Desenvolvimento de filmes à base de quitosano com microencapsulação de agentes naturais: cinéticas de libertação

Dissertação de mestrado, Tecnologia de Alimentos, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2013

Desenvolvimento de filmes com microencapsulação de agentes naturais: aplicação na preservação de salmão

Dissertação de mestrado, Tecnologia dos Alimentos, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2015

Microencapsulação de oleoresina de cúrcuma (curcuma longa l.) em matrizes de gelatina, goma arábica e colágeno hidrolisado

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Microencapsulação de oleoresina de cúrcuma (curcuma longa l.) em misturas de goma arábica, maltodextrina e amido modificado

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Microencapsulação de óleo de palma por coacervação complexa em matrizes de gelatina/goma arábica e gelatina/alginato

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Microencapsulação por gelificação iônica e interação eletrostática do corante de buriti (Mauritia flexuosa L. f.)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Secagem por atomização do suco de uva: microencapsulação das antocianinas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Obtenção de extratos de agaricus bisporus com ergosterol para incorporação em iogurtes e procedimentos de microencapsulação

Além de ser o cogumelo mais consumido no mundo, Agaricus bisporus é um dos cogumelos mais ricos em ergosterol, representando esta molécula quase 90% da sua fração de esteróis. Vários estudos têm atribuído ao ergosterol diferentes bioatividades, incluindo efeitos hipocolesterolémicos semelhantes aos exibidos pelos fitoesteróis. Isto torna o ergosterol uma molécula interessante para ser estudada como composto nutracêutico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de utilização dos extratos de A. bisporus ricos em ergosterol na produção de bebidas lácteas funcionais. Para o efeito, foram realizados testes de incorporação do extrato e do ergosterol puro em iogurtes que se compararam com bebidas lácteas funcionais comerciais (aditivadas com fitoesteróis). As amostras de A. bisporus foram submetidas a uma extração assistida por ultrassons e os extratos obtidos (IEXT), bem como a molécula de ergosterol em diferentes concentrações (IERG1 e IERG2), foram incorporados em iogurtes, e comparadas com amostras controlo (amostras de iogurte sem aditivos) (ICN) e iogurtes comerciais contendo fitoesteróis (ICP). Todas as amostras foram analisadas imediatamente após a incorporação (T0), e após sete dias de armazenagem a 4°C (T1), em relação aos parâmetros nutricionais, atividade antioxidante e propriedades citotóxicas em linhas celulares tumorais humanas e numa cultura primária de células de fígado de porco (não tumoral) para avaliação da toxicidade. O teor de ergosterol incorporado na forma pura, ou presente nos extratos, foi monitorizado por HPLC-UV. Adicionalmente, foi realizado um estudo de microencapsulação utilizando a técnica de coacervação, tendo o quitosano e o isolado proteico de soro como materiais encapsulantes. Num ensaio preliminar determinou-se o pH conducente a um maior rendimento de encapsulação e, seguidamente, verificou-se a influência da razão proteína:quitosano (P/Q) e da temperatura utilizada, no rendimento de encapsulação (Y1), na eficiência de encapsulação (Y2) e na carga (teor de ergosterol nas microesferas) (Y3). Posteriormente, o estudo foi realizado baseando-se nas melhores condições para encapsular ergosterol, sendo também avaliadas as respostas Y1, Y2 e Y3. Além de ser o cogumelo mais consumido no mundo, Agaricus bisporus é um dos cogumelos mais ricos em ergosterol, representando esta molécula quase 90% da sua fração de esteróis. Vários estudos têm atribuído ao ergosterol diferentes bioatividades, incluindo efeitos hipocolesterolémicos semelhantes aos exibidos pelos fitoesteróis. Isto torna o ergosterol uma molécula interessante para ser estudada como composto nutracêutico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de utilização dos extratos de A. bisporus ricos em ergosterol na produção de bebidas lácteas funcionais. Para o efeito, foram realizados testes de incorporação do extrato e do ergosterol puro em iogurtes que se compararam com bebidas lácteas funcionais comerciais (aditivadas com fitoesteróis). As amostras de A. bisporus foram submetidas a uma extração assistida por ultrassons e os extratos obtidos (IEXT), bem como a molécula de ergosterol em diferentes concentrações (IERG1 e IERG2), foram incorporados em iogurtes, e comparadas com amostras controlo (amostras de iogurte sem aditivos) (ICN) e iogurtes comerciais contendo fitoesteróis (ICP). Todas as amostras foram analisadas imediatamente após a incorporação (T0), e após sete dias de armazenagem a 4°C (T1), em relação aos parâmetros nutricionais, atividade antioxidante e propriedades citotóxicas em linhas celulares tumorais humanas e numa cultura primária de células de fígado de porco (não tumoral) para avaliação da toxicidade. O teor de ergosterol incorporado na forma pura, ou presente nos extratos, foi monitorizado por HPLC-UV. Adicionalmente, foi realizado um estudo de microencapsulação utilizando a técnica de coacervação, tendo o quitosano e o isolado proteico de soro como materiais encapsulantes. Num ensaio preliminar determinou-se o pH conducente a um maior rendimento de encapsulação e, seguidamente, verificou-se a influência da razão proteína:quitosano (P/Q) e da temperatura utilizada, no rendimento de encapsulação (Y1), na eficiência de encapsulação (Y2) e na carga (teor de ergosterol nas microesferas) (Y3). Posteriormente, o estudo foi realizado baseando-se nas melhores condições para encapsular ergosterol, sendo também avaliadas as respostas Y1, Y2 e Y3. As bebidas funcionalizadas com o extrato (IEXT) e com ergosterol na mesma concentração existente no extrato (IERG1) revelaram uma atividade antioxidante similar às bebidas comerciais com fitoesteróis. No entanto, as bebidas com ergosterol na mesma concentração do extrato de A. bisporus e de fitoesteróis (IERG2) revelaram uma atividade antioxidante superior. Além disso, apenas IEXT, IERG1 e IERG2 apresentaram um aumento na atividade antioxidante de T0 para T1, com destaque para a atividade exibida por IERG2, significando que o ergosterol e os extratos foram capazes de proteger a bebida láctea da oxidação, aumentando a vida de prateleira do produto. IERG2 foi a amostra que revelou a maior citotoxicidade para as linhas celulares tumorais, enquanto as bebidas com fitoesteróis mostraram a menor atividade, sem diferenças significativas entre T0 e T1. Os estudos de microencapsulação revelaram ainda que a técnica de coacervação permite obter cápsulas de distintos tamanhos e que as condições ótimas do processo ocorrem a pH 5,5, com temperatura de 55ºC e razão P/Q de 0,5, com um menor rendimento de encapsulação, mas com uma maior carga em ergosterol. Este trabalho contribuiu para o estudo do potencial da utilização de extratos de A. bisporus com ergosterol no desenvolvimento de novas bebidas funcionais. Constituiu um primeiro passo que necessita de estudos subsequentes relacionados com a avaliação da viabilidade da sua utilização ao nível industrial e demonstração clara da sua bioatividade in vivo.

