Diseño de emulsiones O/W de grado alimentario inspiradas en gel con complejos bacterianos de nanocelulosa y citosano

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ciencias de la alimentación
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• Las emulsiones de Pickering ofrecen una alternativa a las emulsiones tradicionales, pero requieren estabilizadores eficaces.
• El quitosano (CH) y la celulosa bacteriana (BC) son biopolímeros biocompatibles con propiedades emulsionantes potenciales.
• El desarrollo de emulsionantes sostenibles de calidad alimentaria es crucial para la bioeconomía.

Objetivo del estudio:

• Investigar los complejos de quitosano (CH) y celulosa bacteriana (BC) como nuevos emulsionantes para las emulsiones de Pickering de aceite en agua.
• Evaluar el comportamiento similar al gel y la estabilidad de estas emulsiones estabilizadas CH/BC.
• Explorar el impacto de las variables de formulación y de los aditivos en las propiedades de la emulsión.

Principales métodos:

• Preparación de emulsiones o/w de Pickering utilizando complejos CH/BC y aceite de girasol.
• Caracterización de la estabilidad de la emulsión utilizando el índice de estabilidad de la emulsión (ESI).
• Análisis del tamaño de las gotas y del potencial zeta mediante dispersión dinámica/electroforética de la luz.
• Análisis reológico para determinar las propiedades de tipo gel (G' > G′′).
• Investigación del pH, la fuerza iónica y los efectos del aislamiento de proteínas.

Principales resultados:

• Los complejos CH/BC mejoraron la estabilidad de la emulsión, redujeron la separación de fases y aumentaron la viscosidad.
• Las emulsiones CH/BNC1_25:75 mostraron una alta estabilidad (ESI de hasta el 100% después de 3 días) con un tamaño de gotas estable (~8,5-8,8 μm).
• Las emulsiones mostraron un comportamiento de adelgazamiento de corte y propiedades elásticas dominantes, lo que indica una red de gel suave.
• La incorporación de aislados de proteínas de semilla de girasol formó coacervados, reduciendo el tamaño de las gotas y aumentando el potencial zeta.

Conclusiones:

• Los complejos CH/BC son estabilizadores eficaces y sostenibles para las emulsiones Pickering de grado alimenticio.
• El comportamiento similar al gel de estos complejos contribuye a mejorar la estabilidad de la emulsión.
• Estos hallazgos apoyan el desarrollo de emulsionantes de base biológica alineados con los principios de la bioeconomía.