EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES OPTIMAS DEL EFECTO GELIFICANTE DEL ACIDO ESTEÁRICO Y LA ETILCELULOSA EN LOS ACEITES DE CANOLA Y GIRASOL

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EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES OPTIMAS DEL EFECTO GELIFICANTE DEL ACIDO ESTEÁRICO Y LA ETILCELULOSA EN LOS ACEITES DE CANOLA Y GIRASOL.

EVALUATION OF THE OPTIMAL CONDITIONS OF THE GELING EFFECT OF STEARIC ACID AND ETHYCELLULOSE IN CANOLA AND SUNFLOWER OILS.

Xiomara OSPINA C1, Vanessa JURADO P1, Andrés Felipe ZAPATA B2

Química farmacéutica

Facultad de ciencias farmacéuticas y alimentarias

Universidad de Antioquia

Medellín

2020

Resumen

Palabras clave: gelificante, aceite, análisis, caracterización, proporción.

Abstract

Keys Word: gelling agent, oil, analysis, characterization, proportion.

INTRODUCCION

Las Enfermedades Crónicas No Transmisibles (ECNT) son enfermedades de larga duración cuya evolución es lenta. En ellas se destaca la diabetes, la hipertensión arterial, las dislipidemias, los problemas cardiovasculares y la obesidad. El riesgo de enfermedades crónicas ha ido creciendo, a medida que las pautas alimentarias de la población cambiaban y se incorporaban cada vez más alimentos procesados ricos en grasas, azúcares o con alto contenido de ácidos grasos trans (AGT), de producción industrial. Varios estudios coinciden con que el consumo de alimentos ricos en grasas trans, sal y carbohidratos favorecen el incremento de peso y de los factores de riesgo de contraer alguna enfermedad, del tipo ENT. (1)

El aceite de girasol (Helianthus annuus) el cuarto aceite comestible más importante después del aceite de soja, el aceite de canola y el aceite de algodón en todo el mundo. El aceite de girasol contiene ácidos grasos poliinsaturados, entre los que destacan el ácido linoleico (omega 6), que ayuda a reducir el colesterol y los triglicéridos en la sangre. Además, estas sustancias no son producidas por el cuerpo y deben ser adquiridas a través de la dieta. (2) Por su parte, el aceite de canola Brassica napus es muy sano ya que contiene la menor cantidad de grasa saturada de todos los aceites para cocinar más comunes (la mitad de la cantidad que contienen los aceites de oliva, soya, girasol), y la mayor cantidad de grasa omega-3 de origen vegetal. Es neutral ya que no tiene sabor y su textura es ligera, es resistente al calor y muy económico. (3)

Las moléculas emulsificantes o tensioactivas son de amplio interés en la industria cosmética, farmacéutica y alimentaria porque determinan la estabilidad de las emulsiones y por ende pueden mejorar la vida útil en muchos de estos productos o nuevas formulaciones. (4)

Los oleogeles son sistemas semisólidos constituidos por un solvente orgánico al interior de una red formada por un agente gelificante, que poseen un alto potencial de aplicación en diversas industrias debido a sus propiedades tecnológicas y sensoriales, siendo comúnmente usados como vehículos para la liberación controlada de medicamentos y como sustitutos de grasas trans en cosméticos y alimentos, siendo estos últimos de gran importancia ya que están altamente asociadas con efectos nocivos para la salud y el desarrollo de ECNT, por lo tanto, la reducción del consumo de grasas saturadas y la eliminación total de grasa en la dieta resulta en un importante desafío tecnológico, sin embargo, la dificultad en identificar agentes estructurantes económicos y de grado alimenticio adecuado, versátil y que confieran propiedades tecnológicas y sensoriales apropiadas al producto final, aún limita la aplicación de oleogeles en productos farmacéuticos y alimenticios.

En este contexto, para darle un valor agregado y un mayor grado de innovación, se ha planteado la determinación de un agente gelificante que cumpla con las condiciones óptimas para la oleogelificación de los aceites de canola y girasol y así, aprovechar las propiedades de ambas sustancias para su utilización como aditivo en productos farmacéuticos y alimenticios. (5)

GELIFICANTES

Acido esteárico:

Las emulsiones alimentarias son termodinámicamente inestables a causa de su elevada área interfacial. Para su conservación temporal se requiere la incorporación de productos anfifílicos que contengan en una misma molécula, o en un mismo Ion, funciones hidrófilas y funciones hidrófobas. Un amplio porcentaje de estos aditivos alimentarios lo constituyen lípidos polares, entre los que caben destacar a los fosfolípidos, monoglicéridos y esteres de ácidos grasos de cadena larga con polioles. 

El ácido esteárico, el segundo ácido graso saturado (AGS) más consumido en Occidente, es un claro aspirante a sustituir a los ácidos grasos trans (AGT) en muchos alimentos procesados. El ácido esteárico es un ácido graso saturado (AGS) de cadena larga (ácido octadecanoico, 18:0).

