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Nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) são sistemas coloidais nanoparticulados muito utilizados para encapsulação de substâncias hidrofóbicas, com o intuito de proteger e aumentar a sua biodisponibilidade. Tais sistemas podem ser produzidos por métodos de baixa energia, como a temperatura de inversão de fase (PIT), a qual é baseada na mudança de solubilidade do tensoativo não iônico polietoxilados com a temperatura. O estudo do comportamento de tais sistemas durante a passagem pelo trato gastrointestinal torna-se interessante, caso deseje-se incorpora-los em matrizes alimentícias. Os modelos in vitro dinâmicos têm sido desenvolvidos para simular mais efetivamente os atributos que ocorrem in vivo, e dentre eles o mais conhecido é o sistema TIM (TNO intestinal model), que simula os principais eventos que ocorrem no lúmen do intestino delgado. Outro parâmetro importante a ser analisado, em nanopartículas passíveis de serem ingeridas, é a citotoxicidade, que pode ser avaliado através do emprego de culturas celulares intestinais e epiteliais. O presente trabalho de doutorado teve como objetivo a utilização de manteiga de cupuaçu e manteiga de murumuru para encapsulação do beta-caroteno em nanopartículas lipídicas sólidas produzidas pelo método PIT, e o estudo de sua citotoxicidade e digestibilidade in vitro dinâmica. Os tensoativos utilizados foram o Cremophor RH 40 e o Span 80, e os sistemas foram produzidos na presença e na ausência de alfa-tocoferol. De maneira geral pode-se dizer que as nanopartículas apresentaram diâmetro médio ao redor de 35 nm com polidispersidade 0,2 e permaneceram estáveis por um período de 4 meses. Os sistemas produzidos com manteiga de murumuru preservaram melhor o beta-caroteno encapsulado e o alfa-tocoferol agiu como um antioxidante na preservação do bioativo. As nanopartículas apresentaram estabilidade física frente às diferentes condições de stress, exceto quando foram expostas em concentrações salinas muito altas e pH básico. No que diz respeito à digestibilidade, as nanopartículas permaneceram estáveis no estômago e começaram a desestabilizar no duodeno; a biodisponibilidade total do beta-caroteno foi de 50 e 49% para respectivamente as partículas de manteiga de murumuru e manteiga de cupuaçu; a lipólise foi de 51% para as nanopartículas de manteiga de cupuaçu e de 49,8% para as nanopartícula de murumuru. Em relação aos estudos em linhagem de células in vitro e a avaliação da toxicidade, pode-se dizer que as linhagens de HEPG-2 apresentaram maior viabilidade celular do que as linhagens de CaCo-2 e a morte celular começou a ser mais pronunciada na diluição de 11,38µg/ml para as células de HEPG-2 e na diluição de 5,69 µg/ml para as células de CaCo-2, portanto, caso se deseje aplicá-las em matrizes alimentícias, é aconselhável respeitar essas concentrações. Além do mais, os resultados mostram que as nanopartículas avaliadas tem um potencial muito bom para encapsular compostos bioativos lipossolúveis e se mostraram um bom veiculo para serem empregadas em alimentos. / Solid lipid nanoparticles are colloidal delivery systems used for encapsulation of hydrophobic substances, with the aim to protect and increase bioavailability. Such systems could be produced by low energy methods, like phase inversion temperature (PIT) which is based in the change of solubility nonionic polyethoxylated surfactants with temperature. In order to incorporate these systems in foods, it is important studying their behavior under gastrointestinal tract conditions. The in vitro dynamic models had been developed to simulate more effectively the properties that occur in vivo, between them the TIM system (TNO intestinal model) is one of the most known, which simulates the most important events that occur in the lumen of the small intestine. Other important parameter in nanoparticles that can be ingested is the cytotoxicity that can be evaluated using intestinal and epithelial cell cultures. This doctoral work aimed to use cupuaçu butter and murumuru butter to encapsulate beta-carotene in solid lipid nanoparticles produced by the PIT method, moreover the study of these particles cytotoxicity and digestibility in dynamic in vitro systems. The surfactants used were Chemophor RH 40 and Span 80, and the systems were produced in the presence and absence of alpha-tocopherol. Generally one can say that these nanoparticles present average diameter around 35 nm with polydispersity 0.2 and remain stable during 4 months. The systems based with murumuru butter showed better preservation of the beta-carotene encapsulated and alpha-tocopherol acted like an antioxidant in the bioactive preservation. The nanoparticles presented physical stability faced various stress conditions, with the exception of very high saline concentrations and basic pH. Regarding the digestibility, the nanoparticles remain stable in the stomach and start to destabilize in the duodenum; the total bioavailability of beta-carotene were 50 and 49% to the murumuru butter and cupuaçu butter, respectively; the lipolysis were 51% to the nanoparticles based in cupuaçu butter and 49.8% to the murumuru based nanoparticles. Regarding the studies of in vitro cellular uptake and toxicity one can say that the HEPG-2 present bigger cellular viability than the Caco-2 and the cellular death begin with dilution of 11,38µg/ml for cells of HEPG-2 and with dilution of 5,69 µg/ml for cells of CaCo-2, so if one desire to apply in food matrices it is advisable to respect these concentrations. Furthermore, the results showed that the tested nanoparticles had a very good potential to encapsulate bioactive liposoluble components and are a good way to be applied in food matrices.

Nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) são sistemas coloidais nanoparticulados muito utilizados para encapsulação de substâncias hidrofóbicas, com o intuito de proteger e aumentar a sua biodisponibilidade. Tais sistemas podem ser produzidos por métodos de baixa energia, como a temperatura de inversão de fase (PIT), a qual é baseada na mudança de solubilidade do tensoativo não iônico polietoxilados com a temperatura. O estudo do comportamento de tais sistemas durante a passagem pelo trato gastrointestinal torna-se interessante, caso deseje-se incorpora-los em matrizes alimentícias. Os modelos in vitro dinâmicos têm sido desenvolvidos para simular mais efetivamente os atributos que ocorrem in vivo, e dentre eles o mais conhecido é o sistema TIM (TNO intestinal model), que simula os principais eventos que ocorrem no lúmen do intestino delgado. Outro parâmetro importante a ser analisado, em nanopartículas passíveis de serem ingeridas, é a citotoxicidade, que pode ser avaliado através do emprego de culturas celulares intestinais e epiteliais. O presente trabalho de doutorado teve como objetivo a utilização de manteiga de cupuaçu e manteiga de murumuru para encapsulação do beta-caroteno em nanopartículas lipídicas sólidas produzidas pelo método PIT, e o estudo de sua citotoxicidade e digestibilidade in vitro dinâmica. Os tensoativos utilizados foram o Cremophor RH 40 e o Span 80, e os sistemas foram produzidos na presença e na ausência de alfa-tocoferol. De maneira geral pode-se dizer que as nanopartículas apresentaram diâmetro médio ao redor de 35 nm com polidispersidade 0,2 e permaneceram estáveis por um período de 4 meses. Os sistemas produzidos com manteiga de murumuru preservaram melhor o beta-caroteno encapsulado e o alfa-tocoferol agiu como um antioxidante na preservação do bioativo. As nanopartículas apresentaram estabilidade física frente às diferentes condições de stress, exceto quando foram expostas em concentrações salinas muito altas e pH básico. No que diz respeito à digestibilidade, as nanopartículas permaneceram estáveis no estômago e começaram a desestabilizar no duodeno; a biodisponibilidade total do beta-caroteno foi de 50 e 49% para respectivamente as partículas de manteiga de murumuru e manteiga de cupuaçu; a lipólise foi de 51% para as nanopartículas de manteiga de cupuaçu e de 49,8% para as nanopartícula de murumuru. Em relação aos estudos em linhagem de células in vitro e a avaliação da toxicidade, pode-se dizer que as linhagens de HEPG-2 apresentaram maior viabilidade celular do que as linhagens de CaCo-2 e a morte celular começou a ser mais pronunciada na diluição de 11,38µg/ml para as células de HEPG-2 e na diluição de 5,69 µg/ml para as células de CaCo-2, portanto, caso se deseje aplicá-las em matrizes alimentícias, é aconselhável respeitar essas concentrações. Além do mais, os resultados mostram que as nanopartículas avaliadas tem um potencial muito bom para encapsular compostos bioativos lipossolúveis e se mostraram um bom veiculo para serem empregadas em alimentos. / Solid lipid nanoparticles are colloidal delivery systems used for encapsulation of hydrophobic substances, with the aim to protect and increase bioavailability. Such systems could be produced by low energy methods, like phase inversion temperature (PIT) which is based in the change of solubility nonionic polyethoxylated surfactants with temperature. In order to incorporate these systems in foods, it is important studying their behavior under gastrointestinal tract conditions. The in vitro dynamic models had been developed to simulate more effectively the properties that occur in vivo, between them the TIM system (TNO intestinal model) is one of the most known, which simulates the most important events that occur in the lumen of the small intestine. Other important parameter in nanoparticles that can be ingested is the cytotoxicity that can be evaluated using intestinal and epithelial cell cultures. This doctoral work aimed to use cupuaçu butter and murumuru butter to encapsulate beta-carotene in solid lipid nanoparticles produced by the PIT method, moreover the study of these particles cytotoxicity and digestibility in dynamic in vitro systems. The surfactants used were Chemophor RH 40 and Span 80, and the systems were produced in the presence and absence of alpha-tocopherol. Generally one can say that these nanoparticles present average diameter around 35 nm with polydispersity 0.2 and remain stable during 4 months. The systems based with murumuru butter showed better preservation of the beta-carotene encapsulated and alpha-tocopherol acted like an antioxidant in the bioactive preservation. The nanoparticles presented physical stability faced various stress conditions, with the exception of very high saline concentrations and basic pH. Regarding the digestibility, the nanoparticles remain stable in the stomach and start to destabilize in the duodenum; the total bioavailability of beta-carotene were 50 and 49% to the murumuru butter and cupuaçu butter, respectively; the lipolysis were 51% to the nanoparticles based in cupuaçu butter and 49.8% to the murumuru based nanoparticles. Regarding the studies of in vitro cellular uptake and toxicity one can say that the HEPG-2 present bigger cellular viability than the Caco-2 and the cellular death begin with dilution of 11,38µg/ml for cells of HEPG-2 and with dilution of 5,69 µg/ml for cells of CaCo-2, so if one desire to apply in food matrices it is advisable to respect these concentrations. Furthermore, the results showed that the tested nanoparticles had a very good potential to encapsulate bioactive liposoluble components and are a good way to be applied in food matrices.

