Encapsulation of citrulline extract from watermelon (Citrullus lanatus) by-product using spray drying

Abstract

The aim of this work was to encapsulate of citrulline extract from watermelon rind (by-product) by spray drying. Two different pectins were probed as wall materials in addition to maltodextrin. A Box-Behnken design was applied and three different parameters were evaluated as factors: commercial pectin (CP) concentration, orange produced pectin (OPP) concentration, and inlet air temperature. Different powder properties were evaluated as response variables including drying yield and encapsulation efficiency. The spray drying process was optimized by the desirability function. Higher drying yields, moisture contents and encapsulation efficiencies were reached at higher commercial pectin concentration. The optimal spray drying conditions were also determined. The obtained powder at the optimal conditions was characterized using Modulated differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. In conclusion, citrulline extract spray-dried powders showed that could be stable during storage, so it might be used as an additive in foods to obtain functional products for human consumption

El objetivo de este trabajo fue encapsular extracto de citrulina de cáscara de sandía (subproducto) mediante secado por aspersión. Se probaron dos pectinas diferentes como materiales de pared además de maltodextrina. Se aplicó un diseño de Box-Behnken y se evaluaron tres parámetros diferentes como factores: concentración de pectina comercial (CP), concentración de pectina producida en naranja (OPP) y temperatura del aire de entrada. Se evaluaron diferentes propiedades del polvo como variables de respuesta, incluido el rendimiento de secado y la eficiencia de encapsulación. El proceso de secado por aspersión fue optimizado por la función de deseabilidad. Se alcanzaron mayores rendimientos de secado, contenidos de humedad y eficiencias de encapsulación a mayor concentración de pectina comercial. También se determinaron las condiciones óptimas de secado por aspersión. El polvo obtenido en las condiciones óptimas se caracterizó mediante calorimetría diferencial modulada de barrido y análisis termogravimétrico. En conclusión, los polvos atomizados de extracto de citrulina demostraron que podrían ser estables durante el almacenamiento, por lo que podrían usarse como aditivo en alimentos para obtener productos funcionales para el consumo humano.