میکروکپسولاسیون

ریزپوشانی با خشک کن پاششی فرایند تجاری ساده، پیوسته و کم هزینه ای است که به طور گسترده ای در مورد مواد حساس به حرارت همچون اسانس ها، طعم ها و مواد دارویی به کار می رود. بیش از 90% طعم های پوشینه دار شده با این روش تهیه می شود. در مقاله حاضر سعی بر ان است که این تکنیک معرفی گردد.

 متخصصان رهایش یا آزادسازی کنترل شده را اصطلاح سرعت رهایش مواد فعال تعریف می کنند. چنین اصلاحی را می توان با استفاده از مواد با خصوصیات تراوایی خاص جهت تغییر رهایش مواد فعال و ایجاد فواید عملکردی و حسی فراهم آورد.
برای مثال افزودن مقادیر کم مواد مغذی به سیستم غذایی خصوصیات عملکردی و حسی آن را تحت تاثیر قرار نمی دهد و افزودن آن باعث ناپایداری و کاهش مطبوعیت آن می شود. از این نوع مواد مغذی می توان به غنی سازی با کلسیم، ویتامین، اسیدهای چرب غیر اشباع اشاره کرد که به ترتیب باعث ایجاد حالت شنی، مزه دارویی و مزه تندی می شود. برای غلبه بر چنین مشکلاتی سیستم های رهایش هوشمند مدون شده است(1).
دو نوع مهم رهایش، رهایش تاخیری و رهایش ثابت است.
رهایش ثابت، مکانیسمی است که برای ثابت نگه داشتن غلظت ماده فعال در محل نهایی اش طراحی شده است. مثل رهایش شیرین کننده های پوشش دار در آدامس.
رهایش تاخیری مکانیسمی است که رهایش مواد فعال از یک فاز تاخیری محدود تا وقتی یا جایی که رهایش مطلوب است به تاخیر انداخته می شود. مانند ریزپوشانی باکتری های پروبیوتیک در برابر اسید معده و رهایش در روده .

میکرو انکپسولاسیون
رایج ترین روش آزادسازی کنترل شده در صنعت غذا میکروانکپسولاسیون یا ریزپوشانی است. ریزپوشانی به عنوان تکنیک بسته بندی مواد جامد، مایع یا گاز در کپسول های ریز تعریف می شود که می تواند تحت شرایط خاص با یک سرعت کنترل شده محتوای شان را آزاد کند.
در سیستم های غذایی دامنه وسیعی از مواد هسته ای ( انکپسولانت)، مواد تشکیل دهنده دیواره( مواد انکپسوله کننده) و تکنولوژی های مرتبط وجود دارد که امکان تولید ریزکپسول های با اندازه ها و اشکال و خصوصیات مورفولوژیکی مختلف را امکان پذیر می سازد(2).

مواد تشکیل دهنده دیواره:
1-واکس ها و چربی ها مانند واکس زنبور عسل، واکس کارنوبا، گلیسرول دی استئارات، چربی های طبیعی و اصلاح شده.
2-کربوهیدرات ها مانند نشاسته ، مالتودکسترین، کیتوزان، ساکارز، گلوکز، اتیل استر، استات سلولز، الژینات، کاراگینان.
3-پروتئین ها مانند ژلاتین، پروتئین آب پنیر، زئین، پروتئین سویا، گلوتن.
4-پلیمرهایی که در صنعت غذا پذیرفته شده اند مانند پلی پروپیلن، پلی وینیل استات، پلی استیرن، پلی بوتادین.
کربوهیدرات ها به دلیل دارا بودن خصوصیات فیزیکو شیمیایی مطلوبی چون حلالیت و ذوب شدن، اندازه های مختلف، قیمت پایین بهترین انتخاب جهت کاربردهای ریزپوشانی هستند. همچنین جزء اصلی بسیاری از سیستم های غذایی را تشکیل می دهند
به طور مثال صمغ عربی دارای قدرت امولسیون کنندگی بسیار خوبی است و باعث حفظ بهتر طعم ها می شود اما در برابر اکسیداسیون ضعیف است. مالتو دکسترین و شربت گلوکز جامد دارای مقاومت بالایی در برابر اکسیداسیون هستند اما نمی توانند به خوبی از مواد فرار حفاظت کنند.

مواد تشکیل دهنده هسته
موادی که به عنوان هسته یا قسمت داخلی در ریز پوشانی محافظت می شوند، می توانند در فرم جامد، مایع یا گاز باشند که اغلب به شکل محلول دیسپرسیون و یا امولسیون هستند . از جمله موادی که ریزپوشانی می شوند می توان به موارد زیر اشاره کرد: مواد ضد میکروبی، ویتامین ها، مواد معدنی، آنتی اکسیدان ها، رنگ ها، بافرها، شیرین کننده ها، موادمغذی، آنزیم ها، اسیدها، مخمرها.

مورفولوژی میکروکپسول ها
بستگی به مواد هسته و پوسته دارد که می تواند دارای اشکال منظم یا غیر منظم باشد.
در یک تقسیم بندی به سه دسته تک هسته ای، چند هسته ای و نوع ماتریکس طبقه بندی می شوند. میکروکپسول های تک هسته ای دارای پوسته ای در اطراف هسته می باشندف در حال که چند هسته ای ها دارای تعداد زیادی هسته در داخا پوسته می باشند.

در نوع ماتریکس مواد هسته در داخل مواد پوسته به طور یکنواختی پخش شده اند. در تقسیم بندی دیگر، میکرو کپسول ها می توانند تک هسته ای با چندین پوسته، تک هسته ای با شکل غیر منظم و یا دسته ای از مواد مختلف در یک پوسته باشد(3).

مزایای ریزپوشانی
از مزایای این تکنیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:
حفاظت موادحساس و ناپایدار در برابر شرایط محیطی و جلوگیری از فراریت طی دوران انبارداری، بهتر شدن قابلیت فرایند( بهبود حلالیت، جریان پذیری، پخش پذیری)، مقاومت در برابر واکنش های مخرب همچون اکسیداسیون، دهیدراسیون، بررسی آسان و بدون خطر مواد سمی، حفاظت طعم یا مزه، تثبیت آنزیم و میکرو ارگانیسم، رهایش کننترل شده و هدف دار داروها، جابه جایی مواد مایع به صورت جامد، کاربرد آسان و استحکام محصول در حین و بعد از تولید و ….