Este trabalho de Mestrado teve por objetivo avaliar a atividade antifúngica in vitro e em queijo Minas Padrão de duas formulações (A e B) de nanoemulsões encapsulando óleo essencial de orégano (Origanum vulgare) produzidas pelo método da temperatura de inversão de fases (método PIT). Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp. foram os fungos identificados nas amostras de queijo Minas Padrão deteriorados. Tais cepas foram utilizadas na avaliação da atividade antifúngica in vitro e em queijo Minas Padrão do óleo de orégano nanoemulsionado. Nos testes in vitro foram determinadas as concentrações mínimas inibitórias (CMI) do óleo essencial de orégano puro e nanoemulsionado sobre o Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp. Foram utilizadas fatias de queijo Minas Padrão para avaliar o efeito inibitório das nanoemulsões contendo óleo essencial de orégano. Por último foi avaliado o efeito inibitório das nanoemulsões durante o processo de maturação de queijos Minas Padrão. Determinaram-se valores de CMI para óleo essencial puro de 0,2; 0,3 µg/ml para Fusarium sp. e Penicillium sp., respectivamente. Enquanto para as duas formulações de nanoemulsão; os valores de CMI dependeram da quantidade de óleo essencial de orégano que estava contido nelas, obtendo-se valores de 0,26; 0,11 e 1,62 µg/ml para a formulação A de óleo de orégano nanoemulsionado sobre Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp., respectivamente, e CMIs de 0,32; 0,1 e 0,8 µg/ml para a formulação B de nanoemulsão sobre os mesmos gêneros de fungos. Os ensaios nas fatias de queijo evidenciaram que o efeito das CMIs, quando aplicadas na matriz alimentícia, foi nulo, permitindo o desenvolvimento normal dos fungos avaliados, da mesma forma se determinou a importância da atividade de água no crescimento fúngico. Já nos queijos em ambiente de maturação o efeito inibitório do óleo de orégano foi pouco satisfatório, o que indicou a importância do controle dos demais parâmetros ambientais no ambiente de maturação. Pode-se concluir que o óleo essencial de orégano nanoemulsionado apresentou efeito inibitório contra os gêneros de fungos avaliados. Quando controlados parâmetros ambientais como temperatura de armazenamento e atividade de água, seu efeito inibitório pode ser amplamente melhorado, apresentando-o como potencial alternativa na conservação dos alimentos. / This Master Thesis aimed to evaluate the in vitro antifungal activity and in Minas Padrão cheese of two formulations (A and B) of nanoemulsions encapsulating essential oil of oregano (Origanum vulgare) produced by the method of phase inversion temperature (PIT method). Cladosporium sp., Fusarium sp. and Penicillium sp. fungi were identified in deteriorated cheese samples. These strains were used in the evaluation of antifungal activity of oregano essential oil nanoemulsions, both in vitro and in cheese. Minimum inhibitory concentrations (MIC) of essential oil of pure oregano oil and nanoemulsions were determined. Cheese slices were used to evaluate the inhibitory effect of nanoemulsions containing essential oil of oregano. Finally the inhibitory effect of encapsulated oregano oil was tested during cheese ripening. MIC values determined for pure essential oil were 0.20 and 0.3 µg/ml for Fusarium sp. and Penicillium sp., respectively. As for the two nanoemulsion formulations, MIC values depended on the amount of essential oil of oregano which was contained therein, and the values for formulation A were 0.26, 0.11 and 1.62 µg/ml for Cladosporium sp., Fusarium sp. and Penicillium sp, respectively. For formulation B, the values of MIC were 0.32, 0.10 and 0.80 µg/ml. The tests on the cheese slices showed that the effect of MIC when applied in the food matrix was null, as the fungi growth was not avoided. As for the tests during cheese ripening, the inhibitory effect of oregano oil in nanoemulsions was unsatisfactory, which indicated the importance of controlling other environmental parameters in the maturation chamber. It can be concluded that the nanoemulsions of essential oil presented inhibitory effect against the genera of fungi evaluated. Controlled environmental parameters such as storage temperature and water activity, its inhibitory effect can be highly improved, and the nanoemulsions of oregano oil can be seen as a potential system for food preservation.

