Optimización de la formulación de membranas de alginato de calcio

para aumentar sus propiedades impermeables

María Camila Bocanegra Gómez y María del Mar Hernández Ampudia

Asesores: María Hernández Carrión y Christian Escobar Moreno

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Química y de Alimentos Diciembre 2020

2

Tabla de contenido

Resumen .......................................................................................................................................... 6

1. Introducción ............................................................................................................................ 6

2. Metodología ............................................................................................................................ 9

2.1. Formulación y procedimiento estándar ........................................................................... 9

2.2. Formulaciones propuestas para membranas de alginato de sodio ................................ 10

2.3. Montaje y procedimiento para la medición de la permeabilidad de las membranas .... 11

2.4. Mediciones adicionales ................................................................................................. 13

2.5. Análisis estadístico ........................................................................................................ 14

3. Resultados y discusión .......................................................................................................... 14

3.1. Esferas introducidas en el horno ................................................................................... 14

3.2. Esferas a temperatura ambiente .................................................................................... 18

3.3. Mediciones adicionales ................................................................................................. 22

4. Conclusiones ......................................................................................................................... 28

5. Referencias ............................................................................................................................ 29

6. Anexos .................................................................................................................................. 31

3

Lista de tablas

Tabla 1. Formulaciones. ................................................................................................................ 11

Tabla 2. Propiedades medidas con el texturómetro (Velasco, 2010). ........................................... 13

Tabla 3. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones para cada tiempo. ......... 18

Tabla 4. Número de esferas que se perdieron por producción en cada una de las formulaciones 22

Tabla 5. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones para el grosor de la

membrana (mm). ........................................................................................................................... 23

Tabla 6. Promedio y desviación estándar para los parámetros de textura para cada formulación.

....................................................................................................................................................... 24

Tabla 7. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones para las propiedades

medidas en el laboratorio. ............................................................................................................. 25

Tabla 8. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones pasados 15 días de ser

elaboradas para las propiedades medidas en el laboratorio. ......................................................... 25

4

Lista de figuras

Figura 1. Montaje del proceso ...................................................................................................... 10

Figura 2. Montaje de la primera metodología para la medición de la permeabilidad de las

membranas. ................................................................................................................................... 12

Figura 3. Montaje de la segunda metodología para la medición de las membranas ..................... 12

Figura 4. Ejemplo de medición en el texturómetro. ...................................................................... 14

Figura 5. Tiempo en el horno vs. Peso .......................................................................................... 16

Figura 6. Porcentaje de pérdida de peso vs. tiempo en el horno ................................................... 17

Figura 7. Peso vs Tiempo a temperatura ambiente. ...................................................................... 20

Figura 8. Peso vs. Porcentaje de pérdida de peso. ........................................................................ 20

Figura 9. Boxplot del grosor de la membrana para cada formulación (mm) ................................ 23

Figura 10. Imágenes tomadas en el microscopio óptico (Aumento 4x) ....................................... 28

5

Lista de anexos

Anexo 1. p-values formulaciones horno (Prueba de Dunnett) ...................................................... 31

Anexo 2. p-values formulaciones temperatura ambiente (Prueba de Dunnett) ............................ 31

Anexo 3. p-values grosor de la membrana .................................................................................... 32

Anexo 4. Valores de los parámetros de textura para cada formulación. ....................................... 32

Anexo 5. p-values propiedades medidas en el laboratorio (Esferas medidas en el mismo día de

ser elaboradas) (Prueba de Dunnett) ............................................................................................. 33

Anexo 6. p-values propiedades medidas en el laboratorio (Esferas medidas 15 días de ser

elaboradas) (Prueba de Dunnett) ................................................................................................... 34

6

Resumen

En los últimos años se han incrementado los esfuerzos por el cuidado del medio ambiente y muchos

de estos se han centrado en el desarrollo de alternativas biodegradables para los empaques

plásticos. Dentro de estas alternativas se encuentra el uso de películas de polisacáridos naturales

como el alginato de sodio, carragenato y agar-agar para fabricar empaques. Una de las técnica

usadas para realizar empaques es la esferificación, la cual consiste en la obtención de esferas

semisólidas con un revestimiento de membrana fino y un centro líquido. En el presente texto se

realiza una investigación para la empresa JabblE en la cual se plantean tres tratamientos diferentes

para mejorar la permeabilidad de las membranas de las esferas de alginato de calcio. Los

tratamientos consisten en la adición de carragenato, agar-agar y una mezcla de ambos que se

añaden al baño de alginato de sodio. Para determinar el efecto en la permeabilidad de la membrana

se realizaron dos metodologías diferentes, una a temperatura ambiente y otra a 50ºC, en las que se

media la pérdida de peso en el tiempo de las esferas de cada una de las formulaciones.

Adicionalmente, se midieron propiedades como la dureza, compresibilidad, adhesividad y

cohesividad y se tomaron fotografías de la membrana. Finalmente, se obtuvo que el mejor

tratamiento fue en el que se tenía una mezcla se carragenato y agar-agar (tratamiento C) a bajas

concentraciones (formulaciones F8 y F9). En segundo lugar, estuvo el tratamiento en el cual se

agregaba solo carragenato (tratamiento B, mejores formulaciones: F5 y F6) y por último el

tratamiento de solo agar-agar (tratamiento A).

Palabras clave: Esferificación, alginato de sodio, carragenato kappa, agar-agar

1. Introducción

La esferificación es una técnica desarrollada en el campo de la ciencia y la tecnología de alimentos.

Es una técnica que consiste en la obtención de esferas semisólidas con un revestimiento de

membrana fino y un centro líquido (Gaikwad, Kulthe, & Suthar, 2019). Esta técnica fue patentada

en 1942 por William Peschardt, un científico de alimentos que trabajaba en Unilever y desarrollada

por El Bulli, uno de los restaurantes más distinguidos del mundo (Gaikwad, Kulthe, & Suthar,

2019; Tsai, Chiang, Kitamura, Kokawa, & Islam, 2017). Desde entonces se ha expandido del

campo de la tecnología de alimentos a campos como la biotecnología, ciencias farmacéuticas y

7

médicas, tratamiento de aguas residuales e inmovilización de enzimas y su liberación controlada

(Gaikwad, Kulthe, & Suthar, 2019; Martínez García, 2018).

Dentro de la esferificación es posible encontrar dos técnicas: la esferificación directa e inversa.

La directa implica mezclar un líquido con el alginato de sodio y luego verterlo gota por gota en

una solución de cloruro de calcio o lactato de calcio. Luego, las esferas son lavadas en agua mineral

y se pueden usar. Por el contrario, en la esferificación inversa, en lugar de mezclar el líquido de

interés con el alginato de sodio, se mezcla con el cloruro de calcio o lactato de calcio y luego se

introduce gota a gota en una solución de alginato de sodio. Esto genera una fina película de alginato

de calcio. Por ende, la esferificación directa genera una esfera más sólida y resistente, mientras

que la esferificación inversa genera esferas que son líquidas por dentro (Torrent & Méndez , 2018).

