O beta-caroteno é uma substância lipofílica com características nutricionais importantes, mas devido a sua susceptibilidade à degradação, sua ingestão diária pode ficar comprometida. O sistema de encapsulação em micropartículas lipídicas sólidas pode ser uma alternativa para solucionar essa questão, por possuir a propriedade de liberação controlada do bioativo, que aumenta a biodisponibilidade no organismo humano, entre outras qualidades. Existem questões a serem elucidadas acerca da estrutura, modo de preparo e a aplicabilidade de sistemas de micropartículas lipídicas sólidas, e para isso foram testadas formulações utilizando como lipídio sólido a estearina de palma. O tensoativo utilizado neste trabalho foi o isolado proteico de soja, que foi disperso em água deionizada e submetido a tratamento térmico em diferentes condições de pH. Estas dispersões foram caracterizadas quanto ao potencial zeta, tensão interfacial em contato com a estearina de palma, hidrofobicidade superficial, perfil de aminoácidos, caracterização de frações proteicas por meio de eletroforese (SDS-PAGE), calorimetria diferencial de varredura e difratometria em raios-X. A caracterização físico-química dos sistemas de micropartículas foi realizada através de ensaios de distribuição de tamanho de partícula, potencial zeta e concentração de beta-caroteno. Estes ensaios objetivaram avaliar a viabilidade da aplicação na indústria de alimentos, mais especificamente, de sua incorporação em iogurte. Os iogurtes aplicados de micropartículas lipídicas sólidas encapsulando beta-caroteno foram analisados em termos de colorimetria instrumental, análises de pH, acidez, teor de gordura, proteína, densidade, reologia e avaliação de aceitação sensorial. Os resultados obtidos mostraram a possibilidade de estabilização de sistemas com as dispersões de isolado proteico. As dispersões que obtiveram melhor desempenho foram as submetidas a tratamento térmico em pH 12. Os indicaram alta viabilidade de aplicação, especialmente para os sistemas contendo alfa-tocoferol. / Beta-carotene is a hydrophobic bioactive compound with important nutritional value but its high tendency to degradation can reduce its health benefits related to dietary intake. Encapsulation lipid carriers such as solid lipid microparticles (SLM) are feasible alternatives to solve this issue, for example, by increasing its bioavailability. There are many questions about structure, formulation and procedures to be answered and also about its feasibility of application on food products. Aiming at answering some of those questions, this present study tested palm stearin as a solid lipid for the formulations. Soy protein isolate dispersed in deionized water at pH ranging from 3 to 12 were prepared and tested by zeta potential, surface tension in contact with palm stearin, surface hydrophobicity, aminoacids profile, electrophoresis (SDS-PAGE), differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy. Physicochemical characterization of the SLM systems loaded with beta-carotene was done by particle size, zeta potential and beta-carotene concentration. Aforesaid studies aimed at improving our understanding about the physicochemical stability of those systems and also at evaluating the viability of their incorporation in stirred yoghurt. Different formulations of yoghurt were manufactured and tested by colorimetric analysis, pH, titratable acidity in lactic acid, lipids and protein concentrations, density, rheology and sensory acceptance trials. The results were significantly positive. For the soy protein isolate analysis, the dispersions produced by thermal treatment under alkaline ph (namely, pH 12) had the best performance. Concerning the SLM systems incorporated in yoghurt, further interesting results were found. Yoghurts produced with SLM added to alpha-tocopherol (alfa-tocopherol:beta-carotene concentrations of 1:2 and 1:1) were significantly better from those without alpha-tocopherol regarding colour stability for the observation period of 25 days. Future extensions may focus on enhancing beta-carotene loads to SLM systems as well as on testing the incorporation of SLM systems (or their adaptations) in other food products, particularly those requiring additional colour intensity.

As doenças periodontais constituem um grupo de condições inflamatórias e infecciosas que afetam as estruturas de suporte dental, resultando na formação de bolsas entre a gengiva e o dente que causam retração gengival e a formação de um ambiente ideal para o crescimento de microorganismos, podendo progredir e causar a perda do dente. O tratamento fundamenta-se na remoção dos microorganismos responsáveis pela infecção e a utilização de antimicrobianos e/ou antiinflamatórios. Existem vários estudos comprovando a atividade da própolis no tratamento de doenças periodontais, na forma de solução extrativa. Além disso, nos dias de hoje, busca-se o controle das bactérias subgengivais através da liberação dos fármacos no interior da bolsa periodontal a partir de sistemas biodegradáveis ou não, permanecendo por tempo pré-determinado, exercendo ação terapêutica. Nesse sentido, no presente trabalho, dois sistemas para liberação de própolis no interior da bolsa periodontal foram desenvolvidos e caracterizados. Os sistemas contendo micropartículas de própolis foram baseados em semisólido bioadesivo termo-sensível, formado por poloxamer 407 e Carbopol 934P®, e em precursor de fase líquida cristalina, formado por álcool cetílico etoxilado 20-OE e propoxilado 5-OP e miristato de isopropila, sendo que ambos demonstraram propriedades adequadas à liberação de própolis intrabolsa periodontal. A determinação do perfil de liberação in vitro desses sistemas demonstrou que a própolis pode ser liberada de forma controlada por um período de, no mínimo, sete dias no interior da bolsa periodontal. / Periodontal diseases are a group of inflammatory and infectious conditions that affects the supporting structures of the teeth. It results in the formation of pockets between the soft tissue of the gingiva and the tooth, producing gingival retraction and an ideal environment to the microorganisms growth and can eventually cause the tooth loss. The treatment of periodontal diseases is based on the removing of microorganisms and the utilization of antimicrobial and anti-inflammatory agents. There are many studies showing the propolis activity on the periodontal diseases treatment, using propolis extractive solution. Moreover, nowadays, the treatments aim the control of subgingival bacteria through the drug delivery into the periodontal pocket from biodegradable or not-biodegradable systems, staying of a predetermined time, exerting therapeutic action. Thus, in this exclusive study, two into the periodontal pocket propolis delivery systems were developed and characterised. Systems containing propolis microparticles were based in thermo-sensitive bioadhesive semi-solid, composed by poloxamer 407 with Carbopol 934P®, and based in precursor system of liquid crystalline phase, composed by 20-OE ethoxilated and 5-OP propoxylated cetyl alcohol with isopropyl myristate. Both of the systems had showed suitable properties to delivery propolis into the periodontal pocket. The determination of in vitro delivery behaviour of these systems showed that the propolis can be delivered of a controlled way for a time of, at least, seven days within the periodontal pocket.