Este trabalho de Mestrado teve por objetivo avaliar a atividade antifúngica in vitro e em queijo Minas Padrão de duas formulações (A e B) de nanoemulsões encapsulando óleo essencial de orégano (Origanum vulgare) produzidas pelo método da temperatura de inversão de fases (método PIT). Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp. foram os fungos identificados nas amostras de queijo Minas Padrão deteriorados. Tais cepas foram utilizadas na avaliação da atividade antifúngica in vitro e em queijo Minas Padrão do óleo de orégano nanoemulsionado. Nos testes in vitro foram determinadas as concentrações mínimas inibitórias (CMI) do óleo essencial de orégano puro e nanoemulsionado sobre o Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp. Foram utilizadas fatias de queijo Minas Padrão para avaliar o efeito inibitório das nanoemulsões contendo óleo essencial de orégano. Por último foi avaliado o efeito inibitório das nanoemulsões durante o processo de maturação de queijos Minas Padrão. Determinaram-se valores de CMI para óleo essencial puro de 0,2; 0,3 µg/ml para Fusarium sp. e Penicillium sp., respectivamente. Enquanto para as duas formulações de nanoemulsão; os valores de CMI dependeram da quantidade de óleo essencial de orégano que estava contido nelas, obtendo-se valores de 0,26; 0,11 e 1,62 µg/ml para a formulação A de óleo de orégano nanoemulsionado sobre Cladosporium sp., Fusarium sp. e Penicillium sp., respectivamente, e CMIs de 0,32; 0,1 e 0,8 µg/ml para a formulação B de nanoemulsão sobre os mesmos gêneros de fungos. Os ensaios nas fatias de queijo evidenciaram que o efeito das CMIs, quando aplicadas na matriz alimentícia, foi nulo, permitindo o desenvolvimento normal dos fungos avaliados, da mesma forma se determinou a importância da atividade de água no crescimento fúngico. Já nos queijos em ambiente de maturação o efeito inibitório do óleo de orégano foi pouco satisfatório, o que indicou a importância do controle dos demais parâmetros ambientais no ambiente de maturação. Pode-se concluir que o óleo essencial de orégano nanoemulsionado apresentou efeito inibitório contra os gêneros de fungos avaliados. Quando controlados parâmetros ambientais como temperatura de armazenamento e atividade de água, seu efeito inibitório pode ser amplamente melhorado, apresentando-o como potencial alternativa na conservação dos alimentos. / This Master Thesis aimed to evaluate the in vitro antifungal activity and in Minas Padrão cheese of two formulations (A and B) of nanoemulsions encapsulating essential oil of oregano (Origanum vulgare) produced by the method of phase inversion temperature (PIT method). Cladosporium sp., Fusarium sp. and Penicillium sp. fungi were identified in deteriorated cheese samples. These strains were used in the evaluation of antifungal activity of oregano essential oil nanoemulsions, both in vitro and in cheese. Minimum inhibitory concentrations (MIC) of essential oil of pure oregano oil and nanoemulsions were determined. Cheese slices were used to evaluate the inhibitory effect of nanoemulsions containing essential oil of oregano. Finally the inhibitory effect of encapsulated oregano oil was tested during cheese ripening. MIC values determined for pure essential oil were 0.20 and 0.3 µg/ml for Fusarium sp. and Penicillium sp., respectively. As for the two nanoemulsion formulations, MIC values depended on the amount of essential oil of oregano which was contained therein, and the values for formulation A were 0.26, 0.11 and 1.62 µg/ml for Cladosporium sp., Fusarium sp. and Penicillium sp, respectively. For formulation B, the values of MIC were 0.32, 0.10 and 0.80 µg/ml. The tests on the cheese slices showed that the effect of MIC when applied in the food matrix was null, as the fungi growth was not avoided. As for the tests during cheese ripening, the inhibitory effect of oregano oil in nanoemulsions was unsatisfactory, which indicated the importance of controlling other environmental parameters in the maturation chamber. It can be concluded that the nanoemulsions of essential oil presented inhibitory effect against the genera of fungi evaluated. Controlled environmental parameters such as storage temperature and water activity, its inhibitory effect can be highly improved, and the nanoemulsions of oregano oil can be seen as a potential system for food preservation.

