Diseño de un formulado microencapsulado con potencial propiedad nutracéutica, a partir de un extracto optimizado de Vernonanthura patens, Ilex guayusa y residuos de Theobroma cacao con distintos materiales de pared
Date
2023-05-12
Authors
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
Chlorogenic acids have favorable properties for human health and can be found in high
amounts in the plant extract of Vernonanthura patens, Ilex guayusa and residues of
Theobroma cacao; however, due to its vulnerability to variable environmental conditions, a
protection mechanism is required that allows the effective delivery of its functionality. The
objective of this work was to design a microencapsulated formulation by spray drying an
extract of V. patens, I. guayusa and T. cacao residues with different wall materials, evaluate
its efficiency and the bioaccessibility of specific phenolic compounds during gastrointestinal
digestion (GID). The concentrated plant extract at 20 % and 40 % load was microencapsulated
with maltodextrin (MD), mixtures of maltodextrin with gum arabic (MD-GA) and maltodextrin
with pectin (MD-P). The results indicated the formulation that presented the most outstanding
characteristics was MD-GA 1.5:1(p/p) loaded at 20%, which appeared as microparticles with
moderate fluidity and intermediate cohesiveness and reached 61.8 ± 4.5% yield, 91.1 ± 8.3 %
efficiency, with TPC of 13.5 ± 5.2 mg EAG/g, TFC of 25.8 ± 0.1 mgEQ/g and for DPPH 50.4 ±
1.4 µmolET/g. SEM, DSC and FTIR showed microcapsules with irregular morphology with a
rough and seamless surface, which were more thermally stable and formed inclusion
complexes. Furthermore, during simulated GID the greatest bioaccessibility occurred in the
gastric mucosa, showing the feasibility to prepare a microencapsulated nutraceutical product
on a larger scale.
Resumen
Los ácidos clorogénicos poseen propiedades favorables para la salud humana y pueden ser
encontrados en altas cantidades en el extracto vegetal de Vernonanthura patens, Ilex
guayusa y residuos de Theobroma cacao; sin embargo, por su vulnerabilidad a condiciones
ambientales variables, se requiere un mecanismo de protección que permita la entrega
efectiva de su funcionalidad. El objetivo de este trabajo fue diseñar un formulado
microencapsulado mediante secado por aspersión de un extracto de V. patens, I. guayusa y
residuos de T. cacao con distintos materiales pared, evaluar su eficiencia y la bioaccesibilidad
de los compuestos fenólicos específicos durante la digestión gastrointestinal (DGI). El
extracto vegetal concentrado al 20 % y 40 % de carga fue microencapsulado con
maltodextrina (MD), mezclas de maltodextrina con goma arábiga (MD-GA) y maltodextrina
con pectina (MD-P). Los resultados señalaron que el formulado que presentó las
características más destacadas fue MD-GA 1.5:1(p/p) cargadas al 20%, que se presentaron
como micropartículas con fluidez moderada y cohesividad intermedia y alcanzaron 61.8 ± 4.5
% de rendimiento, 91.1 ± 8.3 % de eficiencia, con CPT de 13.5 ± 5.2 mg EAG / g, CFT de
25.8 ± 0.1 mgEQ / g y para DPPH 50.4 ± 1.4 µmolET/g. SEM, DSC y FTIR mostraron
microcápsulas con morfología irregular con superficie rugosa y sin fisuras, que fueron
térmicamente más estables y formaron complejos de inclusión. Además, durante la DGI
simulada la mayor bioaccesibilidad se produjo en la mucosa gástrica, mostrando la viabilidad
para preparar un producto nutracéutico microencapsulado a mayor escala.
Keywords
Ingeniería Química, Microencapsulación, Secado por aspersión, Ácidos clorogénicos, Material para paredes
Citation
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Código de tesis
TM4;2069