Aplicación de emulsiones multicapa para la encapsulación de aceites con alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados

Abstract

Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) are essential nutrients that have been related with prevention of cardiovascular disease and must be incorporated in the human diet. However, as they are sensitive to lipid oxidation, controlled delivery systems need to be designed to protect and incorporate them into food matrices. The aim of this work was to study flaxseed oil microencapsulation process by designing O/W multilayer emulsions using a whey protein isolate (WPI) and sodium alginate (SA) to create self-assembled interfacial layers around lipid droplets by electrostatic deposition. First, interaction behavior between WPI and SA in aqueous phase was studied. Soluble complexes formation, which was influenced by WPI:SA ratio, was observed at pH values between 3,3 – 4,5. Secondly, interaction behavior between WPI and SA at the interface of multilayer emulsions was assessed at different pH, WPI and SA concentrations. Once the conditions that produced the most stable emulsions were chosen, maltodextrin (MD) was added to the systems and stability of emulsions during freeze storage (-18°C and -80°C) was studied. MD greatly improved emulsion stability after freeze-thawing acting as a cryoprotectant. Finally, emulsions were freeze-dried and powdered microcapsules were obtained. Oxidative stability of flaxseed oil was examined by measuring peroxide values (PV) and thiobarbituric reactive substances (TBARS) of microcapsules through long-term storage. Although encapsulation efficiencies above 90% were obtained, mechanical and ultrasonic stirring contributed significantly to oxidation of the oil while preparing emulsions.

Los ácidos grasos poliinsaturados son nutrientes esenciales que deben incorporarse con la dieta y reducen el riesgo cardiovascular. Sin embargo, son sensibles a la oxidación y deben diseñarse sistemas de recubrimiento para protegerlos e incorporarlos a alimentos. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el proceso microencapsulación de aceite lino por emulsiones multicapa O/W formando un film interfacial promovido por interacciones electrostáticas entre un aislado de proteínas del lactosuero (WPI) y alginato de sodio (AS). En primer lugar, se estudió el comportamiento de interacción entre el WPI y el AS en fase acuosa. A valores de pH entre 3.3 - 4.5 se formaron complejos solubles, y esto dependió de la relación WPI:AS. Luego, se estudió el efecto de la concentración de WPI, AS y del pH sobre el comportamiento de interacción de los biopolímeros en la interfase de emulsiones multicapa y se eligieron las condiciones que producían las emulsiones más estables. Seguidamente, se adicionó maltodextrina (MD) y se evaluó la estabilidad de las emulsiones frente al congelamiento (-18°C, -80°C). La MD ejerció un efecto crioprotector y mejoró la estabilidad de los sistemas. Finalmente, se obtuvieron las microcápsulas por liofilización de las emulsiones, y se evaluó su estabilidad oxidativa en el tiempo a través del índice de peróxidos (IP) y del índice de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS). Si bien se lograron eficiencias de encapsulación superiores al 90%, se vio que el proceso de obtención de las emulsiones incrementó significativamente los niveles de peróxidos y radicales libres en el aceite.