Printer Friendly

Caracterizacion Fisicoquimica de Emulsiones Aceite/Agua a partir de Uchuva (Physalis peruviana) como Ingrediente para la Industria Alimenticia.

Physicochemical Characterization of O/W Emulsions from Goldenberry (Physalis peruviana) as an Ingredient for Food Industry

INTRODUCCION

Colombia es uno de los principales productores de uchuva a nivel mundial; su produccion se ha centrado en los departamentos de Antioquia, Boyaca y Cundinamarca, los cuales aportan el 92,84% de la produccion nacional, reportando un valor de 13260 toneladas para el ano 2014 (Agronet, 2018). Este producto se exporta principalmente a la Union Europea, con una cifra de exportacion de 5.197 toneladas netas en 2016. Los principales destinos de exportacion son Holanda (64.3%), Alemania (16.2%) y Estados Unidos (5.2%) (Analdex, 2018). Generalmente esta fruta se consume en fresco. Es una fuente excelente de provitamina A, vitamina C, complejo de vitamina B y minerales. Adicionalmente, esta fruta, sometida a un proceso de deshidratacion, ha sido incluida de manera exitosa en el mercado de Estados Unidos y ha sido catalogada como una "superfruit" (termino de mercadeo utilizado en la industria de alimentos y bebidas para describir frutas que presentan caracteristicas sensoriales excepcionales y beneficios para la salud) gracias a sus propiedades biofuncionales (Osorio et al., 2016). Sin embargo, el comercio de la uchuva actualmente enfrenta un reto en cuanto a su produccion, ya que existen dificultades por parte de los productores para comercializar la fruta que no cumple los exigentes criterios de exportacion, lo cual conlleva a una perdida cercana al 40% de la produccion total.

En la actualidad, el desarrollo de nuevos productos alimenticios tiene como objetivo no solo proveer los nutrientes necesarios para la subsistencia, sino prevenir enfermedades relacionadas con la dieta y mejorar la salud fisica y mental de los consumidores constituyendose asi en alimentos funcionales (Siro et al., 2008). El numero de estudios sobre la identificacion de nuevos ingredientes de fuentes naturales, con el proposito de ser incorporados en un alimento funcional, se ha incrementado, tanto asi que se ha creado una nueva area de investigacion en la Ciencia y Tecnologia de Alimentos para promover el bienestar del consumidor (Vieira da Silva et al., 2016). A la fecha se han desarrollado y caracterizado productos derivados de la uchuva, como jugo pasteurizado (Ramadan et al., 2013), granulados enriquecidos en aroma y color (Ramirez, 2009), jugo clarificado (Giraldo et al. 2017) y formulaciones en polvo utilizando secado por atomizacion con aire caliente (Bernal, et al., 2016), entre otros. En el jugo de uchuva se ha evaluado su actividad hipocolerestolemica in vivo (Ramadan et al., 2013) y se conoce que varios compuestos liposolubles como esteroles, vitamina E, y carotenoides presentes en la uchuva, son responsables de sus caracteristicas biofuncionales. Asi, en este trabajo, se desarrollaron y caracterizaron emulsiones de uchuva, conteniendo fitoquimicos de diferente polaridad, con miras a obtener un ingrediente liquido que pueda usarse en la industria alimenticia.

MATERIALES Y METODOS

Materiales: Polisorbato 20 (Tween 20, AppliChem Panreac ITW), aceite de girasol (grado comercial), propilenglicol (Ciacomeq SAS, Bogota-Colombia), goma xantana (grado alimenticio), beta caroteno 95 % (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) y cloruro de potasio (KCl) (Merck) para la calibracion del conductimetro.

Obtencion del extracto de uchuva: Se compraron frutos de uchuva (Physalis peruviana) en los mercados locales de Bogota, en un estado de madurez entre 3 y 4 de acuerdo con la norma tecnica colombiana NTC 4580, caracterizados por un contenido de solidos solubles de 14.1 y 14.5[grados]Brix, respectivamente, y un rango maximo de acidez entre 2.03 -2.34%, expresado como acido citrico (ICONTEC, 1999). Posteriormente, las uchuvas se cortaron en tajadas delgadas y homogeneas (aprox. 3 mm de espesor), luego se congelaron a 70[grados]C por 24 horas y se secaron en un liofilizador (Beta1-8 LD plus, Martin Christ, Alemania), el cual funciona en dos etapas, la primera a 0.1 Atm, -56[grados]C por 20 horas, y la segunda a 0.01 Atm y -77[grados]C por 4 horas. Las frutas secas se pulverizaron antes de iniciar el proceso de extraccion asistida por ultrasonido (EAU), el cual se adapto del usado por Martinez (2016). En cada ensayo se utilizaron 4.6 g de uchuva liofilizada y pulverizada, los cuales se mezclaron con 30 mL de aceite de girasol, el cual se sumergio en un bano de ultrasonido con potencial nominal total de 425W, manteniendo la temperatura por debajo de 40[grados]C. El extracto se filtro antes de preparar las emulsiones.

