El objetivo de este trabajo fue obtener microcápsulas de alginato de sodio con extracto de muicle, mediante gelificación iónica externa y utilizando la técnica de extrusión por goteo, así como evaluar sus propiedades antioxidantes. Se utilizaron hojas de muicle (Justicia spicigera) de la región de Izúcar de Matamoros, Puebla. Se determinó el contenido de fenoles totales (FT), flavonoides totales (FLT) y capacidad antioxidante (CA) al extracto de muicle. Para la obtención de microcápsulas se utilizó un diseño factorial 2x2, dos concentraciones de alginato de sodio (2 y 3 %) y dos concentraciones de CaCl2 (2 y 3 %). La relación alginato:extracto se mantuvo constante (3:1 v/v). El contenido de FT, FLT y CA, en 100 ml de extracto de muicle, fue de 271.45 ± 24.19 mg EAG (Equivalentes de ácido gálico), 336.37 ± 29.58 mg EQ (Equivalentes de quercetina) y 55.10 ± 0.67 mg ET (Equivalentes de trolox), respectivamente, con una capacidad de inhibición del DPPH de 68.79 ± 0.68 %. La combinación de alginato de sodio al 2 % y CaCl2 al 2 % proporcionó los mejores resultados respecto al contenido de TP y TF (1.56 ± 0.16 mg EAG/g y 1.45 ± 0.01 mg EQ/g, respectivamente), con una eficiencia promedio de 52 %. Las microcápsulas con extracto de muicle son una alternativa para el desarrollo de alimentos funcionales.

2. Sergio Salomón Céspedes Peregrina
Gobernador Constitucional del Estado de Puebla
Javier Aquino Limón
Secretario de Gobernación del Estado de Puebla
Gabriela Bonilla Parada
Presidenta del Sistema Estatal para el
Desarrollo Integral de la Familia
María Isabel Merlo Talavera
Secretaria de Educación del Estado de Puebla
Eduardo Castillo López
Presidente de la Junta de Gobierno y Coordinación Política del
H. Congreso del Estado Libre y Soberano de Puebla
María Belinda Aguilar Díaz
Presidenta del Tribunal Superior de Justicia del Estado de Puebla
Victoriano Gabriel Covarrubias Salvatori
Director General del Consejo de Ciencia y Tecnología
del Estado de Puebla
Luis Gerardo Aguirre Rodríguez
Responsable del Área de Publicaciones
Andrea Nazareth Tlaxcalteca Cruz
Iliana Judith Gómez Pérez
Corrección de estilo
Luis Gerardo Aguirre Rodríguez
Diseño editorial y de portada
Primera edición, México, 2023
Publicado por el Consejo de Ciencia y Tecnología de Puebla
(CONCYTEP) B Poniente de La 16 de Sept. 4511,
Col. Huexotitla, 72534. Puebla, Pue.
ISBN: 978-607-8901-94-4
CÓDIGO IDENTIFICADOR CONCYTEP: C-L-2023-10-88
La información contenida en este documento puede ser reproducida total o
parcialmente por cualquier medio, indicando los créditos
y las fuentes de origen respectivas.
Iliana Judith Gómez Pérez
Coordinadora

3. 207
Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
Obtención de microcápsulas con extracto de muicle (Justicia
Spicigera) mediante la técnica de extrusión por goteo
a
Gil Gutiérrez Sarai* y a
Cid Ortega Sandro
a
Universidad Tecnológica de Izúcar de Matamoros, Programa Educativo de Ingeniería en Procesos Alimentarios.
Prolongación Reforma No. 168, Barrio de Santiago Mihuacán 74420, Izúcar de Matamoros, Puebla, México
*saraigutierrez105@gmail.com
Resumen
El objetivo de este trabajo fue obtener microcápsulas de
alginato de sodio con extracto de muicle, mediante gelifi-
cación iónica externa y utilizando la técnica de extrusión
por goteo, así como evaluar sus propiedades antioxi-
dantes. Se utilizaron hojas de muicle (Justicia spicigera) de
la región de Izúcar de Matamoros, Puebla. Se determinó
el contenido de fenoles totales (FT), flavonoides totales
(FLT) y capacidad antioxidante (CA) al extracto de muicle.
Para la obtención de microcápsulas se utilizó un diseño
factorial 2x2, dos concentraciones de alginato de sodio (2
y 3 %) y dos concentraciones de CaCl2 (2 y 3 %). La relación
alginato:extracto se mantuvo constante (3:1 v/v). El conte-
nido de FT, FLT y CA, en 100 ml de extracto de muicle, fue
de 271.45 ± 24.19 mg EAG (Equivalentes de ácido gálico),
336.37 ± 29.58 mg EQ (Equivalentes de quercetina) y
55.10 ± 0.67 mg ET (Equivalentes de trolox), respecti-
vamente, con una capacidad de inhibición del DPPH de
68.79 ± 0.68 %. La combinación de alginato de sodio al 2 %
y CaCl2 al 2 % proporcionó los mejores resultados respecto
al contenido de TP y TF (1.56 ± 0.16 mg EAG/g y 1.45 ± 0.01
mg EQ/g, respectivamente), con una eficiencia promedio
de 52 %.Las microcápsulas con extracto de muicle son una
alternativa para el desarrollo de alimentos funcionales.
