Els extractes comercials de polifenols són molt utilitzats para formular aliments. La seva efectivitat, però, depèn de la seva capacitat per mantenir l’estabilitat i biodisponibilitat dels ingredients actius. L’encapsulació és una estratègia que permet aconseguir-ho. S’han investigat dos sistemes per encapsular un extracte ric en procianidines: emulsions aigua-en-oli-en-aigua (W1/O/W2) i microcàpsules sòlides (obtingudes per atomizació d’emulsions W1/O/W2). Per produir les emulsions s’utilitzà emulsificació amb membranes (ME) premix i, en particular, l’estudi es centrà en com la capa interfacial (O–W2) afecta l’estabilitat de les emulsions i l’alliberament de procianidines.
Mitjançant ME premix es produïren emulsions O/W i W1/O/W2 estabilitzades amb un fracció proteica de sèrum de llet (WPI) i amb complexos WPI-carboximetil cel•lulosa (WPI–CMC), WPI-goma aràbiga (WPI–GA) i WPI–Quitosà (WPI–Chi). Mesures d’absorció mostraren que els complexos WPI–polisacàrid formen interfases de major gruix però menor densitat que les formades únicament per WPI.
Les emulsions W1/O/W2 enriquides amb procianidines i estabilitzades amb complexos WPI–CMC, WPI–GA, o WPI–Chi retingueren al menys el 70% de las procianidines inicials en acabar el procés de ME premix. L’estabilitat de l’emulsió va dependre del tipus d’interfase i del pH de la fase W2. La velocitat d’alliberament de procianidines es va correlacionar amb el gruix de la interfase formada per WPI–polisacàrid: les interfases de major gruix disminueixen la velocitat d’alliberament.
Totes les emulsions W1/O/W2 varen permetre produir microcàpsules de procianidines després d’una etapa d’atomització i recuperar l’estructura pròpia d’una emulsió doble en rehidratar-se. La composició de la interfase determinà la mida de partícula de les emulsions W1/O/W2 després de la rehidratació. En particular, el complex WPI–CMC fou capaç d’estabilitzar les gotes d’oli durant les distintes etapes de la producció de microcàpsules, malgrat que va retenir moderadament la migració de procianidines a través de la interfase O–W2.
. / Los extractos comerciales de polifenoles son muy utilizados para formular alimentos. Su efectividad, sin embargo, depende de su capacidad para mantener la estabilidad y biodisponibilidad de los ingredientes activos. La encapsulación es una estrategia que permite conseguirlo. Se han investigado dos sistemas para encapsular un extracto rico en procianidinas: emulsiones agua-en-aceite-en-agua (W1/O/W2) y microcápsulas sólidas (obtenidas por atomización de emulsiones W1/O/W2). Para producir las emulsiones se empleó emulsificación por membranas (ME) premix y, en particular, el estudio se centró en cómo la capa interfacial (O–W2) afectó la estabilidad de las emulsiones y la liberación de procianidinas.
Con ME premix se produjeron emulsiones O/W y W1/O/W2 estabilizadas con un fracción proteica de suero de leche (WPI) y con complejos WPI-carboximetil celulosa (WPI–CMC), WPI–goma arábiga (WPI–GA) y WPI–Quitosano (WPI–Chi). Medidas de adsorción mostraron que los complejos WPI–polisacáridos forman interfases de mayor espesor pero menor densidad que las formadas únicamente por WPI.
Las emulsiones W1/O/W2 enriquecidas en procianidinas y estabilizadas con complejos WPI–CMC, WPI–GA, o WPI–Chi retuvieron al menos el 70% de las procianidinas iniciales tras el proceso de ME premix. La estabilidad de la emulsión dependió del tipo de interfase y del pH de la fase W2. La velocidad de liberación de procianidinas se correlacionó con el espesor de la interfase formada por WPI–polisacáridos: las interfases de mayor espesor disminuyen la velocidad de liberación.
Todas las emulsiones W1/O/W2 permitieron producir microcápsulas de procianidinas después de una etapa de atomización y recuperar la estructura propia de una emulsión doble tras la rehidratación. La composición de la interfase determinó el tamaño de partícula de las emulsiones W1/O/W2 después de la rehidratación. En particular, el complejo WPI–CMC fue capaz de estabilizar las gotas de aceite durante las distintas etapas de la producción de microcápsulas pese a que retuvo, moderadamente, la migración de procianidinas a través de la interfase O–W2. / Commercial extracts rich in polyphenols are extensively used to formulate foods. Nevertheless, their effectiveness depends on preserving the stability and bioavailability of the active ingredients. Encapsulation is a strategy to meet these requirements. We have investigated two encapsulation systems to entrap a procyanidin-rich extract: water-in-oil-in-water (W1/O/W2) emulsions and solid microcapsules (spray dried W1/O/W2 emulsions). While premix membrane emulsification (ME) was used to produce these emulsions, we focused on how the interfacial layer (O–W2) affected emulsion stability and procyanidin release.
Premix ME enabled to produce single and double emulsions stabilized with whey protein isolate (WPI), and WPI–Carboxymethyl cellulose (WPI–CMC), WPI–Gum Arabic (WPI–GA) and WPI–Chitosan (WPI–Chi) complexes. Adsorption measurements showed that WPI–polysaccharides interfaces form thicker but less dense layers than only WPI.
In O/W emulsions, different interfacial structures made of WPI and CMC led to large differences in lipid oxidation. The negatively charged droplets of the emulsions stabilized with WPI–MC would attract positively charged transition metals, promoting lipid oxidation.
Procyanidin-loaded W1/O/W2 emulsions stabilized by WPI–CMC, WPI–GA, or WPI–Chi complexes retained at least 70% of the initial procyanidins at the end of premix ME. Emulsion stability depended on the interfacial layer and the pH of the W2 phase. The release rate of procyanidins was correlated to the interfacial thickness of the WPI–polysaccharide layer: thicker layers lowered the release rate.
All the W1/O/W2 emulsions were able to produce procyanidin-loaded microcapsules after spray drying and could all recover their W1/O/W2 emulsion structure upon rehydration. The interfacial composition affected particle size of W1/O/W2 emulsions after microcapsule rehydration. Particularly, WPI–CMC complex was able to truly stabilize the W1/O droplets during the different stages of microcapsule production although it moderately retained the migration of procyanidins through the O–W2 interface.
For each type of encapsulation system, a tailor-made hydrophilic emulsifier is required to comply with the type of protection needed, the addenda used and the delivery conditions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_URV/oai:www.tdx.cat:10803/284713 |
| Date | 14 November 2014 |
| Creators | Rikkert Berendsen |
| Contributors | Güell Saperas, Carme, Ferrando Cogollos, Montserrat, Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química |
| Publisher | Universitat Rovira i Virgili |
| Source Sets | Universitat Rovira i Virgili |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 173, application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
Page generated in 0.0024 seconds