Propriedades físico-químicas, morfológicas e funcionais de farinhas de feijão azuki e fava e seu desempenho na microencapsulacão de óleo de buriti - Fuzetti, Caroline Gregoli [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
A microencapsulação tem sido amplamente utilizada pela indústria alimentícia e farmacêutica para proteger compostos sensíveis à degradação, como o β-caroteno encontrado no óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.). Essa técnica envolve o encapsulamento dessas substâncias em matrizes, frequentemente combinadas por proteínas e polissacarídeos, para garantir sua estabilidade e prolongar sua vida útil. Com a contínua expansão da população mundial, um desafio nos dias de hoje é o consumo de proteínas de baixo custo e que sejam obtidas de fontes sustentáveis. As fontes de proteínas vegetais, como os cereais, leguminosas e oleaginosas, oferecem grande variedade e qualidade nutricional equilibrada com alto teor proteico. Nos últimos anos, o interesse por ingredientes alimentícios derivados de leguminosas tem aumentado devido ao seu potencial nutricional. Amplamente cultivadas em todo o mundo, as leguminosas são utilizadas como fonte proteica, principalmente por pessoas com hábitos alimentares vegetarianos. Dentre as leguminosas, as farinhas de feijão têm recebido destaque devido à sua riqueza em proteínas, fibras e nutrientes essenciais. O feijão azuki (Vigna angularis L.) e feijão fava (Phaseolus lunatus L.) são materiais promissores para a produção de matrizes encapsulantes, devido às suas propriedades funcionais e nutricionais. O processamento adequado dessas farinhas é fundamental para otimizar suas propriedades e aplicações. Neste contexto, este estudo investigou o impacto de diferentes pré-tratamentos físicos como imersão, calor úmido (fervura) e calor seco (tostagem), nas propriedades físicas dos grãos de feijão azuki e fava, bem como seus efeitos nas propriedades físico-químicas, morfológicas e tecnofuncionais das farinhas obtidas desses *grãos. Os tratamentos térmicos modificaram estruturalmente os grãos, afetando as dimensões físicas e as propriedades gravimétricas, reduzindo as propriedades de pasta, emulsificação, formação de espuma e gelificação das farinhas. As farinhas obtidas dos grãos crus e tratados por imersão apresentaram melhores propriedades tecnofuncionais. Os estudos de sorção de umidade revelaram diferenças entre os feijões, com a farinha de feijão fava apresentando maior capacidade de adsorção de água. Para ambas as farinhas, a capacidade de sorção diminuiu significativamente com o aumento da temperatura, o modelo GAB ajustou-se aos dados experimentais e foi escolhido para descrever as isotermas, que corresponderam às características de isotermas tipo II, conforme classificação de Brunauer. O calor isostérico líquido de sorção diminuiu com o aumento do teor de umidade de equilíbrio. Microcápsulas de óleo de buriti foram produzidas utilizando misturas biárias de maltodextrina com farinhas de feijão azuki e fava, apresentando bons resultados em termos de retenção de carotenoides, eficiência de encapsulação, rendimento do processo, solubilidade e higroscopicidade. O processo de microencapsulação proporcionou boa estabilidade ao óleo durante o armazenamento. Estes resultados apontam para potenciais aplicações das farinhas de feijão pré-tratadas e das microcápsulas de óleo de buriti como pigmento ou ingrediente na indústria alimentícia e farmacêutica.

Microencapsulation has been widely used by the food and pharmaceutical industries to protect compounds sensitive to degradation, such as β-carotene found in buriti oil (Mauritia flexuosa L.). This technique involves encapsulating these substances in matrices, often combined with proteins and polysaccharides, to ensure their stability and prolong their useful life. With the continuous expansion of the world's population, a challenge these days is the consumption of low-cost proteins that are obtained from sustainable sources. Vegetable protein sources, such as cereals, legumes and oilseeds, offer great variety and balanced nutritional quality with a high protein content. In recent years, interest in food ingredients derived from legumes has increased due to their nutritional potential. Widely cultivated around the world, legumes are used as a source of protein, mainly by people with vegetarian eating habits. Among legumes, bean flour has been highlighted due to its richness in proteins, fiber and essential nutrients. Azuki beans (Vigna angularis L.) and lima beans (Phaseolus lunatus L.) are promising materials for the production of encapsulating matrices, due to their functional and nutritional properties. Proper processing of these flours is essential to optimize their properties and applications. In this context, this study investigated the impact of different physical pre-treatments such as soaking, moist heat (boiling) and dry heat (toasting), on the physical properties of azuki and lima bean grains, as well as their effects on the physicochemical properties, morphological and technofunctional aspects of flour obtained from these grains. Thermal treatments structurally modified the grains, affecting the physical dimensions and gravimetric properties, reducing the pasting, emulsification, foaming and gelling properties of the flours. Flours obtained from raw grains and treated by soaking showed better technofunctional properties. Moisture sorption studies revealed differences between beans, with lima bean flour showing greater water adsorption capacity. For both flours, the sorption capacity decreased significantly with increasing temperature, the GAB model adjusted to the experimental data and was chosen to describe the isotherms, which corresponded to the characteristics of type II isotherms, according to Brunauer's classification. The net isosteric heat of sorption decreased with increasing equilibrium moisture content. Buriti oil microcapsules were produced using mixtures of maltodextrin with azuki and lima bean flours, showing good results in terms of carotenoid retention, encapsulation efficiency, process yield, solubility and hygroscopicity. The microencapsulation process provided good stability to the oil during storage. These results point to potential applications of pre-treated beans flours and buriti oil microcapsules as a pigment or ingredient in the food and pharmaceutical industries.
Physicochemical, morphological and functional properties of azuki and lima bean flours and their performance in the microencapsulation of buriti oil
Keywords: Leguminosas; Tratamentos térmicos; Phaseolus lunatus L.; Vigna angularis L.; Mauritia flexuosa L.; Microencapsulação; Pulses; Thermal treatments; Microencapsulation