Avaliação de diferentes materiais para microencapsulação de óleo essencial de laranja por secagem por atomização
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Data
2023-04-27
Autores
Orientador
Magdalena, Aroldo Geraldo 
Coorientador
Pós-graduação
Ciência e Tecnologia de Materiais - FC
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Diante da atual demanda por produtos naturais tanto na indústria alimentícia, quanto na indústria farmacêutica e cosmética, a necessidade na busca por alternativas e pesquisas por desenvolvimento de materiais ativos naturais tem aumentado. Existe ainda, a necessidade de reduzir a quantidade de açúcares adicionados nos alimentos, devido a nova regulamentação de rotulagem e com isso, é notável a importância dos avanços tecnológicos no âmbito de eficiência nos resultados, baixo custo e também no considerável tempo de vida útil para materiais bioativos, como é o caso do óleo essencial de laranja. Esse óleo é subproduto do suco de laranja, uma das frutas mais cultivadas no mundo, tendo o Brasil como um dos maiores produtores e, bastante utilizada na indústria, com desafios como: a instabilidade devido a oxidação por temperatura, umidade, contato com o meio externo, entre outros. Devido a essa problemática, esse estudo tem como principal objetivo preservar o óleo essencial de laranja utilizando a microencapsulação por secagem por atomização, ou spray drying, onde foi inserido um composto encapsulante por meio de uma emulsão, que passa por um processo de secagem instantâneo em temperatura constante, garantindo assim a estabilidade do bioativo. Nesse estudo foram usados o amido modificado, a maltodextrina, a pectina e o dióxido de silício, como materiais para encapsular o óleo essencial de laranja, a fim de reduzir a quantidade de açúcares adicionados no processo. A avaliação da eficiência e da estabilidade das micropartículas foram analisados por meio de medidas de umidade por infravermelho, viscosidade, tamanho de partícula por difração a laser, avaliação por proveta, cromatografia gasosa por espectrometria de massas. A morfologia das partículas foi analisada por microscopia eletrônica de varredura e a espectroscopia na região do infravermelho foi usada para analisar a interação entre os agentes encapsulantes e o óleo essencial de laranja. Os resultados obtidos mostraram que o tempo de homogeneização da emulsão é determinante para reduzir o tamanho da partícula e consequentemente aumentar a eficiência de encapsulação no equipamento spray dryer. Além disso, a combinação de diferentes materiais de parede, os intitulados materiais encapsulantes, afetam o comportamento da estabilidade de emulsão, eficiência de encapsulação e as características sensoriais do pó. As imagens por microscopia eletrônica de varredura mostraram partículas com formato de poliedros e os espectros de infravermelho indicaram que o óleo essencial está presente para o sistema encapsulado com maltodextrina e amido modificado, corroborando com os demais resultados. Já os sistemas com dióxido de silício e pectina não alcançaram todos os parâmetros desejados para produção em escala industrial.
Resumo (inglês)
Given the current demand for natural products both in the food industry, the pharmaceutical and cosmetics industry, the necessity to looking for alternatives and research for the development of natural active materials has increased. There is also the need to reduce the amount of added sugars in foods, due to the new labeling regulation and with that, the importance of the technological advances of these materials in terms of efficiency in the results, low cost and also in the considerable useful life for bioactive materials, such as orange essential oil, is remarkable. This oil is a by-product of orange juice, one of the most cultivated fruits in the world, with Brazil as one of the largest producers and widely used in the industry, with challenges such as: instability due to oxidation by temperature, humidity, contact with the environment external, among others. Due to this problem, this study has as main objective to preserve the orange essential oil using microencapsulation by atomization drying, or spray drying, where an encapsulant is inserted through an emulsion, which undergoes an instant drying process at temperature constant, thus guaranteeing the stability of the bioactive. In this study, modified starch, maltodextrin, pectin and silicon dioxide were used as encapsulating materials, in order to reduce the amount of added sugars in the process. The evaluation of the efficiency and stability of the microparticles were analyzed through measurements of infrared moisture, viscosity, particle size by laser diffraction, evaluation by beaker, gas chromatography by mass spectrometry. Particle morphology was analyzed by scanning electron microscopy and infrared spectroscopy was used to analyze the interaction between encapsulating agents and orange essential oil. The results obtained showed that the emulsion homogenization time is crucial to reduce the particle size and consequently increase the encapsulation efficiency in the spray dryer equipment. Furthermore, the combination of different wall materials, called encapsulating materials, affect the behavior of emulsion stability, encapsulation efficiency and the sensory characteristics of the powder. Scanning electron microscopy images showed polyhedron-shaped particles and infrared spectra indicated that the essential oil is present for the encapsulated system with maltodextrin and modified starch, corroborating the other results. The systems with silicon dioxide and pectin did not reach all the desired parameters for production on an industrial scale.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português