Capacidad antioxidante y caracterización de compuestos bioactivos microencapsulados obtenidos de tegumentos de maní y soja, aplicados a la nutrición humana.

• Autores: Bergesse, Antonella Estefanía
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Ryan, Liliana; Nepote, Valeria; https://orcid.org/0000-0002-7680-7703; Albrecht, Claudia; Calandri, Edgardo Luis
• Materia: Composición de Medicamentos; Oxidación Lipídica; Tegumento de maní; Tegumento de soja
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

175 p.
Fil: Bergesse, Antonella Estefanía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.
La microencapsulación permite proteger a los antioxidantes de la exposición a luz, temperatura y oxígeno y lograr su liberación controlada. Los tegumentos de maní y soja, dos subproductos de descarte de la industria agrícola, contienen polifenoles capaces de retrasar el deterioro oxidativo de alimentos. El objetivo de la presente investigación fue evaluar la capacidad antioxidante y la composición de sustancias bioactivas de diferentes extractos de tegumentos de maní y soja, incorporados a través de microcápsulas aplicadas en alimentos para la nutrición humana. Sobre los tegumentos se aplicaron diferentes metodologías de extracción: por maceración con etanol 70%: extractos crudos de maní (MC) y soja (SC); por partición de los extractos crudos con acetato de etilo (fracciones MAE y SAE) y agua (fracciones MA y SA); por digestión química de los tegumentos luego de la obtención de los extractos crudos (extractos MD y SD). Se determinó el rendimiento de extracción, contenido de fenoles y flavonoides totales, y capacidad antioxidante (DPPH, TEAC, FRAP, Test de Oven y Rancimat), y se identificaron y cuantificaron los compuestos fenólicos de MC y SC. Se formularon microcápsulas de MC y SC con 10, 20 y 30% (p/p) de maltodextrina (M10, M20 y M30, y S10, S20 y S30, respectivamente). Se evaluó el rendimiento de secado, eficiencia de encapsulado de fenoles, humedad, tamaño y forma de partícula, y la estabilidad mediante un almacenamiento en seco a 23 °C, y en agua a 23 y 100 °C. Se adicionaron las microcápsulas de extracto de tegumento de maní crudo (M20) sobre semillas de girasol y se almacenaron durante 45 días. Se utilizó esta formulación considerando los mejores rendimientos de secado y la eficiencia de encapsulado de fenoles totales. Se realizaron determinaciones químicas (índice de peróxidos, dienos conjugados, hexanal y nonanal, perfil de ácidos grasos), microbiológicas y sensoriales (aceptabilidad y descriptivo) de las muestras almacenadas. Análisis estadístico: ANOVA y test DGC (α= 0,05), análisis de componentes principales y de correlación. La partición con solventes incrementó el contenido de fenoles y actividad antioxidante, y los extractos crudos tuvieron los mejores rendimientos de extracción. Se identificaron en MC flavan-3-oles, procianidinas, proantocianidinas, ácidos fenólicos derivados del hidroxicinámico y estilbenos, y en SC isoflavonas y derivados de glucósidos y ácidos fenólicos derivados del hidroxibenzoico. Las muestras de tegumento de maní presentaron contenidos de fenoles y flavonoides y actividad antioxidante superior a las de tegumento de soja (p<0,05). Se logró desarrollar microcápsulas que incorporaron efectivamente los extractos crudos. M20 y S30 presentaron las mayores eficiencias de encapsulado de fenoles totales y rendimientos de secado. Al evaluar la estabilidad, todas las microcápsulas lograron proteger de una forma más efectiva los fenoles totales encapsulados en comparación a los extractos sin encapsular. Las microcápsulas con un 30% de maltodextrina presentaron un comportamiento más estable en las condiciones ensayadas. Las semillas de girasol recubiertas con agregado de microcápsulas de extracto de tegumento de maní mostraron menor deterioro oxidativo en la prueba de almacenaje en comparación con los otros tratamientos. Todas las muestras fueron microbiológicamente aptas para consumo humano y aceptados sensorialmente por los jueces no entrenados. Las microcápsulas con extracto de tegumento de maní podrían ser utilizadas en matrices alimenticias como antioxidantes naturales para la nutrición humana.
Microencapsulation allows antioxidants to be protected from exposure to light, temperature and oxygen and to achieve their controlled release. Peanut skin and soybean seed coats, two by-products discarded from the agricultural industry, contain polyphenols capable of delaying oxidative food spoilage. The aim of the present research was to evaluate the antioxidant capacity and the composition of bioactive substances of different extracts of peanut and soybean seed coats, incorporated through microcapsules applied in foods for human nutrition. Different extraction methodologies were applied to the seed coats: by maceration with 70% ethanol: crude extracts of peanut (MC) and soybean seed coats (SC); by partitioning the crude extracts with ethyl acetate (MAE and SAE fractions) and water (MA and SA fractions); by chemical digestion of the seed coats after obtaining the crude extracts (MD and SD extracts). Extraction yield, total phenolic and flavonoid content, and antioxidant capacity (DPPH, TEAC, FRAP, Oven test and Rancimat) were determined, and phenolic compounds of MC and SC were identified and quantified. Microcapsules of MC and SC were formulated with 10, 20 and 30% (w/w) maltodextrin (M10, M20 and M30, and S10, S20 and S30, respectively). Drying yield, phenolic encapsulation efficiency, moisture, particle size and shape were assessed, and stability by dry storage at 23 °C, and in water at 23 and 100 °C was evaluated. Peanut skin crude extract microcapsules (M20) were added on sunflower seeds and stored for 45 days. This formulation was used considering the best drying yields and total phenolic encapsulation efficiency. Chemical (peroxide values, conjugated dienes, hexanal and nonanal, fatty acid profile), microbiological and sensory (acceptability and descriptive) determinations of the stored samples were carried out. Statistical analysis: ANOVA and DGC test (α= 0.05), principal component and correlation analysis. Solvent partitioning increased phenol content and antioxidant activity, and crude extracts had the best extraction yields. Flavan-3-ols, procyanidins, proanthocyanidins, hydroxycinnamic acid-derived phenolic acids and stilbenes were identified in MC, and isoflavones and glycoside derivatives and hydroxybenzoic acidderived phenolic acids in SC. Peanut skin samples showed higher phenolic and flavonoid contents and antioxidant activity than soybean samples (p<0,05). Microcapsules that effectively incorporated the crude extracts were developed. M20 and S30 presented the highest total phenolic encapsulation efficiencies and drying yields. When evaluating stability, all microcapsules were able to more effectively protect encapsulated total phenols compared to unencapsulated extracts. The microcapsules with 30% maltodextrin showed a more stable behavior under the tested conditions. Sunflower seeds coated and added with peanut skin extract microcapsules showed less oxidative deterioration in the storage test compared to the other treatments. All samples were microbiologically fit for human consumption and sensorially accepted by untrained judges. The microcapsules with peanut skin extract could be used in food matrices as natural antioxidants for human nutrition.
Fil: Bergesse, Antonella Estefanía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.