Maximização da encapsulação de carotenoides produzidos pela phaffia rhodozyma por spray dryer
Autor: Guilherme da Silva Menegazzi (Currículo Lattes)
Resumo
Os carotenoides são pigmentos naturais responsáveis por conferir cores como amarelo, laranja e vermelho. Por apresentarem propriedades biológicas benéficas estão sendo aplicados nas indústrias de alimentos, farmacêutica e rações. A preocupação com o uso em excesso de aditivos químicos faz com que a produção destes pigmentos por processos biológicos ganhe destaque tendo em vista que a obtenção destes se dá majoritariamente por processos sintéticos. No entanto, estes biocompostos são altamente sensíveis quando expostos a luz, temperaturas elevadas e oxigênio, acarretando diminuição no seu potencial de pigmentação e bioatividade. Assim, a encapsulação surge como alternativa para promover a proteção destes pigmentos, conferindo estabilidade e permitindo a sua liberação e utilização de forma controlada. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar as condições de processo da encapsulação dos carotenoides produzidos pela levedura Phaffia rhodozyma NRRL Y-17268, utilizando como material de cobertura a goma xantana pelo método de secagem por spray dryer. Os cultivos da levedura foram realizados em frascos agitados de 500 mL com pH inicial de 6,0, acrescidos de 10% de inóculo (108 cél mL-1), nas condições de 25°C, 180 rpm por 168 h. A biomassa obtida foi seca (35ºC por 24 h) e macerada em moinho de bolas com câmara fechada com adição de nitrogênio na câmara e o tamanho de partícula foi padronizado em peneira de Tyler 115 (<125 µm). Os extratos carotenogênicos foram obtidos pela técnica de ruptura da parede celular em banho ultrassônico e extração com acetona. As condições do processo de atomização foram estudadas por um delineamento composto central 23, tendo como variáveis temperatura do ar de entrada (110, 120 e 130ºC), fluxo de alimentação (0,15, 0,20 e 0,25 L h-1) e concentração (m/v) da suspensão de goma xantana (0,5, 0,75 e 1%) sendo a resposta o rendimento do processo. O rendimento de encapsulação variou de 27 a 49% sendo esta melhor condição na temperatura do ar de entrada de 130 °C, vazão de alimentação de 0,15 L h-1 e 1% da concentração da suspensão de goma xantana. Nestas mesmas condições de processo a adição de 2% de Tween 80 e extratos carotenogêncios (100 µg/g) obtiveram microcápsulas com 51% de rendimento e 70% de eficiência de encapsulação. As análises de Calorimetria diferencial de varredura (DSC) e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) foram realizadas evidenciando a encapsulação dos carotenoides pelo desaparecimento do pico endotérmico característicos do extrato carotenogênico nas cápsulas produzidas bem como a visualização dos grupos funcionais característicos de cada material utilizado, respectivamente. Assim, é possível concluir que o planejamento experimental permitiu realizar a maximização do rendimento do processo e a adição do Tween 80 promoveu uma elevada eficiência de encapsulação.