Licopeno, um pigmento natural considerado o mais potente antioxidante dentre os carotenoides, é oque tem maior incidência no soro humano. Seu consumo regular está relacionado principalmente com a prevenção do câncer de próstata. Porém, estudos também demonstram sua relação com a prevenção de câncer de pâncreas e bexiga, doenças cardiovasculares como a aterosclerose e doenças neurodegenerativas. Todavia, por ser altamente insaturado o licopeno é susceptível à degradação, sendo degradado na presença de luz, oxigênio e se exposto a altas temperaturas. A microencapsulação entra como uma alternativa para tentar garantir maior estabilidade a este carotenoide. A técnica de spray-chilling, por dispensar o emprego de altas temperaturas e solventes durante o processo de atomização, representa uma alternativa promissora na encapsulação do licopeno. Os objetivos deste trabalho foram encapsular uma solução oleosa de licopeno (10%) através da técnica de spray-chilling,utilizando gordura vegetal low trans como carreador, caracterizar as micropartículas obtidas e avaliar a biodisponibilidade do licopeno livre e encapsulado em ratos wistars. Foram formulados seis tratamentos, que diferiam pela concentração de solução comercial de licopeno, sendo T1 com 20%, T2 com 23,1%, T3 com 28,6%, T4 com 33,3%, T5 com 17,9% mais 10% de goma arábica e T6 com 19,2% mais 5% de carboximetilcelulose (CMC). As micropartículas obtidas destes tratamentos foram avaliadas quanto a tamanho e distribuição, morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FT-IR), difração de raios-X (DRX). A estabilidade do licopeno encapsulado foi avaliada em diferentes condições de armazenamento (sob vácuo, umidade relativa de 33%, temperatura de refrigeração e ambiente) e também foi determinada por meio de quantificações periódicas de licopeno, bem como através da análise análise da cor instrumental. A biodisponibilidade foi avaliada utilizando-se 68 animais divididos em grupos, para os quais se administrou por gavagem o licopeno livre e o encapsulado. O tamanho das micropartículas obtidas ficou em torno de 60-110 µm e a distribuição foi polidispersa, independente da concentração de licopeno. A microscopia revelou micropartículas esféricas, com superfície rugosa, com alguns poros e tamanhos variados. No FT-IR verificou-se que não houve formação de ligações distintas na solução oleosa de licopeno e nas amostras atomizadas. Nos difratogramas observou-se a presença da forma polimórfica β para o agente carreador e para as micropartículas. Na estabilidade a adição da goma arábica e o armazenamento sob temperatura de refrigeração e vácuo, foram as melhores condições para retardar a degradação do licopeno. Os resultados dos ensaios de biodisponibilidade foram inconclusivos. Desta forma, conclui-se que é possível encapsular licopeno através da técnica de spray-chilling, porém, para trabalhos futuros, seriam necessários aprimoramentos na técnica de encapsulação e/ou na formulação para conferir maior proteção ao carotenoide, bem como adequações na metodologia para determinação de sua biodisponibilidade, para obtenção de resultados conclusivos. / Lycopene, a natural pigment considered the most potent antioxidant among the carotenoids, it has the higher incidence in the human serum. Its regular consumption is mainly related with the prevention of prostate cancer. However, studies also show its relation to the prevention of pancreatic cancer and bladder cancer, cardiovascular diseases such as atherosclerosis and neurodegenerative diseases. However, by being highly unsaturated the lycopene is susceptible to degradation, being degraded in the presence of light, oxygen and if exposed to high temperatures. The microencapsulation comes like an alternative to ensuring higher stability for this carotenoid. The technique of spray-chilling represents a promising alternative to encapsulation of lycopene. The aims of this study were to encapsulate an oily solution of lycopene (10%) through of the technique of spray-chilling, using a low-trans fat as carrier, to characterize the obtained microparticles and to evaluate the bioavailability of lycopene free and encapsulated in Wistar rats. Six treatments were formulated, that differed by the content of oily solution of lycopene:T1 with 20%, T2 with 23.1%, T3 with 28.6%, T3 with 28.6%, T4 with 33.3%, T5 with 17.9% plus 10% of Arabic gum and T6 with 19.2% plus 5% of carboxymethylcellulose (CMC). The microparticles obtained from these treatments were evaluated for size and distribution, morphology by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy with Fourier transform (FT-IR) and X-ray difraction (XRD). The stability of the lycopene encapsulated was evaluated by its periodic quantification at different storage conditions (vacuum, relative humidity of 33%, refrigeration temperature and environment temperature). Instrumental color, \"L\" and \"a\" parameters, also was measured. The bioavailability was evaluated using 68 animals, for which the free and lycopene encapsulated were administered by gavage. The size of microparticles obtained was around 60-110 µm and the distribution was polydisperse, independent of the concentration of lycopene. The microscopy revealed spherical microparticles, with rough surface, with some pores and varying sizes. In the FT-IR it was found that there was no formation of distinct bonds in oily solution of lycopeno and the atomized samples. In the diffraction patterns observed the presence of polymorphic form \"β\" for the carrier agent and microparticles. On the stability the addition of Arabic gum and the storage at refrigerator temperature under vacuum, were the best conditions to delay the degradation of lycopene. The results of bioavailability assays were inconclusive. As conclusion, it is possible to encapsulate lycopene using the technique of spray-chilling but to future works, would be required improvements in the technique of encapsulation and/or formulations to give more protection to the carotenoid, as well as adjustments in the methodology for determination of their bioavailability, in order to obtaining conclusive results.

