Caracterización fisicoquímica y liberación de extractos de yerba mate encapsulados

Abstract

Los antioxidantes evitan cambios de sabor, aroma, así como cambios en el valor nutricional de los alimentos. Además, el consumo de antioxidantes en la dieta o como suplemento dietario es aconsejable para disminuir el riesgo de contraer aterosclerosis, cáncer y retardar el proceso de envejecimiento. La encapsulación, como mecanismo de protección de compuestos activos, amplía el rango de aplicación de compuestos lábiles a las condiciones del medio y permite una liberación controlada de los mismos. Los objetivos del presente estudio fueron analizar las condiciones de obtención de las cápsulas de alginato de calcio con y sin recubrimiento de quitosano, conteniendo extractos liofilizados de yerba mate (Ilex paraguariensis), caracterizar las mismas a través de calorimetría diferencial de barrido (DSC) y espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR). Además se evaluó la liberación in-vitro de los antioxidantes encapsulados. Respecto a la obtención de las cápsulas, se estudió el efecto de la concentración de la solución de quitosano (1; 0.5 y 0.1 % p/v en ácido acético al 1%) y del agregado de cloruro de calcio 0.055 M a la solución del quitosano. La eficiencia de la encapsulación se determinó mediante la destrucción de la matriz con citrato de sodio (5% p/v) y posterior cuantificación de los polifenoles totales mediante la técnica de Folin Ciocalteau. Se seleccionó una concentración de quitosano de 0.5% p/v, observándose que el cloruro de calcio no tuvo efecto en la cantidad del compuesto activo encapsulado. En la caracterización mediante DSC se observó el pico característico del extracto de yerba mate (85°C) en ambos tipos de cápsulas, con y sin recubrimiento. En el estudio mediante FTIR se observaron bandas características del alginato y del quitosano, y nuevas bandas que indicarían la interacción entre ambos hidrocoloides y el extracto. La simulación de la digestión in vitro de los encapsulados mostró que la mayor parte de los antioxidantes se liberaban en el estómago.

Food antioxidants prevent changes in flavour, taste and nutritional value. Natural antioxidants intake in diet or as dietary supplement is highly recommended to decrease the risk of atherosclerosis, cancer and delay aging process. Encapsulation protects active compounds, broadens labile compounds application and allows their controlled release. Lyophilized yerba mate (Ilex paraguariensis) extracts were encapsulated in calcium alginate, with and without chitosan external layer. The objectives of this work were to analyze the effect of chitosan solution concentration (1; 0.5 and 0.1 % w/v in acetic acid 1%) and the effect of calcium chloride incorporation in chitosan solution, on encapsulation efficiency. To characterize the capsules by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Infrared Spectroscopy (FT-IR) and to quantify the in vitro release of encapsulated antioxidants. The encapsulation efficiency was quantified by destroying the matrix with sodium citrate (5% w/v) and measuring total polyphenol content. The presence of CaCl2 in chitosan solution did not increase the encapsulation efficiency. The concentration of 0.5% of chitosan was selected. Yerba mate extract showed a broad peak at 85°C by DSC. This peak was also observed in thermograms of both types of capsules, with or without external layer. In FT-IR spectra, characteristic bands of alginate and chitosan were observed and new ones appeared denoting the interaction between both hydrocolloids. In vitro digestion of capsules showed that antioxidants released mainly in stomach.