El alginato es un polímero aniónico que se obtiene de las algas pardas y que se caracteriza por

ser biocompatible, poco tóxico, de bajo costo y actúa como gelificante cuando se le agregan

cationes como Ca+2, formando alginato de calcio (Gaikwad, Kulthe, & Suthar, 2019). Por otra

parte, el alginato de sodio es un polisacárido lineal de origen natural, compuesto por ácidos D-

manurónico (M) y L-gulurónico (G), el cual actúa como espesante, gelificante, aglutinante y

estabilizador (Smrdel, Bogataj, & Mrhar, 2008; Gaikwad, Kulthe, & Suthar, 2019). De igual

forma, la formación de las esferas requiere de cloruro de calcio o lactato de calcio. Estos dos,

presentan iones divalentes, entonces, en pH menores a 5 el ácido gulurónico del alginato de sodio

interactúa fuertemente con el calcio formando un puente salino divalente entre los polímeros del

alginato, formando finalmente una estructura sólida (memebrana) (Mancini & McHugh, 2000).

A pesar de las extraordinarias propiedades del alginato, este presenta problemas mecánicos y

una estructura porosa, lo cual afecta significativamente su permeabilidad. Por ende, para mejorar

las propiedades del gel, el alginato de sodio se combina comúnmente con otros polisacáridos, como

carragenato o agar-agar. El carragenato, es un polisacárido proveniente de algunas especies de

algas rojas. Dentro de estos se encuentran dos tipos principales el kappa y el iota los cuales

presentan una mayor afinidad hacia los iones K+ y Ca+2, respectivamente (Bubin, y otros, 2019).

Una película formada a partir de una mezcla de carragenato y alginato presenta mayores

propiedades de barrera contra la humedad, menor capacidad de rotura y una mayor protección del

material interno en condiciones ácidas (Kolesnyk, Konovalova, & Burban, 2015; Paula, et al.,

2014). Por otra parte, el agar-agar también proviene de las algas rojas y es altamente utilizado en

8

la industria alimenticia como agente gelificante. Se ha encontrado que mezclas de agar-agar y

alginato de sodio presenta una mayor resistencia al medio ácido y una capacidad de hinchamiento

superior (Meena, Chhatbar, Prasad, & Siddhanta, 2008).

De igual forma, se han explorado otro tipo de materiales para mejorar las diferentes

propiedades de las esferas como los aceites esenciales. Estos tienen excelentes características y

sirven como recubrimiento de las esferas, evitando la pérdida del líquido interior. No obstante, este

debe ser agregado al final o realizar una emulsión para que no se pierdan las características del

producto dado que es muy inestable y puede desestabilizarse con el aumento de la temperatura

(Kokina, Shamtsyan, Georgescu, Mironescu, & Nedovic, 2019)

En cuanto a la industria cosmética y de belleza el proceso de esferificación no ha sido

altamente implementado. No obstante, en los últimos años varias marcas reconocidas a nivel

mundial (Chanel y Guerlain) se han inspirado en este proceso puesto que el formato tiene una

notable flexibilidad y una apariencia atractiva e innovadora para el cliente. Además, los productos

cosméticos permiten desarrollar todo tipo de cosméticos perlados, desde maquillaje sólido hasta

gotas con una consistencia evanescente (Espadas, 2020). La empresa colombiana JabblE, se dedica

en la actualidad a producir esferas de jabón, elaboradas mediante el método de esferificación

inversa usando baños de alginato de sodio y cloruro de calcio. Sin embargo, la empresa se ha

encontrado con algunas dificultados a la hora de estandarizar el proceso y comercializarlo dada las

características de la membrana. Entre las problemáticas encontradas se encuentra la resistencia,

permeabilidad y textura de la membrana.

Entonces, a pesar de los estudios realizados la esferificación es una técnica bastante reciente.

Por tanto, propiedades como la permeabilidad, la resistencia y la durabilidad no han sido muy

estudiadas y deben seguir siendo exploradas y mejoradas. Por ende, en este estudio se pretendió

optimizar la formulación de membranas de alginato de calcio para aumentar sus propiedades

impermeables. Para ello, se comprendió el funcionamiento, aplicación y proceso de fabricación

del producto, se propusieron variaciones en la formulación o en los mecanismos de esferificación

para mejorar las propiedades impermeables de las membranas de alginato y se planteó el diseño

experimental correspondiente, se realizó la experimentación necesaria para identificar qué cambio

en la formulación mejoró la propiedad de estudio (permeabilidad) y se analizaron los resultados

obtenidos. Es importante mencionar que este proyecto se realizará en conjunto con la empresa

9

JabbIE, la cual suministrará una formulación estándar con cada uno de los pasos y concentraciones

estándar de las sustancias.

2. Metodología

Para optimizar la formulación de las membranas de alginato de sodio con el fin de aumentar sus

propiedades impermeables se tuvo en cuenta la formulación estándar usada en la empresa JabbIE

y se plantearon formulaciones adicionales en las que se usan mezclas de diferentes gelificantes y

espesantes en diferentes concentraciones.

2.1. Formulación y procedimiento estándar

La formulación estándar fue suministrada por la empresa JabblE y fue usada como el grupo control

del estudio. El procedimiento se dividió básicamente en 2 partes, la preparación de los materiales

y la construcción de las esferas del producto a esferificar, que en este caso es jabón. La preparación

de los materiales consistió en acondicionar el producto a esferificar y elaborar los baños de alginato

de sodio y cloruro de calcio.

Con los materiales listos, se procedió a hacer las esferas. Para esto, se realizó un montaje que

funciona en 3 etapas. Para cada una de las etapas se dispuso de dos recipientes plásticos

rectangulares de aproximadamente 4 centímetros de profundidad y de un colador. La primera etapa

fue el baño de alginato de sodio. Se agregó la mezcla previamente preparada de alginato de sodio

al primer recipiente, y después con una jeringa modificada para tener una apertura de diámetro de

0,5 cm se tomó el jabón previamente acondicionado y se inyectó suavemente en el baño. Cada

esfera se formó a partir de 1 mL de jabón, y se realizaron a una distancia de al menos 2 cm una de

la otra. Adicionalmente, se tuvo en cuenta que no existieran burbujas dentro de la jeringa, que la

punta estuviera limpia y que estuviera sumergida dentro del baño para poder obtener las esferas.

