Se resalta la importancia de la microencapsulación de extractos de jamaica mediante la técnica de secado por aspersión utilizando diferentes agentes encapsulantes

1. ASPECTOS GENERALES
DE LA MICROENCAPSULACIÓN
DE COMPUESTOS BIOACTIVOS A
PARTIR DE JAMAICA
DR. SANDRO CID ORTEGA
scidortega@hotmail.com
Enero 2016

2. INTRODUCCIÓN
Tendencia a nivel mundial
Lograr una mayor calidad de
vida
Incremento en el consumo de
productos funcionales,
dietéticos, nutracéuticos y
farmacéuticos
Obtenidos a
partir de fuentes
naturales

3. INTRODUCCIÓN
• Apoyan el papel de los fitoquímicos de
muchas plantas
Evidencias científicas
• Enfermedades crónicas y degenerativas
Prevenir y tratar
• Sus extractos poseen antioxidantes
naturales, los cuales ostentan diversos
beneficios a la salud.
La flor de jamaica (Hibiscus sabdariffa L.)

4. (SDR, 2008)
INTRODUCCIÓN
Entidad poblana
Existen 21 de las 23 plantas de
mayor demanda en el mercado
internacional
Las que destacan: cuachalalate,
flores de jamaica, valeriana,
orégano, albahaca, nopal, chía,
epazote, flor de tila, cola de
caballo, ortiga, zarzaparrilla, raíz
de jalapa, hierba de la pastora y
damiana, de las cuales varias
son silvestres

5. Por ejemplo, los extractos de las flores de jamaica se
emplean como:
 Colorantes y saborizantes para los alimentos,
 En emulsiones para bebidas y licores,
 En la preparación de mermeladas y gelatinas , etc.
INTRODUCCIÓN
FITOQUÍMICO
S EN PLANTAS
Medicina
Industria
alimentaria
Industria
farmacéutica

6. LA FLOR DE JAMAICA
Flor de
jamaica
Flavonoides
y
antocianinas
Ácidos
polifenólicos
Ácidos
orgánicos
Vitaminas
(E y C)
 Hipertensión
 Problemas cardiovasculares
 Regulación de grasas (dislipidemia)
 Propiedades diuréticas
 Efectos contra la diabetes
 Prevención de afecciones cancerígenas

7. MICROENCAPSULACIÓN
La encapsulación es definida
como una tecnología de
embalaje (revestimiento) de
materiales sólidos, líquidos o
gases en matrices que pueden
liberar su contenido en forma
controlada bajo condiciones
especificas. La tecnología de
encapsulación ha sido utilizada
por la industria de alimentos
durante más de 60 años (Santos
y Meireles, 2010).

8. MICROENCAPSULACIÓN
Micro-
encapsulado
s
Industria
de
alimentos Productos
agrícolas
Biotecnología
y biomédica
Medicina
veterinaria
Industria
química
Medicina
Industria
farmacéutica
y cosmética

9. MICROENCAPSULACIÓN
Esquema de la encapsulación de sabores
(Madene et al., 2006)

10. MICROENCAPSULACIÓN
Las principales ventajas de la microencapsulación
son:
(Parra, 2010)
El material activo de la degradación
producida por el media ambiente (calor,
aire, luz, humedad, etc.).
El compuesto encapsulado se libera
gradualmente del compuesto que lo ha
englobado o atrapado en un punto
determinado.
El sabor y olor del material puede ser
enmascarado.
Puede ser empleado para separar
componentes, con el fin de que estos no
reaccionen.
Proteger
Controlar
liberación
Enmascarado
Separar
componentes

11. MICROENCAPSULACIÓN
Las principales ventajas de la microencapsulación
son:
(Parra, 2010)
Las características físicas del material
original pueden ser modificadas y hacer
más fácil su manejo (un material líquido
convertido a polvo), la higroscopia puede
ser reducida, la densidad se modifica y el
material contenido puede ser distribuido
más uniformemente en una muestra.
De principios activos inestables.
De líquidos a sólidos.
Modificar
caracterís-
ticas
Estabilización
Transforma-
ción

