Optimization of the antioxidant capacity, anthocyanins and rehydration in powder of cranberry (Vaccinium corymbosum) microencapsulated with mixtures of hydrocolloids

Authors

  • Ana Arteaga Universidad Nacional de Trujillo
  • Hubert Arteaga

DOI:

https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2016.03.05

Keywords:

blueberry, microencapsulation, anthocyanins, antioxidant capacity, rehydration capacity

Abstract

The aim this work was to optimize the antioxidant capacity (CAx), anthocyanins (CA) and rehydration (CR) microencapsulated powder cranberry; based on the mixture of hydrocolloids gum arabic, maltodextrin and modified starch. Cranberry variety Biloxi was used in mature state which the juice is extracted, and solutions were prepared whose composition by weight was 85% juice and 15% of mixtures of gum arabic, maltodextrin and modified starch in different proportions according to the design simplex with extended centroid. Microencapsulation was performed by spray drying at a temperature of 120 °C to obtain microencapsulated cranberry powder, which CAx, CA and CR were determined. ANOVA was performed for regression models being chosen that showed significance (p < 0.05) and good fit (R2aj > 0.7). The model was significant (p < 0.03) and with good fit (R2aj > 0.9) was the special cubico, from which the values that maximize the CAx (52.7% inhibition) and CA (81.56 mg cyanidin 3-glucoside / 100 g) were maltodextrin (11.89%), as amended (12.13%) starch and gum arabic (75.98%). However, the proportions used for CR of microencapsulating had no significant effect.

References

Arrazola, G.; Herazo, I.; Alvis, A. 2014.Microencapsulación de antocianinas de berenjena(Solanumm elongena L.) mediante secado por

aspersión y evaluación de la estabilidad de su color y capacidad antioxidante. Información Tecnológica 25(3): 31-42.

Carpio, C.; Serrano, C.; Giusti, M. 2009. Caracterización de las antocianinas de los frutos de Berberis boliviana Lechler. Rev Soc Quim Peru 75 (1): 76-86.

Cervera, J.; Benlloch, M.; García, M.; Martínez, N. 2013. Optimización de un proceso de secado combinado para obtener kiwi en polvo de alta calidad. . Universidad Politécnica de Valencia. Grupo de Investigación e Innovación Alimentaria (CUINA). España. 18 pp.

Ersus, S.; Yurdagel, U. 2007. Microencapsulation of anthocyanin pigments of black carrot (Daucus carota L.) by spray drier. Journal of Food Engineering 80(3): 805-812.

Falcão, L. 2003. Estabilidade de antocianinas extraída s de uvas Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera L.) em solução tampão, bebida isotônica e iogurte. Mestre em Ciência dos Alimentos. Universidade Federal de Santa Catarina. Brasil. 226 pp.

Fang, Z.; Bhandari, C. 2011. Effect of spray drying and storage on the stability of bayberry polyphenols. Food Chemistry 129(3): 1139-1147.

García, G.; González, M.; Ochoa, M.; Medrano, Y.H. 2004. Microencapsulación del jugo de cebada verde mediante secado por aspersión. Revista Ciencia y Tecnología Alimentaria 4(4): 262-266.

Garzón, G. 2008. Las antocianinas como colorantes naturales y compuestos bioactivos. Revisión. Acta biol. Colomb. 13(3): 27-36.

Georgetti, S.; Casagrande, R.; Fernandes-Souza, C.; Oliveir, W.; Fonsec, M. 2008. Spray drying of the soybean extract: Effects on chemical properties and antioxidant activity. LWT- Food Science and Technology 41: 1521-1527.

Gupta, C.; Chawla,P.; Arora, S.; Tomar, S.; Singh, A. 2015. Iron microencapsulation with blend of gum arabic, maltodextrin and modified starch using modified solvent vaporation method e Milkfortification. Rev. Food Hydrocolloids (43): 622- 628.

Hoagland, M. 1978. Food chemestry. The publishing Company, Inc. 3era Ed. Wesport Connecticut. 75 pp.

INIA. 2010. Avances de Resultados de Investigación en Arándanos. Programa de Investigación en Producción Frutícola Serie de Actividades de Difusión N° 607. Salto Grande, Uruguay.

Jiménez, A. 2011. Color and chemical stability of spray-dried blueberry extract using mesquite gum as wall material, Journal of Food Composition and Analysis 24(6): 889-894.

Kanakdande, D.; Bhosale, R.; Singhal, R. 2007. Stability of cumin oleoresin microencapsulated in diferent combination of gum arabic, maltodextrin and modified starch. Carbohydrate Polymers 67(4): 536-541.

Krishnan, S.; Bhosale, R.; Singhal, R. 2005. Micro-encapsulation of cardamom oleoresin: Evaluation of blends of gum arabic, maltodextrin and a modified starch as wall materials. Carbohydrate Polymers 61(1): 95-102.