Este es un proceso rápido ya que se aseguró de que existieran máximo 30 segundos entre la primera

y última esfera creada. Se dejaron en este baño por 3,5 minutos y con ayuda de un colador fueron

extraídas y situadas en un recipiente con agua, que es la segunda etapa. Nuevamente, se dejaron

en el agua por 3,5 minutos y con ayuda de un colador fueron extraídas y situadas en el baño de

cloruro de calcio que es la tercera y última etapa. Este baño también fue de 3,5 minutos y al

extraerlas finalmente se obtuvo el producto final. A continuación, en la Figura 1 se muestra el

10

montaje del proceso. Cabe mencionar que todos lo materiales deben ser lavados con agua y jabón

antes de iniciar y al finalizar el proceso.

Figura 1. Montaje del proceso

2.2. Formulaciones propuestas para membranas de alginato de sodio

Las nuevas formulaciones se basaron en realizar mezclas de alginato de sodio con otros dos

espesantes seleccionados, agar-agar y carragenato kappa.

A. Agar-agar

B. Carragenato

C. Agar-Agar y Carragenato.

Para cada uno de estos tratamientos se prepararon diferentes formulaciones cambiando la

concentración de cada uno de estos compuestos. A continuación, se encuentra la Tabla 1 en la que

se muestran los porcentajes utilizados con respecto al peso total del baño de alginato de sodio. Este

porcentaje fue restado al porcentaje de agua, de la formulación dada por JabblE. La primera

formulación (F1 y F4) se basa en la máxima concentración del espesante o gelificante, los cuales

fueron establecidos experimentalmente y las siguientes formulaciones son respectivamente ½ (F2

y F5) y ¼ (F3 y F6) de la máxima concentración encontrada. Finalmente, para las mezclas de

carragenato y agar-agar se mezclaron la concentración máxima (F7), ½ (F8) y ¼ (F9) de cada uno

de los espesantes/gelificantes.

Para determinar la concentración máxima, se realizaron varios baños de alginato y se empezó

añadiendo 0.1% de agar-agar o carragenato. Luego, se fueron añadiendo en diferentes baños 0.05%

de cada uno de los espesantes o gelificantes y en cada baño se introdujo 1 mL de jabón para

11

observar si el producto se esferificaba. En el caso del carragenato el máximo se estableció en la

formulación anterior en la que no se gelificaba todo el baño de alginato y para el agar-agar se

estableció por el punto en el que se formara la esfera y no presentara grumos la membrana.

Tabla 1. Formulaciones.

Espesante/ Gelificante

Tratamiento A Tratamiento B Tratamiento C

Control (%)

F1 (%)

F2 (%)

F3 (%)

F4 (%)

F5 (%)

F6 (%)

F7 (%)

F8 (%)

F9 (%)

Agar-Agar 0 2 1 0.5 0 0 0 2 1 0.5 Carregenato 0 0 0 0 0.1 0.05 0.025 0.1 0.05 0.025

Estos compuestos fueron adicionados en la primera etapa de la construcción de las esferas, es

decir al baño de alginato de sodio. Para cada formulación se realizaron 80 esferas. En este caso se

realizó un diseño experimental de un factor (Formulaciones), en el cual se van a ensayar 9

formulaciones más la control con diferentes porcentajes de los espesantes evaluados. Es importante

mencionar que el control es la formulación estándar de la empresa JabblE, el cual contiene como

gelificante únicamente alginato de sodio.

2.3. Montaje y procedimiento para la medición de la permeabilidad de las membranas

Para observar la permeabilidad de la membrana se midió la velocidad a la cual perdió agua cada

uno de los productos. Para esto se realizaron dos metodologías, para cada una de las cuales se

utilizaron 40 esferas. En la primera los productos fueron pesados y posteriormente ubicados dentro

de un recipiente que simula el empaque, pero dentro de este se dispuso de un tamiz encima del

cual se ubicaron las esferas. Por cada recipiente se instalaron 10 esferas, se registró el cambio de

peso cada 24 horas por dos semanas. El montaje se puede observar en la

Figura 2. La medición del peso se realizó en una balanza analítica y se repitió el procedimiento

para cada formulación. De igual manera se realizó la medición de la membrana utilizando un

calibrador.

12

Figura 2. Montaje de la primera metodología para la medición de la permeabilidad de las

membranas.

La segunda metodología fue nuevamente tomar el peso inicial de los productos (40 esferas) e

introducirlos en el horno a 50ºC mientras se registraba su peso cada 30 minutos hasta que se llegaba

a un peso constante. Este peso final corresponde al peso de la membrana y su importancia se debe

a que este dato permite conocer si con las nuevas formulaciones la membrana aumenta su peso y

por ende su grosor. Las esferas se ubicaron en una refractaria a 2 cm de distancia una de la otra

como se observa en la Figura 3.

Figura 3. Montaje de la segunda metodología para la medición de las membranas

13

2.4.Mediciones adicionales

Adicionalmente, se seleccionaron las 4 mejores mezclas con sus respectivas formulaciones y a

cada uno de estos productos se les midió el grosor de la membrana con un calibrador, midiendo 10

membranas para disminuir el error y las siguientes propiedades con un texturómetro: dureza (N),

compresibilidad/esparcimiento (Pa-1), adhesividad (kg m2 s2) y cohesividad. Además, se realizó la

medición de la permeabilidad con el tensiómetro óptico y se tomaron micrografías de la membrana

por medio del microscopio óptico. La marca del texturómetro es TA.HDplusC Texture Analyser

y la del microscopio óptico es Motic type 102M. En la Tabla 2 se encuentra una pequeña

descripción de las propiedades medidas en el texturómetro y en la Figura 4 se observa cómo se

midieron las propiedades mencionadas previamente.

Tabla 2. Propiedades medidas con el texturómetro (Velasco, 2010).

Propiedades Descripción

Dureza (N) Fuerza requerida para comprimir la muestra.

Compresibilidad/Esparcimiento (Pa-1) Reducción del volumen por efecto del aumento

de la presión.

Adhesividad (kg m2 s-2) Trabajo necesario para despegar el plato de

compresión de la muestra.

Cohesividad (Adimensional) Fuerza con la que estan unidas las partículas,

límite hasta el cual se pueden deformar hasta

romperse.

Nota: Tabla adaptada de Velasco (2010).

14

Figura 4. Ejemplo de medición en el texturómetro.

2.5. Análisis estadístico

Para los datos obtenidos de cada formulación, se elaboraron dos gráficas, una donde se observa la

evolución del peso con el tiempo y otra donde se observa el porcentaje de peso perdido con el

tiempo. De igual forma, se realizó un ANOVA y se obtuvo el p-value con el objetivo de verificar

si existieron diferencias significativas en el peso de las esferas para las diferentes formulaciones

evaluadas. Adicionalmente se realizó una prueba de Dunnett para comprobar entre el control y

cuales formulaciones se presentan diferencias significativas. En cuanto a las mediciones

adicionales en el laboratorio y para el grosor de la membrana se realizó nuevamente un ANOVA

y una prueba de Dunnett para comprobar en cuales formulaciones hay diferencias significativas en

cuanto a las propiedades mencionadas en el numeral anterior.

