Coencapsulation de polyphénols et d’anthocyanes du marc de bleuet par une double émulsion stabilisée par des protéines de lactosérum : effet des paramètres de l’homogénéisation

Citation

Bamba, B.S.B., Shi, J., Tranchant, C.C., Xue, S.J., Forney, C.F., Lim, L.T., Xu, W., Xu, G. (2018). Coencapsulation of polyphenols and anthocyanins from blueberry pomace by double emulsion stabilized by whey proteins: Effect of Homogenization parameters. Molecules, [online] 23(10), http://dx.doi.org/10.3390/molecules23102525

Résumé en langage clair

Les polyphénols sont connus pour leurs fortes propriétés antioxydantes et leurs bienfaits potentiels pour la santé, notamment pour la prévention de maladies chroniques liées à l’alimentation comme le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives et certains cancers. Les polyphénols peuvent être obtenus de l’alimentation par la consommation régulière d’aliments d’origine végétale, en particulier de fruits, de légumes, de céréales et de certaines boissons. Cependant, les différents composés phénoliques présents dans ces aliments varient considérablement, ce qui peut limiter leur apport par l'alimentation. De plus en plus, l’industrie alimentaire et l’industrie pharmaceutique visent à fournir ces composés bénéfiques pour la santé aux consommateurs sous des formes telles que les aliments enrichis, les aliments et les boissons fonctionnels ainsi que les suppléments alimentaires. Cet objectif présente toutefois des difficultés considérables, car les polyphénols sont généralement instables après leur extraction des matières végétales. Ils ont tendance à s’inactiver ou à se dégrader, ce qui n'est pas souhaitable, dans les conditions qui prévalent habituellement dans les aliments et durant la transformation des aliments, comme en pH faible ou élevé, à la chaleur, en présence d’enzymes, de protéines, d’ions métalliques, d’oxygène ou de lumière, ce qui entraîne une perte de l'activité biologique et de fonctionnalité. De plus, de nombreux composés phénoliques ont une solubilité relativement faible dans les matrices alimentaires et une faible biodisponibilité chez l’humain. Certains ont une odeur désagréable, un goût amer. La microencapsulation s’est révélée être une excellente méthode pour protéger les ingrédients alimentaires contre les effets indésirables, la détérioration et les interactions indésirables avec d’autres ingrédients, et vise à améliorer la solubilité et à masquer les flaveurs désagréables. La microencapsulation multicomportementale peut améliorer la bioactivité des composés individuels en raison des effets synergiques. Les extraits riches en polyphénols contiennent généralement divers composés phénoliques, ce qui peut favoriser les bienfaits des extraits pour la santé en raison de l’action synergique entre les constituants. L’encapsulation en émulsion est considérée comme l’une des méthodes les plus prometteuses pour la protection et la libération des polyphénols, car elle permet d’obtenir une efficacité d’encapsulation relativement élevée, une stabilité et une libération contrôlée efficace dans certaines conditions.

Résumé

© 2018 MDPI SA. Tous droits réservés. Le marc de bleuet est une riche source de polyphénols bioactifs de grande valeur présentant présumément des bienfaits pour la santé. Leur intégration dans les aliments fonctionnels et les produits liés à la santé n'est possible que lorsque les extraits riches en polyphénolsde sont coencapsulés et protégés dans des supports appropriés. Cette étude visait à créer un système d’émulsion double eau-dans-huile-dans-eau (E1/H/E2) adapté à la co-encapsulation de tous les composés phénoliques (CPT) et de tous les anthocyanes (AT) issus d’un extrait riche en polyphénols de marc de bleuet (E1). Nous avons étudié l’effet de paramètres physiques critiques pour la préparation d’émulsions doubles stables, à savoir la pression de l’homogénéisation, la vitesse d’agitation et la durée, en mesurant le diamètre hydrodynamique, la dispersité en fonction de la taille et le potentiel zêta des gouttelettes d’huile, ainsi que l’efficacité d’encapsulation des CPT et des AT. Les gouttelettes d’huile étaient chargées négativement (potentiel zêta négatif) en raison du pH et de la composition de l'E2 (solution d’isolat de protéines de lactosérum) et laisse supposer une stabilisation grâce aux protéines de lactosérum chargées. L’augmentation de la pression de microfluidisation de E1/O/E2 de 50 à 200 MPa ou une accélération de la vitesse d’homogénéisation de 6000 à 12000 tr/min a significativement augmenté le diamètre des gouttelettes et le potentiel zêta et a réduit l’efficacité d’encapsulation des AT et des CPT. Une plus longue durée de l’homogénéisation de E1/O/E2 passant de 15 à 20 min a également augmenté le diamètre des gouttelettes et le potentiel zêta et réduit l’efficacité d’encapsulation des AT, tandis que l’encapsulation des CPT ne variait pas de manière significative. En revanche, une plus grande durée de l’homogénéisation de l'E1/O, qui passe de 5 à 10 min, à 10 000 tr/min a nettement accru l’efficacité d’encapsulation des AT et a réduit le diamètre des gouttelettes et le potentiel zêta. Nous avons obtenu des taux de coencapsulation élevés des polyphénols et des anthocyanes du bleuet d’environ 80 % ou plus lorsque les gouttelettes d’huile étaient relativement petites (diamètre moyen < 400 nm), avaient une faible dispersité (< 0,25) et une charge superficielle négative élevée (-40 mV ou moins). . Ces caractéristiques ont été obtenues par une homogénéisation d'une durée de 10 min à 10 000 tr/min (E1/O), puis à 6 000 tr/min pendant 15 min, suivie d’une microfluidisation à 50 MPa.