Determinación experimental de parámetros relacionados con las cinéticas de hidratación y depolimerización de un gel de alginato de calcio

ORONA, JD; ZORRILLA, SE; PERALTA, JM

Córdoba

Congreso; VIII Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos; 2022

Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba

El alginato de calcio es ampliamenteusado como material encapsulante de ingredientes activos alimentarios (lípidos,vitaminas, antioxidantes, etc.) que deben liberarse en condicionesintestinales. En algunos casos, los activos encapsulados son poco solubles ensoluciones acuosas y su liberación es determinada por las características dehidratación y de depolimerización del material encapsulante. Por lo tanto, ladeterminación experimental de los parámetros asociados a estos mecanismos esmuy importante. El objetivo del presente trabajo fue determinarexperimentalmente el coeficiente de difusión efectivo de agua (Dw,eff)a 37 °C y la constante cinética de depolimerización de la matriz (km),en un gel de alginato de calcio y en condiciones intestinales simuladas. Parala determinación de Dw,eff se usaron geles de alginato decalcio preparados a partir de una solución de alginato de sodio al 2% (m:m) yuna solución de CaCl2 de 250 mM. Se realizaron experimentos deflujos difusivos transientes a 37 °C usando una celda de difusión de doscompartimientos conectados por un disco del gel en estudio. En cadacompartimiento se colocaron iguales volúmenes de solución con diferentesconcentraciones de un soluto que se usó como trazador (urea). Los valores de difusividaddel trazador fueron estimados suponiendo que su transporte y la hidratación delgel siguen la segunda ley de Fick. Luego, se estimaron los valores de Dw,effen base a la difusividad del trazador. La cinética de depolimerización de lamatriz se determinó a partir de experimentos de elución de calcio desdepartículas de alginato de calcio (1,12 ± 0,08 mm de radio y 610,2 ± 20,0 mg  de humedad) obtenidaspor gelificación en frío, hacia una solución buffer fosfato de pH 7,4 a 37 °C(condiciones intestinales simuladas). El parámetro km fuecalculado suponiendo una cinética de primer orden. En base a los experimentosde difusión en los geles de alginato de calcio, se obtuvo un valor de Dw,eff= 2,256 (± 0,385) × 10-9 m2 s-1. A partir de losexperimentos de elución de calcio, se obtuvo un valor de km =9,72 (± 1,80) × 10-9 m3 mol-1 s-1. Estosvalores se encuentran en los órdenes de magnitud de los valores reportados enla literatura para materiales similares.