غنی‌سازی شکلات تلخ با عصاره زعفران و کافئین کپسوله شده مشترک

این مطالعه به بررسی کپسوله‌سازی مشترک کافئین (CAF) و عصاره زعفران (SE) با استفاده از کواسرواسیون کمپلکس و به دنبال آن خشک کردن پاششی برای غنی‌سازی شکلات تلخ می‌پردازد. فرآیند خشک کردن پاششی با استفاده از روشولوژی سطح پاسخ (RSM) بهینه‌سازی شد، با نسبت اینولین (IN) به مالتودکسترین (MD) (0:1, 0.5:1, 1:1) و دمای هوای ورودی (IAT; 140, 155, 170 °C) به عنوان متغیرهای مستقل. بالاترین بازده کپسوله‌سازی (CAF: 91.8 %; SE: 81.9 %) در نسبت IN:MD برابر با 0.5:1 و IAT برابر با 155 درجه سانتی‌گراد به دست آمد. طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) کپسوله‌سازی موفقیت‌آمیز مشترک را از طریق برهمکنش‌های فیزیکی تأیید کرد، که پایداری SE را افزایش داده و تخریب در طول فرآوری شکلات را از 38.7 % (SE آزاد) به 13.7 % (SE کپسوله‌شده مشترک) کاهش داد. مطالعات رهایش در شرایط آزمایشگاهی، تحویل مشترک کنترل‌شده را نشان داد، با رهایش متوسط 91 % در مایع شبیه‌سازی شده روده. غنی‌سازی با پودر کپسوله‌شده مشترک تأثیر حداقلی بر خواص فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی و حسی شکلات داشت، بدون تغییرات قابل توجه در تنش تسلیم کاسون (6.40 پاسکال)، ویسکوزیته (2.45 پاسکال-ثانیه) یا بافت. ارزیابی حسی، پذیرش قابل قبول مصرف‌کننده را تأیید کرد، اگرچه افزایش جزئی در زبری به دلیل پراکندگی ذرات ریز مشاهده شد. این تحقیق، کپسوله‌سازی مشترک را به عنوان یک استراتژی امیدوارکننده برای ادغام ترکیبات زیست فعال در غذاهای عملکردی، بهبود پایداری، فراهمی زیستی و پذیرش مصرف‌کننده، در حالی که با اصول طب سنتی ایرانی همسو است، برجسته می‌کند.

This study investigates the co-encapsulation of caffeine (CAF) and saffron extract (SE) using complex coacervation followed by spray drying for the fortification of dark chocolate. The spray drying process was optimized using response surface methodology (RSM), with the inulin (IN) to maltodextrin (MD) ratio (0:1, 0.5:1, 1:1) and inlet air temperature (IAT; 140, 155, 170 °C) as independent variables. The highest encapsulation efficiencies (CAF: 91.8 %; SE: 81.9 %) were achieved at an IN:MD ratio of 0.5:1 and an IAT of 155 °C. Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed successful co-encapsulation through physical interactions, enhancing SE stability and reducing degradation during chocolate processing, from 38.7 % (free SE) to 13.7 % (co-encapsulated SE). In vitro release studies demonstrated controlled co-delivery, with an average release of 91 % in simulated intestinal fluid. Fortification with the co-encapsulated powder had minimal impact on the physico-chemical, rheological, and sensory properties of chocolate, with no significant changes in Casson yield stress (6.40 Pa), viscosity (2.45 Pa-s), or texture. Sensory evaluation confirmed acceptable consumer perception, although a slight increase in grittiness was noted due to microparticle dispersion. This research highlights co-encapsulation as a promising strategy for integrating bioactive compounds into functional foods, improving stability, bioavailability, and consumer acceptance, while aligning with the principles of Iranian Traditional Medicine.