Νανοσωματίδια με την τεχνολογία ηλεκτρονηματοποίησης ως φορείς για την ενθυλάκωση χρωστικών χυμού φραγκόσυκου

Abstract

Η υψηλή διατροφική αξία του φραγκόσυκου (Opuntia ficus-indica) τα τελευταία χρόνια έχει προσελκύσει το ερευνητικό ενδιαφέρον. Οι περισσότερες μελέτες επικεντρώνονται στον καρπό ενώ υπάρχουν ενδείξεις για πλήρη εκμετάλλευση του φυτού. Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής μελέτης ήταν η διερεύνηση της δημιουργίας νανοσωματιδίων μέσω της μεθόδου ηλεκτρονηματοποίησης για την αποτελεσματική ενθυλάκωση χρωστικών χυμού φραγκόσυκου έτσι ώστε να παραχθούν αφυδατωμένα προϊόντα με αποδεκτά χαρακτηριστικά ώστε να διατηρούνται για μεγαλύτερο διάστημα και στη συνέχεια να χρησιμοποιούνται για πιθανή ενσωμάτωση σε άλλα τρόφιμα, όπως δημητριακά. Στόχος είναι η εύρεση τρόπων αξιοποίησης του φυτού αυτού, το οποίο μπορεί να αναπτυχθεί σε πληθώρα διαφορετικών συνθηκών, και μάλιστα σε ξηρές περιοχές, όπως είναι το μεγαλύτερο μέρος της Ελλάδας. Αρχικά, παρασκευάστηκαν 8 διαλύματα Fibersol-2/χυμου με διαφορετικές συγκεντρώσεις και ποσοστό αραίωσης με σκοπό να επιλεγεί ο καλύτερος συνδυασμός για την διαδικασία του ηλεκτροψεκασμού. Στα άλευρα που προέκυψαν από κάθε διάλυμα μετά τον ηλεκτροψεκασμό τους, προσδιορίστηκαν η σύσταση, το χρώμα, η υγρασία, η ενεργότητα νερού και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά τους. Από τα οχτώ διαλύματα που δοκιμάστηκαν μόλις στα τέσσερα από αυτά η διαδικασία του ηλεκτροψεκασμού πραγματοποιήθηκε με επιτυχία και παράχθηκε ένα ασφαλές μικροβιακά προϊόν υψηλής περιεκτικότητας σε φυτικές ίνες που έχει διατηρήσει το χρώμα του. Η ξήρανση του καρπού έγινε με την προσθήκη Fibersol-2 σε συγκεντρώσεις από 25% έως 45%. Τα προϊόντα ηλεκτροψεκασμού του καρπού παρουσιάζουν καλή σωματιδιακή σφαιρική δομή σε κλίμακα νανομέτρων με αρκετά χαμηλή υγρασία και ενεργότητα νερού καθώς και διατήρηση της χρωστικής τους

In recent years the high nutritional value of Opuntia ficus-indica has attracted research interest. Most studies concentrate on the fruit while there are indications of exploitation of the whole plant too. The aim of this post-graduate study was to investigate the creation of nanoparticles via the electrospinning method to effectively encapsulate prickly pear juice pigments so as to produce dehydrated products with acceptable characteristics to be maintained for a longer time and then used for possible incorporation in other foods such as cereals. Initially, 8 solutions of Fibersol-2 / juice were prepared with different concentrations and dilution rate in order to select the best combination for the electrospray process. The composition, color, moisture, water activity and other physical characteristics were determined in the flours obtained from each solution after electrospray. Of the eight solutions tested in just four of these, the electrospray process was successfully performed and a safe, high-fiber-retaining color fiber microbial product was produced. The fruit was dried by adding Fibersol-2 at concentrations of 25% to 45%. Electrospray products of the fruit exhibit a good particle spherical structure in nanometer scale with relatively low moisture and water activity as well as preservation of their dye.