Palabras clave: Justicia spicigera, Microcápsulas,
Extracto de muicle, Propiedades antioxidantes.
Abstract
This work aimed to obtain microcapsules of sodium alginate
with muicle extract, using external ionic gelation and using
the drip extrusion technique,as well as to evaluate its antiox-
idant properties. Muicle leaves (Justicia spicigera) from Izúcar
de Matamoros region,Puebla,were used.The content of total
phenols (TP), total flavonoids (TF), and antioxidant capacity
(AC) of the muicle extract, were assessed. To obtain micro-
capsules, a 2x2 factorial design was used, with two concen-
trations of sodium alginate (2 and 3 %) and two concen-
trations of CaCl2 (2 and 3 %). The alginate:extract ratio was
kept constant (3:1 v/v). The content of TP, TF, and AC, in 100
ml of muicle extract was 271.45 ± 24.19 mg GAE (Gallic acid
equivalents), 336.37 ± 29.58 mg QE (Quercetin equivalents),
and 55.10 ± 0.67 mg TE (Trolox equivalents),respectively,with
a DPPH inhibition capacity of 68.79 ± 0.68 %. The combina-
tion of 2 % sodium alginate and 2 % CaCl2 provides the best
results on the TP and TF content (1.56 ± 0.16 mg EAG/g and
1.45 ± 0.01 mg EQ/g, respectively), with an average efficiency
of 52 %. Therefore microcapsules with muicle extract are an
alternative for developing functional foods.
Keywords: Justicia spicigera, Microcapsules,
Muicle extract, Antioxidant properties.

4. Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
208 Glosario de abreviaturas y símbolos
- CA, capacidad antioxidante
- DPPH, 2,2-Difenil-1-Picrilhidrazilo
- EAG, equivalentes de ácido gálico
- EQ, equivalentes de quercetina
- ET, equivalentes de trolox
- FT, fenoles totales
- FLT, flavonoides totales
- M, concentración molar
- rpm, revoluciones por minuto
- °Bx, grados brix
Introducción
En la actualidad, las personas están más preocupadas
por llevar una vida saludable, buscando el consumo de
compuestos bioactivos o alimentos funcionales que
impacten directamente en la salud, como los antioxidantes
que se encuentran en las frutas y verduras (Castro-Alatorre
et al., 2021). El desarrollo de alimentos funcionales ha
demostrado ser una buena estrategia para la industria,
mejorando sus productos mediante la incorporación de
compuestos bioactivos, como antioxidantes, vitaminas,
microorganismos probióticos y fibra. México es un país
donde la medicina tradicional sigue teniendo un papel
importante en el cuidado y preservación de la salud, por
lo que las plantas medicinales ofrecen posibilidades para
descubrir moléculas con actividad antimicrobiana (Vega-
Avila et al., 2012). Justicia spicigera (muicle como nombre
común) es una planta endémica de Mesoamérica que crece
en México, perteneciente a la familia Acanthaceae. Se trata
de un arbusto verde con flores tubulares de color naranja.
En los pueblos maya se le conoce como «ych-kaan», pero los
nombres más comunes son «hierba azul» y «hierba tinta»
debido al color oscuro de sus preparaciones acuosas, que
van del rojo al azul oscuro.
En México ha sido utilizada desde la época prehis-
pánica en la medicina tradicional para el tratamiento
de disentería, diabetes, leucemia y anemia. Esta planta
también se usa por sus efectos antialgésicos contra el dolor
de cabeza, hipertensión, epilepsia, dolor de estómago,
diarrea, cáncer, enfermedades circulatorias, nervios,
reumatismo e inflamación de estómago (Awad et al., 2018).
Diversas investigaciones demuestran que los extractos de
las hojas de J. spicigera poseen propiedades antioxidantes
(Sepúlveda-Jiménez etal.,2009),anticancerígenas (Alonso-
Castro et al., 2013), antidiabéticas (Girón-Cruz, 2015; Ortiz-
Andrade et al., 2012) y antidepresivas (Cassani et al., 2014).
Estas propiedades se deben a la presencia de compuestos
fenólicos y flavonoides, principalmente glucósidos del
kaempferol, siendo los más importantes kaempferitrina
(Kaempferol-3,7-diramnósido; 574.20 ± 65.10 mg/100 g de
muestra seca) y astragalina (kaempferol-3-β-D-glucopira-
nósido; 113.10 ± 15.06 mg/100 g de muestra seca) (Nazira-
Sarian et al., 2017; Cid-Ortega et al., 2021). Los principales
flavonoles que se encuentran en la mayoría de los vegetales
son la quercetina y el kaempferol; se ha sugerido un efecto

5. 209
Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
sinérgico de estos compuestos en la reducción de células
cancerosas (Ackland et al., 2005).
