Transferência de massa e cinética de liberação de óleo essencial de orégano encapsulado pelos métodos de gelificação iônica e coacervação complexa - Gallo, Thais Cristina Benatti [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2019)
O óleo essencial de orégano é conhecido por suas propriedades antimicrobianas, porém trata-se de uma mistura de compostos voláteis sensíveis à luz, ao oxigênio e à temperatura e que podem ser facilmente degradados. A encapsulação permite a sua proteção, estendendo sua vida útil e promovendo sua liberação controlada. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência do método de encapsulação e material de parede e, consequentemente da morfologia das partículas, na cinética de liberação do óleo essencial de orégano em um meio líquido com condições análogas à uma solução de marinação, bem como avaliar se os processos de recobrimento por interação eletrostática com concentrado proteico de soro de leite e liofilização influenciam na liberação do composto ativo. As partículas produzidas por gelificação iônica apresentaram capacidades de carga e retenção entre 64,19 e 78,64 % e 57,58 e 73,26 %, respectivamente, enquanto as partículas produzidas por coacervação complexa apresentaram capacidade de retenção entre 64,58 e 66,12 % e eficiência de encapsulação entre 88,84 e 90,84 %. Enquanto o processo de liofilização diminuiu o diâmetro médio e tornou a superfície das partículas irregulares, acelerando a liberação do óleo, o processo de recobrimento não teve interferência significativa na cinética de liberação. As partículas produzidas por ambos os processos demoraram entre 420 e 660 minutos para liberar 95 % ou mais do óleo retido. Durante o processo de liberação, as amostras não apresentaram dissolução ou erosão, porém as partículas produzidas por gelificação iônica intumesceram e as coacervadas apresentaram redução de seu diâmetro médio. O modelo que melhor se ajustou aos perfis de liberação foi o de Peppas, o qual apresentou coeficiente de determinação (R²) > 0,94, erro residual médio (E) < 10 % e expoente difusional (n) entre 0,29 e 0,33, confirmando que a liberação do óleo essencial de orégano ocorreu, predominantemente, através da difusão de Fick. Os valores de coeficiente de transferência de massa instantâneo (h) variaram entre 0,89  10-8 e 5,06  10-8, mostrando correlação com os perfis de liberação do óleo essencial de orégano.

Oregano essential oil is known for its antimicrobial properties; however, it is a mixture of volatile compounds sensitive to light, oxygen, and temperature, and that can be easily degraded. Encapsulation allowed its protection, extending its shelf life and promoting its controlled release. The objective of this work was to evaluate the influence of the encapsulation method and wall material, and consequently the particle morphology, in the release kinetics of oregano essential oil in a liquid medium with conditions analogous to a marinating solution, as well as to evaluate if the electrostatic interaction with whey protein concentrate and freeze-drying processes have influence on the release of the oil. Particles produced by ionic gelation presented loading and retention capacities between 64.19 and 78.64 % and 57.48 and 73.26 %, respectively, while particles produced by complex coacervation presented a retention capacity between 64.58 and 66.12 % and encapsulation efficiency between 88.84 and 90.84 %. Whereas the freeze-drying process decreased the mean size and made the particle surfaces to become irregular, accelerating the oil release, the coating process did not have significative interference in the release process. Particles produced by both processes took between 420 and 660 minutes to release 95 % or more of the trapped oil. During the release process, samples did not show dissolution or erosion; however, particles produced by ionic gelation undergone swelling and the coacervate particles showed a decrease in their mean size. The model that best fitted the kinetic profiles was Peppas, which presented a determination coefficient (R²) > 0.94, mean residual error (E) < 10 % and diffusional exponent (n) between 0.29 and 0.33, confirming that oregano essential oil release occurred, mainly, through Fick diffusion. Instantaneous mass transfer coefficient values (h) varied between 0.89  10-8 and 5.06  10-8, showing correlation with the oregano essential oil release profiles.
Mass transfer and release kinetic of oregano essential oil encapsulated by ionic gelation and complex coacervation methods
Keywords: Origanum vulgare L; Interação eletrostática; Liofilização; Modelagem; Difusão; Electrostatic interaction; Freeze-drying; Modeling; Diffusion