3. Resultados y discusión

3.1.Esferas introducidas en el horno

Los resultados del cambio del peso en el tiempo cuando las esferas eran introducidos en el horno

a 50ºC se muestran en la Figura 5. En esta es posible observar que los tratamientos pierden todo el

15

líquido en el interior entre los 300 y 500 minutos. De igual forma, se observa que al final el peso

de las 40 esferas es mayor en los tratamientos con carragenato y agar-agar (F7 y F8), esto se puede

deber a que el grosor de la membrana es mayor en estos tratamientos por la mezcla del alginato de

sodio con el espesante/gelificante, el cual proporciona una mayor cobertura.

Esto mismo ha sido encontrado en otros estudios, dado que la concentración del espesante o

gelificante está directamente relacionada con el grosor de la membrana. De hecho, se ha

encontrado que es una relación directamente proporcional, es decir que entre mayor es la

concentración de espesante/gelificante, mayor es el grosor de la membrana. No obstante, esta

relación también depende de la temperatura y tiempo de gelificación de la membrana y la

concentración del baño de cloruro de calcio. Esto dado que entre mayor es el tiempo, más se liberan

iones de calcio del producto a esferificar y se combinan con el alginato de sodio (Gaikwad, Kulthe,

& Suthar, 2019; Tsai, Kitamura, & Kokawa, 2017). Es importante mencionar que a pesar de que

sea una relación directamente proporcional no significa que sea mejor utilizar una mayor

concentración dado que otras propiedades como la textura o la apariencia se pueden ver afectadas.

En este caso, el tiempo y temperatura de gelificación se mantuvieron constantes.

Por otra parte, en la Figura 6 se observa el porcentaje de pérdida de peso de las 9 formulaciones

y el control. El control comparado con ocho de los nueve tratamientos tiene una mayor pérdida en

los primeros 30 minutos y con el paso del tiempo se igualan los pesos por la pérdida del líquido

interior (1mL). No obstante, el porcentaje de pérdida siempre es superior en el control y la

formulación F1, la cual contiene 2% de agar-agar. Esto se puede deber a que, en estos ocho

tratamientos se forman membranas más gruesas y menos porosas que evitan la pérdida de agua

inicial. Así mismo, el secado cambió significativamente la forma de las esferas provocando la

contracción de las bolas y arrugas en la superficie.

Además, si se analizan las características del alginato de sodio, agar-agar y carragenato se

observa que presentan diferentes temperaturas en las que los materiales se mantienen estables. El

agar-agar es estable hasta los 70-85ºC, el carragenato es estable hasta aproximadamente los 110ºC

y para el alginato de calcio se reporta que a temperaturas superiores a los 40ºC se comienzan a

formar huecos internos y se da una mayor deformación (Lahaye & Rochas, 1991; Vargas, Pereira,

Guimarães, Waldman, & Pereira, 2018; Tziboula & Horne, 2000). En ese sentido, se evidencia

que una de las razones por las cuales se puede estar dando estas diferencias, especialmente al

16

comienzo es que a una menor temperatura el alginato de sodio empieza a perder sus propiedades

y por ende puede estar perdiendo más rápido el líquido en el interior que las membranas formadas

por agar-agar y carragenato, las cuales tienen una mayor resistencia.

De igual forma, esto concuerda con resultados previos de otros estudios donde el carragenato

y el agar-agar presentan mejores características en cuanto a la textura, incremento de propiedades

mecánicas, estabilidad térmica y propiedades ópticas en comparación al baño de alginato con solo

alginato de sodio (Bubin, et al., 2019; Sedayu, Cran, & Bigger, 2019).

Figura 5. Tiempo en el horno vs. Peso

0

5

10

15

20

25

30

0 100 200 300 400 500 600

Peso

(g)

Tiempo (min)

Control F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

17

Figura 6. Porcentaje de pérdida de peso vs. tiempo en el horno

Por último, se realizó una ANOVA y una prueba de Dunnett, con el fin de establecer si hay

diferencias significativas entre las nueve formulaciones y el control, para las muestras introducidas

en el horno. Se obtuvo un p-value menor al nivel de significancia (α=0.05) para los diferentes

tiempos. En la Tabla 3, se marcaron con una x aquellas formulaciones que para cierto tiempo

presentaron diferencias significativas con respecto al control. De forma más detallada, en el Anexo

1. p-values formulaciones horno se encuentran los valores de los p-value para cada tiempo y

tratamiento. Analizando la tabla detenidamente se observa que las tres formulaciones (F7, F8 y

F9) en las cuales se incluye en el baño de alginato, agar-agar y carragenato presentan diferencias

significativas durante la mayor parte del tiempo. Esto seguido de las formulaciones con

carragenato al 0.05% y 0.025% (F5 y F6) y agar-agar al 0.5% (F3). Estas diferencias significativas

se deben a que estas formulaciones perdieron en cierto tiempo una menor cantidad de peso que el

control, por las razones mencionadas previamente.

En cuanto a por qué resultó mejor la mezcla del carragenato y agar-agar, se ha encontrado que

cuando se mezclan ambos la resistencia mecánica, propiedades de barrera al vapor de agua y

ángulo de contacto con el agua (CA) mejoraron significativamente que utilizando ambos por aparte

dado que, por aparte, ambos presentan ciertas falencias en sus propiedades (Rhim, 2012).

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 100 200 300 400 500 600

% d

e pé

rdid

a de

pes

o

Tiempo (min)

Control F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

18

Tabla 3. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones para cada tiempo.

