{"id":15031,"date":"2021-03-23T12:29:27","date_gmt":"2021-03-23T12:29:27","guid":{"rendered":"https:\/\/dellait.com\/?p=15031"},"modified":"2021-04-29T01:34:40","modified_gmt":"2021-04-29T06:34:40","slug":"la-tecnica-de-microencapsulacion-en-la-industria-alimentaria-para-rumiantes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dellait.com\/es\/la-tecnica-de-microencapsulacion-en-la-industria-alimentaria-para-rumiantes\/","title":{"rendered":"La t\u00e9cnica de microencapsulaci\u00f3n en la industria alimentaria para rumiantes"},"content":{"rendered":"

Mohsen Sahraei Belverdy, Ali A. Alamouti y Mohammad Hossein Azizi<\/strong><\/p>\n

Introducci\u00f3n<\/h2>\n

Se han dise\u00f1ado numerosas metodolog\u00edas para aumentar la cantidad de un nutriente que pasa a trav\u00e9s del rumen sin ser degradado por los microorganismos ruminales, con el objetivo de aumenta el aporte de ese nutriente en el tracto gastrointestinal inferior. Algunos de estos m\u00e9todos incluyen tratamiento t\u00e9rmico y qu\u00edmico y compuestos polim\u00e9ricos de amino\u00e1cidos4<\/sup>. La t\u00e9cnica de microencapsulaci\u00f3n tiene una amplia aplicaci\u00f3n en las industrias agr\u00edcola, alimentaria y farmac\u00e9utica3<\/sup>. Esta t\u00e9cnica tambi\u00e9n es aplicable a la industria de aditivos para rumiantes, ya que protege los ingredientes de la degradaci\u00f3n ruminal, lo que permite aumentar la biodisponibilidad de estos en el intestino delgado.<\/p>\n

La microencapsulaci\u00f3n se define como un proceso en el cual las part\u00edculas de s\u00f3lidos, gotitas de l\u00edquidos o gases con tama\u00f1os de micras se recubren por una capa de material o se incorporan en una matriz homog\u00e9nea o heterog\u00e9nea para crear peque\u00f1as c\u00e1psulas con muchas propiedades \u00fatiles12<\/sup>. El producto obtenido de este proceso se llama microencapsulado e incluye microesferas y microc\u00e1psulas. Las microc\u00e1psulas son part\u00edculas que consisten en un n\u00facleo interno que contiene la sustancia activa, que est\u00e1 cubierta con una capa de pol\u00edmero que constituye la membrana de la c\u00e1psula. Las microesferas son matrices en las que el n\u00facleo se dispersa y\/o disuelve uniformemente en una red de pol\u00edmeros. Las microesferas pueden ser homog\u00e9neas o heterog\u00e9neas dependiendo, respectivamente, de si el n\u00facleo se encuentra en un estado molecular (disuelto) o en forma de part\u00edculas (suspendidas)9<\/sup>.<\/p>\n

Esta revisi\u00f3n discutir\u00e1 brevemente algunos aspectos de la microencapsulaci\u00f3n, como el material de recubrimiento, los principios activos, las t\u00e9cnicas de encapsulaci\u00f3n y algunos de sus usos en la alimentaci\u00f3n de rumiantes.<\/p>\n

Materiales de revestimiento<\/h2>\n

Originalmente, la mayor\u00eda de los m\u00e9todos relacionados con la encapsulaci\u00f3n se enfocaban en la protecci\u00f3n de compuestos hidrof\u00edlicos como los amino\u00e1cidos, prote\u00ednas, vitaminas, enzimas, carbohidratos, medicamentos y hormonas. Se pueden utilizar diversos materiales como prote\u00ednas, polisac\u00e1ridos, l\u00edpidos y pol\u00edmeros sint\u00e9ticos para la encapsulaci\u00f3n de ingredientes en la industria alimentaria3<\/sup>. Sin embargo, como la actividad enzim\u00e1tica de los microorganismos ruminales destruye muchos de estos materiales de recubrimiento, solo un n\u00famero limitado de estas t\u00e9cnicas se han aplicado a la industria de aditivos para rumiantes. Los materiales que se seleccionan como matriz de recubrimiento deben tener estas propiedades espec\u00edficas para proteger al principio activo de la degradaci\u00f3n ruminal:<\/p>\n

