MICROENCAPSULACIУN INCLUSIУN MOLECULAR DE COMPONENTES DE ACEITES ESENCIALES EN CICLODEXTRINAS

1
MICROENCAPSULACIÓN INCLUSIÓN MOLECULAR DE
COMPONENTES DE ACEITES ESENCIALES EN
CICLODEXTRINAS
2
Compuestos utilizados como saborizantes y
aromatizantes en industria cosmética, alimentaria
y farmacéutica
Líquidos a Temperatura ambiente
Son una mezcla compleja de varias sustancias y
son susceptibles a los efectos de la luz,
oxígeno, humedad ambiente y temperaturas elevadas
Oleosos y liposolubles
Encapsulación en matriz amorfa
3
flavor líquido
matriz sólida
polvo sólido
Volatilidad reducida
Mayor estabilidad a la oxidación
Fácil de manipular
4
(No Transcript)
5
(Madene, A, 2006.)
6

• CICLODEXTRINAS

Oligosacáridos cíclicos obtenidos industrialmente
por degradación enzimática del almidón catalizada
por la enzima ciclomaltodextrin glucano
transferasa (CGT).
(adaptado de Bonnet, 2001 )
7
Debido a su estructura circular y la posición
particular de los grupos hidroxilos, la
ciclodextrina es anfifílica, y tiene por ende,
dos zonas con propiedades distintas
Una parte interior hidrofóbica
Una parte exterior hidrofílica
átomos de hidrógeno y oxígeno glicosídico
grupos hidroxil polares de los monómeros de
glucosa
Formar complejos supramoleculares en solución
acuosa con una molécula que se aloja dentro de su
cavidad
8
ENCAPSULACIÓN DE FLAVORS
El flavor juega un papel importante en la
satisfacción del consumidor y afecta las
propiedades organolépticas del producto final.
Inconvenientes
Las materias primas no tienen una composición
constante. El contenido de flavor o aroma
depende del tiempo de cosecha, procesamiento,
tamaño y tipo de producto. Los productos
naturales pueden presentar contaminación
microbiológica. El contenido de aroma se reduce
durante el almacenamiento y puede involucrar una
alteración indeseable de ciertos componentes. Su
tiempo de vida útil es limitado.
9
Durante más de un siglo se han utilizado
concentrados, aceites esenciales y flavores
obtenidos principalmente por destilación con
vapor
Recientemente, se ha buscado convertir estos
ingredientes en productos sólidos, utilizando
almidón, dextrinas o microencapsulándolos, para
de esta manera brindar un uso más higiénico y
estandarizado.
La mayoría de los flavores son lipofílicos ?
grasas y aceites para solubizarlos y dispersarlos
en productos alimenticios
Conversión de aceites en sólidos
Encapsulación con ciclodextrinas
solubilización directa y dispersión uniforme
10
UTILIZACIÓN DE LAS CICLODEXTRINAS
Auxiliar tecnológico
Enmascarar efecto
Estabilizador
Incremento de la solubilidad
Reducción de la volatilidad
Incrementan punto de ebullición en 10º C
11
La estabilidad térmica de la estructura de la
ciclodextrina permite que pueda ser utilizada en
procesos de productos alimenticios a altas ºT
Sin embargo, la combinación de altas temperaturas
y humedad puede llevar a la liberación parcial
del ingrediente de inclusión.
FLAVORS ? No existen estudios detallados del
efecto de las variables externas en cinética de
liberación del flavor incluido
12
Poder antifúngico de aceites esenciales de
tomillo, ajedrea y clavo olor
El aceite esencial del tomillo tuvo la actividad
antifúngica más alta
a)
b)
Inhibición de crecimiento del Aspergillus flavus
por timol, ajedrea y clavo de olor en medio de
cultivo PDA (a) y en pasta de tomate (b)
(Omidbeygi y col., 2007)
13
El cinemaldehído es un elemento importante en la
aromaterapia, y es muy utilizado por la
aromacología (Wang, 2005)
Entre los efectos farmacéuticos del cinemaldehído
puede mencionarse - Calmar los cólicos
menstruales y espasmos musculares - Bueno para el
estómago - Incentivar la pérdida de
peso - Analgésico - Antidiarréico - Cura la gripe
simple
Los aceites esenciales de la canela tienen además
propiedades antimicrobianas que permiten extender
la vida útil de los alimentos.
14
Solución Saturada de ?-Ciclodextrina
Agitación a 55º C y lenta adición de Timol y
Cinemaldehído
Solución 11 de ß-ciclodextrina con Timol o
Cinemaldehído
Almacenamiento a 2º C durante 24 horas
Complejos precipitados
Filtración
Complejos de Timol y Cinemaldehído con
?-Ciclodextrina
Congelación y Liofilización
Sistemas deshidratados finales
(Ponce y col, 2007)
Obtención de los complejos sólidos de
?-Ciclodextrina (Método de Coprecipitación)
15
No existe un único método o proceso para obtener
los complejos
Para cada compuesto que se vaya a encapsular con
la ciclodextrina, se debe desarrollar un proceso
Ciertos factores como temperatura, cantidad de
agua, tiempo de mezclado y condiciones de secado
deben ser establecidos para el equipo y para la
ciclodextrina y su complejo de inclusión.
16
ANÁLISIS DE LOS COMPLEJOS DE INCLUSIÓN CON
CICLODEXTRINAS
Resonancia Magnética Nuclear (NMR) Calorimetría
Diferencial de Barrido (DSC) Difractometría de
Rayos X Microscopía electrónica de
barrido Espectrocopía infrarroja y Raman
17
Perfil termoanalítico de un sistema
Huésped-?-ciclodextrina realizado por DSC
(Calorimetría Diferencial de Barrido). (Adaptado
de Giordano, 2001).
18
rifampicina pura
ß-CD
ß-CD-rifampicina
mezcla física
ß-CD-rifampicina x coevaporación
Patrón de difracción de rayos-x de polvo
(Prakash Rao, 2006)
19
The IR spectra of astaxanthin (a), b-CD (b) and
the inclusion complex (c).
(Chen, X. et al, 2007)
20
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO
Partículas VP (1-30 µm)
ßCD (20-250 µm)
Mezcla física
Kneaded
Co-evaporado
Liofilizado
VP-?CD
21
Potencial de ciclodextrinas naturales y sus
derivados para formar encapsulaciones moleculares

Propiedades de hidratación de las ciclodextrinas
naturales y variantes químicas
Efecto de las variables externas en cinética de
liberación del flavor incluido
22
Gracias!
Peggy Alejandra Ponce Cevallos
peggy_ponce_at_hotmail.com peggy_at_di.fcen.uba.ar