Preparação e caracterização de micropartículas de polissacarídeos produzidas por secagem por atomização para libertação controlada de fármacos

Neste trabalho trabalho produziram-se micropartículas de polissacarídeos contendo um fármaco anticancerígeno, o 5-Fluorouracil, ou um anti-inflamatório, a Prednisolona, utilizando como matrizes encapsulantes o quitosano e o FucoPol. As micropartículas foram produzidas pelo método de secagem por atomização (spray-drying). Foram estudados vários reticulantes biocompatíveis: o ácido glutâmico; o ácido cítrico e a lisina. As micropartículas produzidas foram caracterizadas em termos de morfologia, tamanho, propriedades químicas, propriedades térmicas, cristalinidade e eficiência de encapsulamento recorrendo a técnicas como microscopia electrónica de varrimento (SEM), Espectro de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), calorimetria diferencial de varrimento (DSC), difracção de raios-X (XRD) e espectroscopia UV. Os perfis de concentração foram obtidos realizando ensaios de libertação em dois meios distintos, em Suco Gástrico Simulado (pH=1,2) e Suco Intestinal Simulado (pH=6,8) e foram calculadas as velocidades de libertação para cada ensaio. Verificou-se que os ensaios com o fármaco modelo Prednisolona em matrizes de quitosano em meio ácido, pH=1,2, apresentam uma libertação mais lenta. Os reticulantes mais adequados para o quitosano são o ácido glutâmico para a libertação no estômago, a pH=1,2, e o ácido cítrico para a libertação no intestino, a pH=6,8. Em relação ao FucoPol, a concentração de reticulante mais adequada para ambos os meios de libertação revelou ser a de 50% em massa de lisina relativamente à massa de FucoPol.

Desidratação de gemas de ovos por secagem por atomização em diferentes temperaturas

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de temperaturas de desidratação por atomização sobre as características microbiológicas, físicas e químicas de gemas de ovos em pó e sobre o rendimento do processo. A desidratação por atomização foi realizada a 90, 120 e 150°C, com cinco repetições para cada tratamento. O rendimento foi avaliado pela relação entre a quantidade de gema em pó obtida e a quantidade de gema in natura utilizada na secagem. As gemas desidratadas foram analisadas quanto à composição centesimal, à cor objetiva e à rancidez. Para as análises microbiológicas, foi detectada a presença de estafilococos coagulase-positiva, pela contagem direta em placas; Salmonella spp., em amostra de 25 g; e coliformes, a 45°C. A temperatura de secagem por atomização influenciou a umidade das gemas em pó, sem interferir nos teores de proteínas, lipídeos e cinzas, nas características microbiológicas ou na rancidez dos produtos finais. As temperaturas de secagem mais elevadas proporcionam maior rendimento de produto, mas, a 150°C, ocorre escurecimento e diminuição na intensidade da coloração amarela das gemas em pó.

Secagem por atomização do suco de uva: microencapsulação das antocianinas

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

Secagem de extratos de erva-mate em secador por atomização

Efetuou-se a extração de solúveis de erva-mate, progênie Cambona 4, utilizando extrator com percolação de solvente (água). O extrato obtido apresentou uma concentração de sólidos de aproximadamente 3%. Ao extrato foi adicionada goma arábica nas concentrações de 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5 e 2,0%, em relação aos sólidos contidos no mesmo. As misturas foram efetuadas com o objetivo de estudar a influência da goma arábica na secagem e no sabor das bebidas. Os extratos foram processados em secador por atomização nas condições operacionais médias: temperatura e vazão do ar: 190ºC e 32,1m³/h; alimentação de extrato 340mL/h. Os conteúdos de umidade do pó obtido variaram de 1,8 a 6,6%(bu). Efetuou-se análise sensorial de três formulações com concentrações: 0; 0,2 e 1,0%. Aos resultados experimentais aplicou-se tratamento estatístico e verificou-se maior preferência pela formulação contendo 0,2% de erva-mate, o que mostrou a influência do agente encapsulante na retenção de aromas.