Foram produzidas micropartículas simbióticas com carreador de natureza lipídica, obtidas por spray chilling. Como materiais ativos foram utilizadas duas cepas de micro-organismos probióticos (L. acidophilus-LA e L. rhamnosus-LR), dois prebióticos (inulina e polidextrose) e gordura de palma e palmiste interesterificada. Estudou-se a resistência destes probióticos ao processo aplicado, o comportamento das micropartículas sólido lipídicas (MSLs) frente ao fluido gástrico e intestinal simulados e suas viabilidades durante 120 dias de armazenamento à -18, 7 e 22°C sob vácuo ou umidade relativa controlada. A caracterização morfológica, granulometria, análise térmica (DSC), atividade de água, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e difração de raios-X (XRPD) foram estudados. Spray chilling configurou-se como processo adequado aos probióticos, devido à baixa perda de células viáveis durante a obtenção das micropartículas, sendo que não foi observado interferência da ausência, presença e do tipo de prebiótico. Foram obtidas MSLs esféricas com superfície relativamente uniforme, e com tamanho médio entre 62,4±2,8 a 69,6±5,1 µm, sendo que não houve diferença significativa entre as formulações. As análises de difração de raios-X indicaram que não ocorreram alterações polimórficas durante o armazenamento refrigerado das MSLs. Quanto à análise térmica pode-se dizer que a presença de probióticos e prebióticos praticamente não interferiu na alteração da temperatura de fusão para todas as formulações estudadas, que variou de 45,37°C a 47,58°C, inferindo-se a ausência de interações significativas entre os ingredientes microencapsulados e o carreador, ausência que foi reafirmada pelos espectros de infravermelho. A microencapsulação favoreceu a sobrevivência frente aos fluidos gástrico e intestinal simulados, e possibilitou a manutenção de células viáveis acima de 106 UFC por grama até 120 dias de armazenamento em umidade relativa controlada para a formulação com L. acidophilus e polidextrose, a qual foi influenciada pela atividade de água da partícula, que por sua vez foi afetada pela incorporação de prebióticos. Tendo em vista o potencial da MSLs desenvolvidas, estas foram incorporadas ao sorvete. Nesta matriz as micropartículas não apresentaram um bom desempenho, seja na sobrevivência de L. acidophilus durante o armazenamento do produto, como na proteção diante da exposição às condições gastrointestinais simuladas. Além disso, sorvetes com adição das MSLs foram avaliados com notas significativamente menores (p≤0,05) nos atributos textura, sabor e aceitação global em relação a amostras controle e a com adição de probióticos livres na análise sensorial do produto desenvolvido. As micropartículas lipídicas produzidas mostraram-se aptas como ingrediente alimentício, porém no sorvete não atenderam as premissas de proteção e extensão de contagens apropriadas do probiótico. As MSLs também foram incorporadas em polpas de fruta, abacate e melão, neste tipo de matriz as MSLs conferiram proteção ao micro-organismo pois aumentaram sua viabilidade em relação aos micro-organismos livres. / Symbiotic microparticles were produced with a lipid carrier, obtained by spray chilling technology. In this study were used two strains of probiotic (L. acidophilus-LA and L. rhamnosus-LR) and two prebiotics (inulin and polydextrose) as active or core materials. The resistance of these probiotics to the spray chilling process was evaluated, as well as the viability of the solid lipid microparticles (SLMs) during the exposition to the simulated gastric and intestinal fluids and stability during 120 days of storage at -18, 7 and 22°C, in vacuum or controlled relative humidity. Morphology characterization, particle size, water activity, thermal analysis (DSC), infrared spectroscopy and X-ray diffraction (XRPD) were studied. Spray chilling process was configured as a suitable technology to probiotics due to low loss of viable cells in processing of the particle, and no interference was observed from the presence/absence and type of prebiotic component. MSLs were obtained with relatively uniform spherical surface, and average size between 62.4 ± 2.8 µm to 69.6 ± 5.1 µm, there was no significant difference between formulations. Analyses of X-ray diffraction indicated that there were no polymorphic changes during refrigerated storage of SLMs. As for the thermal analysis it can be said that the presence of probiotics and prebiotics had practically no effect on the melting temperature for all formulations, which was 45.37° C up to 47.58° C, inferring with this the absence of significant interactions between the lipid carrier and microencapsulated ingredients, absence that was reaffirmed by the infrared spectra. Microencapsulation favored the survival against gastric and simulated intestinal fluids, and was possible to maintain viable cells up to 106 CFU per gram up to 120 days of storage for formulation with L. acidophilus and polydextrose in low temperatures and relative humidity (11%), which the stability was influenced by the water activity of the particle, which in turn is affected by the incorporation of prebiotics to the formulation of the SLMs. Given the potential of SLMs developed, they were incorporated into the ice cream. In this matrix microparticles not performed well, either on the survival of L. acidophilus during product storage, such as in protection against exposure to simulated gastrointestinal conditions. Furthermore, the addition of SLMs on strawberry ice cream was evaluated with grades significantly lower (p ≤ 0.05) in the attributes texture, flavor and overall acceptability compared to the control samples and with added of free probiotic sensory analysis of the product developed. The lipid microparticles produced were shown to be suitable as a food ingredient, but the ice cream did not meet the assumptions of protection and extension of appropriate probiotic counts. The MSLs were also incorporated in the fruit pulp, avocado and melon, in this application the SLMs provided protection to the micro-organism increasing the probiotic viability in relation to the free microorganisms.

