Microencapsulación de aceite de chía y aceite de ajonjolí empleando esporopolenina como agente encapsulante
Palabras clave:
Biopolímero, difusión efectiva aparente, eficiencia de encapsulamiento, encapsulación al vacío, Lycopodium clavatum L., perfiles de liberaciónResumen
El objetivo de este trabajo fue evaluar a la esporopolenina derivada de Lycopodium clavatum L. como agente encapsulante estudiando las propiedades encapsulantes y las tasas de liberación del aceite de chía y aceite de ajonjolí. Se formularon cuatro tipos de encapsulados empleando el proceso de microencapsulación al vacío con una relación peso de material encapsulado a agente encapsulante 1:3 para incorporar los aceites utilizando el biopolímero sin purificar y purificado. Las micrografías de todos los sistemas encapsulantes mostraron estructuras de sólidos en forma semiesférica de tamaño uniforme (~20 µm) con cavidades en forma de nanocanales. La esporopolenina purificada presentó mayor porcentaje de encapsulamiento para el aceite de chía (42.3%) y aceite de ajonjolí (29.1%) respecto a la esporopolenina sin purificar. Los perfiles de liberación de los aceites se ajustaron adecuadamente al modelo tipo ley de potencia, evidenciando que el mecanismo de liberación de los aceites se da por difusión efectiva aparente, cuyos valores de difusividad se encuentran en el orden de 2×10-14 m2 /s mostrando que el método de encapsulamiento y la estructura de la esporopolenina influyen de manera directa en este parámetro de transporte. Estos resultados muestran que la esporopolenina podría ser útil como agente encapsulante de compuestos bioactivos. Adicionalmente, se requieren estudios más robustos para demostrar su eficacia como agente encapsulante en otras tecnologías de encapsulación.
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Alpizar, E., Varela, V., Cruz, J., Carrillo, H., Álvarez, J. y Pérez, C. (2020). Microencapsulation of sesame seed oil by tamarind seed mucilage. International Journal of Biological Macromolecules, 145, 207–215. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.12.162
Barrier, S., Diego, A., Thomasson, M., Madden, L., Pointon, J., Wadhawan, J., Beckett, S., Atkin, S. y Mackenzie, G. (2011). Viability of plant spore exine capsules for microencapsulation. Journal of Materials Chemistry, 21, 975-981. https://doi.org/10.1039/C0JM02246B
Barrier, S., Rigby, A., Diego, A., Thomasson, M., Mackenzie, G. y Atkin, S. (2010). Sporopollenin exines: a novel natural taste masking material. LWT - Food Science and Technology, 43, 73-76. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2009.07.001
Beirão da Costa, S., Duarte, C., Bourbon, A., Pinheiro, A., Serra, A., Martins M., Januário, M., Vicente, A., Delgadillo, I., Duarte, C. y Beirão da Costa, M. (2012). Effect of the matrix system in the delivery and in vitro bioactivity of microencapsulated oregano essential oil. Journal of
Food Engineering, 110, 190-199. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.05.043
Bordón, M., Alasino, N., Villanueva, A., Carrera, C., Pedroche, J., Millán, M., Ribotta, P. y Martínez, M. (2021). Scale-up and optimization of the spray drying conditions for the development of functional microparticles based on chia oil. Food and Bioproducts Processing, 130, 48–67. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2021.08.006
Corliss, M., Boka, C., Gillissen, J., Potroz, M., Jung, H., Tan, E., Mundargi, R. y Cho, N. (2018). Preserving the inflated structure of lyophilized sporopollenin exine capsules with polyethylene glycol osmolyte. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 61, 255–264. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2017.12.023
Cortés, S., Acuña, P., Rodríguez, M., Román, A., Varela, V. y Pérez C. (2019). Effect of chia mucilage addition on oxidation and release kinetics of lemon essential oil microencapsulated using mesquite gum – Chia mucilage mixtures. Food Research International, 116, 1010-1019. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.09.040
