بررسی ویژگی های امولسیون کنندگی کمپلکس های کووالانسی و غیرکووالانسی بتالاکتوگلوبولین- صمغ فارسی

صنعت غذا برپایه استفاده از امولسیون و امولسیفایرها استوار است. استفاده از پروتئین، پلی ساکارید و به طور خاص کمپلکس های پروتئین- پلی ساکارید، برای پایداری امولسیون های روغن-آب موردتوجه قرار گرفته است. در واقع، می توان با دستکاری برهمکنش بین این دو بیوپلیمر، کمپلکس هایی با عملکرد امولسیون کنندگی مطلوب و بی نظیر در مقایسه با هر یک از دو بیوپلیمر ایجاد کرد. در این پژوهش، رفتار کمپلکس دادن بتالاکتوگلوبولین (blg) و صمغ فارسی (fg) در حالت محلول، ویژگی های امولسیون کنندگی کمپلکس های الکترواستاتیکی و کووالانسی، و در انتها به کارگیری کمپلکس های با بهترین عملکرد امولسیونی در فرمولاسیون مایونز مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش ابتدایی، رفتار دو بیوپلیمر در حالت محلول بررسی شد و براساس phc،ph?1، phopt و ph?2 از روی منحنی تغییرات کدورت، هفت ناحیه ph (بعد مخلوط کردنph، بعد مخلوط کردنph>ph>phc، phc>ph>ph?1، ph?1>ph>phopt، phopt، ph?2< phph>ph?1) آماده سازی شدند. ph با جذب 3/0 برای blg/fg 1:1، 2:1 و 1:2 به ترتیب عبارت بودند از: 05/0±35/4، 05/0±80/3 و 05/0±00/5. کمپلکس های الکترواستاتیکی و کووالانسی روش حرارت دهی مرطوب بعد از تولید، به طریق انجمادی خشک گردید (غلظت بیوپلیمر کل در محلول %5/1 وزنی). کمپلکس های کوالانسی به روش حرارت دهی خشک طی 14 روز گرمخانه گذاری تهیه گردیدند. در مجموع، ویژگی های امولسیون کنندگی شش کمپلکس الکترواستاتیکی، شش کمپلکس کوالانسی تیمار حرارتی مرطوب و چهار کمپلکس کووالانسی تیمار حرارتی خشک و صمغ فارسی، به عنوان نمونه شاهد مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج بخش اول نشان داد که برهمکنش الکترواستاتیکی بین این دو بیوپلیمر تحت تأثیر ph و نسبت بیوپلیمرها قرار داشته و با افزایش نسبت blg/fg، تمامی محدوده های ph بحرانی به سمت مقادیر ph بالاتر حرکت کردند. همچنین، آنالیز پروتئین های محلول نشان داد که بیشترین حلالیت (برای تمامی نسبت های پروتئین به پلی ساکارید) در phc>ph>ph?1 دیده می شود. توزیع اندازه ذرات کمپلکس ها نشان داد که fg بیشترین تأثیر را بر اندازه کمپلکس های blg-fg، (به خصوص در2:1=blg/fg) دارد. فعالیت امولسیونی هم نشان داد که پایداری بهتر امولسیون نیز در مقادیر ph با بیشترین حلالیت یعنی، بعد مخلوط کردنph>ph>phc، phc>ph>ph?1 صورت می پذیرد. البته (1:2)blg:fg در ph<ph?2 هم پایدار بود. جابه جایی جایگاه blg در آنالیز sds-page و مشاهده شروع ژل در نمونه های کمپلکس کووالانسی، به ترتیب ایجاد پیوند بین دو بیوپلیمر و تشکیل ترکیبات با وزن مولکولی بالا را بعد از تیمار حرارتی تأیید کرد. نتایج ظرفیت امولسیون کنندگی، پایداری امولسیون و اندیس خامه ای شدن نشان داد که امولسیون fg تنها بالاترین مقدار را دارا بود اما در زمان سانتریفیوژ و تیمار حرارتی خروج روغن اتفاق افتاد. همچنین، نتایج نشان داد که کمپلکس الکترواستاتیکی با 80/3=ph در نسبت blg/fg (2:1)، کمپلکس تیمار حرارتی مرطوب با 69/6=ph و (2:1)، و کمپلکس تیمار حرارتی تیمار خشک در نسبت (2:1) به مدت دو هفته گرمخانه گذاری، عملکرد بهتری در مقایسه با همتاهای خود داشتند. ویسکوزیته کمپلکس های الکترواستاتیکی با ph اسیدی نسبت به همتاهای الکترواستاتیکی خود با ph طبیعی بالاتر بود. اما در مورد کمپلکس های تیمار حرارتی مرطوب، نتیجه عکس کمپلکس های الکترواستاتیک مشاهده شد؛ به عبارتی، امولسیون های تولیدی در ph طبیعی، ویسکوزیته بالاتری در مقایسه با نمونه های با ph اسیدی نشان دادند. به علاوه، تیمار حرارتی خشک نیز ویسکوزیته امولسیون را نسبت به نمونه الکترواستاتیکی با ph طبیعی افزایش داد (به جز در نمونه پروتئین/پلی ساکارید 1:2). برای بررسی توانایی تولید امولسیون پایدار کمپلکس های blg-fg، d0/1، d0/5، d0/9، اٍسپُن (span) و d43، کمپلکس ها بلافاصله بعد از تولید امولسیون و یک هفته نگهداری در دمای c°4 با fg و صمغ عربی (به عنوان امولسیفایر بیوپلیمری شاهد) مقایسه شدند. آنالیز آماری این عوامل نشان داد که کمپلکس الکترواستاتیکی با 80/3=ph و نسبت blg/fg (2:1)، کمپلکس تیمار حرارتی مرطوب 69/6=ph و (2:1)، کمپلکس تیمار حرارتی خشک یک و دو هفته گرمخانه گذاری شده (1:1)، مقادیر پایین تری را به خود اختصاص داده اند (یعنی عملکرد بهتری دارند). سه کمپلکس آخر از بین تمامی کمپلکس ها، بهترین عملکرد را از خود نشان داده و دارای تفاوت معنی داری نسبت به سایرین بودند. همچنین، ریزساختار امولسیون ها، اندازه ذرات چربی کوچک تر امولسیون کمپلکس ها را در مقایسه با صمغ فارسی تنها نشان داد. در آخر، استفاده از کمپلکس های blg-fg منتخب در فرمولاسیون مایونز و مقایسه ویژگی مایونزها با نمونه دارای fg تنها و تجاری، نشان داد که کمپلکس های تولیدی دارای عملکرد مناسبی هستند اما ویژگی های رئولوژیک مایونزهای تولیدی برای رسیدن به میزان مناسب همانند نمونه تجاری، نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.