Incorporación de bioactivos lipofílicos a matrices alimentarias usando microgeles en emulsión como tecnología de vehiculización

Abstract

La encapsulación es una metodología en pleno crecimiento que favorece la estabilidad de los compuestos bioactivos y facilita su transporte hasta el sitio deseado. La metodología de gelificación iónica externa presenta la ventaja de ser compatible con el desarrollo de alimentos, ya que puede realizarse utilizando materiales seguros como el alginato de sodio. Además, es una metodología relativamente simple y puede ser escalable, permitiendo su utilización a nivel industrial. Asimismo, existe evidencia de que la adición de otros biopolímeros a sistemas de encapsulación basados en alginato de sodio podría mejorar la funcionalidad de las partículas obtenidas mediante gelificación iónica. A raíz de ello, el estudio de la combinación de distintos materiales de pared ha ganado relevancia. En la presente Tesis, se evaluó la encapsulación de dos compuestos bioactivos de interés, los ácidos grasos omega-3 y el pigmento carotenoide astaxantina, mediante gelificación iónica externa. Se utilizaron como materiales de pared alginato de sodio y agregados de proteínas de lactosuero, solos o combinados en diferentes proporciones, seleccionándose aquellas formulaciones con mayor potencial para la encapsulación de los compuestos bioactivos. Las partículas seleccionadas fueron caracterizadas mediante diferentes parámetros de relevancia y se analizó la estabilidad de los compuestos bioactivos encapsulados durante su almacenamiento. Por otro lado, se estudió el comportamiento de las partículas durante procesos de digestión in vitro y su impacto en la liberación de los compuestos bioactivos. Finalmente, se evaluó el efecto de la incorporación de las partículas en una matriz alimentaria modelo a través de un estudio de aceptabilidad sensorial.

Encapsulation is a growing methodology that improves the stability of bioactive compounds and facilitates their transport to the desired site. The external ionic gelation methodology has the advantage of being compatible with food development, since it can be carried out using safe materials such as sodium alginate. In addition, it is a simple methodology that can be scaled up, making it suitable for industrial use. Likewise, there is evidence that the addition of other biopolymers to sodium alginate-based encapsulation systems can improve the functionality of the beads. Consequently, the study of wall material combinations has gained relevance. In this Thesis, the encapsulation of two bioactive compounds, omega-3 fatty acids and the carotenoid pigment astaxanthin, was evaluated through external ionic gelation. Sodium alginate and whey protein aggregates were used as wall material alone or in combination in different proportions. The formulation with the greatest potential to encapsulate bioactive compounds was selected. The selected beads were characterized using relevant parameters and the stability of the encapsulated bioactive compounds during storage of the beads was analyzed. Furthermore, the behavior of beads during in vitro digestion and its impact on the release of bioactive compounds were studied. Finally, the effect of adding the beads into a model food matrix was evaluated through a sensorial acceptability study.