Tiempo Formulación F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

30 Control x x x x x x x x

60 Control x x x x x x x

90 Control x x x x x x x

120 Control x x x x x x x

150 Control x x x x x x

180 Control x x x x x x x

210 Control x x x x

240 Control x x x

270 Control x x x

300 Control x x x

330 Control x x

360 Control x x

390 Control x

420 Control x

450 Control x

480 Control x

3.2.Esferas a temperatura ambiente

De igual manera los resultados del cambio de peso de las esferas a temperatura ambiente

dentro de un empaque hermético se encuentran en la Figura 7 y el porcentaje de pérdida de peso

en la Figura 8. En las gráficas se puede observar una clara tendencia en la que la mayor pérdida de

peso se da en los días iniciales y después, a medida que transcurre el tiempo, los cambios en el

peso van siendo menores hasta finalmente tener una tendencia lineal, constante. Este patrón se

debe a que durante los primeros cuatro días en los diferentes tratamientos cierto número de esferas

se rompen (Tabla 4) probablemente porque no quedaron bien formadas, es decir, la membrana

tenía una zona mas delgada/débil o debido a burbujas que quedaron dentro de las esferas. Pasados

19

los primeros cuatro días aun se ve una pérdida de peso ligeramente acelerada, pero no como en un

principio y a partir del día 8, la mayoría de tratamientos se estabilizan y se ve una pérdida de peso

casi constante, debido a que la difusión de la humedad a través de las películas de alginato de sodio

es un proceso gradual (Méndez Reyes, Quintero Cerón, Váquiro Herrera, & Solanilla Duque,

2014). Adicionalmente, se puede ver que la mayoría de los tratamientos presentan una menor

pérdida de peso a través de tiempo a comparación del control, siendo las mejores formulaciones

las F9, F8 y F5. Este resultado es consistente con el obtenido con el método con el cual se midió

la velocidad de pérdida de agua en el horno en cuanto a que las formulaciones F9 y F8 son las

mejores.

No obstante, los resultados difieren en cuanto a la tercera mejor formulación, ya que para el

método del horno la formulación con carragento al 0,025% (F6) es la que entra a esta categoría.

Esta diferencia se le atribuye a errores humanos debido que tanto las esferas, como los diferentes

procedimientos de medida de pérdida de agua fueron realizados por personas diferentes. Cabe

aclarar que para ambos métodos, la formulación F7 presentó valores bajos de pédida de agua, que

era lo que se estaba buscando, sin embargo, no fue tomada en cuenta debido a las dificultades que

presenta esta formulación a la hora de elaborar el producto. Estas dificultades se deben a la

consistencia especialmente espesa y turbia que el baño de alginato tiene dado que esta mezcla tiene

las concentraciones máximas de agar-agar y carragenato, haciendo que la formación de las esferas

se dificulte y se gaste más jabón durante la producción.

20

Figura 7. Peso vs Tiempo a temperatura ambiente.

Figura 8. Peso vs. Porcentaje de pérdida de peso.

10

12

14

16

18

20

22

24

26

0 2 4 6 8 10 12 14

Peso

(g)

Tiempo (días)

Control

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 2 4 6 8 10 12 14

Porc

enta

je d

e pe

rdid

a de

pes

o (%

)

Tiempo (días)

Control

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

21

El hecho de que las formulaciones que contenían en el baño de alginato cierto porcentaje de

carragenato (F5, F6, F8 y F9) se encontraran dentro de las mejores formulaciones concuerda con

la literatura. Según un estudio realizado por Zhuoliang Ye et-al (2016), las películas de alginato

de calcio se encogen fácilmente, lo que conduce a la falta de uniformidad de la película con una

baja resistencia mecánica. No obstante, al agregar carragenato a la mezcla se logró una mejora

significativa en las propiedades mecánicas de las películas. Esto se puede evidenciar en la Tabla 4

en la cual se encuentran el número de esferas que se rompieron durante los primeros 4 días y fueron

descartadas como errores por producción. Se puede observar como el control está dentro de las

formulaciones que más esferas perdieron, y el resto de las formulaciones con mayores pérdidas de

esferas fueron las que no tenían carragenato en su formulación. Todo esto se debe a la sinergia

obtenida al mezclar el alginato que tiene una estructura reticulada con el carragenato que tiene un

estructura lineal, se forma una red de polímeros interpenetrantes (IPN), que indica que los

componentes están presentes como redes entrelazadas, lo que resulta en mayor resistencia

(Zhuoliang Ye, 2016). No obstante, algo que no puede ser ignorado es el factor humano. Además

de las razones mencionadas acerca de los compuestos y sus interacciones, también se debe tener

en cuenta la experiencia del fabricante. Las primeras formulaciones realizadas fueron el control y

las que contienen agar-agar, por lo cual, se puede inferir que algo que pudo haber influido en los

resultados fue la poca experiencia que se tenía al realizar estas primeras formulaciones, lo que

llevó a que existiera un mayor número de esferas perdidas por producción.

Por otra parte, al realizar el análisis de varianza ANOVA y la prueba de Dunnett para evaluar

las distintas formulaciones respecto al control, se obtuvo que ninguna formulación es

significativamente diferente al control, aunque las formulaciones F7, F8 y F9 tuvieron los menores

p-values, estos no fueron lo suficientemente bajos como para ser considerados significativamente

diferentes (no fueron menores al nivel de significancia). Estos valores se pueden detallar en el

Anexo 2. Esto fue diferente a lo que sucedió con el método del horno, en el cual sí fueron

encontradas diferencias significativas entre el control y las diferentes formulaciones en los

diferentes tiempos. Se especula que la diferencia en los resultados se debe principalmente a la

temperatura. En el método del horno, las esferas se someten a una temperatura de 50ºC lo que no

solo acelera el proceso de pérdida de agua, sino que afecta la integridad de las membranas. Las

membranas son más o menos resistentes dependiendo de la estabilidad térmica de cada uno de los

22

compuestos (alginato, agar y carragenato) como fue previamente mencionado (Lahaye & Rochas,

1991) (Vargas, Pereira, Guimarães, Waldman, & Pereira, 2018). Esto genera diferencias más

prominentes entre las formulaciones debido a que existe el factor adicional de temperatura y la

resistencia de los componentes a esta. Por esto, los resultados obtenidos son diferentes, ya que en

este todas las formulaciones se encuentran a la misma temperatura (temperatura ambiente» 18-

19ºC) y esta temperatura se encuentra dentro de los rangos de estabilidad térmica de todos los

compuestos utilizados. Sin embargo, se sugiere realizar mediciones por más de dos semanas para

ver si se llega a tener diferencias significativas al pasar más tiempo.

Tabla 4. Número de esferas que se perdieron por producción en cada una de las formulaciones

Control F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 Esferas perdidas por producción -8 -7 -11 -7 -4 -2 -5 -4 -3 0

Para trabajos futuros se quieren mencionar algunos aspectos adicionales acerca de la

producción de los diferentes tratamientos. En cuanto a los baños de alginato combinado con agar-

agar, se quiere resaltar que cuando la concentración de el último compuesto era muy alta, el baño

adquiría una coloración marrón y turbia, lo que complicaba la producción de las esferas ya que se

dificultaba la visibilidad y se cometían más errores, gastando más jabón y tiempo. Para este trabajo

se seleccionó como concentración máxima de agar-agar 2% ya que a esta concentración aun era

posible la formación de las esferas. No obstante, se recomienda que se tomen menores

concentraciones para futuras investigaciones. Por otra parte, las formulaciones que contenían

carragenato en el baño de alginato, eran transparentes permitiendo una buena visibilidad. Aunque

es claro que el carragenato kappa tenía un mayor poder espesante a comparación del agar-agar,

por lo cual su concentración máxima fue de 0,1%, 20 veces menor a la del agar-agar. 3.3.Mediciones adicionales

Para verificar que en efecto el grosor de la membrana incrementó con el uso de los espesantes,

para cada formulación se midieron diez esferas escogidas al azar. En la Figura 9, es posible

observar los boxplot para cada formulación y su comparación con respecto a las demás

formulaciones. Se observa que el mayor grosor promedio de la membrana se encuentra en la

23

formulación F7, seguido por F4 y F8. En cuanto al ANOVA se obtuvo un p-value menor al nivel

de significancia (α=0.05). En la Tabla 5 se observa que la mayoría de las formulaciones presentan

diferencias significativas con respecto al control. En todos los casos la diferencia está asociada a

un mayor grosor de la membrana. Los p-values de cada formulación con respecto al control se

encuentra en Anexo 3.

