مقايسه روش كم انرژي و پرانرژي در ساخت نانوامولسيون روغن هسته انار حاوي مخلوط سورفكتانت هاي غير يوني

Comparison of low energy and high energy methods in fabrication of pomegranate seed oil nanoemulsion containing mixed non-ionic surfactants

روغن هسته انار روغن خوراكي استخراج شده از ضايعات فراوري ميوه انار است كه به دليل دارا بودن مقادير زياد پونيسيك اسيد و تركيبات پلي فنولي طيف وسيعي از فعاليت­هاي بيولوژيكي و سلامت افزايي را نشان مي­دهد. به دليل حلاليت كم و حساسيت زياد به اكسيداسيون، به منظور استفاده از اين روغن در صنايع غذايي و نوشيدني، سامانه هاي انتقال برپايه نانوامولسيون پيشنهاد مناسبي مي­باشند. نانوامولسيون­ها مي­توانند با استفاده از روش­هاي پر انرژي يا كم انرژي ساخته شوند كه هر كدام داراي مزايا و محدوديت­هايي مي­باشند. در اين پژوهش تشكيل نانوامولسيون­هاي روغن هسته انار حاوي سورفكتانت­هاي غير يوني (اسپن 80 و توئين 80) با استفاده از روش پرانرژي (سونيكاسيون) و روش كم انرژي (امولسيون سازي خود به خودي) مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. اثر غلظت سورفكتانت بر ميانگين اندازه قطرات نانوامولسيون­ها نشان داد هر دو روش قادر به تشكيل نانوامولسيون­ها با اندازه قطرات ريز (كمتر از 150 نانومتر) هستند اما روش خود به خودي نياز به سورفكتانت بيشتري براي تشكيل قطرات ريز دارد. اثر دماي نگهداري (4، 25 و 55 درجه سلسيوس) بر پايداري فيزيكي نانوامولسيون­هاي منتخب نشان داد نانوامولسيون­هاي تهيه شده در هر دو روش در دماي پايين (4 درجه سلسيوس) به خوبي پايدار بودند اما در دماي بالا (55 درجه سلسيوس) به دليل رشد قطرات دچار ناپايداري شدند. همچنين مطالعات اكسيداتيو نانوامولسيون­هاي منتخب در طول 30 روز نگهداري نشان داد روغن امولسيون شده به روش كم انرژي نسبت به روغن امولسيون شده به روش پرانرژي پايداري اكسيداتيو بيشتري داشت.

Pomegranate seed oil (PSO) is an edible oil extracted from industrial wastes of pomegranate processing presented a wide range of biological effects because of its high punicic acid and polyphenolic compounds. Due to its low solubility and high oxidation sensitivity, nanoemulsion (NE)-based delivery systems are recommended to use this oil in the food and beverage industries. NEs can be fabricated from high-energy or low-energy methods, which each have advantages and limitations. In this study, we compared a high-energy method (sonication) with a low-energy method (spontaneous emulsification) to form PSO NEs based on mixed non-ionic surfactants (Span 80, Tween 80). The effect of surfactant concentration on NE droplet size showed that both methods were able to produce emulsions with ultrafine droplets (d < 150 nm), but the low energy required higher surfactant. Moreover, the effect of various storage temperatures (4, 25 and 55 ºC) on the physical stability of the selected NEs highlighted the stimulated droplets coalescences at higher temperature (55 ºC) leading to relatively unstable NEs in contrast to complete stable ones achieved at mild condition (4 ºC). Furthermore, the oxidative studying (30 days) showed that NE produced by high energy method was significantly (p<0.05) more sensitive compared to similar counterparts formed by low energy method.