خالص سازی با استفاده از مقادیر اضافی الکل و استون انجام شد. خصوصیات فیزیکو-¬ شیمیایی، رئولوژیکی، امولسیون کنندگی، فیلم¬های تهیه شده و انکپسولاسیون پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که صمغ آمونیاکوم حاوی کربوهیدرات بالا و پروتئین پایین بود. کلسیم و پتاسیم بیشترین ترکیبات معدنی این صمغ را تشکیل می¬دهند. بیشترین مونوساکاریدهای موجود در این صمغ گالاکتوز و سپس آرابینوز بود بنابراین این صمغ را می¬توان آرابینوگالاکتان در نظر گرفت. میانگین وزن مولکولی صمغ آمونیاکوم kDa 2/35 به دست آمد. وجود پیوندهای گلیکوزیدی و گروه¬های متیل، کربوکسیل و هیدروکسیل در FT-IR نشان داد که صمغ آمونیاکوم به عنوان یک پلی الکترولیت عمل می¬کند. نتایج آنالیز عنصری نشان داد که صمغ آمونیاکوم فاقد سولفور بود. آنالیزهای 1Hو 13C NMRنشان داد که ساختار صمغ به صورت β-D-Glucopyranose A-(1-6)-D-Galactopyranoronic–(1- می¬باشد. مقدار ویسکوزیته ذاتی [ƞ] در گستره dl/g 318/0-310/0 به دست آمد. نتایج بررسی خواص رئولوژیکی پایا نشان داد که داده¬های تنش برشی- سرعت برشی، ویسکوزیته ظاهری – سرعت برشی و تنش برشی – زمان، با مدل¬های هرشل بالکلی، کارائی و کراس بهترین برازش را نشان دادند )به دلیل R2 بالاتر و RMSE کمتر(. نتایج آزمون¬های رئولوژی دینامیک نشان داد که نمونه¬های صمغ با غلظت 3 و 6¬% وزنی-حجمی رفتار مایع گون )ویسکوز (¬داشتند در حالی که نمونه¬های با غلظت 10¬% و 20¬% وزنی –حجمی، رفتار جامد گون¬) الاستیک¬) از خود نشان دادند. نتایج آنالیز اندازه قطرات امولسیون¬های حاوی صمغ آمونیاکوم نشان داد که با افزایش غلظت صمغ از 5¬% به 15¬% وزنی-¬حجمی، پتانسیل زتا کاهش و Z-average و PdI افزایش یافت که به دلیل انبوهش از نوع تهی شدن بود که در نتیجه آن ظرفیت امولسیون کنندگی و پایداری کاهش پیدا کرد. پایداری کف، ظرفیت کف کنندگی و دانسیته کف با افزایش غلظت صمغ افزایش پیدا کرد. نتایج بررسی خواص رئولوژیکی پایا امولسیون¬های حاوی صمغ آمونیاکوم نشان داد که امولسیون¬ها دارای رفتار روان شوندگی با برش می باشند. نتایج نتایج آزمون¬های رئولوژی دینامیک نشان داد که به جز امولسیون¬های با غلظت 5¬% صمغ آمونیاکوم، همه امولسیون¬ها قابلیت تشکیل ژل ضعیف را داشتند. نقطه بهینه جهت تولید فیلم خوراکی بر پایه صمغ آمونیاکوم- CMC حاوی اسانس روغنی میخک با استفاده از روش RSM و طرح CCD مقدار 5/4¬% صمغ آمونیاکوم، 5/1¬% CMC و 19/14¬% اسانس روغنی میخک بدست آمد. ریزپوشانی پروبیوتیک ل. اسیدوفیلوس توسط صمغ آمونیاکوم زنده¬مانی آن را در شرایط اسیدی و قلیایی افزایش داد. صمغ آمونیاکوم از نظر شیمیایی شباهت زیادی به صمغ عربی داشت که باعث می¬شود صلاحیت جانشینی صمغ عربی را برای کاربردهای گوناگون داشته باشد. ویژگی¬های کاربردی اصلی صمغ آمونیاکوم شامل حلالیت در آب، پایداری گرمایی، فعالیت سطحی، توانایی امولسیون کنندگی، ظرفیت کف کنندگی و انکپسوله کنندگی بالا می¬باشد