Effect of encapsulating agent mixtures on the stability and bioaccessibility of b-carotene encapsulated by freeze drying

Abstract

b-carotene is the most widely distributed carotenoid in foods and is characterized by its antioxidant and nutritional properties, so its consumption has health benefits. However, it is sensitive to factors such as the presence of oxygen, light and high temperatures. Therefore, the objective of the present study was to study the encapsulation process of b-carotene by freeze drying, using maltodextrin and mixtures with other encapsulating agents, evaluating the encapsulation efficiency, as well as the stability of the encapsulated b-carotene during storage at room temperature (30 °C) and refrigeration (8 °C), the antioxidant activity and bioaccessibility. The results showed that the mixtures of maltodextrin-gum Arabic and maltodextrin-soy protein presented higher encapsulation efficiency (50.40±3.96 y 49.18±5.18%) respectively. While the maltodextrin-soy milk mixture allowed the highest concentration of b-carotene to be maintained at the end of the study, as well as the one with the highest antioxidant activity (AA). Similarly, this mixture presented the highest bioaccessibility of b-carotene in the intestinal phase. Therefore, the use of different encapsulating agents for encapsulation by freeze drying could be used as a protective system and controlled release for sensitive fat-soluble compounds.El b-caroteno es el carotenoide más distribuido en los alimentos y se caracteriza por sus propiedades antioxidantes y nutrimentales por lo que su consumo presenta beneficios para la salud. Sin embargo, este es sensible a factores como la presencia de oxígeno, de luz y temperaturas elevadas. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue estudiar el proceso de encapsulación del b-caroteno mediante liofilización, utilizando maltodextrina y mezclas con otros agentes encapsulantes, evaluando la eficiencia de encapsulación, la estabilidad del b-caroteno encapsulado durante el almacenamiento a temperatura ambiente (30 °C) y de refrigeración (8 °C), la actividad antioxidante y su bioaccesibilidad. Los resultados mostraron que las mezclas de maltodextrina-goma Arábiga y maltodextrina-proteína de soya presentaron mayor eficiencia de encapsulación (50.40±3.96 y 49.18±5.18%) respectivamente. Mientras que, la mezcla maltodextrina-leche de soya permitió mantener la mayor concentración de b-caroteno al final del estudio, así como el que presentó mayor actividad antioxidante (AA). De igual manera, esta mezcla presentó la mayor bioaccesibilidad del b-caroteno en la fase intestinal. Por lo tanto, el uso de distintos agentes encapsulantes para la encapsulación mediante liofilización podría utilizarse como un sistema de protección y de liberación controlada para compuestos sensibles liposolubles.