Tesis profesional presentada por Ruth Hernández Nava

Doctorado en Ciencia de Alimentos. Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Aurelio López Malo Vigil
Vocal y Director: Dra. María Teresa Jiménez Munguía
Secretario: Dra. Nelly Ramírez Corona
Vocal: Dra. Paola Hernández Carranza
Vocal: Dr. Gabriel Abraham Cardoso Ugarte

Cholula, Puebla, México a 19 de junio de 2020.

Resumen

La coacervación compleja es una técnica de encapsulación que involucra la atracción electrostática entre biopolímeros de cargas opuestas, y que se ha aplicado en varias industrias como la farmacéutica, pesticida, cosméticos, entre otras. Estudios anteriores han demostrado que esta técnica de encapsulación es útil para proteger ingredientes funcionales como los aceites esenciales que son conocidos por sus propiedades antioxidantes y antimicrobianas. Sin embargo, hoy en día existe poca información sobre losagentes encapsulantesquepodrían usarseen la coacervación compleja y cómo los coacervados complejos podrían aplicarse como antimicrobianos. Por lo tanto, se estudiaron las condiciones de formación para un coacervadocomplejoentre gelatina y mucílago de chía. Se observó que la proporción demasa y el pH afectan la formación de coacervados. Otros factores estudiados que afectan la formación de coacervados complejos fueron la cantidad de aceite esencial utilizado comomaterial del núcleo y el método de homogeneización. En general, las partículas con un tamaño pequeño podrían dificultar la formación de coacervados complejos. Por otra parte, los coacervados complejos puedenestabilizarse mediante el secado por pulverización; por lo tanto, se estudió el efecto delas condiciones de operación delsecado para determinar su efecto en el producto final. Se observó que la temperatura del aire de entrada y la velocidad de alimentación podrían afectar las propiedades fisicoquímicas de los polvos obtenidos. Los polvos reconstituidos de coacervados complejos contiendoaceite esencial de orégano o tomillose probaron contra Escherichia colien jugo verde. Estos polvos resultaronserefectivos contra esta bacteria patógena. Por lo tanto, la coacervación compleja es una tecnología de encapsulación prometedora para ser aplicadaen la industria alimentaria.

Abstract

Complex coacervation is an encapsulation technique that involves the electrostatic attraction between biopolymers of opposite charges, and that has been applied in several industries such as the pharmaceutical,pesticides, cosmetics, among others. Previous studies have proved that thisencapsulation technique is useful protecting functional ingredients such as essential oils that are known for its antioxidant and antimicrobial properties.However, nowadays there is few information of theencapsulating agentsthatcould be applied in complex coacervation, and how complex coacervates could be applied as antimicrobials.Hence, the formation conditions for acomplexcoacervate between gelatin and chia mucilage were studied. It was observed that mass rate and pH affect the formation of coacervates. Other factors studied that affect the formation of complex coacervates were the amount of essential oil used for core material, and the homogenization method. In general, particles with a small particle size could hinder the formation of complex coacervates. In addition, complex coacervates could be stabilized by spray drying; therefore, the effect of the drying operation conditionswas studied to determineits effect in the final product. It was observed that inlet air temperature and feeding rate could affect the physicochemical properties of the powders obtained. Reconstituted powders of complex coacervates containing essential oil of oregano or thyme were tested against Escherichia coliin green juice. These powders resulted effective against this pathogenic bacteria. Therefore, complex coacervation is a promising encapsulation technology to be applied in food industry.

Palabras clave: coacervación compleja, aceites esenciales, encapsulación.

Índice de contenido

Portada

Agradecimientos

Índices

Capítulo 1. Introduction

Capítulo 2. Justification

Capítulo 3. General & Specific Objectives

Capítulo 4. Complex coacervation: an alternative as a microencapsulation method

  • 4.1 Abstract
  • 4.2 Introduction
  • 4.3 Review
  • 4.4 Conclusions
  • 4.5 Acknowledgements
  • 4.6 References

Capítulo 5. Complex Coacervation between Gelatin and Chia Mucilage as an Alternative of Encapsulating Agents

  • 5.1 Abstract
  • 5.2 Introduction
  • 5.3 Materials and methods
  • 5.4 Results and discussion
  • 5.5 Conclusions
  • 5.6 Acknowledgements
  • 5.7 References

Capítulo 6. Encapsulation of Oregano Essential Oil (Origanum vulgare) by ComplexCoacervation between Gelatin and Chia Mucilage and its propertiesafter spray drying

  • 6.1 Abstract
  • 6.2 Introduction
  • 6.3 Materials and methods
  • 6.4 Results and discussion
  • 6.5 Conclusions
  • 6.6 Acknowledgements
  • 6.7 References

Capítulo 7. Essential oils encapsulated by complex coacervation using ultrasound ormicrofluidization homogenization and its evaluation as antimicrobials in green juice

  • 7.1 Abstract
  • 7.2 Introduction
  • 7.3 Materials and methods
  • 7.4 Results and discussion
  • 7.5 Conclusions
  • 7.6 Acknowledgements
  • 7.7 References

Capítulo 8. Conclusions

Capítulo 9. Recommendations for future work

Capítulo 10. Publications and participation in conferences

Referencias

Hernández Nava, R. 2020. Evaluación de aceites esenciales encapsulados con mucílago de chía por coacervación compleja utilizando ultrasonido y microfluidización para su aplicación como antimicrobianos en alimentos. Tesis Doctorado. Ciencia de Alimentos. Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Junio. Derechos Reservados © 2020.