Análisis termodinámico de microcápsulas de jugo de maracuyá (Passiflora edulis f. flavicarpa) obtenidas mediante secado por aspersión

Abstract

El objetivo de este trabajo fue microencapsular jugo de maracuyá, el cual preservara sus propiedades funcionales mediante secado por aspersión, partiendo de frutos de maracuyá recolectados de una plantación localizada en la ciudad de Poza Rica, Veracruz, México. Los frutos de maracuyá se lavaron y cortaron por la mitad, eliminando su cáscara y conservando la pulpa del fruto, la cual fue tratada mediante un proceso enzimático para obtener el jugo de maracuyá. El jugo natural de maracuyá fue analizado determinando sus propiedades fisicoquímicas, teniendo un valor bajo de pH (3.8), lo cual inhibe el crecimiento microbiano. Los sólidos totales solubles fueron de 14 °Brix. El contenido de vitamina C es un indicador de calidad del jugo, y en el proceso de secado por aspersión, la vitamina C juega un papel importante en la evaluación del grado de protección del jugo por los agentes encapsulantes. El jugo tiene un color amarillo brillante, cabe destacar que los parámetros de color son una característica importante que refleja la calidad sensorial de las microcápsulas producidas (jugo en polvo) en el proceso de secado por aspersión. Se formularon dos tipos de soluciones biopoliméricas empleando como agentes encapsulantes mezclas ternarias: Goma Arábiga-goma de mezquite-maltodextrina (GA17%-GM66%-MD17% p/p y GA17%-GM17%-MD66% p/p) con el jugo natural de maracuyá para conformar soluciones acuosas al 30% de sólidos totales. Las microcápsulas obtenidas MGA17-GM66-MD17 y MGA17-GM17-MD66 fueron recolectadas y colocadas en bolsas de plástico selladas y cubiertas con aluminio para evitar la luz; posteriormente se determinaron experimentalmente isotermas de adsorción de humedad en las microcápsulas a 25, 35 y 40 °C empleando un método termogravimétrico de equilibrio de celdas. El proceso de adsorción se modeló con la ecuación de Guggenheim-Anderson-De Boer (GAB), es un modelo con tres parámetros los cuales tienen significado físico. Se ha sugerido como el modelo más versátil para explicar el proceso de adsorción en los alimentos. El modelo de GAB se ajustó satisfactoriamente a los datos experimentales, el módulo de desviación relativo promedio (E) fue menor del 5%. Los valores de los parámetros de la ecuación de GAB (M0, C, K) se determinaron por un análisis de regresión no-lineal con el software Polymath versión 5.1. Se determinaron las propiedades termodinámicas diferenciales e integrales de las microcápsulas MGA17-GM66-MD17 y MGA17-GM17-MD66 (entalpía y entropía) a 25, 35 y 40 °C; y las condiciones de actividad de agua (aw)-temperatura en el punto de mínima entropía integral fue considerado como el punto óptimo donde las microcápsulas pueden prolongar su vida de anaquel y retardar reacciones deteriorativas. Las condiciones de estabilidad máxima de las microcápsulas se obtuvieron a una aw de 0.447, un contenido de humedad de 14.68 kg H2O/100 kg s.s. y una temperatura de 25 °C para MGA17-GM66-MD17, y para el caso de las microcápsulas MGA17-GM17-MD66, estas se deben almacenar a una aw de 0.383, un contenido de humedad de 15.58 kg H2O/100 kg s.s. y una temperatura de 25 °C donde el porcentaje de retención de vitamina C del jugo encapsulado fue mayor al 55%.