Secagem de misturas de polpa de frutas tropicais em leito de jorro

Drying of fruit pulps in spouted beds of inert particles has been indicated as a viable technique to produce fruit powders. Most of the processes employed to produce dried fruit pulps and juices, such as Foam Mat, encapsulation by co-crystallization and spray drying utilize adjuvant and additives (such as thickeners, coating materials, emulsifiers, acidulants, flavors and dyes), which is not always desirable. The fruit pulp composition exerts an important effect on the fruit powder production using a spouted bed. In the study by Medeiros (2001) it was concluded that lipids, starch and pectin contents play an important role on the process performance, enhancing the powder production; however, the drying of fruit pulps containing high content of reducing sugars (glucose and fructose) is practically unviable. This work has the objective of expanding the studies on drying of fruit pulps in spouted bed with aid of adjuvant (lipids, starch and pectin) aiming to enhance the dryer performance without jeopardizing the sensorial quality of the product. The optimum composition obtained by Medeiros (2001) was the basis for preparing the mixtures of pulps. The mixture formulations included pulps of mango (Mangifera indica), umbu (Spondias tuberosa) and red mombin (Spondia purpurea) with addition of cornstarch, pectin and lipids. Different products were used as lipids source: olive and Brazil nut oils, coconut milk, heavy milk, powder of palm fat and palm olein. First of all, experiments were conducted to define the best formulation of the fruit pulps mixture. This definition was based on the drying performance obtained for each mixture and on the sensorial characteristics of the dry powder. The mixture formulations were submitted to drying at fixed operating conditions of drying and atomizing air flow rate, load of inert particles, temperature and flow rate of the mixture. The best results were obtained with the compositions having powder of palm fat and palm olein in terms of the drying performance and sensorial analysis. Physical and physicochemical characteristics were determined for the dry powders obtained from the mixtures formulations. Solubility and reconstitution time as well as the properties of the product after reconstitution were also evaluated. According to these analyses, the powder from the mixtures formulations presented similar characteristics and compatible quality to those produced in other types of dryers. Considering that the palm olein is produced in Brazil and that it has been used in the food industry substituting the palm fat powder, further studies on drying performance were conducted with the composition that included the palm olein. A complete factorial design of experiments 23, with three repetitions at the central point was conducted to evaluate the effects of the air temperature, feeding flow rate and intermittence time on the responses related to the process performance (powder collection efficiency, material retained in the bed and angle of repose of the inert particles after the process) and to the product quality (mean moisture content, loss of vitamin C and solubility). Powder production was uniform for the majority of the experiments and the higher efficiency with lower retention in the bed (59.2% and 1.8g, respectively) were obtained for the air temperature of 80°C, mixture feed rate of 5ml/min in intervals of 10 min. The statistical analysis of the results showed that the process variables had individual or combined significant influences on the powder collection efficiency, material retention in the bed, powder moisture content and loss of vitamin C. At the experimental ranges of this work, the angle of repose and solubility were not influenced by the operating variables. From the results of the experimental design, statistical models were obtained for the powder moisture content and loss of vitamin C

Secagem de misturas de polpa de frutas tropicais em leito de jorro

Drying of fruit pulps in spouted beds of inert particles has been indicated as a viable technique to produce fruit powders. Most of the processes employed to produce dried fruit pulps and juices, such as Foam Mat, encapsulation by co-crystallization and spray drying utilize adjuvant and additives (such as thickeners, coating materials, emulsifiers, acidulants, flavors and dyes), which is not always desirable. The fruit pulp composition exerts an important effect on the fruit powder production using a spouted bed. In the study by Medeiros (2001) it was concluded that lipids, starch and pectin contents play an important role on the process performance, enhancing the powder production; however, the drying of fruit pulps containing high content of reducing sugars (glucose and fructose) is practically unviable. This work has the objective of expanding the studies on drying of fruit pulps in spouted bed with aid of adjuvant (lipids, starch and pectin) aiming to enhance the dryer performance without jeopardizing the sensorial quality of the product. The optimum composition obtained by Medeiros (2001) was the basis for preparing the mixtures of pulps. The mixture formulations included pulps of mango (Mangifera indica), umbu (Spondias tuberosa) and red mombin (Spondia purpurea) with addition of cornstarch, pectin and lipids. Different products were used as lipids source: olive and Brazil nut oils, coconut milk, heavy milk, powder of palm fat and palm olein. First of all, experiments were conducted to define the best formulation of the fruit pulps mixture. This definition was based on the drying performance obtained for each mixture and on the sensorial characteristics of the dry powder. The mixture formulations were submitted to drying at fixed operating conditions of drying and atomizing air flow rate, load of inert particles, temperature and flow rate of the mixture. The best results were obtained with the compositions having powder of palm fat and palm olein in terms of the drying performance and sensorial analysis. Physical and physicochemical characteristics were determined for the dry powders obtained from the mixtures formulations. Solubility and reconstitution time as well as the properties of the product after reconstitution were also evaluated. According to these analyses, the powder from the mixtures formulations presented similar characteristics and compatible quality to those produced in other types of dryers. Considering that the palm olein is produced in Brazil and that it has been used in the food industry substituting the palm fat powder, further studies on drying performance were conducted with the composition that included the palm olein. A complete factorial design of experiments 23, with three repetitions at the central point was conducted to evaluate the effects of the air temperature, feeding flow rate and intermittence time on the responses related to the process performance (powder collection efficiency, material retained in the bed and angle of repose of the inert particles after the process) and to the product quality (mean moisture content, loss of vitamin C and solubility). Powder production was uniform for the majority of the experiments and the higher efficiency with lower retention in the bed (59.2% and 1.8g, respectively) were obtained for the air temperature of 80°C, mixture feed rate of 5ml/min in intervals of 10 min. The statistical analysis of the results showed that the process variables had individual or combined significant influences on the powder collection efficiency, material retention in the bed, powder moisture content and loss of vitamin C. At the experimental ranges of this work, the angle of repose and solubility were not influenced by the operating variables. From the results of the experimental design, statistical models were obtained for the powder moisture content and loss of vitamin C

