Olga Martín Belloso

Universidad de Lleida – Agrotecnio Center

Madrid, 1 de junio de 2015

Nuevas tecnologías para el procesado de alimentos. Universidad de Lleida

Tecnologías de procesado no térmico para la conservación de alimentos: pulsos eléctricos, pulsos de luz, ultrasonidos, plasma frío

Conservación de productos mínimamente procesados (fruta cortada, zumos de frutas) mediante combinación de técnicas: higienización en frío, aditivos de fuentes naturales, recubrimientos comestibles

Desarrollo y caracterización de sistemas nanométricos para su aplicación en alimentos

Subproductos de la industrialización de frutas y hortalizas: caracterización y desarrollo de nuevos alimentos

Compuestos con actividad antimicrobiana que se encuentran

en hierbas y plantas aromáticas

Problemas a resolver:

Aroma muy marcado

Escasa solubilidad en agua

Aceites esenciales

Nanoemulsiones

Están formadas por al menos dos líquidos inmiscibles (generalmente

aceite en agua) con uno de los líquidos dispersados en forma de pequeñas

gotitas (10-100 nm) en el otro.

Alta estabilidad

Elevada relación superficie-masa alta funcionalidad

Débil dispersión de la luz transparentes

Propiedades reológicas modificadas

McClements, 2012. Soft Matter 8 (6) , pp. 1719-1729

Nanoemulsiones con antimicrobianos

Caracterización Tamaño de partícula: Dispersión de luz

dinámica (DLS) por difractometría laser

Microestructura: Microscopía electrónica

de transmisión (TEM)

Potencial ζ: Carga de partículas lipídicas

en la interfase lípido-agua, análisis de fases

por dispersión lumínica

Turbidez: Dispersión de luz

Índice de polidispersidad (IPD):

Homogeneidad de tamaño

Color: índice de blancura, colorimetría

Viscosidad a temperatura ambiente

Actividad antimicrobiana: potencial

inhibidor in vitro de Escherichia coli al

cabo de 0-30 minutos de contacto con la

nanoemulsión.

Salvia Trujillo et al. (2012)

< 100 nm

Alginato sódico - 1% (p/v) Tween 80 - 1 % (v/v) Aceite de citronela - 1% (v/v)

Ultrasonicación Amplitud: 30-100 μm Tiempo: 30-180 s

Microfluidización Presión: 50-150 Mpa Ciclos: 1-10

Formación y caracterización de nanoemulsiones

TEM

AFM

MACRO NANO

Aspecto visual y microscopía de nanoemulsiones de aceite de citronela

Salvia Trujillo et al. (2012)

Formación y caracterización de nanoemulsiones

Ultrasonidos Microfluidización

Distribución de los tamaños de partícula

Salvia Trujillo et al. (2012)

Formación y caracterización de nanoemulsiones Actividad antimicrobiana de citronela: Inactivación de Escherichia coli

Ultrasonidos

Microfluidización Salvia Trujillo et al. (2013)

Formación y caracterización de nanoemulsiones

HSH: homogenización convencional MF: microfluidización

Efecto del tipo de aceite esencial sobre el tamaño de partículas y su dispersión

Salvia Trujillo et al. (2013)

Citronela

Mejorana

Árbol del te

Clavo

Tomillo Geranio

Palmarosa Palisandro

Salvia Menta

Formación y caracterización de nanoemulsiones Efecto del tipo de aceite esencial sobre la inactivación de Escherichia coli

Salvia Trujillo et al. (2013)

Tamaño de partícula Potencial z Actividad antimicrobiana

Efecto de la formulación sobre las propiedades y actividad antimicrobiana de citronela (Escherichia coli)

Formación y caracterización de nanoemulsiones

Salvia Trujillo et al. (2014)

Citronela (v/v): 0.001 ≤ x1 ≤ 0.02 Alginato de sodio (w/v): 0.000 ≤ x4 ≤ 0.02 Tween 80 (v/v): 0.000 ≤ x2 ≤ 0.06 Agua (v/v): 0.900 ≤ x3 ≤ 1.00 x1 + x2 + x3 + x4 = 1

Recubrimientos comestibles nanoestructurados

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15

Lo

gN

tiempo (días)

ControlAlginatoE 1%E 0.5%E 0.1%NE 1%NE 0.5%NE 0.1%

Efecto de un recubrimiento de alginato sódico con aceite esencial de citronela sobre la inactivación de Escherichia coli en manzana cortada

E: emulsión NE: nanoemulsión

Salvia Trujillo et al. (2015)

Alginato de sodio: 2% (w/v) Tween 80: 1 % (v/v)

Recubrimientos comestibles nanoestructurados

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15

Lo

gN

tiempo (días)

Control AlginatoE 1% E 0.5%E 0.1% NE 1%NE 0.5% NE 0.1%

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15

Lo

gN

tiempo (días)

Control AlginatoE 1% E 0.5%E 0.1% NE 1%NE 0.5% NE 0.1%

Efecto de un recubrimiento de alginato sódico con aceite esencial de citronela sobre los recuentos de microbianos en manzana cortada

E: emulsión NE: nanoemulsión

Mohos y levaduras Aerobios psicrófilos

Salvia Trujillo et al. (2015)

Recubrimientos comestibles nanoestructurados

Efecto de un recubrimiento de alginato sódico con aceite esencial de citronela sobre propiedades físicas de manzana cortada

0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15

Fir

me

za

(N

)

tiempo(días)

ControlAlginatoE 1%E 0.5%E 0.1%NE 1%NE 0.5%NE 0.1%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15

Lu

min

osi

da

d

tiempo (días)

Control

Alginato

E 1%

E 0.5%

E 0.1%

NE 1%

NE 0.5 %

NE 0.1%

E: emulsión NE: nanoemulsión

Salvia Trujillo et al. (2015)

Recubrimientos comestibles nanoestructurados

Composición del espacio de cabeza de los envases

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15

O2

(kP

a)

tiempo (días)

Control AlginatoE 1% E 0.5%E 0.1% NE 1%NE 0.5% NE 0.1%

0

5

10

15

20

0 5 10 15

CO

2 (k

Pa

)

tiempo (días)

Control Alginato

E 1% E 0.5%

E 0.1% NE 1%

NE 0.5% NE 0.1%

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15

Eti

len

o (

pp

m)

tiempo (días)

Control Alginato

E 1% E 0.5%

E 0.1% NE 1%

NE 0.5% NE 0.1%

Salvia Trujillo et al. (2015)

Olga Martín Belloso

omartín@tecal.udl.cat