A indústria de alimentos está constantemente desenvolvendo produtos que fornecem, além de nutrientes, benefícios adicionais à saúde, tais como os enriquecidos com vitaminas. A vitamina D3 (colecalciferol) é sintetizada na pele durante a exposição da luz solar, controla a homeostase de cálcio e fósforo, metabolismo ósseo, pressão arterial e reabsorção renal de cálcio. O processo de microencapsulação vem sendo bastante aplicado em alimentos e um dos objetivos principais é o controle da liberação do agente ativo no momento e local desejado. A tecnologia de spray chilling é interessante para a microencapsulação de vitaminas lipossolúveis. O objetivo deste trabalho foi microencapsular vitamina D3, utilizando o método de spray chilling para a produção das micropartículas lipídicas sólidas (MLS). Para produção das MLS utilizou-se gordura vegetal com ponto de fusão em torno de 48 °C como carreador. Três tratamentos foram estabelecidos: sem aditivos (T1), com adição de 1% de cera de abelha (T2) e com 1% de lecitina de soja (T3). As micropartículas foram caracterizadas quanto à morfologia por microscopia eletrônica de varredura, tamanho médio por difração a laser, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e foi analisada a estabilidade da vitamina D3 durante o armazenamento a 10 e 25 °C, por meio de quantificações periódicas em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). As micropartículas obtidas foram esféricas, semelhantes morfologicamente e com distribuição monocaudal de partículas. O tamanho médio das partículas variou em função dos seus ingredientes, sendo que as micropartículas produzidas apenas com vitamina e gordura foram menores em relação às demais (83,0% < 100 &micro;m). A espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) demonstrou que não ocorreu interação entre os ingredientes. A estabilidade da vitamina D3 encapsulada foi satisfatória ao longo de 65 dias com valores superiores a 87% para os três tratamentos e a temperatura apresentou influência na estabilidade. As MLS produzidas com cera apresentaram melhores resultados de estabilidade de vitamina D3 com valores de 90,18 ± 2,23 % após 65 dias de estocagem. Esses resultados são promissores e demostram a viabilidade da técnica de spray chilling na produção de MLS carregadas de vitamina D3, possibilitando uma futura aplicação em alimentos. / The food industry is constantly developing products that provide, in addition to nutrients, additional health benefits such as enriched food with vitamins. Vitamin D3 (cholecalciferol), which is synthesized in the skin during exposure of sunlight, controls the homeostasis of calcium and phosphorus, bone metabolism, blood pressure and renal reabsorption of calcium. The microencapsulation process has been widely applied in food and is a key objective to control the release of active agents at specific time and desired location. The spray chilling technology is interesting for microencapsulation of fat-soluble vitamins. The objective of this work was microencapsulating vitamin D3 using the spray chilling method for the production of solid lipid microparticles (SLM). For the production of the SLM it was used vegetable fat with melting point around at 48 °C as a carrier. Three treatments were established: no additives (T1), 1% of beeswax (T2), and 1% soybean lecithin (T3). The morphology of microparticles was characterized by scanning electron microscopy, laser diffraction (average size) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Additionally, vitamin D3 stability was examined during storage at 10 and 25 °C, through periodic measurements by High-performance liquid chromatography (HLPC). The microparticles obtained were spherical with similar morphology and unimodal size distribution. The average particle size varied according to composition wherein microparticles produced with vitamin and fat were lower than other (83.0% of particles smaller than 100 &micro;m). Spectroscopy in the infrared (FTIR) showed that there was no interaction between the components. The stability of vitamin D3 encapsulated was satisfactory over 65 days with values greater than 87% for the three treatments and temperature have any influence on the stability. The SLM produced with wax showed better stability for vitamin D3 with values of 90.18 ± 2.23% after 65 days of storage. These results are promising and demonstrate the feasibility of spray chilling technique in the production of SLM loaded with vitamin D3, allowing future application in foods.

A jabuticaba é uma fruta originalmente brasileira e que começa a ser explorada comercialmente para produção de polpa congelada, geleia, licor, dentre outros produtos. O processamento da jabuticaba gera uma grande quantidade de resíduos, oriundos da casca e da semente, que normalmente são descartados em aterros, contribuindo para poluição ambiental. Todavia, esses resíduos são ótimas fontes de ingredientes funcionais, tais como antocianinas (pigmentos roxos) e elagitaninos, ambos potentes antioxidantes. Assim, o objetivo deste estudo foi extrair o pigmento do resíduo do despolpamento da jabuticaba e caracteriza-lo; estudar o processo de secagem por atomização do pigmento;caracterizar os pós obtidos, bem como sua propriedade antioxidante e estabilidade durante o armazenamento. Para tanto, a jabuticaba foidespolpada, e do resíduo (cascas e sementes) foi obtido um extrato aquoso, o qual foi caracterizado quanto ao teor de sólidos solúveis, pH, umidade, cinzas, proteínas, lipídeos, fibras, açúcares e acidez, e, em seguida, foi desidratado em spray-dryer com os agentes carreadores maltodextrina DE10 e goma arábica. Os pós obtidos foram caracterizados quanto à umidade, higroscopicidade, cor instrumental, morfologia e tamanho das partículas, teor de antocianinas, estabilidade e propriedade antioxidante pelos métodos ORAC e DPPH, estabilidade durante estocagem e isotermas de sorção. O extrato aquoso obtido apresentou 10% de sólidos solúveis totais, pH 3,54, acidez de 0,71 g ácido cítrico/100g amostra e teor de antocianinas de 79,3 mg de antocianinas/100g de amostra. Os pós obtidos com maltodextrina em condições otimizadas apresentaram retenção média de antocianinas de 77%, umidade média de 4,0%, higroscopicidade média de 34,9 g de água absorvida/100 g de pó, rendimento médio do processo de 32,1% e em média 11,5 mg/g pó de antocianinas totais. Os valores médios para a atividade antioxidante variaram de 826,9 a 266,0 &micro;moles equivalentes de Trolox/g pelos métodos ORAC e DPPH, respectivamente. Já para os pós obtidos com goma arábica em condições otimizadas a retenção média de antocianinas foi de 86%, umidade média de 3,9%, higroscopicidade média de 56,1 g água absorvida/100g pó, rendimento médio do processo de 35,7% e em média 14,8 mg/g pó de antocianinas totais. Os valores médios para a atividade antioxidante variaram de 227,2 a 1152,7 &micro;moles equivalentes de Trolox/g de pó pelos métodos DPPH e ORAC, respectivamente. Os pós obtidos apresentaram