نانوساختارهای نشاسته و کاربرد آن ها در صنایع غذایی

امروزه با توجه به گسترش مخاطرات غذایی، علاقه به تولید مواد غذایی بدون افزودنی های مصنوعی و با استفاده از انواعمختلفی از مواد مغذی و دارویی مانند کاروتنوئید ها، ترکیبات فنولیک، آنتی اکسیدان، ترکیبات ضدمیکروبی، ویتامین، مواد معدنی و اسیدهای چرب غیراشباع، افزایش پیدا کرده است. این ترکیبات مشکلاتی از جمله حلالیت ناچیز، زیستدستیابی کم، رهایش سریع و حساسیت شدید به شرایط محیطی را دارند. به دلیل ویژگی های منحصر به فرد نانوساختارها(نسبت سطح به حجم زیاد، ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی)، امروزه نانوساختارهای زیستی گسترش زیادیپیدا کرده اند.این ساختارها باعث افزایش زیست دستیابی، کیفیت، پایداری و حلالیت ترکیبات ناپایدار می شوند و میتوانند رهایش مواد را در ارگان های بدن کنترل کنند. نانوانکپسوله کردن ترکیبات زیست فعال به وسیله ی حامل های نانومی تواند از این ترکیبات در شرایط نامناسب محیطی محافظت کند و ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و عملکردی آنها راارتقا دهد. انتخاب حامل مناسب برای ترکیبات زیست فعال یکی از مسائل مهم است. اکثر زیست پلیمرها مانند پروتئین، کربوهیدرات یا لیپیدها می توانند به عنوان حامل باشند. از نقطه نظر ایمنی و سلامت نشاسته ترکیب زیست تخریب پذیریمی باشد که به عنوان ماده ی GRAS معرفی شده است. نشاسته به دلیل ویژگی های فیزیکوشیمیایی می تواند به عنوانحامل عملکرد فوق العاده ای داشته باشد ودر دسترس بودن و جنبه های اقتصادی دلیل اصلی کاربرد این ترکیب به عنوانحامل نانو می باشد. نانوساختارهای نشاسته شامل نانوذرات، نانوکریستال، نانوفیبر و ساختارهای نانوهلیکس آمیلوز میباشند. روش ها و تکنیک های مختلفی برای تولید نانوذرات گسترش پیدا کرده که شامل هیدرولیز اسیدی، روش هایفیزیکی و آنزیمی می شود. نانوذرات نشاسته حدود مختلفی از مقیاس های کریستال و آمورف را شامل می شود و به تمامیساختارها در مقیاس نانو با شکل های کروی، بیضی، استوانه ای به دست آمده از گرانول های نشاسته گفته می شود.نانوکریستال های نشاسته به طور خاص برای ساختارهای کریستالی در مقیاس نانو استفاده می شوند. نانوالیاف تولید شده ازمنابع مختلف نشاسته به دلیل سطح فوق العاده زیاد می توانند به طور موثری برای محافظت از ترکیبات زیست فعال وسیستم های تحویل دارو استفاده شوند. مولکول آمیلوز ساختار هلیکس و حفرهی هیدروفوب دارد. گروه های هیدروفوب ترکیبات زیست فعال می توانند با حفره ی هیدروفوب آمیلوز پیوند لیگاند تشکیل دهند و ساختارهای کریستالی با پایداریحرارتی بالا ایجاد کنند. طبق گزارشات نانوالیاف های نشاسته بیشترین بازده انکپسولاسیون را دارند و به دلیل تخلخل بالامی توانند رهایش ترکیبات را کنترل کنند. نانوذرات و نانوکریستال ها انواع فراوان نانوساختارها هستند که با هیدرولیزنشاسته تولید می شوند. V-amylose تنها نانوساختار ی است که به وسیله ی حفره ی میانی خود به صورت مستقیمترکیبات زیست فعال را انکپسوله می کند. اما به دلیل قیمت بالای آمیلوز و هدر رفت مقدار زیادی نشاسته تولید انبوه ایننانوساختار محدود شده است.

کلیدواژه ها:

نانوذرات ، نانوکریستال ، نانوفیبر ، نانوهلیکس آمیلوز