Secagem de biomassa bacteriana: rendimento, recuperação e produtividade

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

Microencapsulação de óleo essencial de laranja

It was done microencapsulation of natural essencial orange oil through spray-drying. The purpose was to use the best proportion of wall materials among maltodextrin, acacia gum, and modified starch (capsul) in order to retain greater amount of orange oil. The orange oil (10%) and maltodextrin (36%) remained constant. Three spray drying temperatures were employed: 180°C, 200°C and 220°C, therefore, nine final products were obtained. The superficial and inner oil concentrations were measured. The microcapsules were also examined through optical and scanning electron microscopy. The three temperatures employed did not affect the microencapsulation. The microstructure of the capsules were almost similar regardless the proportion employed among the carbohydrates to wall composition. At light microscopy it was observed a great heterogeneity of capsules diameters, and probably not smooth surfaces; at scanning electron microscopy it was clear that the walls displayed porosity over round surfaces. The best retention was given by the formula containing 10% of capsul, 10% of orange oil and 36% of maltodextrin, when total oil retention was 94%, regardless the drying temperature here employed.

Efeito da adição de óleo essencial de pimenta rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) microencapsulado em queijo minas frescal

A pimenta rosa é o fruto da aroeira (Schinus terebinthifolius Raddi), uma planta nativa do Brasil. A extração e caracterização do seu óleo essencial viabiliza a sua utilização industrial. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adição de óleo essencial de pimenta rosa em queijo Minas Frescal . Foram identificados 95,36% dos constituintes do óleo essencial, sendo o δ-careno-3 o componente majoritário. O óleo essencial de pimenta rosa apresentou características antioxidante (2,53 ± 0,28 μmols de trolox por mL de óleo) e antimicrobiana para o desenvolvimento de Staphylococcus aureus. Foi observado, no teste de difusão em ágar, a formação do halo de inibição de 1,35 ± 0,32 cm, e na análise de concentração inibitória mínima, o valor de 3,13%. O óleo essencial é sensível à degradação no meio em que se encontra, portanto necessita de processos tecnológicos para assegurar sua ação. Para proteger o óleo essencial foi realizada a microencapsulação por meio da secagem por spray dryer. O óleo foi microencapsulado utilizando três formulações com diferentes concentrações de goma arábica, maltodextrina e amido modificado como papel de parede. As microcápsulas obtidas foram analisadas quanto às suas características físico-químicas e morfológicas e foi selecionada uma formulação para posterior adição ao queijo Minas Frescal. A formulação com 5% de amido modificado, 10% de maltodextrina e 5% de goma arábica foi selecionada. Para definição da concentração de óleo essencial que foi utilzada no queijo, foi realizado teste sensorial de ordenação-preferência, visto que a concentração inibitória mínima (3,13%) era muito alta para ser utilizada nos queijos. A formulação com 0,01% de óleo essencial foi a preferida e utilizada para fabricação dos queijos. Foram elaborados e caracterizados os queijos controle (CO) e o queijo com adição das microcápsulas de óleo essencial de pimenta rosa (OEPR). Em relação às características físico-químicas, os queijos CO e OEPR só apresentaram diferença significativa em relação à umidade (P= 0,0021; α=0,05). O queijo OEPR teve boa aceitação sensorial com média de aceitação global de 7,6 ± 0,97, não apresentando diferença significativa, ao nível de 95% de confiança, do queijo controle (7,6 ± 1,18). Para avaliar a capacidade do óleo essencial de pimenta rosa microencapsulado em inibir o desenvolvimento de S. aureus, foram inoculadas nos queijos CO e OEPR concentrações iniciais de 106 UFG.g. Os queijos foram armazenados em BOD à temperatura de 4 ± 1 °C até realização das análises, que ocorreram nos tempos: 0, 3, 6, 9, 12, 15 e 30 dias. Houve redução de 1,53 ciclos Log no queijo adicionado de óleo essencial de pimenta rosa. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que o óleo essencial de pimenta rosa é uma alternativa viável de utilização em queijo Minas Frescal , devido ao seu potencial antioxidante, antimicrobiano e à sua aceitação sensorial.

