Desarrollo de sistemas de encapsulación compuestos para la protección de extractos antioxidantes de yerba mate

En este trabajo de tesis se desarrolló un sistema de encapsulación compuesto para la vehiculización de extracto de yerba mate y zinc, simultáneamente. Se obtuvo un extracto acuoso de yerba mate con alto contenido de compuestos fenólicos y una elevada actividad antioxidante frente al radical DPPH•. Este se encapsuló en matrices de alginato de calcio adicionadas de almidón en distintas concentraciones. La incorporación de almidón de maíz al 2% resultó la más adecuada, aumentando la eficiencia de carga, conservando las características morfológicas luego del secado y disminuyendo la porosidad del sistema. Además el empleo de dicha concentración de almidón, moduló la velocidad de liberación de los polifenoles en fluido gástrico simulado, principalmente en cápsulas secas. La obtención del sistema de encapsulación compuesto se realizó partiendo de la formulación óptima de almidón-alginato de calcio al 2% p/v. Se analizó y se seleccionó la concentración más adecuada de zinc a vehiculizar en el almidón. Fue posible obtener cápsulas conteniendo extracto de yerba mate y zinc simultáneamente, al emplear el almidón cargado con bajas dosis del mineral. En estos sistemas no se afectaron las propiedades individuales de cada compuesto activo manteniendo su funcionalidad, ni sus características morfológicas. Los sistemas de encapsulación obtenidos en este estudio constituyen una alternativa efectiva para la protección de compuestos activos de interés para la salud, aportando distintas funcionalidades complementarias entre si.Facultad de Ciencias Exacta

Sistemas de vehiculización de antioxidantes naturales y minerales

Las nuevas tendencias en el sector de alimentos incluyen la obtención de productos que, además de ser fuente de macronutrientes, aporten compuestos bioactivos que prevengan la aparición de enfermedades crónicas; siendo cada vez más importante satisfacer las necesidades específicas de poblaciones de individuos, ya sea en estado saludable o con una enfermedad particular. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar sistemas de vehiculización para el transporte individual o simultáneo de antioxidantes naturales y minerales. Se obtuvieron polvos conteniendo zinc, extracto de yerba mate o una combinación de ambos, mediante la técnica de co-cristalización en matrices de sacarosa. En general, los productos obtenidos mostraron buena fluidez y bajos valores de contenido de humedad, actividad acuosa e higroscopicidad. Además, los compuestos activos encapsulados mostraron una buena estabilidad fisicoquímica durante el almacenamiento. Se prepararon bebidas con antioxidantes naturales usando como ingrediente los polvos con extracto de yerba mate. Estas fueron evaluadas sensorialmente por un panel de jueces no entrenados, encontrando elevados niveles de aceptación. Por otro lado, se prepararon tabletas mediante compresión directa, mezclando los compuestos activos encapsulados (zinc, extracto de yerba mate o una combinación de ambos) con excipientes (almidón de maíz y estearato de magnesio). Todas las formulaciones mostraron óptimas características de manipuleo (fluidez y humedad) y buena compactibilidad. Se evaluaron los atributos sensoriales de las tabletas obteniendo una buena aceptabilidad. Finalmente, se desarrollaron tabletas compartimentalizadas para co-vehiculización de zinc y extracto de yerba mate. Estas matrices permitieron mantener las propiedades individuales de cada compuesto activo. Para la compartimentalización, el almidón de maíz nativo fue usado como un vehículo de zinc. Las tabletas obtenidas se desintegraron rápidamente y mostraron una alta velocidad de liberación de los compuestos activos en agua. Los sistemas desarrollados para la vehiculización de minerales y antioxidantes naturales constituyen una alternativa para aumentar la ingesta dietaría de estos compuestos bioactivos con propiedades saludables.Facultad de Ciencias Exacta

Potato pulp as a biomaterial to remove an industrial pollutant compound (Orange II)

