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CAPSULAS DE POLIFENOLES DE JACA (Artocarpus heterophyllus) A BASE DE Ca-
ALGINATO/ ARABINOXILANOS: OBTENCIÓN, CARACTERIZACIÓN Y PROPIEDADES
ANTIMICROBIANAS
Presenta: MC. Laura Maryoris Aguilar Veloz
Director: Dr. Juan Arturo Ragazzo Sánchez
Co-asesor: Dra. Montserrat Calderón Santoyo
Fecha: 12 de diciembre del 2018
Doctorado en Ciencias en Alimentos
Seminario de Protocolo
Las pérdidas poscosecha constituyen la causa principal de los altos niveles de pérdida de alimentos a
nivel global y en particular en América Latina y el Caribe. Con vistas a minimizar sus riesgos y los del
uso indeseable de fungicidas químicos, para la sostenibilidad de los sistemas alimentarios, el desarrollo
de antimicrobianos naturales constituye una línea de interés 1 . Los polifenoles (PF) de diferentes plantas,
en particular de la familia Moraceae, como la jaca (Artocarpus heterophyllus L.), constituyen candidatos
potenciales para este tipo de aplicaciones. No obstante su uso efectivo requiere del desarrollo de
estrategias de encapsulación, con vistas a lograr su estabilidad y bioactividad, ante factores ambientales
como temperatura, humedad, luz, oxígeno, etc. 2 . Entre los biopolímeros naturales empleados durante la
última década, en técnicas de encapsulación, se incluyen los arabinoxilanos ferulados de cereales de
maíz (AXF), por sus características físico-químicas y su disponibilidad en residuos agroindustriales 3 .
El presente estudio tiene como objetivo general: obtener y caracterizar cápsulas de polifenoles extraídos
de hoja de jaca (Artocarpus heterophyllus, L.), a base de Ca-alginato-AXF de maíz, mediante
electrospray con potencialidades de uso en tratamientos de conservación poscosecha de jitomate
(Solanum lycopersicum L.).
El desarrollo experimental se realizará en tres etapas. En la Etapa I se desarrollará la caracterización
físico-química de los materiales iniciales: extracto de PF de hoja de jaca y biopolímeros. El extracto será
obtenido por extracción asistida con microondas y caracterizado por el contenido de fenoles solubles
totales y flavonoides, capacidad antioxidante (métodos de ABTS y FRAP) y toxicidad (ensayo de Artemia
salina). Se determinará pH, solubilidad, conductividad, propiedades reológicas, térmicas (TGA-
Termogravimetría y DSC- Calorimetría Diferencial de Barrido) y estructurales (FTIR- Espectroscopía
Infrarroja por Transformada de Fourier) de los biopolímeros, sus disoluciones y mezclas para definir
preliminarmente las condiciones de obtención de cápsulas. En la Etapa II se obtendrán las cápsulas de
Ca-Alginato-AXF por extrusión/ gelificación iónica, secado por aspersión y electrospraying, para lo que se
evaluará el efecto de composición de las mezclas y de variables operativas sobre la distribución de
tamaño de partícula de las cápsulas y su morfología, establecida por Microscopía electrónica de barrido
(SEM). Se evaluará la eficiencia de encapsulación, estabilidad y efecto protector con ayuda de métodos
espectrofotométrico TGA y DSC. En la Etapa III se hará la evaluación in vitro e in vivo de la actividad
antifúngica de los encapsulados. In vitro se determinará la concentración mínima inhibitoria (CMI) de los
PF sin encapsular y encapsulados, tanto para la inhibición del crecimiento micelial, como para la
germinación de las esporas de los hongos a estudiar. Las pruebas in vivo estarán encaminadas a evaluar
la capacidad preventiva de los tratamientos a 13 y 25 0 C por 15 días, según % de frutos infectados,
severidad y % de heridas infestadas, así como parámetros de calidad: color en escala L*a*b* (L*-
luminosidad, a*- croma rojo-verde, b*- croma amarillo-azul), pérdida de peso, sólidos solubles totales y
firmeza. Los ensayos se realizan por triplicado y la comparación entre muestras por análisis de varianza.
Se esperan obtener cápsulas de PF de hoja de jaca (Artocarpus heterophyllus, L.), en base a Ca-
alginato-AXF, en calidad de antimicrobianos, para aplicaciones en tratamientos de conservación de
poscosecha de jitomate (S. lycopersicum L.). Esto contribuirá además a ampliar las propiedades tecno-
funcionales de los AXF y a evidenciar las oportunidades que brinda el aprovechamiento de residuos
agroindustriales para la obtención y aplicación de compuestos de alto valor biológico.
1. FAO, 2016. Pérdidas y Desperdicios de Alimentos en América Latina y el Caribe. Boletín 3, Febrero 2016.
2. Kamil, C.,Chen, O., Blumberg, J. 2015. The application of nanoencapsulation to enhance the bioavailability and distribution of polyphenols,
in Nanotecnology and fuctional foods- Effective delivery of Bioactive ingredients, Eddited by Sabilov, C., Chen, H., Yada, R , IFT Press, USA:
158-164.
3. Rascón-Chu, A.; Díaz-Baca, J.A., Carvajal-Milán, E., Pérez-López, E., 2018. Electrosprayed core-shell composite microbeads based on
pectin arabynoxilans for insulin carrying: aggregation and size dispersión control, Polymers 10 (108): 2-13.