    \n
  1. Ser insoluble en el rumen del animal donde el pH es mayor que 6.<\/li>\n
  2. Ser soluble en el abomaso donde el jugo digestivo es m\u00e1s \u00e1cido (pH 1.5 – 2).<\/li>\n
  3. Ser resistente al ataque microbiano.<\/li>\n
  4. Poseer propiedades mec\u00e1nicas para soportar la rotura (por ejemplo, flexibilidad y resistencia).<\/li>\n<\/ol>\n

    El producto encapsulado tambi\u00e9n debe contener una gran cantidad de n\u00facleo\/principio activo, tener una superficie regular y una gravedad espec\u00edfica apropiada (1.2 \u2013 1.7 g\/cm3<\/sup>)11<\/sup>. Las c\u00e1psulas deben ser lo suficientemente densas para garantizar que no permanezcan flotando en la capa superior del contenido del rumen durante un tiempo ilimitado. La densidad de la c\u00e1psula se puede ajustar convenientemente variando los ingredientes que forman el n\u00facleo de la c\u00e1psula, por ejemplo, a trav\u00e9s de la adici\u00f3n de un agente de alta densidad como el caol\u00edn, el sesqui\u00f3xido de cromo o el sulfato de bario10<\/sup>.<\/p>\n

    Recientemente, la encapsulaci\u00f3n con materiales lip\u00eddicos ha ganado mucha atenci\u00f3n. Los productos con protecci\u00f3n lip\u00eddica dependen de su resistencia al ataque enzim\u00e1tico, que mantiene la integridad de la capa protectora en el rumen, mientras que es digerido por enzimas intestinales donde se liberan los componentes activos. Al dise\u00f1ar un producto recubierto de grasa, un ingrediente activo se incrusta en una matriz lip\u00eddica o se prepara en peque\u00f1as esferas y luego se recubre con material lip\u00eddico. En general, las grasas de revestimiento consisten en \u00e1cidos grasos con un punto de fusi\u00f3n de \u226540 \u00baC y con al menos 14 \u00e1tomos de carbono.<\/p>\n

    El recubrimiento lip\u00eddico tiene la ventaja de usar materiales de grado alimenticio de costo relativamente bajo en comparaci\u00f3n con los recubrimientos polim\u00e9ricos5<\/sup>. Adem\u00e1s, las grasas y los \u00e1cidos grasos se utilizan en las raciones lecheras, lo que justifica a\u00fan m\u00e1s la idea de utilizar el mismo ingrediente como material de recubrimiento. Por el contrario, las desventajas de este m\u00e9todo de protecci\u00f3n incluyen una baja proporci\u00f3n del material activo y su limitada liberaci\u00f3n y absorci\u00f3n postruminal. Este \u00faltimo generalmente est\u00e1 inversamente relacionado con el grado de protecci\u00f3n del rumen. Sin embargo, varios productos varios productos protegidos contra el rumen a base de l\u00edpidos est\u00e1n disponibles comercialmente. Por ejemplo, la tecnolog\u00eda de encapsulaci\u00f3n de l\u00edpidos se ha utilizado para producir \u00e1cido linoleico conjugado protegido6<\/sup>.<\/p>\n

    Actualmente, se ha introducido un nuevo m\u00e9todo que protege \u00e1cidos grasos poliinsaturados de la degradaci\u00f3n ruminal utilizando un recubrimiento polim\u00e9rico2<\/sup>. En este m\u00e9todo, el ingrediente activo est\u00e1 recubierto con m\u00faltiples capas que incluyen un recubrimiento interno tal como ce\u00edna o caseinato y una capa externa que consiste en un material de liberaci\u00f3n retardada tal como goma ar\u00e1biga, gelatina, etilcelulosa o hidroxipropilmetilcelulosa.<\/p>\n

    T\u00e9cnicas de microencapsulaci\u00f3n<\/h2>\n

    Algunas de las principales t\u00e9cnicas de encapsulaci\u00f3n que utilizan grasas son el recubrimiento en lecho fluido, el enfriamiento tras atomizaci\u00f3n y la separaci\u00f3n centr\u00edfuga de la suspensi\u00f3n.<\/p>\n