Diego, A., Cousson, P., Reynaud, E., Huang, Y., Lorch, M., Binks, B., Queneau, Y., Boa, A., Atkin, S., Beckett, S. y Mackenzie, G. (2012). Sequestration of edible oil from emulsions using new single and double layered microcapsules from plant spores. Journal of Materials Chemistry, 22, 9767–9773. https://doi.org/10.1039/C2JM00103A
Diego, A., Maillet, L., Banoub, J., Lorch, M., Rigby, A., Boa, A., Atkin, S. y Mackenzie, G. (2013). Protein free microcapsules obtained from plant spores as a model for drug delivery: ibuprofen encapsulation, release and taste masking. Journal of Materials Chemistry B, 1, 707–713. https://doi.org/10.1039/C2TB00228K
Dyab, A., Mohamed, M., Meligi, N. y Mohamed, S. (2018). Encapsulation of erythromycin and bacitracin antibiotics into natural sporopollenin microcapsules: antibacterial, cytotoxicity, in vitro and in vivo release studies for enhanced bioavailability. RSC Advances, 8, 33432-33444. https://doi.org/10.1039/C8RA05499A
Geranpour, M., Assadpour, E. y Jafari, S. (2020). Recent advances in the spray drying encapsulation of essential fatty acids and functional oils. Trends in food science and technology, 102, 71-90. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.05.028
Meligi, N., Dyab, A. y Paunov, V. (2021). Sustained in vitro and in vivo delivery of metformin from plant pollen-derived composite microcapsules. Pharmaceutics, 13, 1048. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13071048
Mohammed, A., Dyab, A., Taha, F. y El-Mageed, AI. (2021). Encapsulation of folic acid (vitamin B9) into sporopollenin microcapsules: physico-chemical characterisation, in vitro controlled release and photoprotection study. Materials Science and Engineering C, 128, 112271. https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112271
Mundargi, R., Tan, E., Seo, J. y Cho N. (2016). Encapsulation and controlled release formulations of 5-fluorouracil from natural Lycopodium clavatum spores. Journal of Industrial and Engineering Chemistry,89, 102-108. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2016.01.022
Qianyu, Y., Nicolas, G. y Cordelia S. (2018). Microencapsulation of active ingredients in functional foods: from research stage to commercial food products. Trends and Food Science and Technology, 78, 167-179. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2018.05.025
Thomasson, M., Diego, A., Barrier, S., Martin, J., Amedjou, E., Atkin, S., Queneau, Y., Boa, A. y Mackenzie, G. (2020). Sporopollenin exine capsules (SpECs) derived from Lycopodium clavatum provide practical antioxidant properties by retarding rancidification of an ω-3 oil.
Industrial Crops and Products, 154, 112714. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112714
Uddin, M., Liyanage, S., Abidi, N. y Gill H. (2018). Physical and biochemical characterization of chemically-treated pollen shells for potential use in oral delivery of therapeutics. Journal of Pharmaceutical Sciences, 107, 3047-3059. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2018.07.028
Us, U., Julio, L., Segura, M., Ixtaina, V. y Tomás, M. (2018). Development and characterization of spray-dried chia oil microcapsules using by-products from chia as wall material. Powder Technology, 334,1–8. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.04.060
Velázquez, S., Alpizar, E., Cruz, J., Barrera, J., Rodríguez, M. y Pérez, C. (2020). Ionic gelation encapsulation of sesame oil with sodium alginate-nopal mucilage blends: Encapsulation efficiency and oxidative stability. Revista Mexicana de Ingeniería Química, 19(1), 349-362. https://doi.org/10.24275/rmiq/Alim1642
Wen-ting, Y., Xue-ting, M., Shi-jia, L., Xue-de, W., Hua-min, L. y Rui, S. (2021). Comparison of key aroma-active compounds between roasted and cold-pressed sesame oils. Food Research International, 150, Part A, 110794. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110794
Zhilei, Z., Xijun, W. y Hailong, L., (2022). Vision transformer for quality identification of sesame oil with stereoscopic fluorescence spectrum image. LWT – Food Science and Technology, 158, 113173. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113173
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