Estabilidad de aceite de pescado encapsulado utilizando secado por atomización libre de agua

Abstract

El aceite de pescado (AP) es la fuente natural de ácidos grasos polinsaturados omega-3 de cadena larga (EPA y DHA) más importante. Sin embargo, el AP es altamente susceptible a oxidación debido a las condiciones del medio ambiente (luz, oxígeno, temperatura, agua) y a condiciones de los alimentos (pH, enzimas), produciendo sabores no deseables. La tecnología de encapsulación es una estrategia para retardar la auto-oxidación del AP, mejorando su estabilidad, prolongando su vida útil y enmascarando su sabor. Una de las técnicas comunes para producir productos encapsulados es el secado por atomización convencional que implica la conversión de aceites en forma de emulsiones a polvos. La encapsulación de AP, mediante el método convencional de secado por atomización, tiene la desventaja de utilizar altas temperaturas durante el proceso de secado y requiere la preparación de emulsiones aceite en agua (o/w). El método de secado por atomización con solvente es una alternativa al secado por atomización convencional, con la ventaja del uso de temperaturas más bajas y de nitrógeno como medio de secado, lo cual ayuda a reducir la oxidación de los lípidos durante el proceso. El objetivo de esta tesis fue estudiar la encapsulación de AP con hidroxipropilcelulosa (HPC) por secado por atomización convencional (con lecitina) y secado por atomización con solvente (con lecitina y sin lecitina). Se aplicó un diseño composito central más punto axial para la elaboración de las emulsiones de aceite de pescado con lecitina en etanol, considerando como variables independientes el contenido de lecitina de soya y la velocidad de homogeneización, y como variable dependiente el tamaño de gota. Por otro lado, se aplicó un diseño composito central más punto axial para la elaboración de micropartículas del sistema de secado convencional (C-AP-L-HPC) y de los sistemas de secado con solvente (AP-HPC y AP-L-HPC), considerando como variables independientes la temperatura de entrada al secador y el contenido de HPC. Se aplicó la metodología de superficie respuesta (MSR) para determinar las condiciones óptimas de elaboración de emulsiones y micropartículas. Las micropartículas obtenidas bajo condiciones óptimas se caracterizaron de acuerdo a la eficiencia de encapsulación, morfología por SEM y tamaño de partícula por difracción de luz láser. La eficiencia de encapsulación (EE) fue significativamente mayor para el sistema AP-HPC respecto a los sistemas con emulsión (C-AP-L-HPC y AP-L-HPC), indicando que el mecanismo de interacción triglicérido-HPC en AP-HPC mejora la EE

Fish oil (FO) is the most important natural source of long-chain polyunsaturated omega-3 fatty acids (EPA and DHA). However, it is highly susceptible to oxidation due to environment conditions (light, oxygen, temperature and water) and environment food (pH and enzymes). Encapsulation technology is a strategy to slow the auto-oxidation of FO, improving its stability, extending its shelf-life and masking its flavor. Conventional spray-drying is the most common method for microencapsulation of FO, which involves the conversion of oils (as emulsions) into powders. Encapsulation of fish oil by conventional-spray-drying method has the disadvantage that it uses high temperatures during the drying process and requires the preparation of oil in water emulsion (o/w). Solvent-spray-drying method is an alternative to conventional spray-drying, that would avoid the need for emulsion preparation. Additionally, inert conditions (lower temperatures and nitrogen as the drying medium), minimizing lipid oxidation during spray-drying. The aim of this work was to study the encapsulation of FO with hydroxypropylcellulose (HPC) by conventional-spray-drying (with lecithin) and solvent-spray-drying (with and without lecithin). A central composite design plus axial point design was applied for the preparation of fish oil emulsions lecithin in ethanol, considering the lecithin content and the homogenization rate as independent variables, and as the dependent variable the droplet size. On the other hand, a central composite plus axial point design was applied for the preparation of microparticles by conventional-spray-drying (C-FO-L-HPC) system and by solvent-spray-drying (FO-HPC and FO-L-HPC) systems, where inlet air temperature and HPC content were considered as independent variables. Surface response methodology (SRM) was applied to determine optimal conditions for the preparation of emulsions and microparticles. The microparticles obtained under optimal conditions were characterized according to encapsulation efficiency (EE), SEM morphology and particle size by laser diffraction. The EE was significantly higher for FO-HPC than systems with emulsions (C-FO-L-HPC and FO-L-HPC), indicating that the interaction triglyceride-HPC mechanism in FO-HPC improve the EE