Nanoencapsulación del aceite esencial de chincho (Tagetes elliptica Sm.) en la estabilidad fisicoquímica de la carne de alpaca marinada

Abstract

El objetivo de esta investigación fue caracterizar y nanoencapsular el aceite esencial de Tagetes elliptica Sm. (chincho) – AEC y evaluar su estabilidad del marinado en los filetes de carne de alpaca. Se extrajo el AEC de las hojas y de la mezcla de las hojas con tallo del chincho y se analizó su composición química, actividad antioxidante y la actividad antimicrobiana. Se optimizó el nanoencapsulado del AEC utilizando el método de gelificación iónica con un diseñoBox-Behnken (DBB). El aceite de las hojas y la mezcla de las hojas con tallos del chincho presentó actividad antioxidante para los ensayos (ABTS, DPPH, FRAP, FIC y Rancimat) y evidenció actividad antibacteriana contra: Staphylococcus aureus, Salmonella infantis y Escherichia coli. Se identificaron 27 compuestos en el AEC, siendo el componente mayoritario la cis-tagetenona 37.27 por ciento. El DBB determinó que las condiciones óptimas para las nanopartículas del AEC son: pH= 4.4, la relación de masa Quitosano: AEC de 1:0.7 y la relación de masa Quitosano: Tripolifosfato de Sodio de 1:0.46. Las nanopartículas de AEC tenían formas uniformes, mostraron una eficiencia de encapsulación y capacidad de carga de 52.64 por cientoy 11.56 por ciento con un diámetro de 458.5 nm. Los estudios de liberación del AEC in vitroalcanzaron niveles de 18.80 por ciento (pH = 7) y 20.87 por ciento (pH = 3) durante 6 h, las nanopartículas de AEC mostraron actividad antimicrobiana y la incorporación del recubrimiento mantuvo la estabilidad del pH y color de la carne de alpaca durante 13 días en refrigeración. En conclusión, el AEC mostró una actividad antioxidante y antimicrobiana, fue encapsulado con éxito con nanopartículas de quitosano y mantuvo la estabilidad fisicoquímica de la carne de alpaca. Por lo tanto, estos resultados podrían ser una alternativa tecnológicamente viable a los antioxidantes sintéticos y agentes antimicrobianos utilizados en la industria alimentaria y gastronómica.

The objective of this research was to characterize and nanoencapsulate the Tagetes elliptica Sm. Chincho essential oil - CEO and evaluate its marinade stability in alpaca meat fillets. The CEO was extracted from the leaves and the mixture of leaves and stem of chincho and analyzed for its chemical composition, antioxidant and antimicrobial activity. The nanoencapsulation of CEO was optimized using the ionic gelation method with a Box-Behnken design (BBD). The oil from the leaves and the mixture of leaves with steams of chincho presented antioxidant activity for the assays (ABTS, DPPH, FRAP, FIC and Rancimat) and evidenced antimicrobial activity against: Staphylococcus aureus, Salmonella infantis and Escherichia coli. Twenty-seven compoundswere identified in the CEO, with the major component being cis-tagetenone 37.27 percent. BBD determined that the optimal conditions for CEO nanoparticles are: pH= 4.4, Chitosan: CEO mass ratio of 1:0.7 and Chitosan: Sodium Tripolyphosphate mass ratio of 1:0.46. The CEO nanoparticles had uniform shapes, showed an encapsulation efficiency and loading capacity of 52.64 percent and 11.56 percent with a diameter of 458.5 nm. In vitro CEO release studies reached levels of 18.80 percent (pH = 7) and 22.54 percent (pH = 3) for 6 h, the CEO nanoparticles showed antimicrobial activity and the incorporation of the coating maintained the pH and color stability of alpaca meat for 13 days under refrigeration. In conclusion, CEO showed antioxidant and antimicrobial activity, was successfully encapsulated with chitosan nanoparticles and maintained the physicochemical stability of alpaca meat. Therefore, these results could be a technologically viable alternative to synthetic antioxidants and antimicrobial agents used in thefood and gastronomic industry.