La ingesta regular de antioxidantes se ha convertido en
una necesidad para lograr la prevención de algunas enfer-
medades (Aguirre-Calvo y Santagapita,2017).Sin embargo,
la incorporación de ingredientes funcionales en los
alimentos suele verse limitada por su inestabilidad durante
el procesamiento y el almacenamiento. Por lo tanto, encon-
trar una manera de obtener una entrega natural y eficaz al
cuerpo humano se ha convertido en uno de los principales
objetivos de la industria alimentaria. La protección de
compuestos antioxidantes mediante encapsulación se ha
vuelto importante en la formulación de alimentos funcio-
nales (Castro-Alatorre et al., 2021). Los procesos de encap-
sulación fueron desarrollados entre los años 1930 y 1940
por la National Cash Register para la aplicación comercial
de un tinte a partir de gelatina como agente encapsulante
mediante un proceso de coacervación. Las técnicas de
encapsulación se han estudiado por sus notables efectos
en la protección y conservación de alimentos durante su
almacenamiento por un período prolongado de tiempo
(Aguirre-Calvo y Santagapita,2017).La microencapsulación
es una técnica que consiste en transformar los alimentos de
forma líquida a sólida.Se utiliza en la industria alimentaria
para proteger los ingredientes alimentarios funcionales y
compuestos bioactivos de la evaporación,oxidación,degra-
dación, pérdida de volátiles y disminución de la estabilidad
y vida útil (Castro-Alatorre et al., 2021). Por lo anterior, el
objetivo de este trabajo fue obtener microcápsulas de algi-
nato con extracto de muicle, mediante gelificación iónica
externa y utilizando la técnica de extrusión por goteo, así
como evaluar sus propiedades antioxidantes.
Materiales y métodos
Material vegetal
Se utilizaron hojas de muicle (Justicia spicigera) de la región
de Izúcar de Matamoros,Puebla.Las hojas fueron seleccio-
nadas, lavadas y secadas a temperatura ambiente (31 ± 1° C;
humedad relativa de 75 ± 7 %) hasta una humedad menor al
10 %.Las hojas secas se molieron en un molino pulverizador
de acero inoxidable marca Veyco modelo MPV 100 (México)
con malla de 0.5 mm. El polvo obtenido se hizo pasar por
una malla Tyler No. 14 (1.4 mm de luz) y se almacenó en
bolsas herméticas.Se determinó su contenido de humedad,
actividad de agua y pH. Todos los análisis se realizaron por
triplicado.
Propiedades fisicoquímicas
Humedad
Se determinó de acuerdo al método de la norma oficial
mexicana NOM-116-SSA1 (1994). La muestra se deshidrató
a 100 °C durante 4 horas a presión atmosférica en un
horno de secado digital (Novatech HS35-ED, Quimilab Inc.
Tlaquepaque, Jalisco, México).
Actividad de agua (aw)
Se realizó utilizando un higrómetro AQUA-LAB modelo
4TE (Decagon Devices Inc. Pullman, WA, USA) con control
de temperatura interna (15-50 ± 0.2° C).El equipo se calibró
con soluciones estándar de NaCl 6.0 M (aw = 0.76 ± 0.003) y
LiCl 8.57 M (aw = 0.50 ± 0.003) (Decagon Devices Inc. 2008).
La temperatura de medición fue de 25 ± 0.01° C.
pH
Se realizó de acuerdo al método 10.035 de la AOAC (1980).
Se utilizaron 5 g de muestra, a los cuales se les adicionaron
10 ml de agua destilada, se mezcló hasta obtener una pasta
uniforme y se introdujo el electrodo directamente de
manera que lo cubriera perfectamente. El potenciómetro
(Conductronic pH 120, Conductronic S. A. Puebla, México)
se calibró con soluciones reguladoras de pH 4, 7 y 10.
Sólidos solubles totales (SST)
Se determinaron de acuerdo al método 932.14C de la
AOAC (1995), mediante un refractómetro manual Atago
modelo Master-M (Atago Co. LTD, Tokio, Japón) con una
escala de 0-32° Bx. Las lecturas se corrigieron a 20 °C, utili-
zando los valores establecidos en las tablas de referencia del
AOAC (1995).
Propiedades antioxidantes
Obtención de extractos
Las extracciones se realizaron a reflujo en un equipo de
extracción múltiple (modelo 5000, Lab-Line Instruments,
Inc. IL, EE.UU.), utilizando 1 g de polvo seco en 50 ml de
etanol (0.02 g/ml) (Baqueiro-Peña y Guerrero-Beltrán,2017)
al 50 % p/p, a una temperatura de 60 ºC, durante 45 min.
Las mezclas se filtraron a través de papel filtro Whatman
No. 4 y se colocaron en matraces de 50 ml, forrados con
papel aluminio. Posteriormente, el etanol fue removido
utilizando un rota-evaporador RV 8 V (IKA, Suecia) a una
temperatura de 55 ± 1° C y presión de vacío de 54 cmHg
(Cid-Ortega y Guerrero-Beltrán, 2014). Los extractos se
almacenaron en refrigeración (4 ºC) en frascos forrados con
papel aluminio para su posterior análisis.