12. AGENTES ENCAPSULANTES
Encapsulantes
Polímeros
Naturales
Artificiales
Lípidos
Goma arábiga, carragenina, maltodextrinas, ciclodextrinas,
dextrinas, quitosano, gelatina, caseinato de sodio, almidón
pregelatinizado, carboximetilcelulosa (CMC), metilcelulosa
(MC), hidroxipropil metilcelulosa (HPMC), proteínas de leche
(caseínas) y suero, lactosa, jarabe de maíz, entre otros (Munin y
Edwards-Lévy, 2011; Selim et al., 2008; Kolanowski et al., 2006;
Vega y Roos, 2006).

13. Características de algunos compuestos utilizados en la
encapsulación de sabores
(Madene et al., 2006)
AGENTES ENCAPSULANTES

14. Las sustancias ideales para el proceso de
microencapsulación deben poseer :
(Vega y Roos, 2006)
AGENTES ENCAPSULANTES
 Sabor suave.
 Alta solubilidad.
 Poseer necesariamente propiedades emulgentes,
de formación de películas y propiedades secantes.
 Además, sus soluciones concentradas deben tener
baja viscosidad para facilitar el proceso de secado.

15. SECADO POR ASPERSIÓN
• Transformación de un fluido en un material
sólido, atomizándolo en forma de gotas
minúsculas en un medio de secado en
caliente.
Definición
• ampliamente usado para encapsular
ingredientes alimenticios y es el más
económico.
Una de las técnicas más utilizadas
• En general menor a 100 μm, aunque hay que
destacar que ello depende de las
condiciones del proceso.
Tamaño de partículas

16. SECADO POR ASPERSIÓN
(Munin y Edwards-Lévy, 2011)
Emulsión o
suspensión con
el material
encapsulante
Atomización

17. Atomizador rotatorio
SECADO POR ASPERSIÓN
 Gran flexibilidad y fácil
operación
 Baja presión de
alimentación
 Fácil control del tamaño de
las gotas
 Produce gran cantidad de partículas finas
 Costo elevado
 Elevado costo de mantenimiento
 No se puede utilizar en secadores horizontales
 Difícil de utilizar con materiales viscosos
VENTAJAS
DESVENTAJAS
(Dixit et al., 2010)

18. Atomizador a presión
SECADO POR ASPERSIÓN
 Es la más utilizada en el secado por aspersión.
 El rango de operación de la presión es entre 250 psi
(17.4 bar) a 10,000 psi (690 bar).
CARACTERÍSTICAS
(Dixit et al., 2010)
Atomizer wheel (Hui, 1993)

19. Factores críticos
 Tipo de atomizador
 Agente encapsulante
 Viscosidad del líquido que se alimenta
Comercialmente, esta técnica ha sido utilizada para
muchos componentes, incluyendo agentes saborizantes,
grasas y aceites, vitaminas y minerales, microorganismos,
enzimas, edulcorantes y colorantes (Wijaya et al., 2011).
SECADO POR ASPERSIÓN

20. (Madene et al., 2006)
SECADO POR ASPERSIÓN

21. EXTRACTOS DE JAMAICA MICROENCAPSULADOS
Obtención de polvos
liofilizados y por aspersión
Testigo
Maltodextrina
DE 10
Maltodextrina
+ Goma
Arábiga
(60:40)
Carboximetil-
celulosa β-Ciclodextrinas
 pH
 Acidez titulable
 Sólidos solubles
( Bx)
 Tamaño de
partícula
 Color
 Humedad
 Densidad
 Actividad de agua
 Isoterma de
adsorción
Extracto
Extracto
concentrado
Etanol 50%
Ácido cítrico 2%
 Fenoles
totales
 Antocianinas
 Capacidad
antioxidante
Propiedades fisicoquímicas
y antioxidantes
3% 5% 10%
Flor de Hibiscus
 Colorante
 Saborizante
 Antioxidante
 Comprimidos
 Cápsulas
Evaluación en
alimentos
Nutracéuticos
Polvos
El mejor
tratamiento

22. IMPORTANCIA DE LOS MICROENCAPSULADOS DE
JAMAICA
En México la industria de la jamaica ha
tenido un desarrollo muy importante, en el
año 2005 se inicio con el diseño de una
planta procesadora (Integradora
Agroindustrial de Chiautla de Tapia S. A.
de C. V.) y el desarrollo de nuevos
productos derivados de la flor de jamaica
(licor, mermelada, jarabe, jalea, ate,
extracto, agua). Lo anterior ha beneficiado
a 158 agricultores de cinco municipios de
la mixteca poblana.

