Microencapsulación de compuestos bioactivos de chía (<i>Salvia hispanica</i> L.)

Abstract

En los últimos años se ha registrado una búsqueda de fuentes naturales que presenten componentes y/o productos derivados aplicables al desarrollo de alimentos funcionales, los cuales incidan en la nutrición mediante el aporte simultáneo de efectos benéficos para la salud. En ese contexto se encuentra la chía (Salvia hispanica L.), especie vegetal oriunda del sudeste de EEUU y noroeste de América Central (México, Guatemala), constituyente importante de la dieta de civilizaciones desde épocas precolombinas. En nuestro país, su creciente expansión en las provincias del NOA puede contribuir a la diversificación de la producción agrícola, con impacto en términos socioeconómicos. Por otra parte, cabe señalar el aporte de los lípidos a la salud y el bienestar, lo que está determinado fundamentalmente por su composición. Así, se ha demostrado que tanto el perfil de ácidos grasos, especialmente los niveles relativos de ácidos grasos ω-9, ω-6 y ω-3 así como la presencia de ciertos componentes minoritarios, pueden ejercer una influencia positiva en las funciones fisiológicas de nuestro organismo. En este sentido, las semillas de chía son una fuente interesante ya que su aceite presenta un elevado tenor de ácidos grasos esenciales y antioxidantes naturales, cuya incorporación en la dieta permitiría disminuir la incidencia de enfermedades coronarias, así como de otras enfermedades (diabetes, síndrome metabólico, enfermedades de la piel, procesos inflamatorios, desórdenes del sistema inmunológico, cáncer, depresión). Uno de los desafíos asociados al desarrollo de alimentos funcionales a partir de este sustrato está relacionado con la adecuada preservación del alto tenor de ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) ω-3 presente debido a la alta susceptibilidad de registrar rancidez oxidativa. En función de las consideraciones realizadas, en este trabajo de Tesis se propuso estudiar la inclusión de subproductos de la semilla de chía (aceite, mucílago) en alimentos a través del desarrollo de sistemas de provisión o vehiculización de dichos compuestos funcionales y bioactivos, evaluando diversos aspectos asociados a su calidad global. En el Capítulo 1 se presenta una introducción sobre la Salvia hispanica L., describiendo el origen, antecedentes históricos de esta especie, principales características botánicas, así como la composición química y nutricional de la semilla (núculas) de chía, legislación y usos actuales. Además, se describen los aspectos más relevantes relacionados con los aceites vegetales comestibles, en cuanto a su importancia en la alimentación, composición, estructura, así como los procesos convencionales y alternativos de extracción. Seguidamente, se aborda el concepto de los sistemas de vehiculización “delivery systems” de compuestos funcionales y bioactivos mediante la descripción de los fundamentos asociados a la formulación y caracterización del aceite de chía microencapsulado. En este último caso, se describen los factores más importantes a tener en cuenta, así como las propiedades a ser determinadas para evaluar la calidad y aplicación del material microencapsulado. Seguidamente, se aborda la temática vinculada al enriquecimiento de matrices alimentarias mediante la adición de compuestos bioactivos de chía tales como las bebidas instantáneas en polvo. En el Capítulo 2 se estudia la obtención y caracterización de microcápsulas de aceite de chía obtenidas mediante secado por aspersión, el cual constituye un proceso de secado compatible con la industria alimentaria a gran escala. Para ello, se utilizó una combinación de proteínas-carbohidrato y productos de la Reacción de Maillard como materiales de pared. Se evaluaron y caracterizaron las propiedades físico químicas de las microcápsulas obtenidas. En el Capítulo 3 se investiga la aplicación del proceso de microencapsulación con los mismos materiales de pared utilizando la liofilización. Las micropartículas obtenidas mediante este proceso fueron evaluadas y caracterizadas para su posible aplicación en alimentos funcionales. En el Capítulo 4 se detalla la obtención y caracterización de microcápsulas multicapa mediante la técnica de deposición electrostática “layer-by-layer” (LBL) con aceite de chía, evaluando la influencia de las condiciones del proceso y del empleo de distintos materiales de pared (tipo de agente emulsificante, adición de maltodextrina, quitosano y mucilago) sobre las propiedades fisicoquímicas del material microencapsulado. En el Capítulo 5 se investiga la adición de microcápsulas de aceite de chía en matrices alimentarias tales como bebidas instantáneas: Leche en polvo y Batido para obtener alimentos enriquecidos en ácidos grasos ω-3, estudiando las propiedades fisicoquímicas, de “instantaneización”, la características del producto reconstituido y sus aspectos sensoriales. Finalmente, se exponen las Conclusiones generales obtenidas a partir de este trabajo de Tesis y las Proyecciones futuras.