Obtenção, caracterização e avaliação da estabilidade de extrato do urucum nanoencapsulado em goma do cajueiro

• Main Author: Aguiar, Nágela Martins Oliveira
• Other Authors: Figueiredo , Raimundo Wilane de
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Ciencia e tecnologia de alimentos; Nanoencapsulação; Extrato do urucum; Goma do cajueiro; Caracterização; Estabilidade; Nanoencapsulation; Annatto extract; Cashew gum; Characterization; Stability; Urucum; Cápsulas; Pigmentos Biológicos; Bixa orellana; Gomas Vegetais; Corantes
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/17850

AGUIAR, Nágela Martins Oliveira Aguiar. Obtenção, caracterização e avaliação da estabilidade de extrato do urucum nanoencapsulado em goma do cajueiro. 2013. 78 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrária, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2013 === Submitted by Nádja Goes ([e-mail]) on 2016-06-22T12:53:13Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_nmoaguiar.pdf: 1157765 bytes, checksum: 9241d55016c121a7950f5ea9673b4b29 (MD5) === Approved for entry into archive by Nádja Goes ([e-mail]) on 2016-06-22T12:53:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_nmoaguiar.pdf: 1157765 bytes, checksum: 9241d55016c121a7950f5ea9673b4b29 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-06-22T12:53:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_nmoaguiar.pdf: 1157765 bytes, checksum: 9241d55016c121a7950f5ea9673b4b29 (MD5) Previous issue date: 2013 === Consumers demands for healthier eating are increasing, which has led the industry to invest more persistent in the use of natural products. One of more relevant segment is natural substances acting as pigments, replacing the artificial coloring. Due his high instability, several researches have been directed to determine favorable conditions of use of these substances. Among the compounds studied we have bixin, a natural pigment, carotenoid, lipid-soluble annatto seed extract (Bixa orellana L.). Most carotenoids are sensitive to factors such as high temperature, light, oxygen and low pH, which restricts its use as a pigment in some food products. The use of nanoencapsulation has been an alternative for improving the stability of pigments such as bixin, making possible its incorporation into food systems without loss of its qualities. Considering that, the present study aimed to obtain, characterize and assess the stability of nanocapsules containing annatto extract, employing the cashew gum as wall material. To obtain these nanocapsules were performed steps of preparation of the emulsion and spray drying. The nanocapsules were characterized and showed a average size of 24.17nm + 3.71 with distribution by volume of 97.33% + 2.08, demonstrating high degree of homogeneity in size. The solubility of the nanocapsules was 74.13% + 3.68 and the efficiency achieved in the process of nanoencapsulation was 44.74% + 4.38. Stability tests were made with nanocapsules storing them in conditions of absence and presence of light. During ten days, for forty days, was made the determination of colorimetric coordinates a*, b*, L*, C*, Hue angle and the determinations of the levels of total bixin and superficial bixin. The total bixin had a reduction of 78,48% for the nanocapsules exposed to light, while in condition of absence of light the reduction was only 41.88%. The values ​​of surperficial bixin or unencapsulated, ranged from 27.64 mg/100g to 8.65 mg/100g, for samples subjected to light, and from 27,64 mg/100g + 2,13 a 16,45 mg/100g + 0,80 for samples stored in absense of light. The nanocapsules showed greater stability when stored away from light, confirming the deleterious light effect in annatto extract and therefore not full protection of cashew gum as wall material. Were also found in this study the antioxidant activities (using the system β-caroteno/ acid linoleic) and antimicrobial (by disk diffusion) of nanocapsules containing annatto extract. In relation to the antioxidant activity (inhibition of the oxidation of β-carotene) was obtained average perceptual corresponding to 61.90%, 54.576%, and 51.73% for containing extracts of nanocapsule concentration of 40 mg/L, 30 mg/L and 20 mg/L. The results suggests antimicrobial activity of the nanocapsules, making an inhibition zone against Staphylococcus aureus using concentrations of 1 mg/L, 2 mg/L and 10 mg/L, however there was observed the formation of inhibition