Encapsulación de jugo de maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz) por secado por atomización y liofilización : estabilidad en matriz alimenticia y en modelo de simulación gastrointestinal in vitro

Abstract

Se elaboraron micropartículas de jugo de maqui (JM) usando secado por atomización (SA) y liofilización (L) como métodos de encapsulación con la finalidad de proteger sus antocianinas frente a condiciones ambientales de una matriz alimenticia y del tracto gastrointestinal (TGI). Se utilizó como agente encapsulante (AE) una mezcla de polisacárido (maltodextrina (MD)) y proteína (aislado proteico de soya (APS)). Las condiciones experimentales óptimas para lograr una optimización de las variables respuesta (mediante metodología de superficie de respuesta) fueron una temperatura del aire de entrada al secador de 114°C y una relación JM/AE de 1:4,14. Esta relación JM/AE, se utilizó para replicar la formulación en la elaboración de micropartículas de JM por L. El contenido de antocianinas totales (AT) de las micropartículas de SA y L fue 2,8 y 2,6 mg ci-3-glu/g respectivamente, alcanzando una eficiencia de encapsulación (EE) de AT superior a 92,5% en ambos métodos. La EE de las antocianinas diglicosiladas fue significativamente superior respecto a las monoglicosiladas para ambos métodos de microencapsulación. La recuperación de las micropartículas de SA fue superior (99,8%), respecto a L (91,8%), mientras que el rendimiento alcanzado usando L (94,6%) fue casi el doble del alcanzado por micropartículas SA (54,1%). Estas últimas tuvieron un mayor contenido de humedad y valores superiores de aw y densidad aparente, respecto de L. La encapsulación de JM favorecería la utilización de JM como un ingrediente en polvo, ya que al ser agregadas a un yogur, a los 35 d de almacenamiento a 4 ºC, se alcanzaron altos porcentajes de retención de antocianinas individuales, destacando la del-3-sa-5-glu con la mayor retención en un rango de 90 – 99%. Adicionalmente, la microencapsulación aumentó la bioaccesibilidad (BA) de las antocianinas en un modelo de simulación GI in vitro, donde la BA de las AT fue significativamente superior para las micropartículas de JM (SA: 45,8%; L: 44,6%) respecto al JM (38,3%)

Maqui juice (MJ) microparticles were prepared using both spray-drying (SD) and freeze-drying (FD) as encapsulation methods in order to protect anthocyanins against environmental conditions in a food matrix and into the gastrointestinal tract (GIT). A mixture of a polysaccharide (maltodextrin (MD)) and a protein (soy protein isolate(SPI)) was used as encapsulating agent (EA). The optimal experimental conditions to achieve the optimization of the response variables (using response surface methodology) were an inlet air temperature of 114°C and a MJ/EA ratio of 1:4.14. This MJ/EA ratio was used to replicate the formulation in the preparation of MJ microparticles using FD. The total anthocyanins (TA) content of the microparticles from SD and FD were 2.8 and 2.6 mg cy-3-glu/g respectively, achieving an encapsulation efficiency (EE) of TA higher than 92.5% in both methods. The EE of 3,5-O-diglycosylated anthocyanins was significantly higher than the EE of 3-O-glycosylated anthocyanins for both microencapsulation methods. The recovery of the anthocyanins from SD microparticles was higher (99.8%) in comparison to FD (91.8%) whereas the yield achieved using FD (94.6%) was almost the double than SD microparticles (54.1%). The SD microparticules have higher values of moisture content, aw and bulk density in comparison to FD. The MJ encapsulation would favor the use of MJ as a powder ingredient, because when the microparticles were added to a yogurt during 35 days of storage at 4°C, high retentions of individual anthocyanins were found where the del-3-sa-5-glu had the highest retention in a range of 90-99%. Moreover, the microencapsulation improved the bioaccessibility (BA) of the anthocyanins using a mimic GIT model in vitro, were the BA of TA of microparticles (SD: 45.8%, FD: 44.6%) was significantly higher than MJ (38.3%)