Según varios estudios, la ingesta actual de AE no tiene efectos negativos en la salud y es un firme candidato a sustituir a los AGT en muchos de los alimentos procesados disponibles actualmente en el mercado. (7)

Etilcelulosa:

Es un producto aniónico. Mejora la consistencia, la estabilidad y la retención del agua de los productos a base de esta. Al usarla, forma geles muy transparentes y con una buena consistencia semisólida. Dichos geles presentan una ligera adhesividad. Se utiliza también como agente para aumentar la viscosidad y, además, como recubrimiento de tabletas y agente endurecedor y suspensor.  En general, la Etilcelulosa de comercio es insoluble en agua, pero se puede disolver en los diferentes disolventes orgánicos.

Usos:

Etil celulosa tiene las funciones como adhesividad, relleno y formación película, etc. Se puede utilizar como aditivos en la industria. Según los usos de diferentes, la Etilcelulosa de comercio se puede dividir en dos categorías de productos, una es de industria y otra de farmacéutica.

Como la etilcelulosa es insoluble en agua, se utiliza principalmente como el adhesivo de tabletas y material de revestimiento de película. También como bloqueador de material de refuerzo y preparación de múltiples tipos de esqueletos de liberaciones sostenida. También se puede usar la etilcelulosa en las diversas formas farmacéuticas de dosificación y en los alimentos como dispersante, estabilizador, agente de retención de agua para evitar la humedad y metamorfismo. (8)

METODOLOGIAS

Varios estudios han coincidido en los mismos métodos de preparación de los oleogeles; En la investigación realizada por Aliasl khiabania et. al, los emulsificantes se disolvieron en el aceite vegetal en concentraciones de 1 a 6% en peso, es decir, ya que usaron dos emulsificantes y un solo aceite (aceite de soya), se obtuvieron 12 muestras iniciales. Posteriormente se calentaron hasta la disolución completa a 150°C. Luego, las mezclas se enfriaron hasta temperatura ambiente con una velocidad. Después de la formación del oleogel, las muestras se almacenaron a 4°C durante 24 horas y finalmente, las muestras de oleogel se transfirieron a temperatura ambiente durante 1 hora antes de la prueba. Se prepararon tres réplicas de cada oleogel y se caracterizaron por medio de infrarrojo, difracción de rayos X, calorimetría diferencial de barrido (DSC), además de su morfología, reología, capacidad de retención de aceite y estabilidad oxidativa. (9)

Por su parte, Álvarez Ramírez et. al., en su estudio para reemplazar la mantequilla en pasteles por un oleogel de cera candelilla en aceite de canola, plantearon una sencilla metodología en la cual se añadieron 5 gramos de cera candelilla a 95 gramos de aceite de canola. La mezcla se calentó a 160°C, seguido de agitación continua (200 rpm) durante 10 min. La mezcla se dejó reposar a temperatura ambiente durante la noche para proceder a realizar la masa y los pasteles. La caracterización fisicoquímica se realizo directamente al producto alimentario. (10) Con el mismo fin, Linlin Lía y Guoqin Liu produjeron oleogeles a base de aceite de maíz con diferentes mecanismos de gelificación como una nueva alternativa a la mantequilla en chocolate negro. En este caso se usó estearato monoglicérido (MS), β- sitosterol / lecitina y etilcelulosa como emulsionantes en aceite de maíz.

El estearato de monoglicérido se usó en una concentración del 10% (p/p%) se dispersó en aceite de maíz, seguido de agitación magnética (400 rpm) y calentamiento a 90°C durante 30 minutos hasta que se disolvió completamente, y luego se almacenó en el refrigerador a 4ºC con una velocidad de enfriamiento de 10°C por minuto aproximadamente. Además, se preparó oleogel de β- sitosterol y lecitina con una concentración del 10% (p/p%, basado en aceite de maíz) se disolvieron en este y se calentaron a 90°C durante 30 minutos utilizando agitadores magnéticos a 400 rpm. La solución de la mezcla se transfirió al refrigerador a 4°C durante 24 h con una velocidad de enfriamiento de 1°C por minuto aproximadamente. El oleogel de etilcelulosa se preparó añadiendo etilcelulosa (EC) al aceite de maíz a una concentración del 10% (p/p%), luego la mezcla se calentó en un baño de aceite a 170 °C bajo agitación hasta que se obtuvo la dispersión de aceite limpia después de 30 minutos (se calentó la EC a 170°C para asegurar la disolución completa en aceite de maíz para obtener un oleogel estable). Luego, la solución se almacenó en el refrigerador a 4°C con una velocidad de enfriamiento igual a los anteriores. Por último, se procede a la fabricación del producto alimenticio (chocolate negro) reemplazando la mantequilla por los oleogeles y al resultado final se le realizo la caracterización fisicoquímica. (11)

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