Abstract:
Carotenoides são pigmentos naturais responsáveis pelas cores de amarelo ao vermelho em muitos alimentos como frutas, hortaliças, gema de ovo, entre outros. São compostos bioativos amplamente distribuídos na natureza e alguns apresentam atividade pró-vitamina A, atuando na redução de riscos de doenças cardiovasculares e degenerativas como câncer e catarata. Além disso, possuem comprovada ação antioxidante na prevenção de danos causados nas células vivas por radicais livres. Os carotenoides podem ser obtidos a partir de fontes naturais como vegetais, por via sintética, ou produzidos por micro-organismos. Porém, um dos desafios em sua obtenção está no fato de serem muito sensíveis as condições às quais são expostos como luz, temperatura e oxigênio. Dessa forma, a microencapsulação apresenta-se como alternativa interessante para a proteção destes compostos, atuando sobre sua estabilidade. A técnica consiste genericamente, no empacotamento de materiais sólidos, líquidos ou gasosos em cápsulas extremamente pequenas (0,2 a 5000 µm), que têm por objetivo proteger o material encapsulado de condições adversas de acondicionamento. No entanto, apesar do desenvolvimento desta e de outras formas de proteção, ainda existe um vasto campo a ser abordado quanto à estabilidade do biocomposto. Assim, este trabalho tem por objetivo estudar técnicas que permitam microencapsular extratos carotenogênicos produzidos pelas leveduras silvestres Sporidiobolus pararoseus e Rhodotorula mucilaginosa, bem como avaliar a estabilidade dos extratos livres e as principais características das microcápsulas. Os cultivos de cada levedura foram realizados em frascos agitados com 225 mL de meio composto por extrato de malte e levedura, a 25°C, 180 rpm e o tempo de duração ampliado de 168 h para 192 h para S. pararoseus e 216 h para R. mucilaginosa. Os extratos carotenogênicos foram recuperados através da técnica de ruptura da parede celular assistida em banho ultrassônico, onde um estudo permitiu a redução o número de ciclos de 4 para 3. A estabilidade nos extratos livres foi avaliada ao se controlar condições de temperatura e luminosidade durante 28 dias de armazenamento, constatando-se que a 25ºC e em ausência de luz ocorreram menores perdas no conteúdo carotenogênicos dos extratos. Na busca por alternativas para aumentar a estabilidade destes extratos, foram avaliadas as técnicas de microencapsulação por liofilização e atomização, utilizando como material de revestimento goma xantana, goma arábica, alginato de sódio e proteína de soja. O tamanho das partículas formadas foi determinado através da análise das imagens geradas por um microscópio de varredura eletrônica. Ambas as técnicas resultaram em estruturas com dimensões na ordem de µm, porém apenas os materiais atomizados demonstraram formas esperadas para microcápsulas, deixando evidente a necessidade de se utilizar um agente crioprotetor nas emulsões a serem liofilizadas.
Carotenoids are natural pigments responsible for the colors of yellow to red in many foods such as fruits, vegetables, egg yolks, among others. Bioactive compounds are widely diffused in nature and some of them have pro-vitamin A activity, acting in reduce the risks of cardiovascular and degenerative diseases such as cancer and cataract. Besides, have proven antioxidant action to prevent damage in living cells by free radicals. Carotenoids may be synthetically obtained from natural sources such as plants or produced by microorganisms. But one of the challenges in obtaining is the fact that they are very sensitive to the conditions to which they are exposed to light, temperature and oxygen. Therefore, the microencapsulation is shown as an interesting alternative for protecting these compounds, acting on its stability. The technique is generally in the packaging of solid, liquid or gaseous in extremely small capsules (0.2 to 5000 µm), which aim to protect the encapsulated material from the adverse conditions packaging. However, despite the development of this and other forms of protection, there is still a vast field to be addressed regarding the stability of biocompound. This work aims to study microencapsulation techiques of carotenogenic extracts produced by wild yeasts Sporidiobolus pararoseus and Rhodotorula mucilaginosa, and evaluate the stability of the free extracts and the main characteristics of the microcapsules. The yeast culture each were performed in 500 mL shake flasks with 225 mL medium malt extract and yeast at 25°C, 180 rpm and the extended duration time from 168 h to 192 h for S. pararoseus and 216 h for R. mucilaginosa. The carotenogenic extracts were recovered through the cell wall rupture technique assisted in ultrasonic bath where a study possible to reduce the number of cycles from 4 to 3. The stability was evaluated in free extracts by controlling temperature an light during 28 days of storage, evidencing that in 25ºC and in the absence of light there were fewer losses in the carotenoid content in the extract. For alternatives to increase the stability of these extracts were evaluated microencapsulation techniques by lyophilization and spray-dryer, using as coating material xanthan gum, arabic gum, sodium alginate and soy protein. The size of the particles formed was determined by analyzing the images generated by scanning electron microscopy. Both techniques have resulted in structures with dimensions in the µm order, but only the atomized material showed forms expected to microcapsules, making evident the need to use a crioprotective agent in the emulsions to be lyophilized.
