Coencapsulação de ferro, vitamina A e vitamina D visando a fortificação de alimentos - De Biagi, Vinícius Rubens [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
As deficiências de micronutrientes causam vários problemas graves de saúde, sendo as de ferro, vitamina A e vitamina D algumas das mais importantes em termos de saúde pública nacional e mundial. Por ser a fortificação de alimentos uma das estratégias utilizadas para a prevenção e combate às deficiências nutricionais, a coencapsulação de micronutrientes pela secagem de emulsões utilizando spray dryer tem se mostrado eficiente em termos de formação de micropartículas estáveis e com boa retenção do material encapsulado. Assim, o objetivo deste trabalho foi obter micropartículas carreadoras de ferro, vitamina A e vitamina D, visando uma futura fortificação de alimentos. Para tal, duas emulsões foram produzidas: uma contendo ferro quelado como fonte do elemento ferro, além de retinol e colecalciferol (formas mais ativas das vitaminas A e D, respectivamente) e outra contendo sulfato ferroso como fonte de ferro, além de retinol, colecalciferol e ácido ascórbico. As duas formulações foram preparadas utilizando como material de parede o isolado proteico de soja e a maltodextrina DE 10. As emulsões foram secas em spray dryer de bancada. Depois de secas, as micropartículas foram analisadas quanto à umidade, atividade de água, distribuição do tamanho de partícula, características morfológicas, retenção dos nutrientes empregados, bem como à estabilidade ao longo de quatro meses. O pó produzido apresentou rendimento de secagem de 72 e 64% para a formulação com ferro quelado e sulfato ferroso, respectivamente. Para ambas as formulações, os resultados foram positivos em termos de estabilidade físico-química e microbiológica. A distribuição do tamanho de partícula apresentou parâmetros indicativos de homogeneidade no processo de produção das micropartículas por spray drying. Para as duas formulações, as partículas apresentaram formato esférico irregular, de superfície majoritariamente lisa, com grau de rugosidade leve, além de terem se aglomerado. A retenção do ferro foi de 45% para a formulação com ferro quelado e 22% para a formulação com sulfato ferroso. Para a formulação com ferro quelado, houve retenção em torno de 26% de retinol e 14% de colecalciferol. Para a formulação com sulfato ferroso, 36% do retinol foram retidos e a retenção de colecalciferol foi de 3%. A retenção de ácido ascórbico (na formulação com sulfato ferroso) foi de 15%. Concluindo, a coencapsulação de nutrientes é tarefa complexa, pois exige o contorno das limitações e fragilidades de cada componente, evitando a interação dos mesmos com o ambiente e entre eles próprios, com o objetivo de conservar sua estrutura e os benefícios da encapsulação. Embora não seja factível contemplar a totalidade dessas exigências, é possível otimizar a preservação dos compostos encapsulados, chegando-se a um balanço que viabilize a utilização das micropartículas de modo benéfico e vantajoso.

Micronutrients deficiency causes several important health problems, being iron, vitamin A and vitamin D deficiencies some of the most important ones in terms of national and global public health. Food fortification is one of the strategies used to prevent and combat nutritional deficiencies. In turn, co-encapsulation of micronutrients by the drying of emulsions using a spray dryer has proved to be efficient in terms of stable microparticles formation with good retention of the encapsulated material. This research aimed to obtain iron, vitamin A and vitamin D-carrying particles, evaluating them regarding retention, water activity, particle size, morphological characteristics, and stability, aiming for a future fortification of foods. In order to achieve this, soy protein isolate and maltodextrin DE 10 were utilized as wall materials, added in the two proposed formulations: the first, containing iron chelate as iron source and sunflower oil enriched with retinol and cholecalciferol, the most active forms of vitamin A and D, respectively; the second, containing iron sulfate as iron source and sunflower oil enriched with retinol and cholecalciferol, with ascorbic acid, which aids the bioavailability of ferrous sulfate (lower than the iron chelate). The emulsions were dried in a benchtop spray dryer. After drying, the particles were analyzed regarding moisture, water activity, particle size distribution, morphological characteristics, retention of nutrients and stability throughout four months. The produced powder presented yield of 72 and 64% for the formulation with iron chelate and ferrous sulfate, respectively. For both formulations, the results were good in terms of physical-chemical and microbiological stability. The particle size distribution presented parameters that indicated homogeneity in the microparticles production using spray drying. For both formulations, the particles showed irregular round shape, with surface predominantly smooth and light rugosity, showing also agglomeration for both cases. There was an iron retention of 45% for the formulation with iron chelate and 22% for the formulation with ferrous sulfate. For the formulation with iron chelate, there was a retention of around 26% for retinol and 14% for cholecalciferol. For the formulation with ferrous sulfate, 36% of the retinol were retained and the cholecalciferol retention was 3%. The ascorbic acid retention for the formulation with ferrous sulfate was 15%. In conclusion, nutrient co-encapsulation is a complex task, because it requires bypassing the fragilities and limitations of each component, avoiding its interaction with the environment and between themselves, in order to preserve their structure and the benefits of the encapsulation. Although it is not feasible to achieve the totality of these requirements, it is possible to optimize the conservation of the encapsulated compounds, reaching a balance that enables the utilization of the microparticles in a benefic and advantageous way.
Co-encapsulation of iron, vitamin A and vitamin D aiming for food fortification
Keywords: Alimentos fortificados; Microencapsulação; Ferro; Vitamina A; Vitamina D; Enriched foods; Microencapsulation; Ferrous sulfate; Vitamin A; Vitamin D