Figura 9. Boxplot del grosor de la membrana para cada formulación (mm)

Tabla 5. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones para el grosor de la

membrana (mm).

Formulación F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

Control x x x x x x x

De acuerdo con los resultados obtenidos en el horno y en las muestras a temperatura ambiente,

se seleccionaron las mejores 4 formulaciones. Estas fueron: F9, F8, F5 y F6. Si bien en el horno la

formulación 7 presentó diferencias significativas con respecto al control, se optó por descartar esta

formulación dado que la elaboración de las esferas por el espesor del baño de alginato se dificultaba

Formulaciones

Gro

sor d

e la

mem

bran

a (m

m)

0.949

0.951

0.953

0.955

0.957

0.959

0.961

0.963

0.965

0.967

0.969

Control F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

24

y se desperdiciaba bastante material. Las formulaciones escogidas fueron elaboradas nuevamente

y llevadas al laboratorio para hacer las mediciones usando el tensiómetro, microscopio óptico y

texturómetro. En cuanto al tensiómetro se deseaba medir el ángulo de contacto. No obstante, en

ninguno de los casos pudo ser medido dado que al poner la gota de agua todas las membranas la

absorbieron inmediatamente, indicando que el ángulo de contacto para todos los casos era cero y

que las membranas eran extremadamente hidrófilas. Esto se debe principalmente al alginato de

sodio ya que este era el principal espesante, es decir, era el que se estaba usando en una mayor

cantidad en todas las formulaciones y este es un compuesto sumamente hidrófilo (Zhuoliang Ye,

2016).

En cuanto al texturómetro se midió la dureza (N), la compresibilidad/esparcimiento (Pa-1), la

adhesividad (kg m2 s2) y la cohesividad. De cada muestra se realizaron 4 mediciones y se realizó

una ANOVA. En la Tabla 6 se encuentran los promedios y desviaciones estándar para cada una de

las formulaciones. Más detalles de los valores obtenidos se encuentran en el Anexo 4. Por otra

parte, en la Tabla 7, se muestra en qué propiedades hay diferencias significativas entre el control

y las 4 formulaciones para las esferas hechas el mismo día. Se encontró que únicamente hay

diferencias entre F9 y F8 con respecto al control en la compresibilidad. Por último, en la Tabla 8,

se observa en qué propiedades hay diferencias significativas entre el control y las 4 formulaciones

para las esferas pasados 15 días de ser elaboradas. Se encontró que hay diferencias significativas

entre el control y las formulaciones F8 y F9 para la dureza y la compresibilidad. Los valores de

los p-value se encuentran en el Anexo 5 y Anexo 6.

En ese sentido, se observa que en un principio la compresibilidad es significativamente mayor

en las formulaciones F8 y F9, es decir que se esparcen más con un aumento en la presión y pasados

los 15 días se observa una diferencia significativa en la compresibilidad y dureza entre el control

y las formulaciones F8 y F9. Teniendo F8 y F9 una mayor dureza y compresibilidad.

Tabla 6. Promedio y desviación estándar para los parámetros de textura para cada formulación.

Formulación

Dureza (N) Compresibilidad (Pa-1) Adhesividad (kg m2 s2) Cohesividad

�̅� σ �̅� σ �̅� σ �̅� σ

Control 1.888 0.676 8.223 1.060 -0.448 0.312 -0.218 0.172

25

F5 1.090 0.127 7.815 1.061 -0.420 0.088 -0.385 0.048

F6 1.465 0.838 8.803 4.607 0.000 0.000 0.000 0.000

F8 2.763 1.022 13.573 0.565 1.363 2.132 0.553 0.945

F9 2.543 0.740 13.355 2.003 -0.268 0.311 -0.105 0.131

Control 15 días 1.253 0.940 7.238 2.859 -0.468 0.156 -0.450 0.153

F5 15 días 1.480 0.301 9.350 1.678 -0.210 0.070 -0.145 0.045

F6 15 días 1.438 0.199 10.750 1.714 -0.050 0.058 -0.035 0.044

F8 15 días 2.788 0.608 14.235 4.442 1.618 3.716 0.425 1.044

F9 15 días 2.915 0.842 16.080 3.780 -0.245 0.118 -0.080 0.018

Tabla 7. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones para las propiedades

medidas en el laboratorio.

Propiedades Formulación F5 F6 F8 F9

Dureza Control

Compresibilidad/Esparcimiento Control x x

Adhesividad Control

Cohesividad Control

Tabla 8. Diferencias significativas entre el control y las formulaciones pasados 15 días de ser

elaboradas para las propiedades medidas en el laboratorio.

Propiedades Formulación F5 F6 F8 F9

Dureza Control x x

Compresibilidad/Esparcimiento Control x x

Adhesividad Control

Cohesividad Control

Por último, se tomaron fotografías de las esferas el mismo día que fueron elaboradas y pasados 15

días (Figura 10). En estas imágenes se hace evidente el daño provocado por el paso del tiempo en

las esferas. Con respecto a las imágenes tomadas en el mismo día en el que se produjeron las

esferas, se observa como el control tiene una superficie más irregular que los demás tratamientos.

26

Esto significaría que el uso de estos espesantes/gelificantes no solo aumenta el grosor de la

membrana, sino que también le proporciona a la esfera una superficie más uniforme. En todos los

casos se observan más pliegues, arrugas y burbujas de aire al pasar los 15 días, especialmente en

aquellas formulaciones que tenían mezclas con otros espesantes. Esto mismo se presentó en otro

estudio, donde pasados los días, las membranas se volvían más rugosas, en especial las que no eran

formadas únicamente por alginato de sodio. Sin embargo, en este estudio encontraron que a pesar

de que la de alginato tenía una apariencia más uniforme después del almacenamiento, la estructura

morfológica de las demás parecían consistentemente homogénea en términos de suavidad y no

estaban tan degradadas a pesar de los pliegues (Bubin, et al., 2019).