Desenvolvimento de uma formulação cólon específica visando o tratamento da colite ulcerativa

Micro and nanoparticulate systems as drug delivery carriers have achieved successful therapeutic use by enhancing efficacy and reducing toxicity of potent drugs. The improvement of pharmaceutical grade polymers has allowed the development of such therapeutic systems. Microencapsulation is a process in which very thin coatings of inert natural or synthetic polymeric materials are deposited around microsized particles of solids or around droplets. Products thus formed are known as microparticles. Xylan is a natural polymer abundantly found in nature. It is the most common hemicellulose, representing more than 60% of the polysaccharides existing in the cell walls of corn cobs, and is normally degraded by the bacterial enzymes present in the colon of the human body. Therefore, this polymer is an eligible material to produce colon-specific drug carriers. The aim of this study was to evaluate the technological potential of xylan for the development of colon delivery systems for the treatment of inflammatory bowel diseases. First, coacervation was evaluated as a feasible method to produce xylan microcapsules. Afterwards, interfacial cross-linking polymerization was studied as a method to produce microcapsules with hydrophilic core. Additionally, magnetic xylan-coated microcapsules were prepared in order to investigate the ability of producing gastroresistant systems. Besides, the influence of the external phase composition on the production and mean diameter of microcapsules produced by interfacial cross-linking polymerization was investigated. Also, technological properties of xylan were determined in order to predict its possible application in other pharmaceutical dosage forms