Caracterização química de extratos hidrossolúveis desidratados de arroz e soja

O presente trabalho teve por objetivo caracterizar quimicamente os extratos hidrossolúveis desidratados de arroz (Oryza sativa L.) e de soja (Glycine max (L.) Merrill). Os processos utilizados para a obtenção dos extratos hidrossolúveis foram: maceração do arroz e da soja, desintegração, centrifugação, adição de ácido cítrico, fervura e secagem por atomização. A caracterização química foi realizada através das seguintes determinações: composição centesimal aproximada, composição de minerais e atividade do inibidor de tripsina. Com o aumento das proporções de soja (0 a 50%), os extratos hidrossolúveis desidratados tiveram aumento nos teores de proteína, extrato etéreo, cinzas e fibra crua, porém diminuição no teor de carboidratos. Os teores de P, K, Mg, Cu e Co foram altos em alguns extratos hidrossolúveis desidratados estudados, os quais foram semelhantes à indicação diária na "Recommended Dietary Allowances", enquanto os demais minerais se mostraram em pequenas quantidades ou apenas traços. Não foi detectada atividade do inibidor de tripsina.

Efeito da proporção canjiquinha: soja na solubilidade, dispersibilidade e propriedades emulsificantes de mingaus desidratados

Com o objetivo de verificar a possibilidade do uso dos mingaus desidratados elaborados com canjiquinha e soja em diferentes proporções (100:0; 90:10; 80:20; 70:30; 60:40 e 50:50%), em produtos alimentícios, foram estudadas a solubilidade e as propriedades emulsificantes das misturas. Os processos utilizados para a obtenção dos mingaus foram: decorticagem dos grãos de soja, branqueamento, desintegração e homogeneização da canjiquinha e soja, bem como secagem por atomização. O aumento das proporções de soja (0 a 50%) causou aumento do N solúvel em água, do índice de solubilidade de N, da proteína dispersível em água, do índice de dispersibilidade de proteína, e provocou uma ligeira diminuição da atividade emulsificante e da estabilidade de emulsão. A atividade residual do inibidor de tripsina não foi detectada nos mingaus desidratados estudados.

Microencapsulação de óleo essencial de laranja

Microcápsulas contendo óleo de laranja foram obtidas utilizando secagem por atomização. Para a análise da influência dos componentes na retenção total de óleo, prepararam-se três formulações com concentrações diferentes de goma arábica e amido modificado, mantendo constante a concentração de maltodextrina (36%) e óleo (10%). As três fórmulas receberam três tratamentos térmicos (180°C, 200°C e 220°C), resultando na obtenção de nove produtos. As retenções de óleo superficial e interno das microcápsulas foram quantificadas e um estudo microscópico da estrutura das microcápsulas foi realizado. Os resultados demonstraram que a microestrutura das cápsulas eram similares e que as três temperaturas empregadas não alteraram a microencapsulação. A microscopia ótica revelou microcápsulas globosas, com diâmetros variáveis e superfícies irregulares. Ao microscópio eletrônico de varredura verificou-se que as faces das microcápsulas eram predominantemente rugosas, exibiam perfurações e quando quebradas demonstravam paredes porosas. A forma e os diâmetros das microcápsulas não dependeram do amido modificado, mas sua presença conferiu melhor retenção de óleo. A maior retenção de óleo, 94%, foi obtida com a fórmula contendo 10% de amido modificado, 36% de maltodextrina e 10% de óleo essencial de laranja, independente da temperatura de secagem.

