امکان سنجی تولید پوششهای خوراکی زیستی آنتی اکسیدانی مبتنی بر پروتئین آب پنیر و آمارانت با تاکید بر بهینه سازی فرآیند و بهره وری انرژی

پوششهای خوراکی فعال زیست تخریب پذیر به عنوان رویکردهایی نوین برای حفظ کیفیت و افزایش ماندگاری مواد غذایی در سالهای اخیر توجه فزاینده ای را به خود جلب کرده اند. در این میان پروتئینهای آب پنیر در قالب ایزوله و کنسانتره (WPI/WPC) به دلیل توانایی تشکیل فیلمهای یکنواخت شفاف و سازگار با مواد غذایی به طور گسترده در طراحی پوششهای فعال مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال حساسیت این سامانه ها به رطوبت نوسانات محیطی و شرایط فرآیندی پایداری عملکرد آنها را در کاربردهای واقعی و در طول نگهداری با چالش مواجه می سازد. از سوی دیگر آمارانت به عنوان یک منبع گیاهی چند جزئی غنی از پلی فنول ها، بتالائین ها و ترکیبات پروتئینی و پپتیدی ظرفیت قابل توجهی برای ایجاد خاصیت آنتی اکسیدانی در پوششهای خوراکی نشان می دهد، هرچند کارایی آن به شدت به منشا زیستی بخش مورد استفاده و پایداری ترکیبات فعال وابسته است. این مقاله با رویکردی تحلیلی و امکان سنجانه ضمن بررسی مبانی مولکولی تشکیل شبکه در فیلم ها و پوششهای مبتنی بر WPI/WPC، نقش دوگانه پروتئینهای آب پنیر در سامانه های آنتی اکسیدانی را مورد تحلیل قرار می دهد. همچنین پروفایل ترکیبات زیست فعال آمارانت، سازوکارهای برهم کنش آنها با ماتریس پروتئینی و پیامدهای این برهم کنش ها بر خواص مکانیکی، ویژگی های سدگری و پایداری رطوبتی پوشش ها بررسی می شود. در این راستا راهبردهای مختلف فرمولاسیون از افزودن مستقیم ترکیبات فعال تا استفاده از حامل ها و طراحی ماتریس های کامپوزیتی نه تنها از نظر پایداری عملکرد بلکه با تاکید بر شرایط فرآیندی، پیچیدگی تولید و بهره وری انرژی مورد مقایسه قرار می گیرند. جمع بندی شواهد نشان می دهد که دستیابی به پوشش های آنتی اکسیدانی پایدار مبتنی بر WPI/WPC و آمارانت، مستلزم رویکردی یکپارچه است که در آن تثبیت مهندسی ماتریس، انتخاب هدفمند ترکیبات فعال، مدیریت برهم کنش های مولکولی و توجه همزمان به بهینه سازی فرآیند و مصرف انرژی لحاظ شود. چنین نگاهی می تواند مسیر انتقال دستاوردهای آزمایشگاهی به کاربرد عملی پوشش های فعال در مقیاس صنعتی را هموارتر سازد.

کلیدواژه ها:

پوشش ، خوراکی ، پروتئین ، آب پنیر ، آمارانت ، آنتی اکسیدان ، بهینه سازی فرآیند ، بهره وری انرژی