Formulacion de las emulsiones: Se utilizo el metodo de emulsificacion espontanea (Komaiko y McClements, 2016), con el extracto de uchuva en aceite de girasol como fase oleosa y agua destilada como fase acuosa, Tween 20 como surfactante y propilenglicol (PG) como co-surfactante, variando las proporciones de los ingredientes mencionados anteriormente de acuerdo con el diseno presentado en la Tabla 1. En cada ensayo, la fase oleosa se mezclo primero con el surfactante con agitacion suave y luego la mezcla se homogenizo con el PG; posteriormente se adiciono la fase acuosa gota a gota con agitacion manual hasta completa homogenizacion. En los ensayos que tenian goma xantana, esta se disperso previamente en la fase acuosa antes de adicionarla al resto de la emulsion.

Caracterizacion fisicoquimica de las emulsiones: Se midio el pH de las emulsiones usando un pHmetro 370 (Jenway, Londres, UK) y la conductividad electrica usando un conductimetro portatil modelo 470 (Jenway, Londres, UK) calibrado con solucion 0.01M de KCl, con conductividad especifica de 1413 [micron]S a 18[grados]C (Ghosh et al., 2013). Todas las mediciones se realizaron por triplicado reportando el promedio y su desviacion estandar. La viscosidad de las emulsiones se midio utilizando un viscosimetro rotacional (Thermo Scientific HAAKE Viscotester 550), en donde se realizo la medicion del esfuerzo cortante variando la deformacion para 150 puntos por cada emulsion. La viscosidad en Pa.s, se determino como la pendiente de la recta obtenida al graficar el esfuerzo cortante vs. la deformacion. La distribucion del tamano de gota se midio utilizando la tecnica de DLS (Dynamic Light Scattering) en un equipo Mastersizer 3000 (Malvern Instruments Ltd., Londres, UK).

La medicion del potencial Z se realizo unicamente para las emulsiones con goma xantana. Para al fin, se realizo una dilucion de cada muestra en proporcion 1/1000, en una solucion de NaCl 0.1 mM. Posteriormente se introdujo la cantidad necesaria de muestra en el recipiente correspondiente y se realizo la medicion cinco (5) veces para cada muestra. Las medidas fueron realizadas utilizando un equipo Zetasizer Nano (Malvern Instruments Ltd., Londres, UK). La composicion del medio dispersante en todos los casos fue agua con una constante dielectrica de 78.5, viscosidad de 0.8872 cP e indice de refraccion de 1.330, todo a temperatura constante de 25[grados]C. La medida objetiva del color se realizo en un equipo Varian Cary 5000 UV-Vis-NIR (Varian, Australia) equipado con lampara de Tungsteno. Se midio la transmitancia en un rango de 830 a 360 nm tomando datos a una velocidad de barrido 600 nm/minuto. Los datos fueron convertidos a los parametros de colorimetria triestimulo [L.sup.*], [a.sup.*], [b.sup.*] mediante el software Cary WinUV. La determinacion del contenido de carotenoides totales se realizo por espectrofotometria UV/VIS siguiendo el metodo propuesto por Wrolstad et al., (2005). Como estandar se utilizo [beta]-caroteno disuelto en n-hexano (Merck, Darmstadt, Alemania). Se midio la absorbancia de soluciones de concentracion conocida en un espectrofotometro Jenway (modelo 7305, Londres, UK) a una 2 de 450 nm. Las muestras se evaluaron de la misma forma y la cantidad de carotenoides se expreso como mg de [beta] caroteno/mL de emulsion.

Determinacion de la actividad hipocolerestolemica: La actividad hipocolorestelomica de la fase acuosa y fase oleosa de uchuva, se midio con el kit enzimatico de HMG-CoA reductasa (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). Se siguio el protocolo proporcionado por el fabricante. La concentracion de la solucion stock de HMG-CoA reductasa fue de 0.5-0.75 mg/mL. Cada extracto se adiciono a una mezcla de reaccion que contenia el substrato de HMG-CoA (400 [micron]M), y una solucion buffer de fosfato de sodio (100 mM, pH 7.4) seguido de la adicion de la HMG-CoA reductasa (2 [micron]L). La reaccion se incubo a 37[grados]C y se midio la absorbancia a [lambda] = 340nm durante 15 minutos en un lector multimodal de microplacas Berthold (Alemania). Se uso pravastatina (Sigma-Aldrich Co.) como control positivo.

