Microencapsulación de aceite de neem en quitosano, caracterización y evaluación in vivo Público Deposited

La pitaya (Stenocereus pruinosus) y el xoconostle dulce (Stenocereus stellatus) son frutos endémicos de México, cuya distribución es local debido a lo perecedero de los frutos, por lo que el objetivo de la siguiente investigación fue aplicar recubrimientos biopolímericos con actividad antimicrobiana para extender la vida poscosecha de los frutos. El quitosano (Q) fue obtenido mediante desacetilación termoquímica heterogénea a partir de quitina extraída de una fermentación láctica de desperdicios de camarón. La preparación y caracterización de recubrimientos se alternaron con la aplicación in vivo debido a que los frutos son estacionales, por lo que no estaban disponibles todo el año. En la primera fase, los recubrimientos biopolímericos fueron evaluados solos o con la combinación de aceite de neem (N), este último en emulsiones tipo aceite en agua (O/W), donde la fase oleosa estuvo conformada por mezcla de aceite de neem-aceite de girasol (NG). A pesar de que los sistemas no fueron estables se aplicaron sobre pitayas. De acuerdo con los resultados obtenidos, las pitayas con en epicarpio de color rojo, fueron más perecederas que las pitayas de epicarpio de color verde, así como el almacenamiento a temperatura ambiente (25±2ºC) no logró perdurar la vida poscosecha. Las mejores condiciones se alcanzaron a temperatura de refrigeración (10±5ºC) con frutas recubiertas con Q nativo y la emulsión NGQ-g-H ambos a 5g/L. Estas formulaciones fueron capaces de disminuir la PFP, porcentaje de unidades infectadas, sensorialmente conservaron su sabor, pulpa y apariencia general. Sin embargo, NGQ-g-H mostro un oscurecimiento en el epicarpio debido posiblemente al efecto prooxidante del aceite de girasol. Cabe mencionar que la aplicación de este bioensayo, se realizó en campo en huertos del municipio de Santa Gertrudis Cosoltepec en el estado de Oaxaca. En la segunda fase de la experimentación se sustituyó el aceite de girasol por aceite mineral grado alimenticio (M), se evaluaron los recubrimientos sobre xoconostle dulce, obteniendo de manera consistente que el Q nativo y NMQ-g-H ambos a 5g/L lograron disminuir la PFP y se eliminó el efecto de prooxidación; sin embargo las emulsiones no fueron estables. En la fase tres, se caracterizó cada componente de la formulación de las emulsiones con la finalidad de estabilizarlas. El Q-g-H produjo una baja estabilidad porque el potencial zeta fue cercano a cero, por lo que se decidió emplear el Q nativo y usar goma de mezquite (GM) como emulsionante. La reformulación permitió el obtener un sistema estable (NMQGM), por lo que se caracterizaron las condiciones de liberación de N. Se aplicaron los recubrimientos Q, quitosano comercial (QC), GM, NMQ-g-H y NMQGM sobre pitaya. Se obtuvo que el Q nativo y NMQ-g-H (5g/L) lograron disminuir la PFP, unidades infectadas y NMQ-g-H fue catalogada como la de mayor preferencia por el consumidor de acuerdo con el análisis sensorial. No obstante la estabilidad lograda con la emulsión NMQGM no se prolongó la vida poscosecha de los frutos, debido a que la GM fue susceptible a contaminaciones fúngicas. En este bioensayo se comparó QC y Q determinándose que los frutos recubiertos con Q presentaron mayor actividad antimicrobiana, menor pérdida fisiológica de peso, mayor firmeza y mayor aceptación sensorial, que aquellos frutos recubiertos con QC.

The pitaya (Stenocereus pruinosus) and sweet xoconostle (Stenocereus stellatus) are endemic fruits of Mexico with local distribution, due to their perishability and microbial decay. Therefore the objective of this work was the evaluation of biopolymer coatings for extending postharvest life and microbial inhibition. Chitosan (Q) was obtained by thermochemical heterogeneous deacetylation from chitin extracted by lactic acid fermentation of shrimp wastes. Coatings preparation and characterization were alternated with in vivo application because the fruits were not available through all the year of experimental work. In the first stage, the biopolymer coatings were tested alone or with combination of neem oil (N), the latter in oil-water emulsions (O/W), where the oil phase consisted of mixture of neem oil-sunflower oil (NG). In spite of none of the dispersed systems were stable, the coatings were applied onto pitayas. According with the results, pitayas with red epicarp were more perishable than pitayas with green epicarp, as well the storage at room temperature (25±2ºC) did not extend the postharvest life. The best conditions were achieved at low temperature (10±5ºC) with fruits coated with Q native and NGQ-g-H emulsion both at 5g/L. These formulations were able to decrease PFP, percentage of infected units, retained sensory attributes such as flavor, pulp and overall appearance. However, pitaya treated with NGQ-g-H showed browning in the epicarp, this might be due to pro-oxidant effect of sunflower oil. It is noteworthy that the application was performed in orchards in Santa Gertrudis Cosoltepec in the state of Oaxaca. In the second stage of experimentation sunflower oil was substituted for food grade mineral oil (M) in coatings and evaluated on sweet xoconostle, Q, NMQ-g-H were consistently able to decrease PFP and epicarp oxidation were not observed; however the emulsions were not stable. In stage three, each component of the formulation was characterized in order to stabilize emulsions. The Q-g-H produced low stability because the zeta potential was close to zero, so it was decided to use the Q and mesquite gum (GM) as an emulsifier. The reformulation allowed obtaining a stable system (NMQGM), thus with this coating release conditions of N were determined N. Q, commercial chitosan (QC), GM, NMQg-H and NMQGM were applied on pitayas. Q and NMQ-g- H (5g/L) minimized the PFP and infected units, while NMQ-g-H was preferred by the consumer according to the sensory analysis. Notwithstanding, the stability achieved with the emulsion NMQGM, postharvest life of the fruit was not extended, because the GM was susceptible to fungal contamination. In this bioassay were compared QC and Q, in which coated fruits with Q had higher antimicrobial activity, lower physiological loss of weight, increased strength and greater sensory acceptance than that coated fruits with QC.

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  • 2014
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Última modificación: 09/28/2022
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