    Recubrimiento en lecho fluido<\/h3>\n

    Este tipo de recubrimiento produce la formaci\u00f3n de c\u00e1psulas llamadas \u201cestructuras de reservorio\u201d, donde las part\u00edculas est\u00e1n recubiertas por una capa. Usando esta t\u00e9cnica, el material lip\u00eddico se pulveriza a temperaturas por encima de sus puntos de fusi\u00f3n en una plantilla para constituir la cubierta. A medida que se enfr\u00eda, la masa lip\u00eddica se solidifica alrededor de la plantilla y forma una capa protectora. El lecho fluido se aplica a diversos productos para la encapsulaci\u00f3n; algunos de los cuales incluyen vitaminas B y C y minerales como el cloruro de potasio1, 13<\/sup>.<\/p>\n

    Enfriamiento tras atomizaci\u00f3n (Spray cooling\/chilling<\/em>)<\/h3>\n

    Estos son dos procesos de encapsulaci\u00f3n disponibles comercialmente que involucran la dispersi\u00f3n del principio activo dentro de un l\u00edpido fundido a trav\u00e9s de un proceso de homogeneizaci\u00f3n. Aqu\u00ed, la mezcla del n\u00facleo y la pared lip\u00eddica se atomiza en el aire a baja temperatura, lo que hace que la grasa se solidifique alrededor del n\u00facleo, formando as\u00ed un producto encapsulado7<\/sup>. Estas t\u00e9cnicas se han utilizado para la encapsulaci\u00f3n de principios activos solubles en agua como minerales, vitaminas solubles en agua, enzimas y algunos sabores7<\/sup>.<\/p>\n

    Suspensi\u00f3n centrifuga<\/h3>\n

    La separaci\u00f3n centr\u00edfuga de la suspensi\u00f3n se usa ampliamente para el recubrimiento de part\u00edculas con una capa delgada de grasa o cera. En esta t\u00e9cnica, las part\u00edculas se suspenden en un material fundido y se vierten en un disco giratorio. A medida que las part\u00edculas se diseminan en el disco, se aplica una pel\u00edcula delgada de material para cubierta. Cuando se mueven hacia el borde del disco giratorio a trav\u00e9s de la fuerza centr\u00edfuga, las part\u00edculas se separan de la pel\u00edcula de grasa y se forman microc\u00e1psulas de n\u00facleo-cubierta13<\/sup>.<\/p>\n

    \n

    Aplicaci\u00f3n<\/h2>\n

    Actualmente se dispone de varias t\u00e9cnicas para proteger nutrientes de la degradaci\u00f3n ruminal, algunos de las cuales se discutieron brevemente. A medida que las vacas lecheras modernas contin\u00faan alcanzando registros de producci\u00f3n de leche m\u00e1s altos, la aplicaci\u00f3n de estas tecnolog\u00edas parece extenderse a muchos otros aditivos para as\u00ed poder cubrir sus altos requerimientos nutritivos.<\/p><\/blockquote>\n

    Sobre los autores<\/strong><\/p>\n

    Mohsen Sahraei Belverdy obtuvo un doctorado en nutrici\u00f3n de rumiantes del Departamento de Ciencia de Animales y Aves de la Facultad de Aburaihan, Universidad de Teher\u00e1n, Teher\u00e1n, Ir\u00e1n en 2019. Su principal \u00e1rea de inter\u00e9s es mejorar el valor nutricional de los alimentos para rumiantes. Su tesis doctoral trat\u00f3 sobre la encapsulaci\u00f3n de la harina de soya con las grasas y su uso en raciones de vacas lecheras de alto rendimiento. Ha publicado dos manuscritos relacionados con su tesis en magazines internacionales y nacionales. m.sahraei@ut.ac.ir<\/a><\/p>\n

