توليد امولسيون روغن در آب از روغن خاكشير (Descurainia Sophia) با استفاده از تركيب صمغ عربي و پروتئين آب پنير تغليظ شده به منظور افزايش پايداري و اثر اولتراسوند بر شاخص اكسيداسيون

Investigation on Oxidative Stability of O/W Emulsion of Descurainia Sophia Seeds Oil, Encapsulated by Gum Arabic and Whey Protein Concentrate and the Effect of Ultra Sound Sonification on Changes in Oxidative Indices

هدف اين پژوهش، بررسي اثر دو تركيب بيوپليمري صمغ عربي (GA) و پروتئين آب پنير غليظ شده (WPC) و مدت زمان اولتراسوند بر پايداري اكسيداتيو روغن خاكشير در قالب يك امولسيون روغن در آب (O/W) است. توليد امولسيون بر اين اساس بوده است: بهينه سازي سطح پاسخبراي 3 فاكتور مستقل، در 3 سطح شامل غلظت صمغ عربي و پروتئين آب پنير 10، 15 و 20 درصد وزني/وزني و براي اولتراسوند، مدت زمان 0، 15 و 30 ثانيه و اندازه گيري مقادير پراكسيد (ميلي اكي والان بر كيلوگرم روغن) به عنوان پاسخ. نقطه بهينه بر اساس انتخاب كمترين مقدار پراكسيد، به اين صورت به دست آمد: 19.87 درصد (وزني/وزني) پروتئين، 11.08 درصد (وزني/وزني) صمغ عربي و 0.1 ثانيه مدت زمان اولتراسوند؛ در اين نقطه مقدار انديس پراكسيد، 0.59 ميلي اكي والان بر كيلوگرم روغن پيش بيني شد. اندازه قطره هاي امولسيون و پتانسيل زتاي نمونه بهينه به ترتيب 916 نانومتر و 48- ميلي ولت بود. طبق نتايج به دست آمده، هر دو تركيب پروتئين و صمغ اثر بازدارندگي نسبت به اكسيداسيون نشان دادند اما اعمال تيمار اولتراسوند، باعث افزايش آن شده است. به علاوه، تاثير پروتئين در كنترل اكسيداسيون، به صورت قابل توجهي معني دار است كه مي تواند به خاصيت آنتي اكسيداني اجزاي آن (بتالاكتوگلوبولين) مربوط باشد. پايداري اكسيداتيو در 28 روز ماندگاري در شرايط تشديد كننده (دماي 50 درجه سلسيوس)، مشخص كرد كه استفاده از تركيب دو بيوپليمر اشاره شده مي تواند جلو اكسيداسيون روغن با غيراشباعي بالا را به صورتي چشمگير بگيرد.

This study was aimed to fabricate O/W emulsions of Descurainia Sophia seeds oil in order to be stabilized against oxidation. Response surface methodology (RSM) was used to optimizing the process in which the gum Arabic (GA), whey protein concentrate (WPC), and sonication time were selected as independent variables where the peroxide value (meq/kg oil) was considered as a response factor. The optimum point was obtained when the WPC, and GA, and ultrasound treatment time were as 19.78%, 11.08%, and 0.1 s, respectively. In the associated optimum point, peroxide value was determined as 0.59 meq/kg oil. The emulsion oil droplets varied dependently to ultrasound time and WPC concentration which both decreased the oil droplets sizes with more exposing and high concentration inclusion. Conversely, ultrasound applying resulted in higher peroxide values at the instantaneous determinations. The optimum emulsion indicated 916 nm with the -48 mV Zeta potential. The respective sample exhibited shear thinning behavior which more effectively attributed to WPC existence. Oxidation stability of the emulsion samples compared with crude oil and the oil treated with 30 s ultrasound. The results indicated that the GA and WPC effectively preserved the oil during 28 d at the intensifying circumstances (50 °C) and the free oils were oxidized more intensively. GA due to steric repulsion structure forming in the vicinity of oil droplets and WPC due to electrostatic repulsion, produced a complex biopolymer structure which had potentially antioxidant and coating attributes.