Formación de bigeles basados en hidrogel de almidón (yuca, camote y chayotextle) y oleogel de cera de abeja para la protección de carotenoides Público Deposited
Los bigeles (BG) o geles híbridos, se formas a partir de la mezcla de dos fases de gel, oleogel (OG) e hidrogel (HG). Investigaciones recientes han reportado que estos sistemas tienen gran potencial de aplicaciones en la industria de los alimentos, principalmente en la protección, liberación y entrega controlada de compuestos bioactivos, con propiedades funcionales superiores al de los OGs y HGs. El propósito de este trabajo de investigación fue desarrollar y caracterizar bigeles para la protección de un compuesto lipofílico, basados en OGs de aceite de canola, cera de abeja en distintas concentraciones y β caroteno, e HGs empleando tres tipos de almidón (yuca, camote y chayotextle) disperso en agua. Los OGs se mezclaron con los HGs en distintas proporciones másicas (70:30, 60:40 y 50:50), a una velocidad de homogenización y temperatura determinada. A los sistemas HGs, OGs y BGs se les evaluaron sus propiedades reológicas (viscoelásticas y propiedades de flujo), morfología por microscopía óptica, cristalinidad por XRD, estructura por FT-IR, análisis de perfil de textura (APT) y color Lab. Los resultados mostraron que los tres almidones presentaron la capacidad para la formación de hidrogeles, siendo el almidón de yuca la que presentó mayor capacidad de retención de agua. El OG formado con 5% de cera de abeja, fue el más adecuado para la formación de BGs con propiedades más adecuadas. Los geles (OGs, HGs y BGs) mostraron un módulo elástico (G’) mayor que el módulo viscoso (G’’) en función del % de deformación en la región viscoelástica lineal, y un comportamiento reoadelgazante en función de la tasa de corte. Las micrografías ópticas indican que los BGs resultantes mostraron un sistema de tipo aceite-en-agua (O/W), es decir, que el OG se encontraba disperso en el HG. Los resultados de XRD y FT-IR, señalan que los BGs fueron formados por interacciones físicas entre OGs y HGs, ya que los BGs no mostraron señales nuevas o distintas, esperados en interacciones químicas. Los BGs mostraron buena estabilidad en la protección del β caroteno, por lo que estos sistemas a base de almidones y cera de abeja presentan características adecuadas para su uso en la protección de compuestos bioactivos de interés alimentaria.
Bigels (BG) or hybrid gels are formed from the mixture of two gel phases, oleogel (OG) and hydrogel (HG). Recent research has reported that these systems have great applications potential in the food industry, mainly in the protection, release and controlled delivery of bioactive compounds, displaying superior functional properties than OGs and HGs. The purpose of this research work was to develop and characterize bigels for the protection of a lipophilic compound, based on OGs from canola oil, beeswax in different concentrations and β-carotene, and HGs using three types of starch (cassava, sweet potato and chayotextle) dispersed in water. The OGs were mixed with the HGs in different mass proportions (70:30, 60:40 and 50:50), at a determined homogenization speed and temperature. The HGs, OGs and BGs systems were evaluated for their rheological properties (viscoelastic and flow properties), morphology by optical microscopy, crystallinity by XRD, structural features by FT-IR, texture profile analysis (TPA) and Lab color. Results showed that the three starches presented the capacity for the formation of hydrogels, being cassava starch the one that presented the highest water retention capacity. The OG formed with 5% beeswax was the most suitable for the formation of BGs with more adequate properties. The gels (OGs, HGs and BGs) showed an elastic modulus (G') greater than the viscous modulus (G'') in the linear viscoelastic region as a function of % deformation, and a shear-thinning flow behavior as a function of the shear rate. The optical micrographs indicate that the resulting BGs showed an oil-in-water (O/W) type system, that is, the OG was dispersed in the HG. The XRD and FT-IR results indicate that the BGs were formed by physical interactions between OGs and HGs, since the BGs did not show new or different signals, expected in chemical interactions. The BGs showed good stability in the protection of βcarotene, so these systems based on starches and beeswax have adequate characteristics for their use in the protection of bioactive compounds of food interest.
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