Pigmentos bioactivos de Cosmos bipinnatus microencapsulados por liofilización

Abstract

Dentro de la industria alimentaria, el color es uno de los atributos más importantes, al ser la primera seña visible que percibe el consumidor, es asociado con el sabor, inocuidad y valor nutricional. Debido a la alta demanda que está teniendo la sustitución de insumos sintéticos por naturales en la industria alimentaria por parte del consumidor, actualmente se busca que los componentes alimenticios, incluidos los colorantes, sean de fuentes vegetales los cuales son considerados inocuos para la salud humana y amigables con el ambiente. Uno de los pigmentos vegetales más utilizados en la industria para coloraciones rojas y púrpuras son los denominados antocianinas, grupo de compuestos encontrados en una gran variedad de frutos y flores, entre ellos Cosmos bipinnatus, esta especie de planta se caracteriza por tener una variante de flor púrpura con gran concentración de dichos pigmentos. Uno de los problemas de los pigmentos vegetales, en comparación con los colorantes sintéticos, es que son menos estables, perdiendo color bajo diversas condiciones comunes por las que pasa un alimento, una técnica eficiente para la protección de estos es la microencapsulación, la cual consiste en el uso de materiales de pared para envolver el material, generando una barrera física que lo protege de todo lo exterior que pueda afectar su estructura o propiedades. La microencapsulación por liofilización es una técnica no agresiva que logra generar microcápsulas exitosas de pigmentos vegetales. En el presente trabajo, con el objetivo de preservar las características bioactivas de un pigmento obtenido a partir de la extracción de pétalos de Cosmos bipinnatus, dicho extracto se microencapsuló por liofilización, evaluando la eficiencia de la protección mediante pruebas fisicoquímica y realizando análisis fitoquímicos. Los pétalos de C. bipinnatus fueron procesados y pulverizados, este polvo fue tratado con solvente hidroalcohólico para realizar una extracción por maceración, asistida por ultrasonicación, obteniendo así un extracto con poder tintóreo. El extracto fue resuspendido en agua para hacer medición de fenoles, flavonoides, antocianinas monoméricas, color polimérico, capacidad antioxidante por DPPH y ABTS, y análisis de color, posteriormente se microencapsuló empleando tres tratamientos, en el primero se usó maltodextrina como material de pared en una proporción 70% extracto - 30% maltodextrina, en el segundo se usó 70% extracto - 30% goma arábiga y en el tercero se usó una proporción 70% extracto - 15%maltodextrina - 15% goma arábiga, las mezclas fueron liofilizadas y se obtuvo un polvo de microcápsulas. Las microcápsulas obtenidas con los tres tratamientos fueron colocadas a 25oC en agua destilada durante 60 minutos, se tomaron alícuotas de la liberación del extracto cada 5 minutos y se midieron fenoles, antocianinas monoméricas, capacidad antioxidante por ABTS y color, además de registrar el color al final de la liberación, posteriormente se eligió el tratamiento más representativo y se cambió la condición de temperatura, repitiendo la liberación y las mismas mediciones ahora a 4oC y a 65oC. La extracción hidroalcohólica permitió extraer exitosamente metabolitos bioactivos de los pétalos de C. bipinnatus, obteniendo cantidades óptimas de fenoles (95.05  0.51 mg EAG / g peso seco), flavonoides (52.40  3.20 mg EQ / g peso seco), antocianinas monoméricas (3.96  0.22 mg Cyn-3-glu /g peso seco), metabolitos antioxidantes (7.30  1.82 y 98.85  6.84 mg ET / g peso seco con DPPH y ABTS respectivamente) y color (L= 17.94  0.59, a*= 23.60  3.03, b* = 4.10  0.35), para su uso en microencapsulación. Se obtuvieron rendimientos de encapsulación con valores mayores al 80%, valores de densidad < 0.5 g / mL, humedad <5%, y eficiencias de microencapsulación con valores mayores a 80%. Los tres materiales de pared, maltodextrina, goma arábiga y su combinación utilizados en los microencapsulados permitieron conservar las características de los pigmentos bioactivos por igual, no habiendo diferencias significativas entre los resultados principales de los tratamientos. En cuanto a los cambios de temperatura, se encontró que las características fisicoquímicas de los pigmentos bioactivos microencapsulados se conservan de mejor manera a 4 y 25 oC en comparación con 65 oC.