RESULTADOS Y DISCUSION

En la Tabla 1 se resumen las diferentes emulsiones preparadas, teniendo en cuenta que entre mas bajo sea el porcentaje de fase oleosa y entre mas alta sea la relacion surfactante:fase oleosa, mayor probabilidad de obtener microemulsiones existe, las cuales son muy apetecidas por la industria por su transparencia. Sin embargo, en este caso, el porcentaje de fase oleosa no debia ser muy bajo ya que es la fase que contiene los fitoquimicos bioactivos. El Tween 20 se uso como surfactante debido a su alto balance hidrofilico-lipofilico (HLB), el cual es favorable para la formacion de emulsiones O/W; y se selecciono PG como co-surfactante debido a que incrementa el caracter hidrofilico del surfactante (Abd-Allah et al., 2010), ayudando asi a disminuir la tension interfacial agua-aceite.

Cualitativamente se evaluo la estabilidad de M1-M10, midiendo el tiempo en el cual se rompia la emulsion (formacion de dos fases). Asi, se seleccionaron las emulsiones M1, M6 y M10 por ser las mas estables, y se decidio incluir en la formulacion goma xantana como viscosante para incrementar su estabilidad, puesto que de esta manera se ve disminuida la velocidad de movimiento de las gotas de la fase dispersa y por consiguiente la posibilidad de agregacion y posterior coalescencia, como etapas previas a la separacion de las fases (Schramm, 2005). La composicion de goma xantana se definio haciendo variaciones entre 0.1 y 0.5% (sobre la fase acuosa). Se observo un incremento significativo de la viscosidad del sistema con 0.5% de goma xantana; por esta razon, solo se seleccionaron los porcentajes 0.17% y 0.33% debido a que incrementaron la estabilidad sin modificar drasticamente la viscosidad de la emulsion final. La adicion de la goma xantana permitio incrementar la estabilidad considerablemente (mas de 8 dias).

Caracterizacion fisicoquimica de las emulsiones

La caracterizacion fisicoquimica de todas las emulsiones se realizo a 18[grados]C. Los resultados de pH, conductividad, viscosidad y tamano de gota se presentan en la Tabla 2.

Los valores de pH obtenidos variaron en un rango entre 7.06 a 7.66 debido a la presencia de Tween 20, a pesar de las variaciones en composicion de los ingredientes de la emulsion y a la acidez de la uchuva. Adicionalmente, los valores de conductividad variaron de 74.2 a 202.7 [micron]S a 18[grados]C. Analizando los datos de conductividad para los ensayos M1, M6, M7 y M8, en los cuales la composicion de Tween 20 fue constante, se evidencia una relacion directa con la proporcion agua/aceite, pues una mayor proporcion de agua permite una mayor movilidad de los iones y por tanto mayor conductividad. En la Figura 1 se muestra la grafica de conductividad vs. el porcentaje de goma xantana para cada serie de emulsiones con composicion de FA, FO, Tween 20 y PG constantes.

Considerando las tendencias de esta figura, se observa que la conductividad de las emulsiones aumenta al incrementar la concentracion de goma xantana debido al incremento de la movilidad de las moleculas de goma xantana en la fase acuosa de la emulsion (El-Ashhab et al., 2008). La conductividad de los polielectrolitos como la goma xantana depende del numero de iones por unidad de volumen y su movilidad en solucion, lo que es caracteristico de una emulsion O/W, como las obtenidas. Por esta razon, para cada muestra que contiene goma xantana, el valor de conductividad mayor en comparacion a la que no tiene goma xantana, esta dado por los residuos de los acidos glucuronico y piruvico (-COO-) presentes en la estructura de la goma xantana y sus contraiones tales como [Na.sup.+], [K.sup.+], [Ca.sup.2+] y [Mg.sup.2+] (Brunchi et al., 2016).

La influencia de la concentracion de la fase oleosa en las propiedades reologicas de las emulsiones se estimo realizando las mediciones de viscosidad a 21[grados]C (Tabla 2). Los resultados al hacer las medidas de viscosidad de las emulsiones sin y con goma xantana se muestran en las Figuras 2A y 2B, respectivamente. La viscosidad aparente se muestra en funcion de la velocidad de deformacion. Todas las emulsiones sin goma xantana se comportaron como fluidos newtonianos; su viscosidad no cambio con el aumento de la velocidad de deformacion (Dluzewska et al., 2006). En contraste, las emulsiones que contenian goma xantana presentaron comportamiento de fluido no newtoniano, independientemente de la composicion de fase oleosa; este comportamiento es el esperado al usar gomas como estabilizantes en la fase acuosa (Dluzewska et al., 2006).

