Estudio de las características fisicoquímicas, reológicas y microencapsulantes de Goma Brea. Evaluación de distintos tratamientos para mejorar sus propiedades

Abstract

Hydrocolloids of different origins have wide application in different industries. Among them, gum Arabic (GA) leads the world market for gums used in microencapsulation. However, their periodic scarcity and costs, drive the search for alternative compounds. Brea gum (BG) is an exudate of Cercidium praecox tree similar to GA in composition and properties, and of national production. In this context, the objective of the thesis was to study the physicochemical, rheological and functional characteristics of BG, and the effect of different treatments on its emulsifying and encapsulating properties. The physicochemical characterization of BG presented 82.60% w/w of polysaccharides and 7.52% w/w of proteins. Three main fractions were determined: a polysaccharide of 2.79 x 103 kDa, majority; a protein-polysaccharide complex of 1.92 x 105 kDa and a protein fraction of 6 to 66 kDa. The aqueous solutions presented a pseudoplastic behavior at low deformation rates and Newtonian fluid at higher speeds. The emulsifying capacity was evaluated with 10 and 20% w/w solutions, obtaining small droplets (500-600 nm) and high stability. Corn oil and limonene were microencapsulated by spray drying. At higher concentrations of BG, higher corn oil encapsulation efficiency and greater retention and protection from oxidation of limonene were obtained. Finally, physical methods for BG modification were evaluated, among which the thermal treatment achieved remarkable improvements in the emulsifying and encapsulating properties.

Los hidrocoloides de diferentes orígenes tienen una amplia aplicación en distintas industrias. Entre ellos, la goma Arábiga (GA) lidera el mercado mundial de gomas utilizadas en microencapsulación. Sin embargo, su escasez periódica y costos, impulsan la búsqueda de compuestos alternativos. La goma Brea (GB) es un exudado de la especie arbórea Cercidium praecox similar a la GA en composición y propiedades, y de producción nacional. En este contexto, el objetivo de la tesis fue estudiar las características fisicoquímicas, reológicas y funcionales de la GB, y el efecto de distintos tratamientos sobre sus propiedades emulsionantes y encapsulantes. La caracterización fisicoquímica de la GB presentó un 82,60% p/p de polisacáridos y 7,52% p/p de proteínas. Se determinaron tres fracciones principales: un polisacárido de 2,79 x 103 kDa, mayoritario; un complejo de proteína-polisacárido de 1,92 x 105 kDa y una fracción de proteínas de 6 a 66 kDa. Las soluciones acuosas presentaron un comportamiento pseudoplástico a bajas velocidades de deformación y de fluido Newtoniano a mayores velocidades. Evaluada la capacidad emulsionante con soluciones del 10 y 20% p/p se obtuvieron gotas de tamaño pequeño (500-600 nm) y alta estabilidad. Se microencapsuló aceite de maíz y limoneno por secado por aspersión. A mayores concentraciones de GB, se obtuvo mayor eficiencia de encapsulación de aceite de maíz y mayor retención y protección a la oxidación de limoneno. Finalmente, se evaluaron métodos físicos para la modificación de la GB, destacándose el tratamiento térmico que logró mejorar notablemente las propiedades de emulsionantes y encapsulantes.