Estudios de las condiciones óptimas para maximizar estabilidad física y oxidativa de un ingrediente vitamínico nanoencapsulado

Abstract

El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de distintos materiales de pared, caseinato de sodio (CS) y un almidón modificado Capsul® (CAP), sobre la estabilidad física y oxidativa de nanoemulsiones con vitamina E para obtener un ingrediente vitamínico nanoencapsulado. Se estableció un diseño experimental Box-Behnken, en donde se analizaron tres factores: tipo de agente encapsulante (4% p/p CS/CAP/CAP+CS), concentración de surfactante Tween 80 (1-2% p/p) y tiempo de ultrasonido (1-3 min). Las variables de respuesta fueron el tamaño de nanocápsulas, índice de polidispersidad (PDI) y estabilidad oxidativa a 80,110 y 140 ºC, expresa como período de inducción (PI). A partir de las condiciones óptimas, se validó el modelo y se aumentó la concentración del agente encapsulante para mejorar la estabilidad física de las nanoemulsiones durante su almacenamiento (4 ºC-72 h). Estas nanoemulsiones fueron liofilizadas y se les evaluó el PI en comparación con la vitamina E libre y en nanoemulsión. Se obtuvo un tamaño de partícula entre 20-100 nm con un PDI<0,5 en todas las condiciones experimentales, confirmándose la obtención de nanoemulsiones con una distribución de tamaño monomodal. Las condiciones óptimas fueron: caseinato de sodio como agente encapsulante, 1% p/p de Tween 80 y 3 min de ultrasonido. Sin embargo, la estabilidad física de esta nanoemulsión fue inferior a 2h. Por esto, se aumentó la concentración de caseinato de 4 a 8% p/p, lo que prolongó la estabilidad hasta 72 h a 4 ºC sin observar separación de fases. Para esta nanoemulsión, el tamaño de partícula fue 63 nm y el PI de 8,7, 4,4, 3 h para 80, 110, 140 ºC, respectivamente. El PI del polvo liofilizado fue 10,2, 4,4, 3 h, y para la vitamina E libre fue 3,6, 1,8, 1 h para 80, 110, 140 °C, respetivamente. El caseinato de sodio resultó ser mejor material de pared que el Capsul® ya que permitió mejorar la estabilidad oxidativa de las nanoemulsiones. El proceso de liofilización mejoró la estabilidad oxidativa de la vitamina en comparación con la nanoemulsión de vitamina E y la vitamina E libre.

Keywords

• Encapsulación
• α-tocoferol
• nanoemulsión
• estabilidad oxidativa
• estabilidad física
• liofilización