Se analizo la influencia del incremento de la relacion aceite/agua en la viscosidad para las emulsiones sin goma xantana que tienen composicion de Tween 20 constante de 30% (M1, M6, M7 y M8). Se observo que la viscosidad presenta un incremento significativo al incrementar la relacion aceite/agua, obteniendo la viscosidad mas alta para la emulsion M6, que tenia la concentracion mas alta de fase oleosa. El incremento de viscosidad de las emulsiones relacionado con el incremento de la concentracion de la fase dispersa corresponde a lo reportado en la literatura (Dluzewska et al., 2006). Algunas investigaciones sobre las propiedades reologicas de las emulsiones han mostrado que uno de los factores mas influyentes en su viscosidad, es la fraccion de volumen de la fase dispersa ([fi]) la cual es igual al volumen de la fase oleosa dispersa en gotas sobre el volumen total de la emulsion (McClements, 2005). Se encontro tambien que el incremento en la relacion Tween 20/agua, influye en la viscosidad de las emulsiones (M1, M2, M3 y M10), haciendo que su valor tambien aumente. El aumento en el Tween 20 permite la formacion de micelas, las cuales solubilizaran parte del aceite, incrementando la viscosidad del sistema.

En la Tabla 2 se reporta el tamano promedio de gota D (3.2) y en la Figura 3 se muestra la distribucion de tamano de gota de las emulsiones O/W. Las emulsiones M1 a M10 presentaron tamanos de gota (D 3.2) en un rango entre 6.35 y 59.50 [micron]m a temperatura ambiente. El tamano de gota mas bajo (6.35 [micron]m) se obtuvo para la muestra con menor concentracion de fase oleosa (5%) y la concentracion mas alta de Tween 20 (30%); lo cual esta de acuerdo con la literatura, ya que una alta relacion de surfactante a fase oleosa se requiere para producir pequenas gotas usando metodos de baja energia (Piorkowski y McClements, 2014). Adicionalmente, una alta concentracion de tensoactivo disminuye la tension interfacial, lo cual conduce a un aumento del area superficial y por ende disminucion del tamano de gota. De otro lado, aunque no hay una tendencia perfecta, a menor tamano de gota mayor es la viscosidad (Tabla 2).

En la industria es conocido que la estabilidad de las emulsiones y sus propiedades opticas dependen del tamano de gota (se recomienda que sea menor de 10 [micron]m para asegurar su estabilidad), ya que este induce cambios en el area total interfacial que modifica el equilibrio de adsorcion del surfactante (Rahn-Chique y Urbina-Villaba, 2017), y por ende la produccion de fenomenos como separacion gravitacional, floculacion, coalescencia, entre otros (Piorkowski y McClements, 2014). Por esta razon, se seleccionaron las emulsiones de menor tamano de gota (M1, M6 y M10) y se les adiciono goma xantana para incrementar su estabilidad. En la Tabla 2, se observa que el uso de goma xantana incremento notablemente la estabilidad de las emulsiones, al disminuir el tamano de gota a valores menores de 3.43 [micron]m, pero no se logro llegar al rango de diametro de gota reportado para microemulsiones, que son muy deseadas en la industria alimenticia por su transparencia.

En la Figura 3 se puede observar que las emulsiones M2, M3, M5, M7, M1A, M1 B, M6A, M6B, M10A y M10B mostraron comportamiento monomodal, es decir que solo tienen un pico en la distribucion de tamano de particula, lo cual es favorable porque esto usualmente provee mejor estabilidad a largo plazo (Piorkowski y McClements, 2014).

Para la medida del potencial Z, solo se seleccionaron aquellas emulsiones con diametro de gota menor a 10 [micron]m (M1A, M6A, M6B, M10A y M10B), por ser las mas estables (Tabla 3).

El potencial Z es la carga general adquirida por particulas en un medio especifico, su valor es un indice de la potencial estabilidad fisica de la emulsion. Si todas las particulas (gotas) tienen un potencial Z grande, ya sea positivo o negativo, ellas se repeleran entre si y el sistema se considera estable; mientras mas grande el potencial Z, mayor es la estabilidad del sistema. Las particulas (gotas) con un potencial Z entre -10 mV y +10 mV se consideran aproximadamente neutras, mientras que las particulas con potenciales Z mayores de +30 mV o menores que -30 mV se consideran fuertemente cationicas y fuertemente anionicas, respectivamente. (Rahman et al., 2010; Hao et al., 2011). En el caso de las emulsiones obtenidas a partir de uchuva, se sugiere que la estabilidad conseguida esta mas relacionada con el aumento de la viscosidad que con la repulsion electrostatica, debido a los componentes del sistema.