O óleo essencial de orégano (OEO), devido à presença de compostos fenólicos na sua composição, como o carvacrol e timol, pode ser considerado um potencial agente antioxidante e antimicrobiano. Nos últimos anos há um crescente interesse na utilização desse óleo com a finalidade de reduzir ou substituir antioxidantes e conservantes sintéticos, os quais são amplamente utilizados na indústria de alimentos. Entretanto, o emprego direto de óleos essenciais em alimentos enfrenta alguns desafios tecnológicos, como sua baixa estabilidade durante a armazenagem e a dificuldade de incorporação devido ao seu caráter hidrofóbico. Portanto, a encapsulação do OEO em sistemas nanoemulsionados é uma alternativa para contornar tais problemas. Esta Tese teve como principal objetivo a produção e a caracterização de nanoemulsões encapsulando OEO para avaliar a atividade antioxidante e ação antibacteriana, para Staphylococcus aureus e Escherichia coli, in vitro e em patê de frango, sendo que este produto cárneo é considerado um alimento favorável para a multiplicação de micro-organismos e também é suscetível a oxidação lipídica e proteica durante o armazenamento. Foram produzidas nanoemulsões contendo 3,25 % (NA-3,25) e 5 % (NA-5) de OEO, as quais foram obtidas pelo método de temperatura de inversão de fases, com diâmetros reduzidos de gota (25,5±0,21 e 42,4±1,7 nm). Ambas as nanoemulsões apresentaram-se estáveis em relação ao seu tamanho médio durante 90 dias de armazenamento, o que viabilizou avaliar a atividade antimicrobiana e antioxidante das nanoemulsões in vitro e no patê de frango. O patê de frango produzido foi submetido a 5 tratamentos, com a finalidade de avaliar a estabilidade físicoquímica durante o armazenamento: T 1-sem antioxidantes e conservantes, T 2- 0,06 % (m/m) OEO não-emulsionado, T3- 6 % (m/m) das nanoemulsões NA-3,25, T4- 1,2 % (m/m) das nanoemulsões NA-5 e T5- BHT e nitrito de sódio. Os parâmetros de cor determinados durante o armazenamento mostram que em todos os tratamentos ocorreu descoloração. Entretanto, essa alteração de cor não foi observada pelos provadores durante a análise sensorial. Também foi possível observar durante o armazenamento do patê de frango que todos os tratamentos sofreram oxidação proteica, e portanto, o OEO livre e nanoemulsionado, bem como o antioxidante sintético BHT, não foram eficientes em inibir a oxidação das proteínas. As análises de oxidação lipídica mostraram que as nanoemulsões apresentaram maior ação antioxidante do que o OEO livre e o antioxidante sintético BHT e a análise sensorial do patê de frango indicou que o OEO nanoemulsionado e livre, nas concentrações empregadas neste estudo, 0,06 % e 0,2 % (m /m), afetaram as propriedades sensoriais de odor e sabor do produto cárneo em estudo. Portanto, a ação antibacteriana e antioxidante das nanoemulsões indicou que o OEO nanoemulsionado pode ser um potencial substituto aos conservantes e antioxidantes sintético utilizados na indústria de produtos cárneos. / Oregano essential oil (OEO) can be considered a potential antioxidant and antimicrobial agent due to the presence of phenolic compounds, such as carvacrol and thymol. In recent years, there has been growing interest in using this oil to reduce or replace artificial antioxidants and synthetic preservatives, which are widely used in the food industry. However, the direct incorporation of essential oils in food faces some technological challenges, such as low storage stability (due to high volatility of some compounds) and the difficulty of incorporation, as they are hydrophobic. Therefore, the encapsulation of OEO in nanodispersions can be an alternative to overcome these drawbacks. The main objective of this Thesis was the production and characterization of nanoemulsions encapsulating OEO to evaluate their antioxidant activity and antibacterial action, for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, in vitro and in chicken pate, being that this meat product is considered a favorable food for the multiplication of microorganisms and is also susceptible to lipid and protein oxidation during storage. The nanoemulsions were produced with 3,25% (NA-3.25) and 5% (NA-5) OEO (m/m), obtained by the phase inversion temperature method and presented reduced droplet sizes (25.5 ± 0.12 and 42.4 ± 1.7 nm). Both nanoemulsions presented kinetic stability during 90 days of storage, which made it possible to evaluate the antimicrobial and antioxidant activity of nanoemulsions in vitro and in chicken pâté. The chicken pâté was submitted to 5 treatments, with the purpose of evaluating the physical-chemical stability of each treatment during storage: T1- without antioxidants and preservatives, T 2- 0.06 % (w / w) free OEO, T3 - 6 % (w / w) NA-3.5, T4- 1.2% (w / w) NA-5 and T5: BHT and sodium nitrite. Color parameters determined during storage show that all treatments were discolored, however, this color change was not observed by the panelists during the sensory analysis. The lipid oxidation reactions showed that the nanoemulsions presented higher antioxidant action than free OEO and synthetic antioxidant, BHT and the sensorial analysis of the chicken pâté indicated that the nanoemulsions and the free OEO, in the concentrations used in this study, 0.06% and 0.2 % (w / w), affected the odor and flavor properties of the meat product. Therefore, the antibacterial and antioxidant action of nanoemulsions indicated that nanoemulsified OEO may be a potential substitute for the preservatives and antioxidants synthetic used in the meat products industry.

O óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) é o óleo vegetal mais rico em β-caroteno encontrado na biodiversidade brasileira, além de possuir tocoferol e ácido graxo. Apesar do alto valor nutritivo, não é amplamente cultivado e seu processamento comercial é realizado em pequena escala. Sua encapsulação e posterior aplicação em produto alimentício representa uma alternativa para o aumento de seu consumo uma vez que nesta forma pode ser incorporado em produtos alimentares de base aquosa. Este estudo objetivou a produção, caracterização e avaliação da estabilidade de nanoemulsões encapsulando óleo de buriti para posterior aplicação em bebida isotônica visando a substituição de corante artificial, especialmente o amarelo crepúsculo, por corante natural. As nanoemulsões foram produzidas por método de baixa energia (temperatura de inversão de fases - PIT) e o melhor resultado foi obtido usando uma proporção de óleo-tensoativo (SOR) de 2 (10% óleo de buriti e Tween 80), água deionizada, α-tocoferol e NaCl. As nanoemulsões foram avaliadas em termos de tamanho médio de gotícula, oxidação lipidica e quantificação de carotenoides totais. Estas apresentaram boa estabilidade físico-química, porém a quantificação de carotenoides totais mostrou diminuição de 73% após 60 dias de armazenamento. Duas formulações de nanoemulsão foram escolhidas (2,5M e 3 M de NaCl, ambas na proporção de 1:1 de carotenoides totais: α-tocoferol) e aplicadas em um sitema modelo de bebida isotônica e pasteurizadas a 80 °C/15s. A caracterização da bebida isotônica se deu em termos de pH (3), osmolalidade (302 mOsmol / kg), acidez titulável total (0,171 g/ 100mL) e sólidos solúveis (5 °Brix), além de análises microbiológicas e avaliação sensorial. Os resultados mostraram que é possível incorporar óleo de buriti nanoemulsionado em bebida isotônica e por meio da realização de análise sensorial, observou-se que a incorporação de nanoemulsão em bebida isotônica foi relativamente satisfatório. / Buriti (Mauritia flexuosa L.) oil is the richest vegetable oil in β-carotene found in Brazilian biodiversity, it is also rich in tocopherol and fatty acid. Despite its high nutritional value, buriti is not widely cultivated and its commercial fruit processing is carried out on a small scale. The encapsulation of buriti oil and subsequent application in food products represents an alternative to increase its consumption, since in this form it can be incorporated in aqueous-based food products. This project aimed the production, characterization and stability evaluation of nanoemulsions encapsulating buriti oil for subsequent incorporation in isotonic beverage, aiming to replace artificial colorant, especially sunset yellow, by natural colorant. The nanoemulsions were produced by low energy method -phase inversion temperature (PIT) method- and the best result was obtained using a surfactant-oil ratio (SOR) of 2.0 (10% buriti oil and 20% polysorbate 80), deionized water, α-tocopherol and NaCl. The nanoemulsions were evaluated in terms of storage stability (60 days), average droplet size, quantification of lipid oxidation and total carotenoids. The system showed good physical-chemical stability, however the quantification of total encapsulated carotenoids showed a decrease of 73% after 60 days of storage. Two formulations of nanoemulsions were chosen (2,5 M and 3 M of NaCl, both in the proportion of total carotenoids: α-tocopherol of 1:1) and incorporated in an isotonic beverage model system, and pasteurized at 80 °C/15s. The beverage was characterized in terms of pH (3), osmolality (302 mosmol/kg), total titratable acidity (0.171 g/100mL) and soluble solids (5 °Brix); microbiology and sensory evaluation of the isotonic drinks were also carried out. The results showed that it is possible to incorporate nanoemultionated buriti oil in isotonic beverage. In the sensory analysis, it was verified that the incorporation of nanoemulsion in isotonic beverage was relatively satisfactory.