1 día de producida 15 días de producida

Control

27

F5

F6

F8

F9

28

Figura 10. Imágenes tomadas en el microscopio óptico (Aumento 4x)

4. Conclusiones

De acuerdo con las mediciones de permeabilidad (horno y temperatura ambiente) y las mediciones

adicionales (grosor de la membrana, dureza, compresibilidad/esparcimiento, adhesividad,

cohesividad e imágenes microscópicas) es posible concluir que el mejor tratamiento a nivel global

es F9 (¼ de las concentraciones máximas de agar-agar y carragenato (0.5% agar-agar y 0.025%

carragenato Kappa)). Esta formulación presenta una menor permeabilidad al formar una barrera

más gruesa y presenta una mayor dureza lo que disminuye la transferencia de masa entre el exterior

e interior de la esfera. De igual forma, no presenta inconvenientes en la elaboración y no se afectan

propiedades como la adhesividad o cohesividad. Dadas las claras diferencias entre los métodos de

medida de pérdida de peso utilizados, se concluye que la incidencia de la temperatura en las esferas

es significativa debido a los diferentes rangos de estabilidad térmica que cada compuesto posee.

Se evidencia una relación directa entre cantidad de espesante/gelificante y el grosor de las

membranas formadas y, en consecuencia, una relación inversa entre el grosor de la membrana y

su permeabilidad. Entre más gruesa es la membrana menos permeable. Esto es clave, dado que

existen diferentes necesidades o requerimientos dependiendo de las empresas y lo que quieren para

sus productos. En este caso la empresa JabblE requiere que las membranas sean menos permeables,

pero no pueden ser demasiado gruesas, por lo cual se debe hacer un balance sobre los beneficios e

inconvenientes.

Con respecto a trabajos futuros sería ideal poder utilizar otros componentes que han sido

estudiados en otras investigaciones como lo son los aceites. De igual forma, teniendo en cuenta

los resultados obtenidos se podrían trabajar otras concentraciones de mezclas de agar-agar y

carragenato dado que en el presente proyecto solo se trabajaron 3. Por último, dado que en las

mediciones del peso que se realizaron a temperatura ambiente no se encontraron diferencias

significativas, sería ideal tomar más mediciones dado que la pérdida de peso podría ser más

significativa pasados los 15 días y realizar las mediciones a diferentes temperaturas.

29

5. Referencias

Alimin, Y. B. (2019). Pengolahan Fruit Caviar Buah Jeruk Medan (Citrus sinensis) dengan

Teknik Cold Oil Spherification. Retrieved from IPB University:

https://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/98319

Bubin, S. F., Mat Ali, S., Shukri, R., Wan Ibadullah, W. Z., Ramli, N. S., Mustapha, N. A., &

Mohammad Rashedi, I. F. (2019). Characterization and stability of pitaya pearls from

hydrocolloids by reverse spherification. International Journal of Food Properties, 22(1),

1353-1364.

Espadas, M. J. (2020). Pearls in Oil: Discover beautiful, tactile pearl cosmetics. Retrieved from

Provital: https://blog.weareprovital.com/pearl-cosmetics/

Gaikwad, S. A., Kulthe, A. A., & Suthar, T. R. (2019). Characterization of flavoured sweet water

balls prepared by basic spherification technique. International Journal of chemical studies,

7(1), 1714-1718.

Kokina, M., Shamtsyan, M., Georgescu, C., Mironescu, M., & Nedovic, V. (2019). Essential

oil/alginate microcapsules; obtaining and applying. Immunopathologia Persa, 5.

Kolesnyk, I., Konovalova, V., & Burban , A. (2015). Alginate/κ-carrageenan microspheres and

their application for protein drugs controlled release. Chemitry and chemical technology,

9(4), 485-492.

Lahaye, M. C., & Rochas, C. (1991). Chemical structure and physico-chemical properties of agar.

. International workshop on gelidium, (pp. 137-148). Dordrecht.

Meena, R., Chhatbar, M., Prasad, K., & Siddhanta, A. (2008). Development of a robust hydrogel

system based on agar and sodium alginate blend. Polymer International, 57, 329-336.

Mancini, F., & McHugh, T. H. (2000). Fruit-alginate interactions in novel restructured products.

Food / Nahrung, 44(3), 152-157.

Martinez Garcia, I. (2018). Reverse spherification versus direct spherification. Retrieved from

Universitat Autònoma de Barcelona:

https://ddd.uab.cat/pub/tfg/2018/196125/TFG_imartinezgarcia_poster.pdf

Paula, G. A., Benevides, N., Cunha, A. P., De Oliveira, A. V., Pinto, A., Morais, J. P., & Azeredo,

H. (2014). Development and characterization of edible films from mixtures of k-

carrageenan, i-carrageenan, and alginate. Food hydrocolloids, 47, 140-145.

30

Rhim, J. W. (2012). Physical‐mechanical properties of agar/κ‐carrageenan blend film and derived

clay nanocomposite film. Journal of Food Science, 77(12), N66-N73.

Sedayu, B. B., Cran, M. J., & Bigger, S. W. (2019). A review of property enhancement techniques

for carrageenan-based films and coatings. Carbohydrate polymers(216), 287-302.

Smrdel, P., Bogataj, M., & Mrhar, A. (2008). The Influence of Selected Parameters on the Size

and Shape of Alginate Beads Prepared by Ionotropic Gelation. Scientia Pharmaceutica,

76(1), 77-90.

Torrent, P., & Méndez , J. (2018). Spherification: A Practical Tool to Teach Biotechnological

Concepts at Schools. In Hands-on science: advancing science, improving education, 118-

120.

Tsai, F.-H., Chiang, P.-Y., Kitamura, Y., Kokawa, M., & Islam, M. Z. (2017). Producing liquid-

core hydrogel beads by reverse spherification: Effect of secondary gelation on physical

properties and release characteristics. Food Hydrocolloids, 60, 140-148.

Tsai, F. H., Kitamura, Y., & Kokawa, M. (2017). Liquid-core alginate hydrogel beads loaded with

functional compounds of radish by-products by reverse spherification: Optimization by

response surface methodology. International journal of biological macromolecules, 96,

600-610.

Tziboula, A., & Horne, D. S. (2000). Effect of heat treatment on k-carrageenan gelation in milk.

Gums and Stabilisers for the Food Industry, 10, 211-220.

Vargas, P. O., Pereira, N. R., Guimarães, A. O., Waldman, W. R., & Pereira, V. R. (2018).

Shrinkage and deformation during convective drying of calcium alginate. LWT(97), 213-

222.