Estudo das características de adsorção de água e da estabilidade das microcápsulas de óleo essencial de laranja na seleção de material de parede

Este trabalho consistiu no estudo e comparação das características de adsorção de água de três amostras de microcápsulas de óleo essencial de laranja, obtidas pela secagem por atomização de três diferentes emulsões preparadas pela adição de óleo essencial de laranja (oel), a uma solução aquosa de material de parede (mp) constituída de capsul (5,0, 0,0 e 10,0%), goma arábica (5,0, 10,0 e 0,0%) sendo constante para as três emulsões a maltodextrina (36,0%), água (44,0%) e óleo essencial (10,0%). A microencapsulação foi realizada a 220 e 110° C de ar de entrada e saída do secador usando um atomizador rotativo a 20.000rpm. Com base à determinação das isotermas de adsorção de água a 30, 40 e 50° C e usando o modelo de GAB para ajustar os pontos experimentais foram avaliadas as características das isotermas, a estabilidade e área superficial de adsorção de água das diferentes amostras de microcápsulas obtidas. Os resultados indicaram ser importante o estudo das características de adsorção de água para estimar a estabilidade das microcápsulas de oel e a comparação destas mostrou que as microcápsulas obtidas pela secagem por atomização da emulsão preparada com 5,0% de capsul e 5,0% de goma arábica apresentaram o melhor resultado.

Viscosidade de pasta, absorção de água e índice de solubilidade em água dos mingaus desidratados de arroz e soja

Foram estudadas viscosidade de pasta (VP), absorção de água (AA) e índice de solubilidade em água (ISA) dos mingaus desidratados elaborados com arroz e soja em diferentes proporções (100:0; 90:10; 80:20; 70:30; 60:40 e 50:50%), com finalidade de verificar a possibilidade de seus usos em produtos alimentícios. No processo para a obtenção de mingaus desidratados, utilizaram-se as etapas de processo de descascamento dos grãos de soja, branqueamento, desintegração de arroz e soja branqueados, homogeneização e secagem por atomização. Nas determinações, observou-se que houve aumento na temperatura de viscosidade máxima e no ISA, e uma diminuição na viscosidade máxima, na viscosidade mínima em temperatura constante, na viscosidade final no ciclo de resfriamento e na AA com o aumento das proporções de soja. Contudo, os valores numéricos para estas propriedades foram altos, sugerindo a possibilidade de uso dos mesmos como cereais matinais fortificados e alimentos infantis, ou como ingredientes para sua formulação, assim como em produtos cárneos e de panificação.

Solubilidade de nitrogênio, dispersibilidade de proteína e propriedades emulsificantes dos extratos hidrossolúveis desidratados de arroz e soja

Com o objetivo de verificar a possibilidade do uso dos extratos hidrossolúveis desidratados elaborados com arroz e soja em diferentes proporções (100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 e 50:50%) em produtos alimentícios, foram estudadas solubilidade e propriedades emulsificantes das misturas. Os processos utilizados para a obtenção foram: maceração do arroz e da soja, desintegração, centrifugação, adição de ácido cítrico, fervura e secagem por atomização. Através das análises, foi verificado que o aumento das proporções de soja (0 a 50%) resultou, num aumento do nitrogênio solúvel em água, da atividade emulsificante e da estabilidade de emulsão, bem como numa diminuição do índice de solubilidade de nitrogênio e do índice de dispersibilidade de proteína. Contudo, a proteína dispersível em água aumentou até um máximo na proporção de 10% de soja, além do qual, diminuiu com o aumento das proporções de soja (10 a 50%). Portanto, os extratos hidrossolúveis desidratados das misturas de arroz e soja com 10, 20 e 30% de soja, são recomendados para o uso em produtos cárneos, de confeitaria e de chocolataria, sopas, molhos, cremes e bebidas, enquanto que aqueles com 40 e 50% de soja, são considerados mais adequados para uso como extensores de carne, queijos processados e maioneses.