valores altos para antocianinas, fenólicos totais e atividade antioxidante, mostrando o grande potencial do resíduo do despolpamento da jabuticaba para produção de um pigmento funcional. A presença do carreador foi efetiva para manter a estabilidade do pigmento durante a estocagem e quanto maior a sua concentração, maior a estabilidade do pigmento. / The jabuticaba is originally a Brazilian fruit and begins to be exploited commercially for the production of frozen pulp, jelly, liquor, among oth er products. The processing of jabuticaba generates a lot of waste, from the peel and seeds, which are usually discarded in landfills, contributing to environmental pollution. However, these residues are good sources of functional ingredients, such as anthocyanins (purple pigments) and elagitannins, both potent antioxidants. The objective of this study was to extract the pigment from the pulping of jabuticaba\'s waste and characterized it, to study the process of spray drying the pigment; characterize the po wders, as well as its antioxidant properties and storage stability. To this aim, jabuticaba was pulped, and the residue (peel and seeds) was obtained from an aqueous extract, which was characterized as the soluble solids, pH, moisture, ash, protein, lipid, fiber, sugars and acidity, and then was dried in a spray-dryer with agents carriers of 10 maltodextrin and gum arabic. The powders were characterized for moisture, hygroscopicity, instrumental color, morphology and particle size, anthocyanins, stability and antioxidant properties by ORAC and DPPH methods and stability during storage. The aqueous extract obtained showed 10% of total soluble solids, pH 3.54, acidity 0.71 g citric acid/100g sample and anthocyanin content of 79.3 mg anthocyanin/100g sample. The powders obtained under optimized conditions with maltodextrin showed retention of 77% anthocyanins, 4.0% of humidity, hygroscopicity of 34.9 g water absorbed/100g powder, yield of the process 32.1% and on average 11.5 mg/g of anthocyanins. The mean values for the antioxidant activity ranged from 826.9 &micro;M Trolox equivalents/g jabuticaba\'s powder to 266.0 &micro;M Trolox equivalents/g jabuticaba\'s powder for ORAC and DPPH methods, respectively. The gum arabic powders obtained under optimized conditions showed average retention of 86% anthocyanins, 3.9% average humidity, hygroscopicity average of 56.1 g water absorbed/100g powder, average yield of 35.7% of the process and an average of 14.8 mg/g powder anthocyanins. The mean values for the antioxidant activity ranged from 1152.7 &micro;M Trolox equivalents/g jabuticaba\'s powder to 227.2 &micro;M Trolox equivalents/g jabuticaba\'s powder for ORAC and DPPH methods, respectively. The powders obtained showed high concentration of anthocyanins, phenolic compounds and antioxidant activity, showing the great potential of the residue of jabuticaba\'s waste for production of a functional pigment. The presence of the carrier was effective for maintaining stability of the pigment during storage and the higher the concentration, the greater the stability of the pigment

Atualmente, a demanda por alimentos com apelo funcional tem se tornado cada vez mais recorrente dentre os consumidores devido a uma crescente busca por hábitos de vida mais saudáveis. Sendo assim, o desenvolvimento de técnicas que possibilitem uma adição mais efetiva de ingredientes funcionais em matrizes alimentícias se torna uma necessidade. Essas técnicas devem possibilitar principalmente (i) a incorporação de mecanismos de liberação sustentada na formulação; (ii) o aumento da bioacessibilidade e biodisponibilidade aos ingredientes, a partir do controle da microestrutura do alimento. Esse projeto visa contemplar essas duas premissas, ao propor a encapsulação de dois bioativos hidrofóbicos, a curcumina e a vitamina D3, conhecidos pelas suas propriedades antioxidantes e nutracêuticas, em carreadores de origem lipídica, os lipossomas, estabilizando-os com diferentes hidrocoloides - goma xantana, goma guar e inulina. Os lipossomas foram produzidos por hidratação de prolipossomas e suas propriedades físico-químicas foram caracterizadas ao longo de 42 dias de armazenagem, a partir de análises de diâmetro médio hidrodinâmico, potencial zeta, colorimetria instrumental e quantificação de bioativos encapsulados. Análises que permitiram a caracterização da microestrutura das dispersões produzidas também foram realizadas, sendo elas: calorimetria diferencial de varredura (DSC), espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) e ensaios reológicos. As análises de SAXS mostraram que lipossomas produzidos na presença de curcumina são mais estáveis que àqueles produzidos na ausência da mesma e que não houve mudança na estrutura da bicamada lipídica das vesículas após a adição de vitamina D3, mesmo quando uma alta concentração foi incorporada ao sistema (80.000 UI). Por fim, verificou-se que a coencapsulação foi possível em lipossomas multilamelares estabilizados apenas com gomas guar e xantana, resultado que pode ser comprovado pelo alto teor de retenção dos bioativos ao longo do tempo de armazenagem. / Currently, the demand for food with functional appeal has become increasingly recurrent among the consumers due to a growing search for healthier living habits. Therefore, the development of techniques that allow a more effective addition of functional ingredients in food matrices becomes a necessity. These techniques should mainly enable to (i) incorporate a sustained release mechanisms into the formulation; (ii) increase the bioaccessibility and bioavailability to these ingredients, from the control of the food microstructure. This project aims to contemplate these two premises by proposing the encapsulation of two hydrophobic bioactives, curcumin and vitamin D3, known for their antioxidant and nutraceutical properties, in liposomes - lipid carriers - stabilizing them with different hydrocolloids - xanthan gum, guar gum and inulin. Liposomes were produced by proliposomes hydration and their physicochemical properties were characterized during 42 days of storage, including analyzes of hydrodynamic average diameter, zeta potential, instrumental colorimetry and quantification of encapsulated bioactives. Analyzes that allowed the microstructure characterization of the produced dispersions were also performed, including: differential scanning calorimetry (DSC), small-angle X-ray scattering and rheological tests. The SAXS analysis showed that liposomes produced in the presence of curcumin were more stable when compared to the empty ones and that there was no change in the lipid bilayer of the vesicles after the addition of vitamin D3, even when a high concentration was incorporated into the system (80,000 IU). Finally, it was concluded that the coencapsulation was possible in multilamellar liposomes stabilized with guar and xanthan gums, a result that can be evidenced by the high content of bioactives retained throughout the storage time.