    Ali Assadi-Alamouti es un Profesor Asistente en el Departamento de Ciencia de Animales y Aves de la Universidad de Teher\u00e1n, Teher\u00e1n, Ir\u00e1n desde 2010. Su \u00e1rea de trabajo es la nutrici\u00f3n de rumiantes y est\u00e1 trabajando en varios proyectos en esta \u00e1rea. Ha presentado ponencias en conferencias y ha publicado art\u00edculos y ponencias en diversas revistas. En este momento, est\u00e1 participando en un proyecto relacionado con la encapsulaci\u00f3n de alimento usados en nutrici\u00f3n de rumiantes.<\/p>\n

    Mohammad Hossein Azizi es profesor en el Departamento de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Alimentos de la Universidad de Tarbiat Modarres, Teher\u00e1n, Ir\u00e1n. Recibi\u00f3 su PhD en Ciencia y Tecnolog\u00eda de Alimentos en el Instituto Central de Investigaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica de Alimentos (CFTRI), Mysore, en 2000. Sus intereses de investigaci\u00f3n se encuentran en las \u00e1reas de ciencia de los cereales y tecnolog\u00eda de envasado. En la actualidad, sus esfuerzos de investigaci\u00f3n se centran en el uso de pel\u00edculas comestibles como agentes de recubrimiento para aplicaciones alimentarias.<\/p>\n

    Referencias<\/strong><\/p>\n

      \n
    1. DeZarn, T.J. 1995. Food ingredient encapsulation. In Encapsulation and Controlled Release of Food Ingredients; Risch, S. J. and G. A. Reineccius. ACS Symposium Series.Washington, DC.<\/li>\n
    2. Gadeyne, F., De Neve, N., Vlaeminck, B. and Fievez, V. 2017. State of the art in rumen lipid protection technologies and emerging interfacial protein cross\u2010linking methods. European Journal of Lipid Science and Technology. 119:1600345.<\/li>\n
    3. Gaonkar, A.G., Vasisht, N., Khare. A.R. and Sobel. R. 2014. Microencapsulation in the food industry: a practical implementation guide. Elsevier.<\/li>\n
    4. Gately, S.F., Wright, D.R. and Valagene. R.J. 2009. Granular feed supplement. US patent. 0092704 A1.<\/li>\n
    5. Jenkins, T.C. and Bridges, W.C. 2007. Protection of fatty acids against ruminal biohydrogenation in cattle. European Journal of Lipid Science and Technology. 109: 778\u2013789.<\/li>\n
    6. Perfield, J.W., Lock, A.L., Pfeiffer, A.M. and Bauman, D.E. 2004. Effects of amide-protected and lipid-encapsulated conjugated linoleic acid (CLA) supplements on milk fat synthesis. Journal of Dairy Science. 87: 3010\u20133016.<\/li>\n
    7. Rahman, S.M. 2007. Handbook of Food Preservation. second ed. CRC Press, Boca Raton.<\/li>\n
    8. Schwab, C.G. and Ordway, R.S. 2003. Methionine supplementation options. In Proc. Four-State Applied Nutrition and Management Conf., July (pp. 9-10).<\/li>\n
    9. Shahidi, F. and Han, X.Q. 1993. Encapsulation of food ingredients. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 33: 501\u2013547.<\/li>\n
    10. Sibbald, I.R., Place, C., Loughheed, T.C., Drive, G.W. and Linton. J.H. 1970. Encapsulated biological materials for feeding to ruminants and process for the production thereof. US patent. 3, 541, 204.<\/li>\n
    11. S\u00fdkora, T., Rabi\u0161kov\u00e1, M., T\u0159in\u00e1ct\u00fd, J., Vetch\u00fd, D., H\u00e4ring, A. and Dvo\u0159\u00e1k, P. 2007. Postruminal delivery system for amino acids and proteins in cattle. Acta Veterinaria Brno. 76: 547-552.<\/li>\n
    12. Thies, C. 1996. A survey of microencapsulation processes. In: Benita, S. (Ed.), Microencapsulation: Methods and Industrial Applications. Marcel Dekker, New York, NY, pp. 1-19.<\/li>\n
    13. Toublan F.J.J. 2014. Fats and waxes in microencapsulation of food ingredients. In: Gaonkar A.G., Vasisht N., Khare, A.R., Sobel, R. (Ed). Microencapsulation in the food industry. San Diego (CA): Elsevier; pp. 253-265.<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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