Obtenção de proteínas e amido de amaranto e sua aplicação em coacervação complexa para carreamento de compostos bioativos em produtos alimentícios

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Constantino, Augusto Bene Tomé
• Orientador(a): Garcia Rojas, Edwin Elard
• Banca de defesa: Garcia Rojas, Edwin Elard , Oliveira, Eduardo Basílio de , Bonomo, Renata Cristina Ferreira , Kurozawa, Louise Emy , Cabral, Lourdes Maria Correa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Departamento: Instituto de Tecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: coacervação complexa; microencapsulação; fortificação de alimento; filme comestível; complex coacervation; microencapsulation; food fortification; edible film
• Área do conhecimento CNPq: Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Link de acesso: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/17722

Atualmente, há um aumento da busca por fontes naturais de polímeros para desenvolvimentos de diferentes produtos alimentícios devido aos seus benefícios à saúde. Dentre vários vegetais, o amaranto (Amaranthus sp.) pode ser destacado por conter concentrações relativamente altas de amido (até 69%) e proteínas (até 18%). Os benefícios do amaranto para a saúde são amplos, incluindo redução do colesterol sérico, propriedades antioxidantes e hipoglicémicos. Amidos e proteínas do amaranto são biopolímeros que podem ter muitas aplicações tecnológicas, desde a produção de filmes e emulsões, até a microencapsulação de ingredientes ativos. O objetivo desta tese foi microencapsular compostos bioativos por coacervação complexa utilizando biopolímeros de amaranto e hidrocolóides. Inicialmente, o isolado proteico do amaranto (API) foi modificado com ultrassom de alta intensidade (HIUS). Os efeitos do HIUS no API foram pronunciados no aumento dos grupos sulfidrílicos, dos grupos hidrofóbicos e redução dos tamanhos de partículas. Essas modificações determinaram as melhoras da solubilidade em água e das propriedades emulsificantes do API. No pH 6.5, cerca de 90% da vitamina D3 (VD3) foi microencapsulada em complexos heteroprotéicos do API tratado com ultrassom (API-U) e a lactoferrina (LF). As microcápsulas protegeram a VD3 da degradação durante o armazenamento e da degradação fotolítica. Também protegeram a VD3 durante a simulação in vitro da digestão gastrointestinal, permitndo uma alta biacessibilidade (B * = 47%). Além disso, as microcápsulas também protegeram 86% da VD3 durante a produção de pão, garantindo assim sua eficácia na fortificação deste alimento. Complexos coacervados formados por API-U e carboximetilcelulose sódica (CMC) foram utilizados para encapsular betanina no pH 3. Por betanina ser hidrossolúvel, formou-se uma emulsão dupla do tipo água-em-óleo-em-água. Foram obtidas microcápsulas de betanina com alta eficiência de encapsulação (EE = 87%), boa estabilidade térmica (50oC) e uma alta B * (85%). As microcápsulas da betanina foram utilizadas na produção de filmes comestíveis de gelatina e aumentaram os valores da elongação até a ruptura, reduziram a transmissão da luz e melhoraram as propriedades antioxidantes. A liberação dos antioxidantes presente nos filmes foi governada pela cinética do Peppas Sahlim. No final, microcápsulas de betacaroteno (β-C) foram produzidas utilizando complexos coacervados de amido de amaranto carboximetilado (CMS) e LF como material de parede. CMS com grau de substituição de 0.27 apresentou alta afinidade ao interagir eletrostaticamente com LF. Alta EE do β-C (98%) foi obtida no pH 5. As microcápsulas do β-C apresentaram boa estabilidade térmica e fotolítica. A liberação do β- C das microcápsulas foi baixa (19%) e lenta em matriz alimentar aquoso (50% etanol) comparada à matriz oleosa. Aplicação das microcápsulas β-C na fabricação de balas de goma foi viável, possibilitando uma B * de 22% e redução da sua dureza e mastigação. Portanto, os resultados obtidos do presente trabalho abrem uma nova perspectiva do uso dos biopolímeros de amaranto na microencapsulação de compostos bioativos por coacervação complexa e mostram a possibilidade da aplicação dessas microcápsulas na fortificação de alimentos, como pão e balas de goma, e na produção de embalagens comestíveis biologicamente ativas.