Microencapsulación de aceite de pescado mediante secado por atomización convencional y libre de agua : optimización y caracterización

Abstract

Los aceites de origen marino, como el aceite de pescado (AP), son la principal fuente de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega 3 (AGPICL n-3), como el EPA y DHA. Múltiples estudios han confirmado sus efectos positivos en la salud de los seres humanos. No obstante, estos AGPICL son altamente susceptibles a oxidación, lo que genera sabores y olores no deseables. La microencapsulación de AP, se presenta como una alternativa para retardar la oxidación de los AGIPCL y así aumentar la vida útil del AP. Además, de esta manera, se puede limitar y controlar la liberación de sabores y olores desagradables hacia los alimentos que lo contienen. La literatura señala al secado por atomización convencional (C) como el método más utilizado para encapsular aceite de pescado. Sin embargo, presenta algunas desventajas, como el uso de altas temperaturas aumentaría la oxidación del AP. En este contexto, el secado por atomización libre de agua; acetona en esta tesis (AC) permite utilizar bajas temperaturas y nitrógeno como gas de secado. El objetivo de este trabajo fue estudiar la encapsulación del AP, utilizando hidroxipropilcelulosa (HPC) como agente encapsulante por secado por atomización convencional (AP-HPC-C) y secado por atomización libre de agua (AP-HPC-AC). Se aplicó un diseño experimental composito central más punto axial para la encapsulación de AP para el sistema AP–HPC-C y AP-HPC-AC. Las variables independientes fueron la temperatura del aire de entrada al secador y la relación AP/HPC, mientras que las variables dependientes fueron la eficiencia de encapsulación (EE) del aceite de pescado y el rendimiento del proceso. Para esto, se llevaron a cabo doce experimentos para cada sistema. Se aplicó metodología de superficie respuesta para determinar las condiciones óptimas de elaboración de las micropartículas. La temperatura del aire de entrada al secador óptima para el sistema AP-HP-C-C (200ºC) fue significativamente mayor al sistema AP-HPC-AC (78ºC), mientras que la relación AP/HPC fue de 1:4,3 en ambos sistemas. Las micropartículas obtenidas bajo condiciones óptimas fueron caracterizadas, evaluando los parámetros de EE, rendimiento, humedad, aw, higroscopicidad, compuestos polares y morfología por SEM. La EE fue significativamente mayor para el sistema AP-HPC-AC (90,5 %) respecto al sistema AP-HPC-C (69,3 %), indicando que el mecanismo de interacción triglicérido-HPC en el sistema AP-HPC-AC mejora la EE

Oils of marine origin, such as fish oil (FO), are the main source of long-chain omega-3 polyunsaturated fatty acids (LCPUFA n-3), such as EPA and DHA. Multiple studies have confirmed its positive effects on the health of humans. However, these LCPUFAs are highly susceptible to oxidation, which generates undesirable flavors and odors. The microencapsulation of the FO, is presented as an alternative to delay the oxidation of the LCPUFAs and thus increase the useful life of the product. In addition, in this way, the release of unpleasant flavors and odors can be limited and controlled towards the foods containing them. The literature points to conventional spray-drying (C) as the most widely used method for encapsulating fish oil. However, it has some disadvantages, as the use of high temperatures would increase the oxidation of the FO. In this context, spray-drting wáter free; acetone in this thesis (AC) allows to use low temperatures and nitrogen as drying gas. The aim of this work was to study the encapsulation of AP using hydroxypropyl cellulose (HPC) as a conventional spray-drying (FO-HPC-C) and spray-drying wáter free (FO-HPC-AC) encapsulating agent. An experimental central composite design plus axial point for AP encapsulation for the FO-HPC-C and FO-HPC-AC systems was applied. The independent variables were the air inlet temperature and the FO/HPC ratio, while the dependent variables were the encapsulation efficiency (EE) of the fish oil and the yield of the process. For this, twelve experiments were carried out for each system. Surface response methodology was applied to determine optimal microparticle processing conditions. The optimum dryer air temperature for the AP-HPC-C system (200ºC) was significantly higher than the AP-HPC-AC system (78ºC), while the AP / HPC ratio was 1: 4.3 in both systems. The microparticles obtained under optimum conditions were characterized, evaluating the parameters of EE, moisture, aw, hygroscopicity, polar compounds and SEM morphology. The EE was significantly higher for the FO-HPC-AC system (90,5 %) than the FO-HPC-C system (69,3 %), indicating that the triglyceride-HPC interaction mechanism in the FO-HPC-AC improves the EE