Optimización de micropartículas por metodología de superficie de respuesta conteniendo aceite por coacervación compleja

Abstract

The microparticles produced by complex coacervation is a process by which gelatin and gum arabic are used as a polymeric pair for the formation of a resistant wall in order to protect a sensitive material, in this case oil, to different physical and chemical aspects. In this research work, the microparticles were optimized using the Box-Behnken design through the Response Surface Methodology technique, obtaining as an optimal result 2.5 gr of each of the wall materials (gelatin and gum arabic) and 1.25 gr of determining material (oil). The production process was developed in five stages: 1) solution of gelatin and gum arabic at 50 ° C, 2) emulsion with fish oil, 3) formation of coacervates at pH 4, 4) hardening of the coacervates and 5) wall crosslinking with the enzyme transglutaminase (10 to 50U / g.ptn). Due to the crosslinking of the microparticles, the swelling capacity, resistance to sodium dodecyl sulfate solution (SDS, 2 and 5%), temperatures (65, 75, 85 and 95 ° C), pH values 2, 8 were evaluated. and resistance to a gastrointestinal and intestinal simulation. Furthermore, the morphology and microstructure were evaluated by optical microscopy and scanning electron microscopy. The microparticles are spherical in shape and size in the range of 54-62 ?m, with oil droplets distributed in a multinuclear manner. The transglutaminase cross-linked microparticles withstood the evaluated temperatures, 2% and 5% SDS solutions and drastic pH conditions, while the non-cross-linked microparticles were destroyed under the same conditions described above. It should be noted that all the microparticles cross-linked with the enzyme were destroyed in the gastro-intestinal simulations (pH, pancreatin and temperature. The best results of physical resistance of the microparticles were those cross-linked with 50U of transglutaminase. Finally, the last part of the investigation The study of protection against lipid oxidation was carried out using the microparticles crosslinked with 50U, where these gave us optimal and satisfactory results for the research work.

Las micropartículas producidas por coacervación compleja es un proceso mediante el cual se utiliza como par polimérico gelatina y goma arábiga para la formación de una pared resistente con el fin de proteger un material sensible, en este caso el aceite a diferentes aspectos físicos y químicos. En este trabajo de investigación las micropartículas fueron optimizadas utilizando el diseño Box- Behnken mediante la técnica de Metodología de Superficie de Respuesta, obteniendo como resultado óptimo de 2.5 gr de cada uno de los materiales de pared (gelatina y goma arábiga) y 1.25 gr de material determinante (aceite). El proceso de producción fue desarrollado en cinco etapas: 1) solución de gelatina y goma arábiga a 50 °C, 2) emulsión con aceite de pescado, 3) formación de coacervados a un pH 4, 4) endurecimiento de los coacervados y 5) reticulación de la pared con la enzima transglutaminasa (10 a 50U / g.ptn). Debido a la reticulación de micropartículas se evaluó la capacidad de hinchamiento, resistencia a la solución de dodecil sulfato de sodio (SDS, 2 y 5%), temperaturas (65, 75, 85 y 95 ° C), valores de pH 2, 8 y resistencia a una simulación gastrointestinal e intestinal. Además, se evaluó la morfología y microestructura por microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido Las micropartículas son de una forma esférica y tamaño en el rango de 54-62 ?m, con gotas de aceite distribuido de forma multinuclear. Las micropartículas reticuladas con transglutaminasa resistieron a las temperaturas evaluadas, a soluciones de 2% y 5% de SDS y condiciones drásticas de pH, mientras que las micropartículas no reticuladas se destruyeron en las mismas condiciones descritas anteriormente. Cabe resaltar que todas las micropartículas reticuladas con la enzima se destruyeron en las simulaciones gastro-intestinales (pH, pancreatina y temperatura. Los mejores resultados de resistencia física de las micropartículas fueron las reticuladas con 50U de transglutaminasa. Finalmente, la última parte de la investigación se realizó el estudio de protección frente a la oxidación lipídica usando las micropartículas reticuladas con 50U, donde estas nos dieron resultados óptimos y satisfactorios para el trabajo de investigación.