En el presente estudio se acondicionó un biomaterial a base de pulpa de papa liofilizada (PPL) para la remoción de un colorante industrial, Orange II (S), con peróxido de hidrógeno (P). El uso de enzimas es actualmente una de las tecnologías más promisorias para la eliminación de contaminantes industriales recalcitrantes. Se caracteriza la actividad peroxidasa de PPL mediante la oxidación de ácido 2,2´-azino-bis-(3-etillbenzotiazolin-6-sulfónico) (ABTS) y su capacidad para remover S. Los resultados indicaron que PPL es una potencial fuente de enzima peroxidasa y que además tiene la capacidad para eliminar el Orange II mediante oxidación enzimática y bioadsorción. Esto aporta la catálisis enzimática, un 65 % de la remoción total del colorante. Se concluye que la decoloración de S con P en presencia de PPL es conveniente realizarla a pH 9 y un valor inicial de P0/S0 = 10 mol/mol.In the present research study, a biomaterial from lyophilized potato pulp (PPL) was developed to remove a common industrial dye (Orange II, S) with hydrogen peroxide (P). Enzymatic catalysis is one of the most promising technologies to eliminate recalcitrant industrial compounds. Peroxidase activity of PPL is characterized by oxidation of 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate acid (ABTS) and its ability to remove S. The results indicated that PPL was a potential source of peroxidase enzymes that can also remove Orange II by enzymatic oxidation and bioadsorption. The enzymatic process contributed to close to 65 % of the total dye removal. It is concluded that S decolourization with P by PPL was best at pH 9 and with an initial value of P0/S0 = 10 mol/mol.Fil: Morales Urrea, Diego Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: López Córdoba, Alex Fernando. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Colombia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Contreras, Edgardo Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Characterization of starches isolated from Colombian native potatoes and their application as novel edible coatings for wild Andean blueberries (Vaccinium meridionale Swartz)

Andean blueberry is a promissory fruit native to South America. The current work aimed to characterize starches isolated from Colombian native potatoes and to evaluate the effect of the application of starch edible coatings on the changes in the physicochemical quality parameters of the Andean blueberry during storage. Starches were isolated from three different potatoes varieties (pacha negra, mora, and alcarrosa) and characterized. Then, starch-based coatings were applied to Andean blueberries, and the changes in their quality parameters were monitored during 12 days of storage. Despite the phenotypical differences in the starch sources used, starches were similar in terms of their granule morphology, amylose content (~19%), crystallinity degree (~46%), and thermal properties. Coatings were able to reduce the gaseous exchange of the fruit, and, thus, the respiration rate of all coated blueberries was ~27% lower compared to the uncoated fruits (p < 0.05) at the end of the storage. While the application of starch coatings did not prevent water loss, all samples reached water loss of up 20%. Besides, the coated fruits showed soluble solids contents ~14% higher compared to the control one, as well as better bright and firmness. The new edible coatings can help add value to the Andean blueberry.Fil: Medina Jaramillo, Carolina. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Escuela de Administración de Empresas Agropecuarias. Facultad Seccional Duitama; ColombiaFil: Estevez Areco, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Goyanes, Silvia Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: López Córdoba, Alex Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Escuela de Administración de Empresas Agropecuarias. Facultad Seccional Duitama; Colombi

Desarrollo de sistemas de encapsulación compuestos para la protección de extractos antioxidantes naturales

El alginato es una de las matrices encapsulantes más usadas, permitiendo la formación de geles estables y biocompatibles. No obstante, debido a la porosidad de las cápsulas de alginato de calcio, la combinación de diversas sustancias puede dar lugar a sinergias importantes que mejoren las características morfológicas de estas. Por lo anterior, en este trabajo, se estudió el efecto de la adición de almidón como material de relleno en cápsulas de alginato, para la encapsulación de un extracto de yerba mate (Ilex paraguanensis) con elevado contenido de antioxidantes naturales. Se prepararon formulaciones simples de alginato de calcio y sistemas compuestos donde se adicionó al alginato almidón de maíz en diferentes concentraciones. Se determinaron los porcentajes de eficiencia de carga de los diferentes sistemas de encapsulación, obteniéndose valores de alrededor del 56%, sin encontrarse diferencias significativas según la concentración de almidón empleada. Se analizaron las características morfológicas de los sistemas mediante microscopia electrónica de barrido (SEM), observando la disposición de los gránulos de almidón en el sistema compuesto. Se estudió la digestión in-vitro en fluidos simulados y dado que la totalidad de los polifenoles se liberó en el fluido gástrico (HCl 0,1 M), se determinó la cinética de liberación en este medio.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Encapsulación de pulpa de guanábana (Annona muricata) en hidrogeles de alginato de calcio