Contenido de fenoles totales
Se determinó mediante el método espectrofotométrico
desarrollado por Folin y Ciocalteu (Singleton y Rossi, 1965).
En un tubo de ensayo (cubierto con papel aluminio) se

6. Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
210
colocaron 5 µL de extracto de muicle (o 1000 µL del extracto
de microcápsulas), 3 ml de agua destilada, 250 µL del
reactivo de Folin-Ciocalteu, 750 µL de Na2CO3 al 20 % y se
aforó con agua destilada (995 µL) a 5 ml.Se agitó durante 30
segundos en un Vortex (Thermolyne M37615,Iowa,EE.UU.)
y se dejó reposar 1 hora a temperatura ambiente (29 ± 2° C)
en la oscuridad. Posteriormente se midió la absorbancia
a 765 nm en un espectrofotómetro UV-visible Jenway
7315 (Bibby Scientific Ltd, Stone, Staffs, Reino Unido). En
cada determinación se realizaron curvas estándar por
duplicado a diferentes concentraciones de ácido gálico
(98.5 %, Sigma): 0, 0.0080, 0.0160, 0.0240, 0.0320, 0.0400,
0.0480, 0.0560 y 0.0640 mg. La curva estándar fue:
Abs = 25.83 ± 2.95 (1/mg EAG)*X (mg EAG) + 0.03 ± 0.01,
R2
= 0.997 ± 0.003. Los resultados se expresaron como mg
equivalentes de ácido gálico (EAG) en 1 g de hojas secas o en
1 g de microcápsulas.
Contenido de flavonoides totales
Se realizó de acuerdo al método descrito por Nanasombat
et al. (2015) con algunas modificaciones. El extracto de
muicle (10 µL) o extracto de microcápsulas (3000 µL) se
mezcló con 1.25 ml de agua destilada y 75 µL de NaNO2
(5 %, p/p). Después de 5 min, se agregaron 150 µL de AlCl3
(10 %, p/p), se mezclaron y se dejó reposar por 6 min.
Posteriormente, se adicionaron 500 µL de NaOH (1 M)
y se ajustó el volumen final a 4 ml con agua destilada.
La mezcla se agitó durante 30 segundos en un Vortex
(Thermolyne M37615, Iowa, EE. UU.) e inmediatamente se
midió la absorbancia a 510 nm utilizando un blanco para
ajustar el equipo a cero. Se utilizó un espectrofotómetro
UV-visible Jenway 7315 (Bibby Scientific Ltd, Stone, Staffs,
Reino Unido). En cada determinación se realizaron curvas
estándar por duplicado a diferentes concentraciones de
quercetina (95 %, Sigma): 0, 0.020, 0.060, 0.100, 0.140,
0.180, 0.220, 0.260 y 0.300 mg. La curva estándar fue:
Abs = 1.52 ± 0.42 (1/mg EQ)*X (mg EQ) + 0.0010 ± 0.019,
R2
= 0.973 ± 0.022. Los resultados se expresaron como mg
equivalentes de quercetina (EQ) en 1 g de hojas secas o en 1
g de microcápsulas.
Capacidad antioxidante
Se utilizó el método del DPPH (1,1-Difenil-2-picrilhidrazil)
desarrollado por Brand-Williams et al. (1995) con algunas
modificaciones (Molyneux, 2004; Esmaeili et al., 2015). Se
realizó una dilución 1:10 del extracto con agua destilada,
posteriormente se tomaron 300 µL de la dilución y se
mezcló en un tubo de ensayo (cubierto con papel aluminio)
con 1.7 ml de etanol (99.5 %) y 2 ml de solución de DPPH
(3.9 mg en 100 ml de etanol al 99.5 %). Se agitó durante 30
segundos en un Vortex (Thermolyne M37615, Iowa, EE.
UU.) y se dejó reposar 30 min a temperatura ambiente
(29 ± 2 °C) en la oscuridad. La absorbancia se midió a 517
nm en un espectrofotómetro UV-visible Jenway 7315 (Bibby
Scientific Ltd, Stone, Staffs, Reino Unido). La capacidad
antioxidante fue calculada como porcentaje de inhibición
de acuerdo a la siguiente ecuación: I ( %) = [1–(Absorbancia
de la muestra/Absorbancia del control)]*100. En cada
determinación se realizaron curvas estándar por duplicado
a diferentes concentraciones de Trolox (6-hidroxi-2, 5, 7,
8 tetrametilcromo-2 ácido carboxílico al 97 %, Aldrich): 0,
0.007,0.011,0.014,0.018,0.022,0.025 y 0.029 mg.La curva
estándar fue: I ( %) = 3334.62 ± 63.96 (1/mg ET)*X (mg ET) +
12.46 ± 5.21, R2 = 0.895 ± 0.05. Los resultados se expresaron
como mg equivalentes de Trolox (ET) en 1 g de hojas secas.