As proantocianidinas da canela são compostos fenólicos responsáveis por diversos efeitos benéficos à saúde atribuídos a essa planta. No entanto, para usufruir desses efeitos, seria necessário consumir grande quantidade da especiaria, que apresenta algumas características sensoriais indesejáveis, como sabor forte e também causam sensação de adstringência. Pensando em resolver esses problemas, o presente trabalho teve como objetivo a obtenção do extrato de canela rico em proantocianidinas, sua encapsulação pela técnica de coacervação complexa e aplicação em sorvete. Inicialmente foram otimizadas as condições de processo para a obtenção do extrato com o maior teor de proantocianidinas. Utilizando-se canela em casca triturada, etanol 50% e variando-se condições de temperatura, razão sólido:solvente e tempo, as condições foram otimizadas em: temperatura (60 °C), razão sólido:solvente (1:7,5) e tempo de extração (30 min). Os principais compostos presentes nesse extrato foram isolados em sistema de CLAE e identificados como sendo uma mistura de proantocianidinas com graus de polimerização de 2-4, ácido cinâmico e cinamaldeído. A capacidade antioxidante dessas frações também foi determinada mostrando que as proantocianidinas são as que mais contribuem para esse potencial. O extrato foi seco por atomização e liofilização sendo avaliadas as seguintes propriedades: capacidade antioxidante, atividade inibidora da &alpha;-amilase e &alpha;-glicosidase e atividade antimicrobiana. Os extratos secos, principalmente o atomizado, apresentaram alta capacidade antioxidante e alto potencial de inibir as enzimas digestivas, porém perderam a capacidade antimicrobiana em relação ao extrato líquido. O extrato atomizado foi encapsulado pela técnica de coacervação complexa utilizando gelatina como polímero anfótero e diferentes polissacarídeos (goma arábica, pectina, goma de cajueiro, carboximetilcelulose e &kappa;-carragena) como polímeros aniônicos. As micropartículas foram caracterizadas em relação a: teor de umidade, atividade de água, higroscopicidade, solubilidade, morfologia, tamanho e distribuição. Houve diferença entre as amostras em todos esses parâmetros avaliados. Foram estudados os espectros de infravermelho dos ingredientes e das partículas obtidas por coacervação, onde foi observada claramente a interação entre a proteína e o polissacarídeo na formação das partículas. As micropartículas foram submetidas a condições de stress em meios aquosos e se mostraram resistentes em diversos valores de pH, temperatura, concentração de sal e sacarose. Durante a estocagem as partículas perderam parte dos fenólicos e proantocianidinas totais e a amostra produzida com gelatina/&kappa;-carragena, foi a que mais preservou esses compostos. Essa amostra também mostrou potencial para ser utilizada como sistema para liberação controlada de compostos fenólicos no intestino. A análise sensorial das amostras de extrato livre e encapsulado comprovou que o processo de encapsulação foi eficiente em mascarar o sabor forte e a sensação de adstringência do extrato de canela. As amostras do extrato de canela encapsulado, aplicadas em sorvete, obtiveram maior aceitação global, foram melhor avaliadas quanto ao sabor e também apresentaram maior intenção de compra pelos provadores em comparação à amostra de sorvete contendo o extrato livre. / Proanthocyanidins from cinnamon are phenolic compounds responsible for many beneficial health effects attributed to this plant. However, to take advantage of these effects, it would be necessary to consume large amount of the spice, which presents some undesirable sensory characteristics such as strong flavor and also cause sensation of astringency. Thinking of solving these problems, this study aimed to obtain a cinnamon extract rich in proanthocyanidins, its encapsulation by complex coacervation technique and application in ice cream. Initially, the conditions were optimized to obtain the extract with higher proanthocyanidins content. Using crushed cinnamon bark, 50% ethanol and varying temperature, solid to solvent ratio and time, the conditions were optimized in: temperature (60 °C) solid:solvente ratio (1:7.5), and time extraction (30 min). The main compound present in this extract were isolated on an HPLC system and identified as a mixture of proanthocyanidins with degrees of polymerisation of 2-4, cinnamaldehyde and cinnamic acid. The antioxidant capacity of these fractions was also determined showing that the proanthocyanidins are the main responsible for this potential. The extract was spray-dried and freeze-dried being evaluated the following properties: antioxidant capacity, inhibition of &alpha;-amylase and &alpha;-glucosidase and antimicrobial activity. Dried extracts, particularly the atomized one, showed high antioxidant capacity and high potential to inhibit digestive enzymes, but lost antimicrobial capacity in relation to the liquid extract. The atomized extract was encapsulated by the complex coacervation technique using gelatin as a amphoteric polymer and different polysaccharides (gum arabic, pectin, cashew gum, carboxymethylcellulose and &kappa;-carrageenan) as the anionic polymers. The microparticles were characterized in relation to: moisture content, water activity, hygroscopicity, solubility, morphology, size and distribution. There were differences between the samples in all of these parameters evaluated. Were studied the infrared spectra of ingredients and particles obtained by coacervation, where it was clearly observed interaction between the protein and the polysaccharide in particle formation. The microparticles were submitted to stress conditions in aqueous media and were resistant to various pH values, temperature, salt concentration and sucrose. During storage, the particles have lost part of phenolics and total proanthocyanidins, and in the sample produced with gelatin/&kappa;-carrageenan, these compounds were more preserved. This sample also showed potential to be used as a system for controlled release of phenolic compounds in the intestine. Sensory analysis of free and encapsulated extract samples proved that the encapsulation process was effective at masking the strong taste and the sensation of astringency of the cinnamon extract. Samples of the encapsulated cinnamon extract, added in ice cream, obtained a greater global acceptance, were further evaluated for flavor and also had a higher purchase intent by the consumers compared to the ice cream containing free extract.