23. IMPORTANCIA DE LOS MICROENCAPSULADOS DE
JAMAICA
Bajo este contexto, la obtención de polvos
microencapsulados a partir de los
extractos de jamaica representa una
alternativa importante para la industria de
alimentos, los cuales se podrían utilizar
como colorantes y antioxidantes naturales
así como en el desarrollo de nutracéuticos.

24. REFERENCIAS
DIXIT, M., KULKARNI, P. K. KINI, A. G. y SHIVAKUMAR, H.
G. 2010. Spray drying: a crystallization technique : a
review. International Journal of Drug Formulation and
Research, 1 (II): 1-29.
HUI, Y. H. 1993. Dairy Science and Technology Handbook,
Volume 3. Applications Science, Technology, and
Engineering. Wiley-VCH, Inc. United States of America.
pp. 270-271.
KOLANOWSKI, W., ZIOLKOWSKI, M., WEIßBRODT, J.,
KUNZ, B. y LAUFENBERG, G. 2006.
Microencapsulation of fish oil by spray drying-impact on
oxidative stability. Part 1. European Food Research and
Technology, 222: 336-342.
MADENE, A., JACQUOT, M., SCHER, J. y DESOBRY, S. 2006.
Flavour encapsulation and controlled release – a review.
International Journal of Food Science and Technology, 41:
1–21.

25. REFERENCIAS
MUNIN, A. y EDWARDS-LÉVY, F. 2011. Encapsulation of
Natural Polyphenolic Compounds; a Review.
Pharmaceutics, 3: 793-829.
PARRA, H. R. A. 2010. Revisión: Microencapsulación de
Alimentos. Rev. Fac. Nal. Agr. Medellín, 63(2): 5669-5684.
SANTOS, D. T. y MEIRELES, M. A. 2010. Carotenoid pigments
encapsulation: fundamentals, techniques and recent
trends. The Open Chemical Engineering Journal, 4: 42-50.
SDR, 2008. Plantas y productos medicinales para el estado de
Puebla. Conferencia impartida por el Secretario de
Desarrollo Rural en el foro Interculturalidad en
Educación y Salud organizado por la Facultad de
Medicina de la BUAP (Inforural, enlace web:
http://www.inforural.com.mx/spip.php?article35921 -
Consultado en fecha: 01 – Diciembre - 2011).

26. REFERENCIAS
SELIM, K. A., KHALIL, K. E., ABDEL-BARY, M. S. y ABDEL-
AZEIM, N. A. 2008. Extraction, encapsulation and
utilization of red pigments from roselle (Hibiscus
sabdariffa L.) as natural food colourants. Alexandria
Journal of Food Science and Technology, Special Volume
Conference, pp. 7-20.
VEGA, C. y ROOS, Y. H. 2006. Invited review: spray-dried dairy
and dairy-like emulsions-compositional considerations.
Journal of Dairy Science, 89 (2): 383-401.
WALSTRA, P., WOUTERS, J. T. M., y GEURTS. T. J. 2006.
Dairy Science and Technology. Second Edition. Taylor &
Francis Group, LLC. Boca Raton, FL. pp. 316-319.
WIJAYA, M., SMALL, D. M. y BUI, L. 2011. Microencapsulation
of ascorbic acid for enhanced long-term retention during
storage. Human Protection and Performance Division.
Defence Science and Technology Organisation (DSTO),
506 Lorimer St Fishermans Bend, Victoria 3207 Australia.
Commonwealth of Australia. 43 p.