La guanábana (Annona muricata) constituye una fuente rica de compuestos bioactivos que pueden tener un gran potencial en el desarrollo de alimentos funcionales. En el presente trabajo se obtuvieron hidrogeles de alginato añadidos de diferentes concentraciones de pulpa de guanábana (5, 10 y 20%), mediante gelificación iónica. Los hidrogeles mostraron diámetros de alrededor de 4 mm y alta circularidad. Posterior al secado, los sistemas exhibieron valores de contenido de humedad entre 8 y 10% y de actividad acuosa entre 0,3 y 0,4. Micrografías obtenidas mediante microscopia electrónica de barrido mostraron que la incorporación de pulpa de guanábana al 20% permitió preservar mejor la morfología de las cápsulas. Estos resultados preliminares sugieren que las cápsulas de alginato de calcio conteniendo pulpa de guanábana pueden tener aplicaciones útiles como ingredientes alimentarios saludables.Soursop (Annona muricata), so known as guanábana, constitutes a rich source of bioactive compounds which would have great potential to develop functional foods. In the current work, alginate hydrogels added of different concentrations of soursop pulp (5, 10 and 20 wt.%) were obtained by ionic gelation. Hydrogels showed diameters around 4 mm and high circularity. After drying, the systems exhibited values of water content between 8 and 10% and water activity between 0.3 and 0.4. Moreover, micrographs obtained by scanning electron microscopy showed that the incorporation of soursop pulp at 20% led to better preservation of the morphology of the beads. These preliminary results suggest that the calcium alginate beads containing soursop pulp would have useful applications as healthy food ingredients.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Encapsulación de pulpa de guanábana (Annona muricata) en hidrogeles de alginato de calcio

La guanábana (Annona muricata) constituye una fuente rica de compuestos bioactivos que pueden tener un gran potencial en el desarrollo de alimentos funcionales. En el presente trabajo se obtuvieron hidrogeles de alginato añadidos de diferentes concentraciones de pulpa de guanábana (5, 10 y 20%), mediante gelificación iónica. Los hidrogeles mostraron diámetros de alrededor de 4 mm y alta circularidad. Posterior al secado, los sistemas exhibieron valores de contenido de humedad entre 8 y 10% y de actividad acuosa entre 0,3 y 0,4. Micrografías obtenidas mediante microscopia electrónica de barrido mostraron que la incorporación de pulpa de guanábana al 20% permitió preservar mejor la morfología de las cápsulas. Estos resultados preliminares sugieren que las cápsulas de alginato de calcio conteniendo pulpa de guanábana pueden tener aplicaciones útiles como ingredientes alimentarios saludables.Soursop (Annona muricata), so known as guanábana, constitutes a rich source of bioactive compounds which would have great potential to develop functional foods. In the current work, alginate hydrogels added of different concentrations of soursop pulp (5, 10 and 20 wt.%) were obtained by ionic gelation. Hydrogels showed diameters around 4 mm and high circularity. After drying, the systems exhibited values of water content between 8 and 10% and water activity between 0.3 and 0.4. Moreover, micrographs obtained by scanning electron microscopy showed that the incorporation of soursop pulp at 20% led to better preservation of the morphology of the beads. These preliminary results suggest that the calcium alginate beads containing soursop pulp would have useful applications as healthy food ingredients.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Solid dosage forms (powders and tablets) as an alternative to prevent zinc nutritional deficiency