zones for Escherichia coli and Salmonella choleraesuis. In this study, nanocapsules containing annatto extract were applied to the model system (buffer) and food system (yogurt). The stability of these systems was measured using the colorimetric parameters, during five days, for 40 days. It was observed that the system model may have promoted the nanocapsule stability, retaining their nucleus. When applied in yoghurt gave the nanocapsules to this food yellow / orange coloration and during the storage period was reduced values ​​of a* and increased b* and C* parameters. === As exigências dos consumidores por uma alimentação mais saudável são cada vez maiores, o que tem levado a indústria a investir de forma mais persistente no uso de produtos naturais. Um dos segmentos de investimento de destacada importância, é o de substâncias naturais que atuem como pigmentos, em substituição aos corantes artificiais. Devido à alta instabilidade destas substâncias, diversas pesquisas têm buscado determinar condições favoráveis para seu uso. Dentre as substâncias estudadas tem-se a bixina, um pigmento natural, carotenoide, lipossolúvel, extraído da semente do urucuzeiro (Bixa orellana L.). A maioria dos carotenóides é sensível a fatores como alta temperatura, luz, oxigênio e baixo pH, o que restringe o seu emprego como pigmento em alguns produtos alimentícios. O uso da nanoencapsulação tem sido uma alternativa para melhorar a estabilidade de pigmentos como a bixina, tornando possível sua incorporação em sistemas alimentícios sem a perda de suas propriedades. Considerando o exposto, o presente trabalho teve por objetivo obter, caracterizar e avaliar a estabilidade de nanocápsulas contendo extrato do urucum, empregando a goma do cajueiro como material de parede. Para a obtenção das nanocápsulas foram realizadas as etapas de preparo da emulsão e atomização. As nanocápsulas obtidas foram caracterizadas e apresentaram tamanho médio de 24,17 nm + 3,71, com distribuição por volume de 97,33% + 2,08, o que demonstrou considerado grau de homogeneidade de tamanho. A solubilidade das nanocápsulas foi de 74,13% + 3,68 e a eficiência alcançada no processo de nanoencapsulação foi de 44,74% + 4,38. Os testes de estabilidade das nanocápsulas foram feitos armazenando-as em condições de ausência e presença de luz. A cada dez dias, durante quarenta dias, fez-se a determinação das coordenadas colorimétricas a*, b*, L*, C* e ângulo Hue e as determinações dos teores de bixina total e bixina superficial. A bixina total teve uma redução de 78,48% para as nanocápsulas expostas à luz, enquanto que na condição de ausência de luz essa redução foi de apenas 41,88%. Os valores de bixina superficial, ou não encapsulada, oscilaram de 27,64 mg/100g a 8,65 mg/100g, para amostras submetidas à luz, e de 27,64 mg/100g + 2,13 a 16,45 mg/100g + 0,80 para amostras armazenadas na ausência de luz. As nanocápsulas mostraram maior estabilidade quando armazenadas ao abrigo da luz, comprovando o efeito deletério da luz ao extrato de urucum e, portanto, a não total proteção da goma de cajueiro como material de parede. Também foram verificadas nesta pesquisa as atividades antioxidante (utilizando-se o sistema β-caroteno/Ácido Linoléico) e antimicrobiana (pelo método de disco-difusão) das nanocápsulas contendo extrato do urucum. Em relação à atividade antioxidante, obteve-se percentual médio de inibição da oxidação do β-caroteno correspondente a 61,90%, 54,576% e 51,73%, para os extratos contendo concentrações de nanocápsulas de 40 mg/L, 30 mg/L e 20 mg/L. Os resultados obtidos sugerem atividade antimicrobiana das nanocápsulas, com formação de halo de inibição frente ao Staphylococcus aureus utilizando-se as concentrações de 1 mg/L, 2 mg/L e 10 mg/L, porém não foi observada a formação de halos de inibição para os microrganismos Escherichia coli e Salmonella choleraesuis. Neste estudo as nanocápsulas contendo o extrato do urucum foram aplicadas em sistema modelo (solução-tampão) e em um sistema alimentício (iogurte). A estabilidade desses sistemas foi medida através dos parâmetros colorimétricos, a cada cinco dias, durante 40 dias. Observou-se que o sistema modelo pode ter promovido estabilidade às nanocápsulas, conservando seus núcleos. Quando aplicadas em iogurte as nanocápsulas conferiram a este alimento uma coloração amarelo/alaranjado e durante o período de armazenamento houve redução dos valores de a* e aumento dos parâmetros b* e C*.