O maior interesse dos consumidores por alimentos que tragam benefícios à saúde faz necessário o constante desenvolvimento de métodos de tecnologias que tornem possível a sua produção em grande escala. Dentre tais tecnologias, destaca-se a microencapsulação de componentes bioativos. Lipossomas têm sido amplamente estudados para diversos fins, dentre eles, a encapsulação e a veiculação de bioativos, pois permitem maior proteção dos bioativos encapsulados, bem como podem promover a liberação controlada dos mesmos. Dentre os bioativos de interesse da indústria de alimentos está a curcumina, que além de ser um poderoso antioxidante, pode ser uma ótima alternativa para substituição de corantes amarelos. Tais corantes amarelos possuem diversos efeitos colaterais conhecidos, como a alegernicidade. A fabricação de iogurtes no Brasil vem crescendo de maneira considerável, e a este fato pode-se atribuir o consumo por indivíduos que buscam suas características funcionais, tendo seu consumo associado a uma imagem positiva e aos benefícios que traz ao organismo. Tal produto se torna, portanto, bastante atrativo para utilização de curcumina encapsulada em lipossomas e sua utilização vai ao encontro dos interesses dos consumidores. Neste trabalho de Doutorado foram produzidos lipossomas multilamelares encapsulando curcumina, através do método inovador de hidratação de prolipossomas obtidos por recobrimento de sacarose micronizada. Os prolipossomas foram caracterizados, e constatou-se através de microscopia eletrônica de varredura que a sacarose foi completamente recoberta pelos fosfolipídios. Além disso, o pó obtido se mostrou amorfo e com solubilidade de 98% em água, fatores extremamente importantes para a etapa posterior de hidratação dos prolipossomas para formação das vesículas em dispersão. Também se mostraram com baixíssima capacidade de retenção de umidade, característica importante para aumentar sua vida de prateleira durante o armazenamento. Por sua vez, os lipossomas foram efetivos em preservar a curcumina encapsulada (70% da curcumina foi preservada após 30 dias de armazenagem sob refrigeração), com diâmetro médio aproximado de 700-800 nm. A incorporação dos lipossomas encapsulando curcumina em iogurte não alterou nenhum parâmetro físico-químico do produto, como composição centesimal, pH, acidez titulável e comportamento reológico. Os resultados da análise sensorial mostraram que o produto teve alta aceitação por parte dos panelistas, sendo que a apenas a adição de pedaços de fruta não foi bem aceito por parte dos consumidores. / The increased consumer interest in food products that produces health benefits requires constant development of methods and technologies to make possible their production on a large scale. Among these technologies, there are the processes of microencapsulation of bioactive components. Liposomes have been extensively studied for a variety of purposes, including the encapsulation and delivery of bioactives, as they allow greater protection of encapsulated bioactive substances as well as promote the controlled release of bioactive substances. Among the bioactives of interest in the food industry is curcumin, which in addition to being a powerful antioxidant, can be a great alternative for yellow dye substitution. Such yellow dyes have several known side effects, such as allergenicity. The production of yogurt in Brazil has been growing considerably, and this fact can be attributed consumption by individuals seeking their functional characteristics, having its consumption associated with a positive image and the benefits it brings to the body. Such a product, therefore, becomes quite attractive for use to test the incorporation of curcumin-loaded liposomes, to verify if their characteristics would meet the interests of consumers. In the present PhD, multilamellar liposomes were produced to encapsulate curcumin, through the innovative method of hydration of proliposomes obtained by coating of micronized sucrose. The proliposomes were characterized, and it was found by scanning electron microscopy that the sucrose was completely covered by the phospholipids. In addition, the powder obtained showed to be amorphous and with solubility of 98% in water, factors extremely important for the subsequent hydration of the proliposomes to form the vesicles in dispersion. They were also shown to have very low moisture retention capacity, an important feature to increase shelf life during storage. In turn, liposomes were effective in preserving encapsulated curcumin (70% of curcumin was preserved after 30 days of storage under refrigeration), with an approximate mean diameter of 700-800 nm. The incorporation of the liposomes encapsulating curcumin into yogurt did not change significantly any relevant physicochemical parameters of the dairy product, such as proximate composition, pH, titratable acidity and rheological behavior. The results of the sensorial evaluation showed that the product had high acceptance by the panelists, and that only the addition of pieces of fruit was not well accepted by the consumers.