Analisis de las propiedades sensoriales (colorimetria triestimulo)

La evaluacion del color a las emulsiones O/W se realizo mediante colorimetria triestimulo, obteniendo los parametros [L.sup.*], [a.sup.*], [b.sup.*], asi como el chroma ([C.sup.*]) y el tono ([h.sup.*]) que se presentan en la Tabla 4. Se observa que las emulsiones no presentaron colores intensos, teniendo en cuenta la baja proporcion de fase oleosa que contiene los pigmentos (carotenoides). Analizando el parametro [L.sup.*] (claridad) en comparacion con la relacion aceite/agua de cada emulsion, puede observarse que las emulsiones con mayor relacion aceite/agua (M10, M2, M6 y M3) presentan un menor valor que las emulsiones con menor relacion aceite/agua (M8, M4, M9, M5, M7); es decir, que estas ultimas emulsiones se pueden considerar "mas claras" debido al mayor contenido de agua. En cuanto al comportamiento del parametro C* (croma), no se observa una tendencia definida; sin embargo, la emulsion M3 presento el mayor valor de croma, siendo la emulsion con mayor concentracion de fase oleosa. En cuanto a las emulsiones M1, M6 y M10 puede observarse que no existio diferencia significativa en el valor de [C.sup.*].

Analisis de las propiedades biofuncionales: contenido de carotenoides totales y actividad hipocolerestolemica

Inicialmente, se determino el contenido de carotenoides totales mediante el metodo de estandar externo utilizando [beta]-caroteno como estandar (y = 0.0004252x + 0.0000260, [r.sup.2] = 0,9944). El contenido de carotenoides en la fase oleosa fue de 2.180 [+ o -] 0.228 mg [beta]-caroteno/ g muestra. Debido a la turbidez de las emulsiones no fue posible hacer las medidas de absorbancia directamente, asi que se realizo un calculo con base en el contenido de fase oleosa en cada emulsion (Tabla 1). Para verificar estos resultados, se grafico el contenido de [beta]-caroteno de cada muestra frente al parametro de color, croma (C*) (Figura 4). Se puede observar que la emulsion M3, que presento el mayor valor de croma, correspondio con un mayor contenido de carotenoides. Los carotenoides son colorantes naturales con propiedades biofuncionales (Mao et al., 2018).

La actividad hipocolerestolemica se midio con un kit enzimatico en donde se determino el descenso en la absorbancia del NADPH por accion de la 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA reductasa (HMG-CoA) en presencia del sustrato HMG-CoA. Esta enzima es la que controla la velocidad de la ruta del mevalonato, mediante la cual se produce colesterol a partir de acetil CoA. Los farmacos que reducen el colesterol, conocidos como las estatinas, inhiben dicha enzima. En la Fig se presentan los resultados obtenidos para el blanco, la enzima (control no inhibitorio), la pravastatina (control inhibitorio), la fase acuosa de uchuva (extracto liofilizado de uchuva, redisuelto en agua y filtrado) y la fase oleosa de uchuva. Se comprobo que la enzima estaba funcionando y que la fase oleosa tenia mas actividad hipocolerestolemica que la fase acuosa.

Mas significativo aun, la fase oleosa de uchuva tiene una actividad mayor que la del control Pravastatina. En este orden de ideas el presente trabajo tiene una justificacion alta, ya que se pretendio obtener una emulsion O/W para proporcionar un ingrediente bioactivo de uchuva a la industria alimenticia debido a la presencia de fitoquimicos.

CONCLUSIONES

Se confirmo que el metodo de emulsificacion espontanea (SE) es un metodo relativamente sencillo y efectivo para la produccion de emulsiones preparadas a partir del extracto de uchuva liofilizada en aceite de girasol, el cual exhibio actividad hipocolerestolemica in vitro. La medida del potencial Z permitio definir cuales fueron las emulsiones mas estables, despues de la adicion de goma xantana que incremento la viscosidad, disminuyo el tamano de gota al impedir la coalescencia y formacion de gotas grandes y por ende mejoro la estabilidad. Las emulsiones con menor contenido de fase oleosa fueron mas estables, sin embargo, la fase oleosa es rica en carotenoides y mostro una actividad hipocolerestolemica mayor que el control pravastatina.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo financiero del Fondo Nacional de Financiamiento para la Ciencia, la Tecnologia y la Innovacion, Francisco Jose de Caldas, contrato No. 0459-2013, Red Nacional para la Bioprospeccion de Frutas Tropicales-RIFRUTBIO y de la Division de Investigacion-Sede Bogota, Universidad Nacional de Colombia. Tambien agradecen a la Dra.Tatiana Cuadrado por el apoyo en la medida de la actividad antihipercolerestolemica y al quimico M.Sc. Mauricio Garcia de la empresa Nabla Ciencia en Movimiento, por las medidas del potencial Z y las discusiones concernientes a estabilidad de emulsiones.

