Evaluación de variables de un proceso de micro-encapsulación para la estabilización de polifenoles

Abstract

En este trabajo fueron evaluados los efectos de las variables de operación y la concentración de maltodextrina, MD, y goma Arábiga, GA, en el contenido de ácido gálico de polvos encapsulados por secado por aspersión y liofilización usando un jugo de fruta de modelo (JFM) y se desarrolló un modelo matemático para la predicción de contenido de polifenoles totales en jugos de fruta encapsulados. Para tres niveles de relación de encapsulantes (MD 100%, 100% GA, 50% MD/GA) y tres niveles de concentración (10-20-30%), el JFM se liofilizó bajo diferentes valores de presión de cámara (300 a 500 mTor) y velocidades de congelación (0.3°C/min a 0.7°C/min). El JFM también se secó por aspersión, usando un flujo de alimentación de (72 a 144mL/h) y temperaturas de entrada de aire de (80 a 120°C). La mayor eficiencia en liofilización se obtuvo usando 10% de relación de encapsulante MD/GA y 0.3°C/min. En secado por aspersión, los mejores resultados se obtuvieron usando temperaturas de entrada entre 85-120°C y 10-20% de relación de encapsulante. El modelo matemático fue validado con tres pulpas de fruta encapsuladas. La estabilidad de los encapsulados durante el almacenamiento se monitoreó durante 200 días (JFM) y 60 días (encapsulados de fruta en ensayos de vida de anaquel acelerada).

Abstract : In this work the effect of operational variables and the concentration of maltodextrin, MD, and Gum arabic, AG, on the gallic acid content of spray and freeze drying encapsulated powders of a model fruit juice (MFJ), were evaluated, and it was developed a mathematical model for the prediction of total polyphenol content of encapsulated fruit juices. For three levels of encapsulants ratio (100% MD, 100% AG, 50% MD/AG) and three encapsulant concentration levels (10-20-30%), the MFJ was lyophilized under different chamber pressure (300 to 500 mTor) and freezing rate (0.3°C/min to 0.7°C/min). MFJ also was spray dried, changing feed flow (72 to 144mL/h) and inlet temperature of air (80 to 120°C). Higher encapsulation efficiency in freeze drying was achieved by using 10% MD/AG encapsulant ratio and 0.3°C/min freezing rate. For spray drying the best results were obtained by using air inlet temperatures between 85-120°C, and encapsulant ratio 10-20% in juice. The mathematical model was validated with three encapsulated fruit pulp. Storage stability of encapsulates was followed for 200 days (MFJ) and 60 days (fruit encapsulates in accelerated shelf life assays)