O óleo essencial de orégano (OEO), devido à presença de compostos fenólicos na sua composição, como o carvacrol e timol, pode ser considerado um potencial agente antioxidante e antimicrobiano. Nos últimos anos há um crescente interesse na utilização desse óleo com a finalidade de reduzir ou substituir antioxidantes e conservantes sintéticos, os quais são amplamente utilizados na indústria de alimentos. Entretanto, o emprego direto de óleos essenciais em alimentos enfrenta alguns desafios tecnológicos, como sua baixa estabilidade durante a armazenagem e a dificuldade de incorporação devido ao seu caráter hidrofóbico. Portanto, a encapsulação do OEO em sistemas nanoemulsionados é uma alternativa para contornar tais problemas. Esta Tese teve como principal objetivo a produção e a caracterização de nanoemulsões encapsulando OEO para avaliar a atividade antioxidante e ação antibacteriana, para Staphylococcus aureus e Escherichia coli, in vitro e em patê de frango, sendo que este produto cárneo é considerado um alimento favorável para a multiplicação de micro-organismos e também é suscetível a oxidação lipídica e proteica durante o armazenamento. Foram produzidas nanoemulsões contendo 3,25 % (NA-3,25) e 5 % (NA-5) de OEO, as quais foram obtidas pelo método de temperatura de inversão de fases, com diâmetros reduzidos de gota (25,5±0,21 e 42,4±1,7 nm). Ambas as nanoemulsões apresentaram-se estáveis em relação ao seu tamanho médio durante 90 dias de armazenamento, o que viabilizou avaliar a atividade antimicrobiana e antioxidante das nanoemulsões in vitro e no patê de frango. O patê de frango produzido foi submetido a 5 tratamentos, com a finalidade de avaliar a estabilidade físicoquímica durante o armazenamento: T 1-sem antioxidantes e conservantes, T 2- 0,06 % (m/m) OEO não-emulsionado, T3- 6 % (m/m) das nanoemulsões NA-3,25, T4- 1,2 % (m/m) das nanoemulsões NA-5 e T5- BHT e nitrito de sódio. Os parâmetros de cor determinados durante o armazenamento mostram que em todos os tratamentos ocorreu descoloração. Entretanto, essa alteração de cor não foi observada pelos provadores durante a análise sensorial. Também foi possível observar durante o armazenamento do patê de frango que todos os tratamentos sofreram oxidação proteica, e portanto, o OEO livre e nanoemulsionado, bem como o antioxidante sintético BHT, não foram eficientes em inibir a oxidação das proteínas. As análises de oxidação lipídica mostraram que as nanoemulsões apresentaram maior ação antioxidante do que o OEO livre e o antioxidante sintético BHT e a análise sensorial do patê de frango indicou que o OEO nanoemulsionado e livre, nas concentrações empregadas neste estudo, 0,06 % e 0,2 % (m /m), afetaram as propriedades sensoriais de odor e sabor do produto cárneo em estudo. Portanto, a ação antibacteriana e antioxidante das nanoemulsões indicou que o OEO nanoemulsionado pode ser um potencial substituto aos conservantes e antioxidantes sintético utilizados na indústria de produtos cárneos. / Oregano essential oil (OEO) can be considered a potential antioxidant and antimicrobial agent due to the presence of phenolic compounds, such as carvacrol and thymol. In recent years, there has been growing interest in using this oil to reduce or replace artificial antioxidants and synthetic preservatives, which are widely used in the food industry. However, the direct incorporation of essential oils in food faces some technological challenges, such as low storage stability (due to high volatility of some compounds) and the difficulty of incorporation, as they are hydrophobic. Therefore, the encapsulation of OEO in nanodispersions can be an alternative to overcome these drawbacks. The main objective of this Thesis was the production and characterization of nanoemulsions encapsulating OEO to evaluate their antioxidant activity and antibacterial action, for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, in vitro and in chicken pate, being that this meat product is considered a favorable food for the multiplication of microorganisms and is also susceptible to lipid and protein oxidation during storage. The nanoemulsions were produced with 3,25% (NA-3.25) and 5% (NA-5) OEO (m/m), obtained by the phase inversion temperature method and presented reduced droplet sizes (25.5 ± 0.12 and 42.4 ± 1.7 nm). Both nanoemulsions presented kinetic stability during 90 days of storage, which made it possible to evaluate the antimicrobial and antioxidant activity of nanoemulsions in vitro and in chicken pâté. The chicken pâté was submitted to 5 treatments, with the purpose of evaluating the physical-chemical stability of each treatment during storage: T1- without antioxidants and preservatives, T 2- 0.06 % (w / w) free OEO, T3 - 6 % (w / w) NA-3.5, T4- 1.2% (w / w) NA-5 and T5: BHT and sodium nitrite. Color parameters determined during storage show that all treatments were discolored, however, this color change was not observed by the panelists during the sensory analysis. The lipid oxidation reactions showed that the nanoemulsions presented higher antioxidant action than free OEO and synthetic antioxidant, BHT and the sensorial analysis of the chicken pâté indicated that the nanoemulsions and the free OEO, in the concentrations used in this study, 0.06% and 0.2 % (w / w), affected the odor and flavor properties of the meat product. Therefore, the antibacterial and antioxidant action of nanoemulsions indicated that nanoemulsified OEO may be a potential substitute for the preservatives and antioxidants synthetic used in the meat products industry.

O óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) é o óleo vegetal mais rico em β-caroteno encontrado na biodiversidade brasileira, além de possuir tocoferol e ácido graxo. Apesar do alto valor nutritivo, não é amplamente cultivado e seu processamento comercial é realizado em pequena escala. Sua encapsulação e posterior aplicação em produto alimentício representa uma alternativa para o aumento de seu consumo uma vez que nesta forma pode ser incorporado em produtos alimentares de base aquosa. Este estudo objetivou a produção, caracterização e avaliação da estabilidade de nanoemulsões encapsulando óleo de buriti para posterior aplicação em bebida isotônica visando a substituição de corante artificial, especialmente o amarelo crepúsculo, por corante natural. As nanoemulsões foram produzidas por método de baixa energia (temperatura de inversão de fases - PIT) e o melhor resultado foi obtido usando uma proporção de óleo-tensoativo (SOR) de 2 (10% óleo de buriti e Tween 80), água deionizada, α-tocoferol e NaCl. As nanoemulsões foram avaliadas em termos de tamanho médio de gotícula, oxidação lipidica e quantificação de carotenoides totais. Estas apresentaram boa estabilidade físico-química, porém a quantificação de carotenoides totais mostrou diminuição de 73% após 60 dias de armazenamento. Duas formulações de nanoemulsão foram escolhidas (2,5M e 3 M de NaCl, ambas na proporção de 1:1 de carotenoides totais: α-tocoferol) e aplicadas em um sitema modelo de bebida isotônica e pasteurizadas a 80 °C/15s. A caracterização da bebida isotônica se deu em termos de pH (3), osmolalidade (302 mOsmol / kg), acidez titulável total (0,171 g/ 100mL) e sólidos solúveis (5 °Brix), além de análises microbiológicas e avaliação sensorial. Os resultados mostraram que é possível incorporar óleo de buriti nanoemulsionado em bebida isotônica e por meio da realização de análise sensorial, observou-se que a incorporação de nanoemulsão em bebida isotônica foi relativamente satisfatório. / Buriti (Mauritia flexuosa L.) oil is the richest vegetable oil in β-carotene found in Brazilian biodiversity, it is also rich in tocopherol and fatty acid. Despite its high nutritional value, buriti is not widely cultivated and its commercial fruit processing is carried out on a small scale. The encapsulation of buriti oil and subsequent application in food products represents an alternative to increase its consumption, since in this form it can be incorporated in aqueous-based food products. This project aimed the production, characterization and stability evaluation of nanoemulsions encapsulating buriti oil for subsequent incorporation in isotonic beverage, aiming to replace artificial colorant, especially sunset yellow, by natural colorant. The nanoemulsions were produced by low energy method -phase inversion temperature (PIT) method- and the best result was obtained using a surfactant-oil ratio (SOR) of 2.0 (10% buriti oil and 20% polysorbate 80), deionized water, α-tocopherol and NaCl. The nanoemulsions were evaluated in terms of storage stability (60 days), average droplet size, quantification of lipid oxidation and total carotenoids. The system showed good physical-chemical stability, however the quantification of total encapsulated carotenoids showed a decrease of 73% after 60 days of storage. Two formulations of nanoemulsions were chosen (2,5 M and 3 M of NaCl, both in the proportion of total carotenoids: α-tocopherol of 1:1) and incorporated in an isotonic beverage model system, and pasteurized at 80 °C/15s. The beverage was characterized in terms of pH (3), osmolality (302 mosmol/kg), total titratable acidity (0.171 g/100mL) and soluble solids (5 °Brix); microbiology and sensory evaluation of the isotonic drinks were also carried out. The results showed that it is possible to incorporate nanoemultionated buriti oil in isotonic beverage. In the sensory analysis, it was verified that the incorporation of nanoemulsion in isotonic beverage was relatively satisfactory.