Nanotechnological delivery systems for the oral administration of active molecules: Polymeric microparticles and microemulsions applied to anti-inflammatory and anti-infectious drugs

This thesis was devoted to the development of innovative oral delivery systems for two different molecules. In the first part, microparticles (MPs) based on xylan and Eudragit® S- 100 were produced and used to encapsulate 5-aminosalicylic acid for colon delivery. Xylan was extracted from corn cobs and characterized in terms of its physicochemical, rheological and toxicological properties. The polymeric MPs were prepared by interfacial cross-linking polymerization and spray-drying and characterized for their morphology, mean size and distribution, thermal stability, crystallinity, entrapment efficiency and in vitro drug release. MPs with suitable physical characteristics and satisfactory yields were prepared by both methods, although the spray-dried systems showed higher thermal stability. In general, spraydried MPs would be preferable systems due to their thermal stability and absence of toxic agents used in their preparation. However, drug loading and release need to be optimized. In the second part of this thesis, oil-in-water microemulsions (O/W MEs) based on mediumchain triglycerides were formulated as drug carriers and solubility enhancers for amphotericin B (AmB). Phase diagrams were constructed using surfactant blends with hydrophiliclipophilic balance values between 9.7 and 14.4. The drug-free and drug-loaded MEs presented spherical non-aggregated droplets around 80 and 120 nm, respectively, and a low polydispersity index. The incorporation of AmB was high and depended on the volume fraction of the disperse phase. These MEs did not reduce the viability of J774.A1 macrophage-like cells for concentrations up to 25 μg/mL of AmB. Therefore, O/W MEs based on propylene glycol esters of caprylic acid may be considered as suitable delivery systems for AmB

Crescimento e estruturas do sistema digestório de larvas de pacu alimentadas com dieta microencapsulada produzida experimentalmente

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Obtenção e caracterização de extrato microencapsulado de resíduo agroindustrial de acerola

Acerola (Malpighia emarginata D.C.) is a red fruit widely cultivated in Brazil, especially in the Northeastern region. Its increasing demand is attributed to its high ascorbic acid contents. Besides ascorbic acid, widely known by its health-benefit effects, acerola is rich in anthocyanins, which contribute for the antioxidant power of the fruit. Acerola processing produces a bright-red pomace, usually discarded. The further processing of this pomace, in order to explore its antioxidant compounds, could enhance acerola market value and rentability of its processing. Both ascorbic acid and anthocyanins are highly susceptible to degradation, that can be delayed by microencapsulation, which consists on packing particles (core) in an edible matrix (wall material). This work has been made with the purpose of producing a microencapsulated acerola pomace extract, which could be used by the food industry as a functional ingredient with antioxidant and coloring properties. Antioxidant compounds were recovered by pressing the pomace diluted in a solvent (a citric acid aqueous solution), by using a central composite design, with two variables: citric acid concentration in the solvent (0-2%), and solvent: pomace mass ratio (2:1-6:1). The acerola pomace extract was then microencapsulated by spray drying. A central composite design was adopted, with three variables: inlet temperature of the spray dryer (170o-200oC), wall material: acerola solids mass ratio (2:1-5:1), and degree of maltodextrin replacement by cashew tree gum as wall material (0-100%). The cashew tree gum was used because of its similarity to arabic gum, which is regarded as the wall material by excellence. The following conditions were considered as optimal for extraction of anthocyanins and ascorbic acid: solvent/pomace ratio, 5:1, and no citric acid in the solvent. 82.47% of the anthocyanins were recovered, as well as 83.22% of the ascorbic acid. Anthocyanin and ascorbic acid retentions were favored by lower inlet temperatures, higher wall material: acerola solids mass ratio and higher maltodextrin replacement by cashew tree gum, which was presented as a promising wall material. The more adequate microencapsulation conditions, based not only on retention of antioxidant compounds but also on physical properties of the final powder, were the following: inlet temperature, 185oC; wall material: acerola solids mass ratio, 5:1, and minimum degree of maltodextrin replacement by cashew tree gum, 50%