The objective of this work was to develop solid dosage forms (powders and tablets) containing zinc to supply the requirements of at-risk populations. Firstly, zinc loaded powders (17 mg/g powder) were obtained through co-crystallization in sucrose matrix with high encapsulation efficiency (98 %). The co-crystallized products showed values of water activity (0.6) and moisture content (2 %) characteristics of good stability. These products were also analyzed by differential scanning calorimetry (DSC) and no degradation peaks were found below 100 °C, showing a high thermal stability. Moreover, the zinc loaded powders showed similar FTIR spectra than raw sucrose indicating that interactions between the active compound and the matrix would not take place. Then, tablet formulations were obtained based on the co-crystallized powders with zinc (80 % w/w), native corn starch (20 % w/w) and magnesium stearate (1g /100g of blend). These blends showed low moisture content and acceptable flowability and compressibility. Finally, the formulations were directly compressed and tablets with high zinc content (4.5 mg per tablet) and optimal values of hardness (around 18 kPa) were obtained. In vivo disintegration time was evaluated by an untrained panel of ten judges obtaining values of around 3 min. Sensory evaluation of the tablets showed an acceptance level of 55 %, thus, these systems could be a good alternative to help in preventing zinc deficiency.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de AlimentosFacultad de Ingenierí

Encapsulation of bioactive compounds with alginates for the food industry

Los compuestos bioactivos como vitaminas, antioxidantes, aceites esenciales, enzimas, microorganismos benéficos, etc. pueden ser preservados por distintas técnicas de encapsulación. Estas tienen como propósito mantener su actividad por aislamiento total o parcial del entorno hasta su liberación en tiempo y lugar adecuados. También la encapsulación es fuente de nuevos ingredientes con propiedades únicas, permite enmascarar o preservar aromas y sabores, reducir problemas de aglomeración y volatilidad de líquidos, mejorando la dosificación de aditivos y por lo tanto la relación costo-efectividad. Los métodos que involucran al alginato de Na o K como precursor de la matriz encapsulante son la coacervación y la gelación iónica. Combinando ambos mecanismos, en nuestro laboratorio se ha estudiado la encapsulación de extractos de yerba mate (Ilex paraguariensis) en matrices de alginato de Ca con y sin recubrimiento de quitosano, para preservar sus características antioxidantes. Se desarrollaron sistemas complejos con el agregado de carga (gránulos de almidón). Esto permitió aumentar la eficiencia del contenido del compuesto activo y la modulación de su liberación en un sistema gastro-intestinal simulado.The bioactive compounds such as vitamins, antioxidants, essential oils, enzymes, benefi cial microorganisms, etc., can be preserved by various encapsulation techniques. These are intended to maintain their activity for total or partial environment isolation until their release in suitable time and place. Encapsulation is also the source of new ingredients with unique properties; it allows masking or preserving fl avors and aromas, and reducing agglomeration problems and liquids volatility, enhancing the additive dosage and therefore the cost-effectiveness relationship. The methods involving the Na or K alginate as precursor of the encapsulating matrix are: the coacervation and ionic gelation. Combining both mechanisms in our laboratory it has been studied the encapsulation of extracts of yerba mate (Ilex paraguariensis) in Ca alginate matrices with and without chitosan coating to preserve its antioxidant properties. Complex systems were developed with the aggregate loading (starch granules). This allowed increasing the content effi ciency of the active compound and modulating its release in a simulated gastro-intestinal system.Fil: López Córdoba, Alex Fernando. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Deladino, Lorena. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Navarro, Alba Sofia del Rosario. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Martino, Miriam Nora. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentin

Gestión del conocimiento. Perspectiva multidisciplinaria. Volumen 17

El libro “Gestión del Conocimiento. Perspectiva Multidisciplinaria”, Volumen 17 de la Colección Unión Global, es resultado de investigaciones. Los capítulos del libro, son resultados de investigaciones desarrolladas por sus autores. El libro es una publicación internacional, seriada, continua, arbitrada, de acceso abierto a todas las áreas del conocimiento, orientada a contribuir con procesos de gestión del conocimiento científico, tecnológico y humanístico. Con esta colección, se aspira contribuir con el cultivo, la comprensión, la recopilación y la apropiación social del conocimiento en cuanto a patrimonio intangible de la humanidad, con el propósito de hacer aportes con la transformación de las relaciones socioculturales que sustentan la construcción social de los saberes y su reconocimiento como bien público