Lopez, B.; Carbajal, L.; Millan, L. 2009. Establecimiento de condiciones de la mezcla de pulpa de banano (Musa paradisiacal) para someter a secado por aspersión. Universidad de Antioquia. Revista de la Facultad de Química Farmacéutica 16(3): 287-296.

López, O. 2010. Microencapsulación de sustancias oleosas mediante secado por aspersión. Revista Cubana de Farmacia 44(3): 381-389.

Lozano, M. 2009. Obtención de microencapsulados funcionales de zumo de Opuntia stricta mediante secado por atomización. Universidad politécnica de Cartagena. Titulación: Ingeniería Técnica Industrial, especialidad en Química Industrial. 68 pp.

Maisuthisakul, P.; Gordon, M. 2012. Influence of polysaccharides and storage during process sing on the properties of mango seed kernel extract (micro-encapsulation). Food Chemistry 134: 1453–1460.

Medina, L. 2013. Obtención de malto dextrinas por vía enzimática a partir del almidón de camote (Ipomoea batatas). Instituto Politécnico Nacional. Mexico. 4 pp.

Monteagudo, G.; Benlloch, M.: Camacho, M.; Moraga, G. 2011. Aplicación de métodos combinados para la obtención de kiwi en polvo de alta calidad. Univer-sidad Politécnica de Valencia. Instituto de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo. España.

Muñoz, C.; Maihua, R.; Peralta, F.; Tereschuk, M.: Gonzales, M.; Albarracin, P. 2008. Análisis de antocianinas en arándanos del Noa. Universidad Nacional de Tucumán. Departamento de Ingeniería de Procesos y Gestión Industrial. Argentina.

Naddaf, L.; Avalo, B.; Oliveros, M. 2012. Secado por aspersión de jugo natural de naranja utilizando los encapsulantes maltodextrina y goma arábiga. Revista Téc. Ing. Univ. Zulia 35(1): 20 – 27.

Parra, R. 2011. Revisión: Microencapsulación de Alimen-tos. Rev. Fac. Nal. Agr. Medellín 63(2): 5669-5684.

Parzanese, M. 2013. Tecnologías de la industria alimentaria: Microencapsulacion. Ficha N° 20. Alimentos Argentinos – MinAgri. 12 pp.

Reyes, L. 2010. Optimización y caracterización de la microencapsulación de la proteasa hemisfericina refi-nada. Instituto Politécnico Nacional. México. 14 pp.

Santacruz, L. 2011. Análisis químico de antocianinas en frutos silvestres colombianos. Tesis de Maestría en Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Colombia. 106 pp.

Ścibisz, I.; Mitek, M. 2007. The changes of antioxidant properties in high bush blueberries (Vaccinium corymbosum L.) during freezing and long-term frozen storage. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment. 6(4): 75-82.

Tonon, R.; Brabet, C.; Hubinger, M. 2010. Anthocyanin stability and antioxidant activity of spray-driedaçai (Euterpe oleracea Mart.) juice produced with different carrier agents. Food Research International 43(3): 907-914.

Vásquez, S.; Guillen, R.; Jaramillo, S.; Jimenez, A.; Rodríguez, R. 2012. Funcionalidad de distintas variedades de arándanos. VII Congreso Español de Ingeniería de Alimentos. 07 – 09 noviembre 2012. Universidad de Castilla - La Mancha. España.

Vilches, F. 2005. Formulación y elaboración de un “snack” de arándano con incorporación de fibra dietética. Título Profesional de Ingeniero Agrónomo. Mención: Tecnología de los Alimentos. Universidad de chile facultad de ciencias agronómicas. Chile. 50 pp.

Ungar, Y.; Osundahunsi, O.; Shimoni, E. 2003 Thermal stability of genistein and daidzein and it seffect on their antioxidant activity, Journal of Agricultural and Food Chemistry 51(15): 4394-4399.

Wu, X.; Gu, L.; Holden, J.; Haytowitz, D.; Gebhard, S.; Beecher, G. Prior, R. 2004. Development of a databasefor total antioxidantcapacity in foods: a preliminarystudy. Journal of Food Composition and Analysis 17: 07–422.

Received May 12, 2016.

Accepted June 28, 2016.

* Corresponding author

E-mail: harteaga@unitru.edu.pe (H. Arteaga).

Published

2016-09-13

How to Cite

Arteaga, A., & Arteaga, H. (2016). Optimization of the antioxidant capacity, anthocyanins and rehydration in powder of cranberry (Vaccinium corymbosum) microencapsulated with mixtures of hydrocolloids. Scientia Agropecuaria, 7, 191-200. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2016.03.05

Issue

Section

Original Articles