Obtención de microcápsulas
con extracto de muicle
Se utilizó un diseño factorial 2x2, dos concentraciones de
alginato de sodio (2 y 3 %) y dos concentraciones de CaCl2
(2 y 3 %). La relación alginato:extracto se mantuvo cons-
tante y fue de 3:1 (v/v). La elaboración de microcápsulas se
realizó mediante gelificación iónica externa y utilizando la
técnica de extrusión por goteo. La solución de alginato de
sodio (2 y 3 % p/p) (Wong et al., 2011; Yan et al., 2014; Lim y
Ahmad, 2017; Tan et al., 2018; Aguirre-Calvo y Santagapita,
2019), una vez preparada, se mantuvo en agitación por 4 h
y se dejó reposar hasta el día siguiente. La extrusión de la
mezcla alginato-extracto se realizó utilizando una jeringa
de 10 ml con aguja de 27 g (0.4 mm de diámetro interno y
40 mm de longitud) y una velocidad promedio de 92 micro-
cápsulas/min. La distancia entre la solución gelificante
(CaCl2 al 2 y 3 %, p/p) y la punta de la aguja se mantuvo a
5 cm (Boon-Beng et al., 2013). Para evitar la deformación
de las microcápsulas, se adicionó Tween 80 a la solución
de CaCl2 a una concentración de 0.5 % (Boon-Beng et al.,
2013). El tiempo de gelificación de las microcápsulas fue
de 30 min. Se recomienda un tiempo mínimo de 15 min y
máximo de 60 min, ya que tiempos de gelificación mayores
forman microcápsulas más rígidas y reducen su diámetro
(Boon-Beng et al., 2013).
Análisis de las propiedades
antioxidantes en microcápsulas
Las microcápsulas obtenidas se dejaron en 10 ml de solu-
ción de citrato de sodio al 3 % durante 16 h en refrigera-
ción (5 °C). Posteriormente, la mezcla se agitó (700 a 800
rpm) por 30 min, se adicionaron 10 ml de etanol absoluto
(99.5 %) y se agitó (600 a 700 rpm) por 15 min. La mezcla se
dejó reposar en refrigeración por 30 min con el objetivo de
separar el alginato de sodio. A continuación, la mezcla se
hizo pasar por una malla de 0.5 mm, se realizó un lavado
con 5 ml de etanol absoluto (99.5 %) y, por último, se filtró
mediante papel filtro Whatman No. 41. El filtrado obte-
nido se ajustó a un volumen de 20 ml con etanol absoluto
(99.5 %). Las muestras se colocaron en viales de 12 ml

7. 211
Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
forrados con aluminio y se almacenaron a temperatura de
5 °C hasta el día siguiente. Posteriormente las muestras se
decantaron, con el objetivo de eliminar el precipitado que
se forma y se colocaron en una centrífuga (Hermle modelo
Z 323, Alemania) durante 15 min a 5500 rpm. Finalmente,
se determinó el contenido de fenoles y flavonoides totales.
Análisis estadístico
Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) de una sola
vía para determinar el efecto de la concentración de algi-
nato de sodio (2 y 3 %) y cloruro de calcio (CaCl2) (2 y 3 %),
en la elaboración de microcápsulas. Para establecer dife-
rencias entre los tratamientos, se realizó una comparación
múltiple de Tukey, utilizando el software MINITAB® versión
17.1.0 (Minitab Inc., 2013). Todos los ensayos se realizaron
por triplicado. Las diferencias se consideraron significa-
tivas a valores de p ≤ 0.05.
Resultados/
Discusión de resultados
Propiedades fisicoquímicas
La Tabla 1 muestra los resultados obtenidos de las propie-
dades fisicoquímicas en muicle en polvo y el extracto de
muicle.
Tabla 1. Propiedades fisicoquímicas
en muicle en polvo y extracto
Variable Muicle en polvo Extracto de muicle
Humedad ( %) 7.31 ± 0.13 -
pH 7.64 ± 0.01 6.60 ± 0.01
aW 0.40 ± 0.01 -
SST (°Bx) - 5.24 ± 0.04
SST = Sólidos Solubles Totales.
Propiedades antioxidantes
Las propiedades antioxidantes en muicle y extracto se
muestran en la Tabla 2.Los compuestos fenólicos son meta-
bolitos secundarios que poseen una amplia gama de efectos
benéficos a la salud, tales como actividad antirradicalar,
antiviral,antitumoral,antidiabética y contra enfermedades
cardiovasculares. Los flavonoides poseen propiedades
biológicas tales como, actividad antimicrobiana, antiul-
cerosa, antiinflamatoria, antiespasmódica, entre otras
(Girón-Cruz, 2015). De acuerdo a resultados obtenidos
por Girón-Cruz (2015), el contenido de fenoles y flavo-
noides totales en extracto de muicle fue de 220.72 ± 8.98
mg EAG/100 mL y 391.25 ± 6.79 mg EQ/100 mL, respecti-
vamente. Estos resultados son similares a los obtenidos en
este trabajo. Las curvas estándar realizadas para la deter-
minación de fenoles totales,flavonoides totales y capacidad
antioxidante en extracto de muicle y microcápsulas se
muestran en la Figura 1.
