توانایی پروتئین شیر، آلفا لاکتالبومین، در خودآرایی و تبدیل شدن به نانولوله، صنعت مواد غذایی را با یک ماده جدید و مهم برای ژله و کپسوله کردن روبرو کرده است.
ساخت نانولوله‌ها از پروتئین موجود در شیر
توانایی پروتئین شیر، آلفا لاکتالبومین، در خودآرایی و تبدیل به نانولوله، صنعت مواد غذایی را با یک ماده جدید و مهم برای ژله و کپسوله کردن روبه‌رو کرده است. در حالی که این پروتئین تاکنون از سوی شرکت دانمارکی Arla، تولید کننده اول آلفالاکتالبومین، به عنوان یک جزء در فرمولاسیون مواد غذایی کودکان به‌کار برده شده است، قابلیت نانولوله شدن آن، باعث شده تا دریچه‌ای نو به کاربردهای دیگر این پروتئین باز شود. تولیدکنندگان مواد غذایی به طور فزاینده‌ای به سمت فناوری‌های کپسوله کردن گرایش پیدا می‌کنند تا از این طریق به تغییرات مورد نیاز رسیده، ارزش محصولات خود را افزایش دهند. در حالی که بیشتر نگاه‌ها به سمت میکروکپسوله کردن دوخته شده است، J. Graveland-Bikker، از مرکز تحقیقات صنایع غذایی NIZO ، معتقد است خواص ویژه آلفا- لاکتالبومین موجود در پروتئین شیر، در نانوکپسوله کردن نقش کلیدی دارد. تحت شرایط مناسب، آلفا لاکتالبومین به وسیله آنزیم پروتئاز آزاد شده از باسیل licheneiformls، می‌تواند به‌صورت جزئی هیدرولیز شود. با قرار دادن این پروتئین هیدرولیز شده در معرض یون‌های کلسیم تشکیل نانولوله‌های خطی امکان‌پذیر می‌گردد. این نانولوله‌ها که گفته میشود تنها نانولوله‌های پروتئینی غذایی هستند پایداری خوبی دارند و در شرایط پاستوریزه شدن هم مقاومت می‌کنند (۷۲ درجه سانتی‌گراد در ۴۰ ثانیه) و هم تصفیه‌سازی سرد و خشک را تحمل می‌کنند. Bikker گفت:”ویژگی خاص نانولوله‌های آلفالاکتالبومین حفره‌های آنهاست، زیرا این حفره‌ها، آنها را قادر می‌سازد تا به عنوان یک حامل عمل کرده، مولکول موادی مانند ویتامین‌ها و آنزیم‌ها را با خود کپسوله و از آنها محافظت می‌کند”. پروفسور de kruif، از دیگر محققان این گروه، گفت: کاربرد بسیار جالب نانولوله‌ها، استفاده از آنها به عنوان حامل دارو و کپسوله‌کنندگی آن است. اندازه حفره لوله در حدود ۷/۸ نانومتر بوده، در نتیجه مولکول‌ها وارد آن می‌شوند، سپس انتهای آن مسدود میشود. نانولوله‌های آلفا لاکتالبومین، با دهانه‌ای به قطر هشت نانومتر می‌توانند به دو صورت انتها بسته و باز تشکیل شوند. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد کپسول‌های لیپیدی می‌توانند مانند لوله‌ها به کار برده شوند. خود پروتئین در صورت غنی‌سازی با یون کلسیم ارزش غذایی بالایی پیدا می‌کند و یک منبع غنی آمینواسید میشود. آمینواسید L- tryptophan. به مقدار زیادی در صنعت تولید غذایی حیوانات استفاده میشود و در عین حال از آن در مصارف غذایی برای انسان مانند غذاهای تقویتی پزشکی و مکمل‌های غذایی نیز استفاده میشود. خواص نانولوله‌ها تنها به کپسوله کردن محدود نمی‌شود، این مواد پتانسیل بالایی در افزایش ویسکوزیته و ژله‌ای کردن دارند. دانسیته و خطی شدن بالای آلفالاکتالبومین می‌تواند باعث ایجاد صنعت تغلیظ‌کنندگی متناوب گردد. این ماده قادر است ژله‌ای شود و با تغییر pH به حالت اسیدی، پیوند‌ها شکسته شده، به حالت اول باز می‌گردد. نکته جالب توجه دیگر، شفاف بودن ژل تشکیل شده است که می‌تواند توجه ویژه‌ای را در کاربردهای صنعت غذا به خود معطوف کند. پروفسور de kvulf گفت: “ما قصد داریم یک تغلیظ‌کننده لبنی را با ساختار و ترکیب نانولوله‌ها و با شفافیت ژل‌ها بسازیم. این ماده هم‌اکنون هیچ‌گونه کاربردی در بازار ندارد ولی توجه صنعت مواد غذایی را به خود جلب کرده است”.
