تهیه و مشخصه‌یابی کمپلکس زئین-کاپا کاراگینان برای انکپسولاسیون زعفران و مطالعه رهایش کنترل شده در شرایط آزمایشگاهی

ترکیب زیست‌فعال کروسین در زعفران از نظر شیمیایی ناپایدار است و مستعد تخریب محیطی می‌باشد. یک سیستم انکپسولاسیون برای بهبود پایداری، فراهمی زیستی و اثرات درمانی آن مورد نیاز است. روش‌های فعلی اغلب با مشکلاتی مانند رهایش سریع، پایداری ضعیف و بازده انکپسولاسیون پایین مواجه هستند. این مطالعه یک رویکرد جدید برای انکپسولاسیون عصاره زعفران با استفاده از روش کواکرواسیون کمپلکس، با استفاده از زئین و کاپا کاراگینان (KCG) به عنوان ماده پوسته ارائه می‌دهد. نتایج اندازه‌گیری پتانسیل زئین و کدورت نشان داد که pH 3.0 و نسبت زئین به KCG 1:4:1 شرایط بهینه برای تشکیل کواکروات کمپلکس زئین-KCG هستند. بازده انکپسولاسیون (EE) عصاره زعفران خشک‌شده انجمادی (FSE) تحت این شرایط افزایش یافت و مشخص شد که EE به نسبت بین هسته (FSE) و پوسته (کواکروات‌های زئین-KCG) بستگی دارد. بالاترین بازده انکپسولاسیون، 71.53 ± 2.76٪، در نسبت هسته به پوسته 1:2 به دست آمد. اندازه میکروکپسول‌ها پس از اتصال عرضی با اسید تانیک (TA) از 1.25 میکرومتر به 2.82 میکرومتر افزایش یافت. خواص حرارتی میکروکپسول‌ها با اتصال عرضی با TA بهبود یافت و تجزیه و تحلیل FTIR شواهد بیشتری از برهمکنش‌های الکترواستاتیک بین زئین و KCG و تشکیل پیوند هیدروژنی بین FSE و پوسته ارائه می‌دهد. علاوه بر این، میکروکپسول‌ها (اتصال عرضی نشده و اتصال عرضی شده) در شرایط اسیدی پایدار باقی ماندند و رهایش آهسته در سیستم گوارشی را نشان دادند.

The bioactive compound crocin in saffron is chemically unstable and prone to environmental degradation. An encapsulation system is required to improve its stability, bioavailability, and therapeutic effects. Current methods are often challenged with problems such as rapid release, poor stability, and low encapsulation efficiency. This study provides a new approach for encapsulating saffron extract using complex coacervation method, using zein and kappa carrageenan (KCG) as shell material. The zein potential and turbidity measurement results indicated that a pH of 3.0 and a zein-KCG ratio of 1:4:1 were the optimum conditions for zein-KCG complex coacervate formation. The encapsulation efficiency (EE) of freeze-dried saffron extract (FSE) increased under these conditions, and it was found that the EE depended on the ratio between the core (FSE) and the shell (zein-KCG coacervates). The highest encapsulation efficiency, 71.53 ± 2.76%, was obtained at a core-to-shell ratio of 1:2. The size of microcapsules increased from 1.25 µm to 2.82 µm after crosslinking with tamic acid (TA). The thermal properties of the microcapsules improved with crosslinking with TA, and FTIR analysis provides further evidence of electrostatic interactions between zein and KCG and hydrogen bond formation between FSE and the shell. Additionally, the microcapsules (non-cross-linked and cross-linked) remained stable in acidic conditions and demonstrated slow release in the gastrointestinal system.