Velasco, V. A. (2010). Análisis de las propiedades de textura durante el almacenamiento de

salchichas elaboradas a partir de tilapia roja (oreochromis sp.). Biotecnología en el Sector

agropecuario y agroindustrial, 8(2), 46-56.

Zhuoliang Ye, P. M. (2016). Interactions between calcium alginate and carrageenan enhanced

mechanical property of a natural composite film for general packaging application. Cross

Mark.

31

6. Anexos

Anexo 1. p-values formulaciones horno (Prueba de Dunnett)

Tiempo Formulación F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

30 Control 0.006 0.07 0.004 0.001 0.002 0.001 0.006 0.005 0.001

60 Control 0.021 0.441 0.019 0.003 0.006 0.004 0.071 0.009 0.001

90 Control 0.270 0.509 0.003 0.003 0.003 0.003 0.017 0.002 0.001

120 Control 0.038 0.452 0.005 0.056 0.013 0.007 0.006 0.002 0.000

150 Control 0.051 0.415 0.018 0.389 0.025 0.029 0.003 0.003 0.000

180 Control 0.033 0.346 0.036 0.143 0.019 0.024 0.002 0.003 0.000

210 Control 0.056 0.389 0.326 0.785 0.072 0.037 0.001 0.001 0.000

240 Control 0.070 0.617 0.937 1 0.066 0.058 0.001 0.003 0.000

270 Control 0.255 0.739 0.809 1 0.286 0.179 0.000 0.002 0.000

300 Control 0.380 0.901 0.902 0.905 0.413 0.136 0.000 0.011 0.000

330 Control 0.922 1 0.750 0.757 0.796 0.135 0.002 0.147 0.002

360 Control 0.555 1 0.270 0.277 0.324 0.924 0.024 1 0.010

390 Control 0.560 1 0.274 0.281 0.327 0.926 0.025 0.794 0.134

420 Control 0.375 1 0.141 0.146 0.179 0.836 0.008 0.657 0.125

450 Control 0.375 1 0.141 0.146 0.179 0.836 0.008 0.657 0.508

480 Control 0.375 1 0.141 0.146 0.179 0.836 0.008 0.657 0.508

Anexo 2. p-values formulaciones temperatura ambiente (Prueba de Dunnett)

Tiempo Formulación F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

1 Control 0.995 0.997 1 0.999 0.207 0.424 0.706 0.324 0.226

2 Control 1 1 0.996 0.668 0.235 0.554 0.984 0.170 0.130

3 Control 1 1 0.931 0.647 0.415 0.728 0.855 0.144 0.109

4 Control 1 1 0.999 0.973 0.418 0.788 0.877 0.180 0.120

5 Control 1 0.982 1 0.999 0.418 0.843 0.917 0.200 0.109

6 Control 1 0.842 1 0.969 0.291 0.799 0.802 0.139 0.072

7 Control 1 0.967 1 0.9 0.247 0.781 0.748 0.118 0.071

32

8 Control 1 0.959 1 0.876 0.287 0.892 0.792 0.090 0.057

9 Control 1 0.947 1 0.873 0.325 0.923 0.909 0.124 0.065

10 Control 1 0.9 1 0.882 0.396 0.936 0.967 0.165 0.083

11 Control 1 0.871 1 0.826 0.353 0.919 0.946 0.132 0.066

12 Control 1 0.808 1 0.857 0.373 0.929 0.949 0.140 0.082

13 Control 1 0.756 1 0.817 0.356 0.889 0.933 0.130 0.082

Anexo 3. p-values grosor de la membrana

Formulación F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9

Control 0.000 0.015 1 0.000 0.000 0.473 0.000 0.000 0.003

Anexo 4. Valores de los parámetros de textura para cada formulación.

Formulación Dureza Compresibilidad Adhesividad Cohesividad

Control 2.27 8.69 -0.49 -0.22

Control 1.69 8.12 -0.71 -0.42

Control 2.56 9.28 -0.59 -0.23

Control 1.03 6.8 0 0

F5 1.24 9.17 -0.52 -0.42

F5 1.05 6.87 -0.45 -0.43

F5 1.13 8.14 -0.4 -0.36

F5 0.94 7.08 -0.31 -0.33

F6 2.65 15.6 0 0

F6 1.16 7.46 0 0

F6 1.36 6.7 0 0

F6 0.69 5.45 0 0

F8 2.2 13.35 4.23 1.92

F8 3.87 14.28 1.71 0.44

F8 1.64 12.95 0 0

F8 3.34 13.71 -0.49 -0.15

33

F9 3.34 13.71 -0.49 -0.15

F9 2.96 15.95 0 0

F9 1.72 12.52 0 0

F9 2.15 11.24 -0.58 -0.27

Control 15 días 0.63 4.68 -0.4 -0.63

Control 15 días 2.64 11.19 -0.7 -0.27

Control 15 días 0.72 5.71 -0.36 -0.5

Control 15 días 1.02 7.37 -0.41 -0.4

F5 15 días 1.8 11.25 -0.26 -0.15

F5 15 días 1.38 8.03 -0.28 -0.2

F5 15 días 1.11 7.85 -0.15 -0.14

F5 15 días 1.63 10.27 -0.15 -0.09

F6 15 días 1.21 8.65 -0.11 -0.09

F6 15 días 1.34 10.17 0 0

F6 15 días 1.55 12.58 0 0

F6 15 días 1.65 11.6 -0.09 -0.05

F8 15 días 3.62 20.28 7.19 1.99

F8 15 días 2.81 10.85 -0.23 -0.08

F8 15 días 2.2 10.95 -0.14 -0.07

F8 15 días 2.52 14.86 -0.35 -0.14

F9 15 días 2.21 12.75 -0.13 -0.06

F9 15 días 4 19.13 -0.37 -0.09

F9 15 días 3.16 19.57 -0.32 -0.1

F9 15 días 2.29 12.87 -0.16 -0.07

Anexo 5. p-values propiedades medidas en el laboratorio (Esferas medidas en el mismo día de

ser elaboradas) (Prueba de Dunnett)

Propiedades Formulación F5 F6 F8 F9

Dureza Control 0.392 0.837 0.317 0.555

34

Compresibilidad/Esparcimiento Control 0.997 0.990 0.020 0.025

Adhesividad Control 1 0.912 0.060 0.997

Cohesividad Control 0.950 0.886 0.076 0.988

Anexo 6. p-values propiedades medidas en el laboratorio (Esferas medidas 15 días de ser

elaboradas) (Prueba de Dunnett)

Propiedades Formulación F5 F6 F8 F9

Dureza Control 0.963 0.982 0.015 0.008

Compresibilidad/Esparcimiento Control 0.793 0.346 0.020 0.004

Adhesividad Control 0.998 0.989 0.269 0.999

Cohesividad Control 0.772 0.557 0.062 0.645