Encapsulación en la Industria de Alimentos

Abstract

El presente estudio teórico es una revisión sistemática de investigación relacionada con la encapsulación en alimentos; el origen de la encapsulación se remonta al año de 1930 con el procedimiento de coacervación para encapsular colorante y aplicarlo en papel calco. Las técnicas de encapsulación son una tecnología en la cual se encapsula una sustancia o compuesto bioactivo a escala micrométrica y nanométrica, con el fin de que las sustancias conserven el material encapsulado, liberen los nutrientes o bioactivos de forma controlada, mejoren las cualidades organolépticas y funcionales de los productos, enmascaren sabores desagradables, potencien notas, entre otros. Los métodos o técnicas de encapsulación se dividen en tres: mecánicas (secado por aspersión , aspersión por enfriamiento o congelación, extrusión, fluidización en lecho y liofilización), fisicoquímicos (emulsión-evaporación) y químicos (polimerización interfacial, gelificación, co-cristalización, incompatibilidad polimérica, atrapamiento por liposomas, coacervación, inclusión molecular); así mismo se abordarán las técnicas de nanoencapsulación de lípidos y carbohidratos más comunes, utilizadas en alimentos (nanoemulsiones, nanoliposomas, nanopartículas, electroaspersión, electrohilado). Un encapsulado se conforma del material encapsulante (pared) y el núcleo (sustancia a encapsular); la pared debe cumplir con ciertas características (buenas propiedades reológicas, no interaccionar con el material a encapsular, poseer bajo costo, entre otras), para facilitar la formación de la cápsula y así proteger a la sustancia. Algunos de estos materiales pueden ser lípidos, carbohidratos, gomas, proteínas, entre otros. En el proceso de encapsulación se emplean diversas técnicas dependiendo el estado de la materia de la sustancia o compuesto bioactivo (sólido y líquido generalmente) a encapsular. La técnica de encapsulación más utilizada en la industria de alimentos, es el secado por aspersión (spray drying) la cual reporta una eficiencia entre el 96 y 100%, valores superiores en comparación a otros métodos, además de ser una técnica económica; con esta técnica se han encapsulado vitaminas, ácido fólico, aromas, bacterias probióticas entre otros. Otra técnica muy utilizada es la extrusión, se le considera un método económico y se han encapsulado sabores, microorganismos en condiciones aerobias y anaerobias, vitaminas, colores, entre otros. Con la técnica de aspersión por enfriamiento o congelación se han encapsulado compuestos químicos como sulfato ferroso, vitaminas, minerales, acidulantes, enzimas, sabores, productos de panadería, entre otros. El método de inclusión molecular ha sido utilizado para encapsular sabores, ingredientes termolábiles en alimentos, aceites, vitamina A, E y K, sin embargo, este método se menciona que puede llegar a ser más costoso en comparación con otras técnicas. El método de coacervación, es simple, escalable, de bajo costo; si bien, es la primera técnica estudiada, se continúan haciendo aplicaciones para mejorar aún más su eficacia. En la gelificación, se encapsulan principalmente probióticos, vitaminas y antioxidantes. Es posible encapsular dos o más compuestos que puedan ejercer un efecto sinérgico potenciando su bioactividad y usar más de un método de encapsulación para aumentar aún más la protección de la sustancia encapsulada, este método es conocido como co-encapsulación. La tecnología de nanoencapsulación principalmente tiene un enfoque en la salud y en los alimentos, sin embargo, esta tecnología continua en proceso de aplicaciones y estudios. Las aplicaciones que hay con esta técnica son cosméticos de uso diario y fármacos, así como en alimentos encontramos las vitaminas A, D y E y las del complejo B. En general, las aplicaciones de estos métodos, destacan materiales que se pueden encapsular tales como: ácidos, colorantes, pigmentos, enzimas, microorganismos, sabores, especial, grasas y aceites, vitaminas, minerales, edulcorantes entre otros. En algunos casos pueden ser a escala micro o nanométrica o en ambas, según los requerimientos de su aplicación y uso.