Microencapsulación por secado por aspersión y evaluación de estabilidad en almacén de compuestos fenólicos extraídos de frutos de Morus nigra L

Abstract

El fruto de Morus nigra L. contiene antioxidantes, principalmente compuestos fenólicos como antocianinas, las cuales imparten su coloración rojo/violeta. Estos compuestos están relacionados con efectos benéficos a la salud, sin embargo, son fácilmente degradados. El objetivo del presente estudio fue aplicar la técnica de microencapsulación mediante secado por aspersión para la conservación de los compuestos fenólicos de Morus nigra L.; así como evaluar su estabilidad en almacén. Se analizó un perfil polifenólico a tres extractos de frutos de Morus nigra L.: extracto etanólico concentrado (EC), extracto libre de materia etérea (ELE) y extracto rico en polifenoles (ERP) mediante HPLC-DAD-MS. Asimismo, la capacidad antioxidante y propiedades fisicoquímicas. El proceso de microencapsulación se realizó a diferentes formulaciones, con maltodextrina 20 DE (MA) y goma arábiga (GA) como materiales de recubrimiento. Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas, contenido polifenólico, actividad antioxidante y análisis de estabilidad en almacén de los polvos obtenidos. Pelargonidina-3-rutinósido, delfinidina-3-rutinósido, ácidos hidroxicinámicos, quercetina-3-O-rutinósido y kaempferol-3,7-O-diglucósido fueron identificados en el fruto mediante HPLC-DAD-MS; además de una importante actividad antioxidante. EL ERP mostró el mayor contenido fenólico. Se obtuvieron seis productos de microencapsulación de color rojizo, con rendimiento de secado satisfactorio (31-57%), excelente eficiencia de encapsulación (94-98.8%), bajo contenido de humedad (95%), tamaño de partícula entre 2-30 μm y morfología esférica irregular. El extracto rico en polifenoles recubierto con mezcla maltodextrina 20 DE: goma arábiga (ERPMA:GA) mostró el mayor contenido de fenoles totales, flavonoides totales y antocianinas totales: 661.2 ± 42.2 mg EAG/ 100 g polvo, 193.2 ± 16.5 mg eq. (+)-catequina/ 100 g de polvo y 281.9 ± 12.2 mg eq. Cy3glu/ 100 g de polvo. Los polvos del ERP mostraron una mayor capacidad antioxidante, sin diferencia estadística entre el uso de material de recubrimiento (38-40 para la prueba de DPPH y de 57 para la prueba del poder reductor, ambas técnicas expresadas como μmol equivalentes de Trolox). Los polvos mostraron buena estabilidad en almacén. La degradación de antocianinas (12-19%) del ERPMA y ERPMA:GA, mostraron una cinética de primer orden y dos cinéticas de primer orden respectivamente, dependiente de la temperatura y tiempos de vida media prolongados (6.99-11.42 meses). El color se mantuvo estable durante este periodo, existiendo poca variación en los valores de diferencia total de color (DTC) por colorimetría CIEL*a*b* (ΔDTC=3-5 unidades). La actividad antioxidante disminuyó de forma importante (40-51%) a lo largo del almacenamiento, registrando la mayor capacidad antioxidante a mayor temperatura. Lo anterior probablemente debido a los productos de reacciones de Maillard con capacidad antioxidante. El presente estudio aporta conocimiento científico básico sobre las características y propiedades de los encapsulados producidos del fruto de Morus nigra L. Se sugiere la aplicación de estos como ingredientes en productos funcionales, nutracéuticos: como fuente de pigmento natural, en la industria farmacéutica o cosmética. Se requieren estudios biológicos y farmacológicos para una mejor comprensión de los beneficios a la salud que aporta este fruto.