REFERENCIAS

Abd-Allah, F.I., H. M. Dawaba y A. M. S. Ahmed, Development of a microemulsion-based formulation to improve the availability of poorly water-soluble drug, Drug Discov. Ther., 4(4), 257-266 (2010)

Agronet, Base de datos de cifras agropecuarias en Colombia. Consultado en julio (2018)

Analdex, Empiezan a consolidarse exportaciones de Uchuva a Estados Unidos. Consultado en julio 2018

Bernal, C.-A., M. Aragon e Y. Baena, Dry powder formulation from fruits of Physalis peruviana L. standardized extract with hypoglycemic activity, doi: 10.1016/j.powtec.2016.07.008, Powder Technol., 301, 839-847 (2016)

Brunchi, C-E., M. Bercea, S. Morariu y M. Dascalu, Some properties of xanthan gum in aqueous solutions: Effect of temperature and pH, doi: 10.1007/s10965-016-1015-4, J. Polym. Res., 23, 1-8 (2016)

Dluzewska, E., A. Stobiecka y M. Maszewska, Effect of oil phase concentration on rheological properties and stability of beverage emulsions, Acta Sci. Pol., Technol. Aliment., 5(2), 147-156 (2006)

El-Ashhab, F., L. Sheha y H. Abo-Eisa, Polyelectrolytic behaviour of photodegradable xanthan solutions. Part II. Conductivity change in aqueous solution, Journal of Science and Its Applications, 2(1), 77-82 (2008)

Ghosh, V., A. Mukherjee y N. Chandrasekaran, Ultrasonic emulsification of food-grade nanoemulsion formulation and evaluation of its bactericidal activity, doi: doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.08.010, Ultrason. Sonochem., 20(1), 338-344 (2013)

Giraldo, G. I., C. D. Cruz y N. R. Sanabria, Propiedades fisicas del jugo de uchuva (Physalis peruviana) clarificado en funcion de la concentracion y la temperatura, doi: 10.4067/S0718-07642017000100013, Inf. Tecnol., 28(1), 133-142 (2017)

Hao, J., X. Fang y otros cinco autores, Development and optimization of solid lipid nanoparticle formulation for ophthalmic delivery of chloramphenicol using a Box-Behnken design, doi: 10.2147/IJN.S17386, Int. J. Nanomedicine, 6, 683-692 (2011)

ICONTEC, Norma Tecnica Colombiana NTC 4580. Frutas Frescas. Uchuva. Especificaciones. Bogota (1999)

Komaiko, J. S. y D. J. McClements, Formation of food-grade nanoemulsions using low-energy preparation methods: A review of available methods, doi: doi.org/10.1111/1541-4337.12189, Compr. Rev. Food Sci. Food Saf., 15(2), 331-352 (2016)

Mao, L., D. Wang, F. Liu e Y. Gao, Emulsion design for the delivery of [beta]-carotene in complex food systems, Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 58(5), 770-784 (2018)

Martinez, J., Microencapsulacion de pigmentos carotenoides en harina de residuos de chontaduro (Bactris gasipaes) mediante secado por atomizacion: Una alternativa de colorante natural para productos panificados. Tesis de Maestria en ingenieria agroindustrial, Universidad Nacional de Colombia, Palmira (Valle), Colombia (2016)

McClements, D., Food Emulsions: Principles, Practices, and Techniques. C. Press, Boca Raton, FL, EUA (2005)

Osorio, C., M. E. Schreckinger y otros cuatro autores, Golden berry and selected tropical (acai, acerola, and maqui) juices. En F. Shahidi & C. Alasalvar (Eds.), Handbook of Functional Beverages and Human Health, 251-269. Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, Estados Unidos (2016)

Piorkowski, D.T. y D.J. McClements, Beverage emulsions: Recent developments in formulation, production, and applications, doi: doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.07.009, Food Hydrocoll., 42(1), 5-41 (2014)

Ramadan, M. F., N. A. Hassan, R. M. Elsanhoty y M. Z. Sitohy, Goldenberry (Physalis peruviana) juice rich in health- beneficial compounds suppresses high-cholesterol diet-induced hypercholesterolemia in rats, doi: doi.org/10.1111/j.17454514.2012.00669.x, J. Food Biochem., 37(6), 708-722 (2013)

Ramirez, L., Desarrollo y caracterizacion de granulados enriquecidos en aroma y color a partir de frutas de uchuva (Physalis peruviana L). Tesis de pregrado en quimica farmaceutica. Universidad Nacional de Colombia, Bogota, Colombia (2009)

Rahman, Z., A.S. Zidan, M.J. Habib y M.A. Khan, Understanding the quality of protein loaded PLGA nanoparticles variability by Plackett--Burman design, doi: 10.1016/j.ijpharm.2009.12.040, Int. J. Pharm., 389(1-2), 186-194 (2010)

Rahn-Chique, K. y G. Urbina-Villalba, Dependence of emulsion stability on particle size: relative importance of drop concentration and destabilization rate on the half lifetimes of O/W nanoemulsions, doi: 10.1080/01932691.2016.1149715, J. Disper. Sci. Technol., 38(2), 167-179 (2017)

Schramm, L. L., Emulsions, Foams, and Suspensions. Fundamentals and Applications. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Alemania (2005)