Tabla 2. Propiedades antioxidantes en muicle
(J. spicigera) y extracto de muicle
Variable
Muicle en polvo
(mg/g)
Extracto de muicle
(mg/100 ml)
Fenoles totales (EAG) 146.42 ± 13.05 271.45 ± 24.19
Flavonoides totales (EQ) 181.44 ± 15.96 336.37 ± 29.58
Capacidad antioxidante
(ET)
29.72 ± 0.36 55.10 ± 0.67
Inhibición de DPPH 68.79 ± 0.68 %
Los valores representan la media ± desviación estándar.
EAG = Equivalentes de ácido gálico. EQ = Equivalentes de
quercetina. ET = Equivalentes de trolox.
Figura 1. Curvas para los diferentes estándares. (A) Ácido gálico. (B) Quercetina. (C) Trolox

8. Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
212
Evaluación del proceso de
microencapsulación
El contenido de fenoles y flavonoides totales en las micro-
cápsulas se muestra en la Tabla 3.Con respecto al contenido
de fenoles, la mayor cantidad se obtuvo en el tratamiento 1
y 4. Para el contenido de flavonoides no hubo diferencias
significativas (p < 0.05) entre los tratamientos.
Lo anterior se puede observar en la Figura 2. Con
respecto a la eficiencia (retención de fenoles y flavonoides
totales en microcápsulas con extracto de muicle) de los
tratamientos, se puede observar (Figura 3) que el trata-
miento 3 mostró la mayor eficiencia, tanto para fenoles
como para flavonoides. Sin embargo, la cantidad de estos
compuestos en las microcápsulas fue menor a los demás
tratamientos. En lo referente a las propiedades físicas
de las microcápsulas (peso y diámetro) (Tabla 3), el trata-
miento con 3 % de alginato y 2 % CaCl2 (T3) proporcionó
microcápsulas con mayor diámetro y peso. Considerando
el contenido de fenoles y flavonoides totales en las micro-
cápsulas, el tratamiento 1 (T1) fue el mejor (1.56 ± 0.16 mg
EAG/g y 1.45 ± 0.01 mg EQ/g), teniendo una eficiencia de
59 y 44 % para el contenido de fenoles y flavonoides totales,
respectivamente.
Figura 2. Contenido de fenoles y flavonoides totales en
microcápsulas con extracto de muicle. Las barras con
diferente letra presentan diferencias significativas (p < 0.05)
Figura 3. Eficiencia del proceso de microencapsulación
de los diferentes tratamientos. Las barras con diferente
letra presentan diferencias significativas (p < 0.05)
Tabla 3. Propiedades físicas y antioxidantes en microcápsulas
Tratamiento Peso (g) Diámetro (mm)
Cantidad de
fenoles totales
(mg EAG/g)
Cantidad de
flavonoides
totales
(mg EQ/g)
Eficiencia en
fenoles totales
( %)1
Eficiencia en
flavonoides
totales ( %)1
1 0.343 ± 0.014 0.231 ± 0.001 1.56 ± 0.16 1.45 ± 0.01 58.85 ± 3.49 44.35 ± 1.47
2 0.364 ± 0.006 0.207 ± 0.001 1.25 ± 0.09 1.23 ± 0.03 50.32 ± 2.62 39.86 ± 0.01
3 0.626 ± 0.015 0.254 ± 0.001 1.00 ± 0.02 1.10 ± 0.03 69.25 ± 0.44 61.64 ± 3.42
4
0.370 ± 0.005
0.229 ± 0.001
1.46 ± 0.04 1.27 ± 0.20 59.78 ± 0.73 41.97 ± 7.28
1
Corresponde a la cantidad retenida en la microcápsula con respecto a la cantidad utilizada en la mezcla. EAG = Equivalentes de ácido gálico.
EQ = Equivalentes de quercetina.

9. 213
Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
Obtención de microcápsulas
De acuerdo a las pruebas realizadas, el proceso estandari-
zado para la obtención de microcápsulas se muestra en la
Figura 4.Durante el proceso para la obtención de microcáp-
sulas, se observó que durante la fase de mezclado entre el
alginato de sodio y el extracto de muicle el pH es un pará-
metro que influye en una buena incorporación de ambas
mezclas. El pH indica la concentración de iones hidronio
en una solución acuosa,su determinación es importante en
la estabilidad del alginato de sodio, debido a que a valores
de pH ácidos se registra una despolimerización del alginato
y por consecuencia una estructura protectora débil. En
soluciones con valores de pH de 4 e inferiores, se presentan
problemas en la gelificación debido a la conversión del algi-
nato en ácido algínico (Lara-Fiallos et al., 2019).
