Cómo la micro y nanoemulsión impulsa la estabilidad y biodisponibilidad de compuestos bioactivos

En un contexto donde los consumidores demandan alimentos con beneficios más allá de la nutrición básica, la ciencia de los sistemas dispersos, micro y nanoemulsiones, está abriendo una nueva frontera en la suplementación funcional.

Así lo explicó María de los Ángeles Sánchez, investigadora del CIATEJ, durante su conferencia sobre “Micro y nanoemulsión de ingredientes funcionales y fortificadores para la suplementación de alimentos funcionales”, un espacio dedicado a explorar cómo la biotecnología y la ingeniería alimentaria pueden optimizar la biodisponibilidad y estabilidad de compuestos bioactivos.

La base científica: del aceite y agua al sistema funcional

Las emulsiones son mezclas de dos fases no miscibles, típicamente agua y aceite. En productos alimentarios como la mayonesa, estas fases se combinan para generar una textura y estabilidad características. Sin embargo, cuando el objetivo no es solo mantener la consistencia sino vehiculizar compuestos bioactivos sensibles, la escala importa.

En las palabras de la investigadora, “una microemulsión puede dispersar partículas en tamaños homogéneos menores a una micra, mientras que una nanoemulsión alcanza dimensiones nanométricas, con lo que se logra una mayor estabilidad y una liberación controlada del compuesto funcional”.

Estas propiedades permiten encapsular ingredientes volátiles, insolubles o susceptibles a la degradación, como flavonoides, carotenoides o aceites esenciales, conservando su eficacia en matrices alimentarias complejas.

Funcionalidad y salud: los alimentos como vehículos bioactivos

Sánchez subrayó que los alimentos funcionales representan hoy una convergencia entre nutrición, salud preventiva y tecnología de formulación. “Cuando hablamos de funcionalidad, nos referimos a productos que confieren beneficios fisiológicos medibles más allá del valor nutritivo”, señaló.

Entre los compuestos más estudiados destacan los fitonutrientes, especialmente los flavonoides, presentes en frutas, verduras, nueces y especias. Estos compuestos antioxidantes y antiinflamatorios actúan en la modulación del metabolismo celular y la protección frente al estrés oxidativo.

Sin embargo, su inestabilidad frente a la luz, el oxígeno y el calor limita su incorporación directa en productos procesados.

“Encapsularlos en una micro o nanoestructura permite que mantengan su actividad biológica incluso después de procesos térmicos o de pasteurización”, precisó la especialista.

Casos de estudio: del laboratorio a la industria

1. Experidina en jugo de naranja: innovación con patente mexicana

Uno de los desarrollos más representativos del CIATEJ es la microencapsulación de esperidina, un flavonoide abundante en la cáscara blanca de los cítricos, conocido por sus propiedades vasoprotectoras y antioxidantes.

El equipo científico logró aislar la molécula a partir de residuos agroindustriales de naranja y encapsularla en ciclodextrinas (oligosacáridos con estructura de corona).

El proceso, que incluye secado por aspersión y complejación molecular, dio como resultado un polvo soluble en agua y termoestable. Esto permitió incorporarlo en un jugo funcional de naranja sin alterar su sabor ni su color.

“La tecnología desarrollada por CIATEJ, ya patentada, permitió eliminar el sabor amargo característico de la cáscara y mantener la bioactividad tras la pasteurización”, explicó la investigadora.

Este desarrollo marcó la inauguración de la planta piloto de procesamiento de alimentos en la sede Sureste del CIATEJ, concebida para apoyar a empresas emergentes en la validación de prototipos funcionales y su escalamiento industrial.

2. Granada peruana: antioxidantes encapsulados con valor agregado

Otro caso relevante surgió en colaboración con el Ministerio de Producción de Perú y la empresa Eco Valle. En este proyecto, los científicos aprovecharon los flavonoides y antocianinas presentes en la cáscara de la granada, subproducto de la extracción del jugo, para desarrollar un polvo funcional soluble, rico en antioxidantes estables.

El proceso incluyó la encapsulación de los compuestos fenólicos mediante emulsión y secado por aspersión, obteniendo un jugo en polvo instantáneo que puede reconstituirse con agua.

Este producto, actualmente comercializado en Perú, representa un modelo exitoso de economía circular aplicada a alimentos funcionales, al transformar residuos en ingredientes de alto valor nutracéutico.

Aceites esenciales: innovación más allá del sabor

Las micro y nanoemulsiones también abren oportunidades en el aprovechamiento de terpenos y sesquiterpenos, compuestos volátiles responsables del aroma en hierbas y especias.

“Estos metabolitos, además de proporcionar sabor, poseen propiedades nutracéuticas: desde efectos sedantes, como los del linalol de la lavanda, hasta funciones energizantes derivadas de aceites cítricos”, explicó Sánchez.

Sin embargo, su alta volatilidad dificulta su conservación y aplicación industrial. Por ello, el CIATEJ ha desarrollado procesos de encapsulación de aceites esenciales provenientes de plantas locales, como el orégano, el cilantro o la albahaca silvestre maya (Chakäl).

Estos extractos encapsulados no solo se integran mejor en matrices acuosas, sino que además presentan efectos antimicrobianos y antiparasitarios comprobados.

En estudios realizados por el centro, el polvo de orégano microencapsulado mostró eficacia contra el parásito intestinal Giardia duodenalis, al tiempo que permitió formular alimentos para animales sin antibióticos, mejorando la salud del ganado porcino.

Aplicaciones emergentes: de la nutrición al bienestar integral

El equipo de la especialista trabaja actualmente en la expansión de estas tecnologías hacia el campo cosmético y dermatológico, utilizando la misma lógica de encapsulación para favorecer la liberación controlada y la estabilidad de activos naturales.

Entre los ingredientes evaluados se encuentran la miel melipona, la jalea real, los aceites esenciales de lavanda, rosa y cítricos, así como extractos de sábila y manzanilla.

Los productos resultantes —champús, ungüentos y cremas naturales— aprovechan las propiedades regenerativas y antioxidantes de los ingredientes encapsulados, ofreciendo alternativas sostenibles y de alto valor añadido para la industria de cosméticos funcionales.

“La tecnología es la misma: proteger, vehiculizar y liberar los compuestos donde más se necesitan. Solo cambia el tipo de producto final”, señaló la investigadora.

Tecnología con propósito: hacia una alimentación más saludable y sostenible

Las micro y nanoemulsiones, como enfatizó Sánchez, no son solo un avance técnico, sino una herramienta clave para democratizar el acceso a alimentos funcionales y reducir el desperdicio agroalimentario mediante el aprovechamiento de subproductos naturales.

Además, su escalabilidad permite que pequeñas y medianas empresas desarrollen nuevas líneas de alimentos fortificados sin depender de aditivos sintéticos ni recurrir a matrices costosas.

Desde jugos antioxidantes hasta suplementos bebibles o productos nutracéuticos en polvo, esta tecnología redefine la frontera entre la ciencia alimentaria y la salud preventiva.

“La micro y nanoemulsión nos permite pensar en alimentos inteligentes: productos estables, seguros, con bioactivos naturales y con efectos reales en la salud del consumidor”, concluyó Sánchez.

Finalmente, la investigación del CIATEJ en micro y nanoemulsiones confirma el potencial de estas tecnologías para transformar ingredientes naturales en soluciones funcionales estables, biodisponibles y sostenibles.

Con aplicaciones que van desde la industria alimentaria hasta la cosmética, este enfoque interdisciplinario coloca a México en la vanguardia de la innovación FoodTech en América Latina.