Desenvolvimento de sistemas micro e nanoestruturados de quitosana/MDI para aplicações cosméticas

Currently, studies in the area of polymeric microcapsules and nanocapsules and controlled release are considerably advanced. This work aims the study and development of microcapsules and nanocapsules from Chitosan/MDI, using a new technique of interfacial polycondensation combined to spontaneous emulsification, for encapsulation of BZ-3. It was firstly elaborated an experimental design of 23 of the particle in white without the presence of BZ-3 and Miglyol, where the variables were the concentrations of MDI, chitosan and solvent. Starting from the data supplied by the experimental design was chosen the experiment with smaller particle diameter and only added like this BZ-3 and Miglyol. The suspension containing concentrations of 6.25 mg/mL, 12.5 mg/mL, 18.75 mg/mL, 25 mg/mL of BZ-3 were prepared, nevertheless, during the storage time, these formulations presented drug precipitates in the suspensions of 18.75 mg/mL and 25 mg/mL of BZ-3. This apparition of precipitate was attributed to the diffusion of BZ-3 for the aqueous phase without any encapsulation, suggesting so the use of the smaller concentrations of the BZ-3. The suspension containing 6.25mg/mL of BZ3 presented average size of 1.47μm, zeta potential of 61 mV, pH 5.64 and this sample showed an amount of BZ-3 and drug entrapment of 100 %. The suspension containing 12.5mg/mL of BZ-3 presented average size of 1.76μm, zeta potential of 47.4 mV, pH 5.71 and this sample showed an amount of BZ-3 and drug entrapment of 100 %. Then, showing such important characteristics, these two formulations were chosen for futher continuity to the study. These formulations were also characterized by the morphology, FTIR, stability for Turbiscan, DSC and a study of controlled release of the BZ-3 was elaborated in different receiving means

Desenvolvimento de microcápsulas contendo as antocianinas presentes no corante do extrato do jambo por polimerização interfacial

The industries of food, medicine and cosmetic apply microencapsulation for many reasons, among them, stabilize the active, control the release of encapsulated and separate incompatible components of the formulation. In this context, microencapsulation techniques have been used in the food industry to provide stable liquid and solid ingredients. Anthocyanins have high antioxidant potential, but they are photodegradable. The challenges are therefore directed to the research for techniques that could make this potential remaining active and bioavailable and could be used as a vehicle for the delivery release of bioactive and micronutrients in appropriate conditions and levels. This work has as main objective to propose a method to encapsulate the anthocyanins in the extract of mountain apple using the interfacial polymerization technique. As well as to define the ideal conditions of temperature and agitation system for this procedure. The microparticles were characterized for size, morphology, active distribution, surface charge, degradation, composition and stability. The results, like particle diameter of 5.94 μm and Zeta potential of 7.03 mV, showed that the technique used to obtain these microparticles was satisfactory and has potential for application in cosmetics and food

Encapsulação de suco de maracujá por co-cristalização com sacarose: cinética de cristalização e propriedades físicas

O processo de co-cristalização consiste na concentração de um xarope de sacarose até a supersaturação, quando então é adicionado o material a ser encapsulado. A partir daí, a mistura é submetida a uma intensa agitação que induz à nucleação e à aglomeração do produto. Neste trabalho, a encapsulação de suco concentrado de maracujá em sacarose por co-cristalização foi avaliada, determinandose o efeito da fração de suco adicionada e do pH do suco sobre a umidade, solubilidade, densidade aparente e ângulo de repouso do produto final e acompanhando-se a cinética de cristalização em um reo-reator, constituído de um cristalizador acoplado a um reômetro rotacional de cilindros concêntricos, cujo cilindro interno foi substituído por um agitador. A cinética de co-cristalização foi representada por um modelo empírico ajustado aos dados obtidos. A co-cristalização foi acelerada em função do aumento do pH e da redução da porcentagem de suco. Os produtos co-cristalizados apresentaram menor umidade e maior solubilidade em baixas concentrações de suco. A densidade aparente e o ângulo de repouso foram similares aos da matriz encapsulante e situaram-se na faixa em que se encontram a maioria dos pós alimentícios.