Conclusiones
De acuerdo a los resultados obtenidos en el análisis de las
propiedades antioxidantes, el muicle (J. spicigera) es una
planta que posee cantidades significativas de compuestos
fenólicos y flavonoides, los cuales tienen un papel impor-
tante en la salud, ya que disminuyen el riesgo de enferme-
dades crónicas, tales como enfermedades cardiovasculares
y cáncer. Además, estos compuestos proporcionan diversas
propiedades antioxidantes, anticancerígenas y antidiabé-
ticas, lo cual explica el uso de esta planta en la medicina
tradicional mexicana para el tratamiento de enfermedades
infecciosas. El mejor tratamiento de microencapsulación
fue el T1. La combinación de alginato de sodio al 2 % y
CaCl2 al 2 % proporcionó los mejores resultados respecto al
contenido de fenoles y flavonoides totales (1.56 ± 0.16 mg
Figura 4. Metodología para la obtención de microcápsulas de alginato de sodio con extracto de muicle

10. Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
214
EAG/g y 1.45 ± 0.01 mg EQ/g, respectivamente), con una
eficiencia promedio del 52 %. Por lo tanto, las microcáp-
sulas con extracto de muicle son una alternativa para el
desarrollo de alimentos funcionales.
Líneas de trabajo o trabajos a futuro
Realizar más pruebas del proceso de microencapsulación
con el objetivo de aumentar la eficiencia (retención del
contenido de fenoles y flavonoides totales) en las micro-
cápsulas, así como su aplicación y evaluación en alimentos
(yogur, bebidas, mermeladas, entre otros).
Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por la Universidad
Tecnológica de Izúcar de Matamoros, Puebla, proporcio-
nando los laboratorios, materiales y reactivos necesarios
para los experimentos, así como la obtención del título de
TSU de la alumna Sarai Gil Gutiérrez.
Referencias bibliográficas
Ackland, M. L., Van de Waarsenburg, S. & Jones, R. (2005). Synergistic anti-
proliferative action of the flavonols quercetin and kaempferol in cultured
human cancer cell lines. In vivo, 19, 69-76.
Aguirre-Calvo T. R. & Santagapita P. R. (2019). Freezing and drying of pink
grapefruit-lycopene encapsulated in Ca(II)-alginate beads containing
galactomannans. Journal of Food Science and Technology, 56, 3264-3271.
Aguirre-Calvo, T. R. & Santagapita, P. R. (2017). Encapsulation of a free-solvent
extract of lycopene in alginate-Ca(II) beads containing sugars and biopoly-
mers. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 4(16), 1-8.
Alonso-Castro A. J., Ortiz-Sánchez E., García-Regalado A., Ruiz G., Núñez-
Martínez J. M., González-Sánchez I., Quintanar-Jurado V., Morales-
Sánchez E., Dominguez F., Cerbón M. A. & García-Carrancá A. (2013).
Kaempferitrin induces apoptosis via intrinsic pathway in HeLa cells and
exerts antitumor effects. Journal of Ethnopharmacology, 145, 476-489.
AOAC. (1995). Official Methods of Analysis (14th ed.). Washington, D.C., USA:
Association of Official Analytical Chemists. Inc.
AOAC. (1980). Official Methods of Analysis (13th ed.). Washington, D. C., USA:
Association of Official Analytical Chemists. Inc.
Awad, N., Abdelkawy, M., Abdelrahman, E., Hamed, M. & Ramadan, N. (2018).
Phytochemical and in vitro screening of Justicia spicigera ethanol extract for
antioxidant activity and in vivo assessment against Schistosoma mansoni
infection in mice. Anti-Infective Agents, 16(1), 49-56.
Baqueiro-Peña, I. & Guerrero-Beltrán, J. A. (2017). Physicochemical and antioxi-
dant characterization of Justicia spicigera. Food Chemistry, 218, 305–312.
Boon-Beng, L., Pogaku, R. & Eng-Seng, C. (2013). Size and shape of calcium
alginate beads produced by extrusion dripping. Chemical Engineering
Technology, 36(10), 1627-1642.
Brand-Williams W., Cuvelier, M.E. & Berset, C. (1995). Use of a free radical
method to evaluate antioxidant activity. Lebensmittel-Wissenschaft und-Te-
chnologie, 28, 25-30.
Cassani, J., Dorantes-Barrón, A. M., Novales, L. M., Real, G. A. & Estrada-Reyes,
R. (2014). Anti-Depressant-Like effect of kaempferitrin isolated from
Justicia spicigera Schltdl (Acanthaceae) in two behavior models in mice:
evidence for the involvement of the serotonergic system. Molecules, 19,
21443-21444.
Castro-Alatorre, N. C., Gallardo-Velázquez, T., Boyano-Orozco, L. C., Téllez-
Medina,D.I.,Meza-Márquez,O.G.& Osorio-Revilla,G.(2021).Extraction
and microencapsulation of bioactive compounds from muicle (Justicia
spicigera) and their use in the formulation of functional foods. Foods, 10,
1-2.
Cid-Ortega, S. & Guerrero-Beltrán J. A. (2014). Roselle calyces particle size effect
on the physicochemical and phytochemicals characteristics. Journal of Food
Research, 3(5), 83-93.
Cid-Ortega, S., Monroy-Rivera, J. A. & González-Ríos, Ó. (2021). Extraction of
Kaempferitrin and Astragalin from Justicia spicigera by Supercritical Fluid
Extraction and Its Comparison with Conventional Extraction. Journal of
Food Engineering and Technology, 10(2), 35-44.
