تولید و ارزیابی میکروامولسیون‌های ضد‌اکسیدان و ضدباکتری طبیعی ترکیبی از اسانس‌های کندر، سیر و سیاهدانه

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی شیمی، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

4 دانشیار، مرکز تحقیقات کاربردی علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22069/fppj.2024.22300.1805
چکیده

سوابق و هدف: اسانس‌های روغنی گیاهان که دارای خاصیت ضدمیکروبی بالایی هستند به عنوان آنتی‌اکسیدان و ماده نگهدارنده طبیعی در صنایع غذایی استفاده می‌شوند. با توجه به خواص اسانس‌های کندر ، سیاهدانه و سیرکاندیدای مناسب جهت استفاده به عنوان آنتی اکسیدان می‌باشند. متاسفانه مانند سایر اسانس‌ها، فراریت بالا و حلالیت نامطلوب اسانس کندر نیز باعث کاهش کارایی آن‌ها می‌شود و کاربرد آن‌ها را مختل می‌کند. به‌همین دلیل در سال‌های اخیر برای جلوگیری از تبخیر و تخریب شدن اسانس‌ها، آن‌ها را در میکرو و نانوذرات فرموله می‌کنند. میکروامولسیون‌ها یک جایگزین خوب برای حل کردن مشکلات عمده و ترکیب اسانس‌ها در محصولات غذایی با استفاده از افزایش پایداری شیمیایی در حضور هوا، نور، رطوبت و درجه حرارت بالا و عواملی که می‌تواند به تبخیر سریع و به تخریب اجزای فعال منجر شود، هستند. میکروامولسیون‌ها از لحاظ ترمودینامیکی پایدار می‌باشند که مزیت این سیستم‌ها نسبت به نانوامولسیون‌ها می‌باشد. همچنین میکروامولسیون‌ها دارای ذراتی با اندازه ی بسیار کوچک هستند، کشش سطحی پایین دارند، مدت زمان طولانی پایدارند و به طور خود به خودی تشکیل می‌شوند. یکی از خواص ویژه‌ی میکروامولسیون‌ها اندازه ذرات آن‌هاست که در حد مقیاس میکرومتری است.مواد و روش‌ها: فلذا در این تحقیق اسانس‌ کندر، به‌تنهایی و به‌صورت ترکیبی با اسانس سیر و سیاهدانه (با ترکیب درصدهای برابر) باموفقیت از طریق تکنیک خودبه‌خودی کم انرژی در سیستم‌های میکروامولسیون گنجانیده شد. با انجام آزمایش‌های اولیه غربالی دو اسانس سیر و سیاهدانه انتخاب شده و خواص هم افزایی آنها در مقیاس نانو با اسانس کندر مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور میکروامولسیون‌های مختلف با فازهای روغنی متشکله از اسانس خالص کندر، سیر و سیاهدانه و هم‌چنین ترکیب آن‌ها با ترکیب درصدهای برابر تهیه گردید. اثرات پارامترهای فرمولاسیونی مانند غلظت سورفاکتانت، غلظت کوسورفکتانت، غلظت اسانس و آب و همچنین میزان دما و سرعت مخلوط کردن بر روی اندازه ذرات، پراکندگی زیاد (PDI)، کدورت و فعالیت‌های آنتی اکسیدانی نانو ذرات کلوئیدی کندر مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: به عنوان بخشی از این تلاش، یک سیستم میکروامولسیون توسعه یافت که شامل دو فاز روغنی شامل بوسولیا سراتا، سیر و رازیانه بود. طی بررسی اثر ضد باکتریایی نمونه ها، حداقل غلظت بازدارندگی رشد در برابر روش استافیلوکوکوس اورئوس تعیین شد. نتایج میکروبی و کدورت نشان داد که کاهش اندازه ذرات اسانس در محدوده نانو امولسیون می تواند خواص ضد باکتریایی و آنتی اکسیدانی آنها را با استفاده از سیستم های میکروامولسیونی افزایش دهد. نتایج نشان داد که مخلوط این اسانس‌ها، اثر ضد میکروبی وآنتی اکسیدانی بیش‌تری در مقایسه با یک نوع اسانس (با مقادیر برابر) دارد. همچنین نتایج نشان داد که تمام پارامترهای مستقل مورد مطالعه به‌طور معناداری تاثیر بالایی بر روی میکرومولسیون‌های اسانس کندر دارد. فعالیت‌ ضد‌باکتریایی اسانس‌ نیز به دلیل درون‌گیری در میکروامولسیون‌ها به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. نتیجه‌گیری: بنابراین می‌توان، نانوذرات اسانس کندر، سیر و سیاهدانه را با کوچک‌ترین اندازه ذرات، ظاهر مطلوب و خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد باکتریایی بالا از طریق فرمولاسیون و تثبیت پارامترهای فرآوری امکان پذیر است. از این نانوذرات می‌توان در مصارف مختلف غذایی و نوشیدنی استفاده کرد.