A busca de fontes alternativas de pigmentos naturais tem estimulado o desenvolvimento de pesquisas com diferentes frutos e resíduos tropicais. No presente trabalho, optou-se por estudar o aproveitamento do bagaço gerado na produção de suco de jabuticaba. A jabuticaba é uma fruta rica em antocianinas, um pigmento natural que, além da capacidade de conferir cor, também possui atividades benéficas à saúde. No entanto, o seu uso como corante natural na indústria de alimentos como uma forma de substituir os corantes sintéticos é limitado pela sua instabilidade frente às condições de processamento e da presença de outros componentes. Uma alternativa para aumentar a estabilidade das antocianinas é através da técnica de microencapsulação no qual o ingrediente sensível é protegido dentro do material de revestimento. Assim, o presente estudo objetivou a produção, caracterização e a verificação da estabilidade dos pós obtidos por liofilização utilizando a maltodextrina, a pectina e a proteína isolada de soja como materiais de parede em diferentes proporções. Os pós foram caracterizados quanto ao teor de umidade, atividade de água, solubilidade, higroscopicidade, tamanho de partícula, morfologia, análise térmica e colorimétrica, teor de fenólicos totais, antocianinas monoméricas e atividade antioxidante com o radical ABTS. Os mesmos também foram avaliados quanto à estabilidade na presença da luz UV durante a estocagem e comparadas com o extrato de antocianinas liofilizado não microencapsulado. As antocianinas presentes no bagaço de jabuticaba foram extraídas com ultrassom utilizando a água acidificada com ácido cítrico (1 %) O extrato de antocianinas concentrado apresentou uma quantidade de antocianinas monoméricas de 510 ± 0,09 mg.100 g-1 de bagaço, um teor de fenólicos totais de 12.860 ± 1,5 mg AGE.100 g-1 bagaço e uma atividade antioxidante de 39.590 ± 1,25 μM TE.g-1 de bagaço todos expressos em base seca. Os pós produzidos por liofilização apresentaram estruturas irregulares amorfas sem estrutura cristalina com tamanho médio de partículas entre 311,66 – 419,74 μm com distribuição bimodal. Além disso, as amostras apresentaram baixos valores de umidade (2,09 ± 0,10 a 4,15 ± 0,32%), atividade de água (0,053 ± 0,003 a 0,162 ± 0,002), higroscopicidade (10,8 ± 0,1 a 14,2 ± 0,3 g/100g) e baixa solubilidade em água (10,9 ± 0,1 a 21,3 ± 0,2 %), atributos desejáveis na obtenção de alimentos em pó. Com a análise térmica foi possível verificar que houve a microencapsulação das antocianinas com os diferentes materiais de revestimento testados devido à formação de novas transições endotérmicas, e ainda foi possível observar que os pós apresentaram uma estabilidade térmica até a temperatura de 130 °C. A fotoestabilidade dos pós liofilizados bem como do extrato de antocianinas liofilizado não microencapsulado armazenados por 90 dias mostraram que a degradação desse pigmento seguiu uma cinética de primeira ordem e os parâmetros cinéticos foram calculados Para o extrato não microencapsulado os valores obtidos para a constante de degradação e tempo de meia-vida foram iguais a 0,0135 d-1 e 51 dias, respectivamente, correspondendo a uma redução de 77% de antocianinas monoméricas, 56 % de fenólicos totais e 43 % da capacidade antioxidante. Por outro lado, os materiais de parede protegeram o pigmento do efeito deletério da luz em mais de 90 % em relação ao teor de fenólicos totais, 80 % para a quantidade de antocianinas monoméricas, de modo que a atividade antioxidante foi mantida em 70 % durante o período de estocagem. Os valores da constante de degradação para todas as formulações variaram de 0,0022 a 0,0070 d-1 e os tempos de meia-vida variaram de 101 a 320 dias. Portanto, os resultados obtidos neste estudo demonstraram que a pectina e a proteína isolada de soja podem ser consideradas potenciais materiais de revestimento na microencapsulação de antocianinas a serem utilizados na indústria de alimentos. / The search for alternative sources of natural pigments has stimulated the development of research with different tropical fruits and their waste; in the present work, we chose to study the use of the bagasse generated in the production of jaboticaba juice was studied. Jaboticaba is a fruit rich in anthocyanins, a natural pigment, which besides the ability of providing color, also has beneficial health activities. However, its use as a natural colorant in the food industry, replacing the synthetic coloring agents is limited by their instability due to the process conditions and the presence of other components. An alternative to increase stability of anthocyanins is microencapsulation technique in which the sensitive ingredient is protected within the coating material. The present work aims the production, characterization and verification of the stability of the powders obtained by freeze-drying using maltodextrin, pectin and the isolate soy protein as wall materials in different proportions. The powders were analyzed for moisture content, water activity, solubility, hygroscopicity, particle size, morphology, thermal and colorimetric analysis, total phenolics content, total monomeric anthocyanin and capacity to scavenge the ABTS.+. They were also evaluated for stability in the presence of UV light during storage and compared with the lyophilized extract of anthocyanins not microencapsulated. Anthocyanins were extracted from jaboticaba pomace with ultrasound using water acidified with citric acid (1%) The concentrated extract anthocyanins showed an amount of monomeric anthocyanins of 510 ± 0.09 mg. 100g-1 a content of total phenolics of 12.860 ± 1.5 mg GAE.100g-1 and antioxidant activity of 39,590 ± 1.25 μM TE.g-1 pomace dry basis. In addition, the samples presented low moisture values (2.09 ± 0.10 to 4.15 ± 0.32%), low water activity (0.053 ± 0.003 to 0.162 ± 0.002) and hygroscopicity ranging from 10.8 ± 0.1 to 14.2 ± 0.3 g/100g as well as low solubility in water (10.86 ± 0.1 to 21.28 ± 0.2%) which are desirable attributes for food powder. Through the thermal analysis it was verified that the anthocyanins were effectively microencapsulated with the different coating materials tested due to the formation of new endothermic transitions; it was also observed that the powders showed a thermal stability up to 130 °C. The photostability the powders and extract of anthocyanins lyophilized not microencapsulated stored for 90 days showed that this pigment degradation followed a first-order kinetics. For the extract not microencapsulated the values obtained of degradation and half-life were equal to 0.0135 d-1 and 51 days, respectively, corresponding to a 77 % reduction of monomeric anthocyanins, 56% total phenolics content and 43 % of antioxidant capacity In contrast, the wall material protected the pigment against the deleterious effect of light in more than 90 % for total phenolic content and 80 % for the amount of monomeric anthocyanins, so the antioxidant activity remained at 70 % for the storage period. The rate constants according to a first-order reaction for all formulations ranged from 0.0022 to 0.0070 d-1 and the half-life times ranged from 101 to 320 days. Therefore, the results of this study showed that the pectin and the isolate soy protein can be potentially be used as coating materials in the microencapsulation of anthocyanins for use in the food industry.