Siro, I., E. Kapolna, B. Kapolna y A. Lugasi, Functional food, Product development, marketing and consumer acceptanceA review, doi: 10.1016/j.appet.2008.05.060, Appetite, 51(3), 456-467 (2008)

Vieira da Silva, B., J. C. M. Barreira y M. B. P. P. Oliveira, Natural phytochemicals and probiotics as bioactive ingredients for functional foods: Extraction, biochemistry and protected-delivery technologies, doi: doi.org/10.1016/j.tifs.2015.12.007, Trends Food Sci. Technol., 50, 144-158 (2016)

Wrolstad, R.E., T. E. Acree y otros seis autores, Detection and measurement of carotenoids by UV/VIS spectrophotometry. En Handbook of Food Analytical Chemistry. Pigments, Colorants, Flavors, Texture and Bioactive Food Components. John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, Estados Unidos (2005)

Natalia Ramirez-Nieto (1), Yolima Baena (2) y Coralia Osorio (3) *

(1) Universidad Nacional de Colombia-Sede Bogota, Facultad de Ingenieria, Departamento de Ingenieria Quimica y Ambiental, Bogota, Colombia (e-mail: nramirezn@unal.edu.co),

(2) Universidad Nacional de Colombia--Sede Bogota, Facultad de Ciencias, Departamento de Farmacia, Bogota, Colombia (e-mail: ybaenaa@unal.edu.co)

(3) Universidad Nacional de Colombia--Sede Bogota, Facultad de Ciencias, Departamento de Quimica, AA 14490, Bogota, Colombia (e-mail: cosorior@unal.edu.co)

Recibido Oct. 22, 2018; Aceptado Dic. 21, 2018; Version final Feb. 19, 2019, Publicado Jun. 2019

Leyenda: Fig. 1: Variacion de la conductividad de las emulsiones O/W de uchuva vs. % de goma xantana (expresada como % de FA).

Leyenda: Fig. 2: Viscosidad de las emulsiones O/W de uchuva (A) sin y (B) con goma xantana a 21[grados]C.

Leyenda: Fig. 3: Distribucion de tamano de gota para las emulsiones de extracto de uchuva (M1-M10B).

Leyenda: Fig. 4: Relacion de contenido de [beta]-caroteno vs. croma para las emulsiones O/W de uchuva.

Leyenda: Fig. 5: Variacion del parametro absorbancia en el tiempo para las muestras utilizadas en el ensayo de actividad antihipercolerestolemica.
Tabla 1: Diseno experimental para la preparacion de emulsiones O/W de
uchuva.

Muestra    Fase acuosa (%)   Fase oleosa (%)   Tween 20 (%)

M1               60                 5               30
M2               60                15               20
M3               60                25               10
M4               70                 5               20
M5               80                 5               10
M6               50                15               30
M7               62                 3               30
M8               58                 7               30
M9               65                 5               25
M10              60                10               25
M1A              60                 5               30
M1B              60                 5               30
M6A              50                15               30
M6B              50                15               30
M10A             60                10               25
M10B             60                10               25

Muestra      PG (%)       Goma xantana
                        (%) (porcentaje
                        de fase acuosa)

M1             5               0
M2             5               0
M3             5               0
M4             5               0
M5             5               0
M6             5               0
M7             5               0
M8             5               0
M9             5               0
M10            5               0
M1A            5              0.17
M1B            5              0.33
M6A            5              0.17
M6B            5              0.33
M10A           5              0.17
M10B           5              0.33

Tabla 2: Caracterizacion fisicoquimica de las emulsiones O-W de uchuva
a 18[grados]C. Letras iguales (a-f) en la misma columna significa que
no hay diferencias significativas (p < 0.5). * La composicion de cada
emulsion se presenta en la Tabla 1. NN = No newtoniano

Muestra       Conductividad (ys)                  pH

M1           112.2 [+ o -] 4.9 (a)      7.65 [+ o -] 0.15 (a,c)
M2          104.4 [+ o -] 3.4 (a,c)    7.43 [+ o -] 0.13 (a,c,d)
M3           82.6 [+ o -] 4.7 (b)        7.06 [+ o -] 0.05 (b)
M4           103.6 [+ o -] 2.8 (c)      7.51 [+ o -] 0.21 (a,c)
M5           74.2 [+ o -] 0.4 (d)       7.37 [+ o -] 0.10 (a,d)
M6           91.0 [+ o -] 2.7 (e)        7.66 [+ o -] 0.12 (c)
M7           130.7 [+ o -] 0.4 (f)      7.33 [+ o -] 0.09(a,d)
M8           107.6 [+ o -] 3.0 (a)       7.56 [+ o -] 0.10(a)
M9           102.7 [+ o -] 1.8 (c)       7.42 [+ o -] 0.02 (d)
M10          99.2 [+ o -] 1.8 (c)        7.40 [+ o -] 0.04 (d)
M1A          163.2 [+ o -]2.3 (g)        7.21 [+ o -] 0.11 (b)
M1B          179.7 [+ o -] 0.6 (h)       7.08 [+ o -] 0.09 (b)
M6A          93.0 [+ o -] 1.9 (e)        7.07 [+ o -] 0.08 (b)
M6B          116.5 [+ o -] 0.4 (a)       7.19 [+ o -] 0.11 (b)
M10A         120.5 [+ o -] 0.5 (i)       7.26 [+ o -] 0.05 (d)
M10B         202.7 [+ o -] 2.3 (j)       7.12 [+ o -] 0.10 (b)