Decagon Devices Inc. (2008). AquaLab water activity meter. Operator’s manual
for series 4TE,4TEV,DUO (Version 7).Pullman,WA,Decagon Devices Inc.
Esmaeili,A.K.,Taha,R.,Mohajer,S.& Banisalam,B.(2015).Antioxidant activity
and total phenolic and flavonoid content of various solvent extracts from
In Vivo and In Vitro grown TrifoliumpratenseL. (red clover).BioMedResearch
International. Volume 2015, Article ID 643285.
Girón-Cruz, N. (2015). Evaluación de la actividad antidiabética y antioxidante
in vitro de extractos polares de Justicia spicigera y elucidación estructural
de los compuestos fenólicos mayoritarios. Tesis de Maestría, Instituto de
Agroindustrias de la Universidad Tecnológica de la Mixteca.Huajuapan de
León, Oaxaca, México. http://jupiter.utm.mx/~tesis_dig/12884.pdf
Lara-Fiallos, M. V., Ortega-Pelaez, V., Pérez-Martínez, A., País-Chanfrau, J.,
Nuñez-Pérez, J. & González-Suárez, E. (2019). Evaluación de pH, tempe-
ratura y concentración de alginato en el proceso de gelificación iónica del
zumo natural de frutas. Centro Azúcar, 46, 55-60.
Molyneux, P. (2004). The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl
(DPPH) for estimating antioxidant activity.SongklanakarinJournalofScience
and Technology, 26, 211-219.
Nanasombat S., Thonglong J. & Jitlakha J. (2015). Formulation and characteriza-
tion of novel functional beverages with antioxidant and anti-acetylcholi-
nesterase activities. Functional Foods in Health and Disease, 5(1), 1-16.
Nazira-Sarian, M., Uddin-Ahmed, Q., Mat-So’ad, S. Z., Muhammad-Alhassan,
A.,Murugesu,S.,Perumal,V.,Syed-Mohamad,S.N.A.,Khatib,A.& Latip,
J.(2017).Antioxidant and antidiabetic effects of flavonoids: A structure-ac-
tivity relationship based study. BioMed Research International. Volume 2017,
Article ID 8386065.
NOM-116-SSA1. (1994). Norma oficial mexicana. Determinación de humedad en
alimentos por tratamiento térmico. Método por arena o gasa. [Mexican
standard. Determination of moisture in foods byheat treatment.
Methodforsandorgauze]. México, D. F.: Dirección General de Normas.
http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/116ssa14.html
Ortiz-Andrade, R., Cabañas-Wuan, A., Arana-Argáez, V. E., Alonso-Castro, A.
J., Zapata-Bustos, R., Salazar-Olivo, L. A., Domínguez, F., Chávez, M.,
Carranza-Álvarez, C. & García-Carrancá, A. (2012). Antidiabetic effects
of Justicia spicigera Schltdl (Acanthaceae). Journal of Ethnopharmacol, 143(2),
455-462.

11. 215
Ingenierías y Desarrollo Tecnológico
Sepúlveda-Jiménez, G., Reyna-Aquino, C., Chaires-Martínez, L., Bermúdez-
Torres, K. & Rodríguez-Monroy, M., (2009). Antioxidant activity and
content of phenolic compounds and flavonoids from Justicia spicigera.
Journal of Biological Sciences, 9(6), 629-632.
Singleton, V. L. & Rossi J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phospho-
molybdic-phosphotungsticacid reagents. American Journal of Enology and
Viticulture, 16(3), 144-158.
Vega-Avila, E., Tapia-Aguilar, R., Reyes-Chilpa, R., Guzmán-Gutiérrez, S. L.,
Pérez-Flores, J. & Velasco-Lezama, R. (2012). Actividad antibacteriana y
antifúngica de Justicia spicigera. Revista latinoamericana de química, 40(2),
75-82.
Yan, M., Liu, B., Jiao, X. & Qin, S. (2014). Preparation of phycocyanin microcap-
sules and its properties. Food and Bioproducts Processing, 92, 89-97.
Material de consulta
Lim, G. P. & Ahmad, M. S. (2017). Development of Ca-alginate-chitosan micro-
capsules for encapsulation and controlled release of imidacloprid to
control dengue outbreaks. Journal of Industrial and Engineering Chemistry,
56, 382-393.
Tan,P.Y.,Tan,T.B.,Chang,H.W.,Tey,B.T.,Chan,E.S.,Lai,O.M.,Baharina,B.
S., Imededdine Arbi Nehdi, I. A. & Tan, C. P. (2018). Effects of storage and
yogurt matrix on the stability of tocotrienols encapsulated in chitosan-al-
ginate microcapsules. Food Chemistry, 241, 79-85.
Wong, Y. Y., Yuan, S. & Choong, C. (2011). Degradation of PEG and non-PEG
alginate-chitosan microcapsules in different pH environments. Polymer
Degradation and Stability, 96, 2189-2197.