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Olga Martín Belloso
Universidad de Lleida – Agrotecnio Center
Madrid, 1 de junio de 2015
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Nuevas tecnologías para el procesado de alimentos. Universidad de Lleida
Tecnologías de procesado no térmico para la conservación de alimentos: pulsos eléctricos, pulsos de luz, ultrasonidos, plasma frío
Conservación de productos mínimamente procesados (fruta cortada, zumos de frutas) mediante combinación de técnicas: higienización en frío, aditivos de fuentes naturales, recubrimientos comestibles
Desarrollo y caracterización de sistemas nanométricos para su aplicación en alimentos
Subproductos de la industrialización de frutas y hortalizas: caracterización y desarrollo de nuevos alimentos
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Compuestos con actividad antimicrobiana que se encuentran
en hierbas y plantas aromáticas
Problemas a resolver:
Aroma muy marcado
Escasa solubilidad en agua
Aceites esenciales
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Nanoemulsiones
Están formadas por al menos dos líquidos inmiscibles (generalmente
aceite en agua) con uno de los líquidos dispersados en forma de pequeñas
gotitas (10-100 nm) en el otro.
Alta estabilidad
Elevada relación superficie-masa alta funcionalidad
Débil dispersión de la luz transparentes
Propiedades reológicas modificadas
McClements, 2012. Soft Matter 8 (6) , pp. 1719-1729
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Nanoemulsiones con antimicrobianos
Caracterización Tamaño de partícula: Dispersión de luz
dinámica (DLS) por difractometría laser
Microestructura: Microscopía electrónica
de transmisión (TEM)
Potencial ζ: Carga de partículas lipídicas
en la interfase lípido-agua, análisis de fases
por dispersión lumínica
Turbidez: Dispersión de luz
Índice de polidispersidad (IPD):
Homogeneidad de tamaño
Color: índice de blancura, colorimetría
Viscosidad a temperatura ambiente
Actividad antimicrobiana: potencial
inhibidor in vitro de Escherichia coli al
cabo de 0-30 minutos de contacto con la
nanoemulsión.
Salvia Trujillo et al. (2012)
< 100 nm
Alginato sódico - 1% (p/v) Tween 80 - 1 % (v/v) Aceite de citronela - 1% (v/v)
Ultrasonicación Amplitud: 30-100 μm Tiempo: 30-180 s
Microfluidización Presión: 50-150 Mpa Ciclos: 1-10
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Formación y caracterización de nanoemulsiones
TEM
AFM
MACRO NANO
Aspecto visual y microscopía de nanoemulsiones de aceite de citronela
Salvia Trujillo et al. (2012)
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Formación y caracterización de nanoemulsiones
Ultrasonidos Microfluidización
Distribución de los tamaños de partícula
Salvia Trujillo et al. (2012)
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Formación y caracterización de nanoemulsiones Actividad antimicrobiana de citronela: Inactivación de Escherichia coli
Ultrasonidos
Microfluidización Salvia Trujillo et al. (2013)
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Formación y caracterización de nanoemulsiones
HSH: homogenización convencional MF: microfluidización
Efecto del tipo de aceite esencial sobre el tamaño de partículas y su dispersión
Salvia Trujillo et al. (2013)
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Citronela
Mejorana
Árbol del te
Clavo
Tomillo Geranio
Palmarosa Palisandro
Salvia Menta
Formación y caracterización de nanoemulsiones Efecto del tipo de aceite esencial sobre la inactivación de Escherichia coli
Salvia Trujillo et al. (2013)
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Tamaño de partícula Potencial z Actividad antimicrobiana
Efecto de la formulación sobre las propiedades y actividad antimicrobiana de citronela (Escherichia coli)
Formación y caracterización de nanoemulsiones
Salvia Trujillo et al. (2014)
Citronela (v/v): 0.001 ≤ x1 ≤ 0.02 Alginato de sodio (w/v): 0.000 ≤ x4 ≤ 0.02 Tween 80 (v/v): 0.000 ≤ x2 ≤ 0.06 Agua (v/v): 0.900 ≤ x3 ≤ 1.00 x1 + x2 + x3 + x4 = 1
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Recubrimientos comestibles nanoestructurados
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15
Lo
gN
tiempo (días)
ControlAlginatoE 1%E 0.5%E 0.1%NE 1%NE 0.5%NE 0.1%
Efecto de un recubrimiento de alginato sódico con aceite esencial de citronela sobre la inactivación de Escherichia coli en manzana cortada
E: emulsión NE: nanoemulsión
Salvia Trujillo et al. (2015)
Alginato de sodio: 2% (w/v) Tween 80: 1 % (v/v)
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Recubrimientos comestibles nanoestructurados
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15
Lo
gN
tiempo (días)
Control AlginatoE 1% E 0.5%E 0.1% NE 1%NE 0.5% NE 0.1%
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15
Lo
gN
tiempo (días)
Control AlginatoE 1% E 0.5%E 0.1% NE 1%NE 0.5% NE 0.1%
Efecto de un recubrimiento de alginato sódico con aceite esencial de citronela sobre los recuentos de microbianos en manzana cortada
E: emulsión NE: nanoemulsión
Mohos y levaduras Aerobios psicrófilos
Salvia Trujillo et al. (2015)
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Recubrimientos comestibles nanoestructurados
Efecto de un recubrimiento de alginato sódico con aceite esencial de citronela sobre propiedades físicas de manzana cortada
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 15
Fir
me
za
(N
)
tiempo(días)
ControlAlginatoE 1%E 0.5%E 0.1%NE 1%NE 0.5%NE 0.1%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15
Lu
min
osi
da
d
tiempo (días)
Control
Alginato
E 1%
E 0.5%
E 0.1%
NE 1%
NE 0.5 %
NE 0.1%
E: emulsión NE: nanoemulsión
Salvia Trujillo et al. (2015)
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Recubrimientos comestibles nanoestructurados
Composición del espacio de cabeza de los envases
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15
O2
(kP
a)
tiempo (días)
Control AlginatoE 1% E 0.5%E 0.1% NE 1%NE 0.5% NE 0.1%
0
5
10
15
20
0 5 10 15
CO
2 (k
Pa
)
tiempo (días)
Control Alginato
E 1% E 0.5%
E 0.1% NE 1%
NE 0.5% NE 0.1%
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15
Eti
len
o (
pp
m)
tiempo (días)
Control Alginato
E 1% E 0.5%
E 0.1% NE 1%
NE 0.5% NE 0.1%
Salvia Trujillo et al. (2015)