Muestra      Viscosidad      Tamano de gota
              calculada        ([micron]m)
               (Pa.s)

M1           0.0314 (d)         6.35 (b)
M2           0.0158 (b)         31.10 (e)
M3           0.0069 (a)         59.50 (f)
M4           0.0098 (a)         17.60 (d)
M5           0.0040 (a)         30.20 (e)
M6           0.0646 (f)         10.30 (c)
M7           0,0256 (c)         12.30 (c)
M8           0.0381 (e)         9.09 (c)
M9           0.0213 (c)         11.60 (c)
M10          0.0230 (c)         13.00 (c)
M1A              NN             2.60 (a)
M1B              NN             2.96 (a)
M6A              NN             2.80 (a)
M6B              NN             3.43 (a)
M10A             NN             2.68 (a)
M10B             NN             2.71 (a)

Tabla 3: Parametros obtenidos de la determinacion del potencial Z de
las emulsiones de extracto de uchuva.

Muestra      Potencial Z        Desviacion (mV)
                 (mV)

M1A             -7.52             [+ o -]2.88
M6A         Pico 1: -12.1     Pico 1: [+ o -]3.08
            Pico 2: -11.3     Pico 2: [+ o -]3.11
M6B             -10.2             [+ o -]4.26
M10A            -10.2             [+ o -]2.98
M10B            -9.55             [+ o -]2.96

Muestra      Velocidad de     Relacion de area
            conteo (kcps)       del pico (%)

M1A              52.0               100
M6A         Pico 1: 127.0       Pico 1: 85.8
             Pico2: 127.0       Pico2: 14.2
M6B             446.0               100
M10A            308.3               100
M10B            744.6               100

Tabla 4: Parametros de colorimetria triestimulo y contenido de
carotenoides totales para las emulsiones O/W y la fase oleosa
obtenidas de uchuva. Letras iguales en la misma columna significa que
no hay diferencias significativas (p < 0.5).

Muestra           L          [a.sup.*]      [b.sup.*]

M1             0.93 (a)       0.05 (c)       0.50 (a)
M2             0.60 (a)       0.04 (c)       0.57 (a)
M3             0.85 (a)       0.04 (c)       0.78 (b)
M4            12.09 (b)       0.03 (b)       0.43 (a)
M5            17.49 (c)      0.002 (a)       0.38 (a)
M6             0.53 (a)       0.07 (d)       0.56 (a)
M7            17.07 (c)       0.06 (d)       0.58 (a)
M8            10.77 (b)       0.03 (b)       0.52 (a)
M9            14.23 (c)       0.02 (b)       0.50 (a)
M10            0.72 (a)       0.03 (b)       0.49 (a)
Fase
oleosa         89.00(d)       2.00 (d)      49.00 (c)

Muestra      [Cab.sup.*]         h          mg mg [beta]-
                                             caroteno/g
                                              emulsion

M1             0.50 (a)       1.47 (a)          0.109
M2             0.57 (a)       1.50 (b)          0.327
M3             0.78 (b)       1.51 (b)          0.545
M4             0.43 (a)       1.51 (b)          0.109
M5             0.38 (a)       1.57 (c)          0.109
M6             0.57 (a)       1.44 (a)          0.327
M7             0.58 (a)       1.46 (a)          0.065
M8             0.52 (a)       1.52 (b)          0.153
M9             0.50 (a)       1.53 (b)          0.109
M10            0.49 (a)       1.51 (b)          0.218
Fase
oleosa        48.65 (c)       1.52 (a)          2.180
COPYRIGHT 2019 Centro de Informacion Tecnologica
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2019 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Author:Ramirez-Nieto, Natalia; Baena, Yolima; Osorio, Coralia
Publication:Informacion Tecnologica
Date:Jun 1, 2019
Words:5807
Previous Article:Efecto de la Adicion de Biodiesel en el Rendimiento y la Opacidad de un Motor Diesel.
Next Article:Calidad de Emulsiones de Carne de Bufalo (bubalus bubalis) tratadas con Ultrasonido de Alta Intensidad.
Topics:

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2019 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters