Generación de micropartículas de clara de huevo/kappa-carragenato en dispositivos de microfluídica

OLIVARES M.L.; MARENGO, R.C.; BERLI C.L.A.

Buenos Aires

Congreso; XXI CONGRESO LATINOAMERICANO Y DEL CARIBE DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS - XVII CONGRESO ARGENTINO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS; 2019

Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios

En los últimos años la industria de alimentos se ha enfocadoen el desarrollo de productos con el agregado de compuestos bioactivos quepermitan mejorar sus propiedades nutricionales y prevenir o tratar patologíasespecíficas. Bajo este concepto, las micropartículas capaces de transportar yliberar bioactivos se utilizan cada vez más en las matrices alimentarias. Estetrabajo reporta la generación eficiente de micropartículas híbridas deproteínas/polisacáridos mediante dispositivos microfluídicos (chips). Los chipsfueron diseñados y fabricados utilizando acrílico cristalino micro-maquinadomediante ablación láser. Se realizaron canales de perfil aproximadamenterectangular, de unos 360µm de ancho. Para este trabajo en particular se diseñaronmicrocanales con junturas en forma de ?cruz?. Las láminas se pegaron usandosolventes suaves, temperatura y presión. Los chips se alimentaron con jeringasaccionadas por bombas de infusión controlada. La generación microfluídica consiste de dos etapas: enprimer lugar, la formación de microgotas de una solución acuosa de clara dehuevo/k-carragenato (fase dispersa) en aceite de oliva(fase continua) y, en segundo lugar, el curado de las microgotas para formarlas micropartículas. Se preparó una solución de k-carragenato 0,15% p/v y se mezclóen partes iguales con clara de huevo. En estas condiciones se obtuvo una solución formada por complejos solubles de proteína y polisacárido, lacual fue cargada con un colorante hidrofílico utilizado como modelo paraanalizar la capacidad de transporte y liberación de las partículas. Se evaluaron caudales comprendidos en los rangos de 0,1 a1 mL/h para la fase dispersa y de 2,5 a 4 mL/h para la fase continua.Las microgotas generadas secaracterizaron por microscopía óptica. En particular, utilizando caudales de 0,5 mL/h para la fase dispersa y de 3,5 mL/h para la fase continua, se obtuvieron microgotas esféricasen el rango de 200-220 µm, las cuales resultan naturalmente establessin el agregado de surfactantes. Estas microgotasposteriormente fueron curadas (generación de zonas de unión covalente) con unprocedimiento químico (adición de glutaraldehído 0,1% v/v) y un procedimientofísico (aplicación de radiación por microondas a 900 W durante 15 s). Seanalizó la capacidad de retención del colorante dentro de las partículasalmacenadas en el aceite de la fase continua y se realizaron ensayos deliberación en medio acuoso. Las micropartículas generadas presentan varias ventajas:(i) No se requiere surfactante para la generación de gotas ni para elalmacenamiento y posterior manipulación, (ii) las micropartículas resultanestables durante varios meses, conservando plenamente el activo hidrofílicoencapsulado en medio oleoso y lo libera gradualmente en medio acuoso, (iii) seobtienen diferentes perfiles de liberación según el método de entrecruzamientoutilizado (químico y/o físico), lo que ofrece un gran potencial para el diseñode micropartículas para sistemas de liberación controlada en formulacionesalimentarias.Se puede concluir que las micropartículas generadasmediante chips de microfluídica pueden tener aplicaciones muy relevantes en laingeniería de alimentos, teniendo en cuenta además que esta tecnología permiteel control preciso del tamaño y la poli-dispersidad de las mismas.