Ionic liquid technology as solutions platform for the food, pharmaceutical and cosmetic industries

Autor(es)

Ariel Antonio Campos Toledo Hijo

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2021-02-01

Membros da banca

Antonio José de Almeida Meirelles; Carolina Siqueira Franco Picone; Ana Paula Badan Ribeiro; Pedro de Alcântara Pessôa Filho; Ranyere Lucena de Souza

• Orientador: Guilherme José Maximo; Antonio José de Almeida Meirelles

Resumo

Líquidos iônicos (LIs) derivados de ácidos graxos (AGs) têm sido considerados compostos promissores e atraído o interesse da indústria e da comunidade acadêmica, pelas suas propriedades físicas únicas, funcionalidade e baixo custo. O uso de compostos bioativos de origem natural para obtenção de LIs abre novas perspectivas de aplicação na indústria de alimentos, fármacos e cosméticos. O presente trabalho teve três objetivos principais. O primeiro foi estudar a síntese de LIs obtidos de fontes naturais. O segundo teve como foco o entendimento das propriedades físicas e de equilíbrio dos LIs, puros ou em sistemas contendo água e óleo. Esta etapa também compreendeu a avaliação toxicológica in vivo dos LIs. O terceiro foi avaliar a aplicação dos LIs como potencial emulsificante e composição nutracêutica com maior solubilidade e potencial maior biodisponibilidade. Colina (Ch), dietanolamina (DEA), fosfoetanolamina (FEA) e AGs obtidos a partir de óleos vegetais, incluindo AG ômega 9, foram utilizados para a síntese dos LIs. As temperaturas e entalpias de fusão, equilíbrio sólido-líquido, perfil de líquido cristalino, solubilidade, cristalinidade, tensão interfacial e propriedades reológicas dos LIs e de sistemas contendo LIs foram determinadas. Tal caracterização foi utilizada como base para avaliar a aplicação dos LIs como tensoativos e conservantes no desenvolvimento de emulsões O/A, no aumento da solubilidade da FEA e na obtenção de novas estruturas polimórficas. Os LIs, derivados de DEA e AGs e de Ch e AGs, mostraram-se potencialmente viáveis do ponto de vista tecnológico e de aplicação industrial, uma vez que apresentaram alto potencial como novos emulsificantes e conservantes antimicrobianos em baixas concentrações numa mesma formulação (aplicações sinergéticas). O uso destes LIs como emulsificantes possibilitou a produção de emulsões O/A altamente estáveis, com estabilidade cinética de até um ano de armazenamento, e encapsulação de composto bioativo de óleo essencial. Este grupo de LIs apresentou alta capacidade conservante antimicrobiana contra vários tipos de bactérias e fungos, ao mesmo tempo que atuou como emulsificante. Os LIs derivados de DEA e AGs não apresentaram toxicidade após avaliação toxicológica in vivo, de acordo com os resultados de peroxidação lipídica do plasma, fígado e rins. FEA foi avaliada como cátion e ânion para síntese de LIs nutracêuticos multifuncionais com propriedades físicas e funcionais melhoradas e potencial valor imunológico. Novos LIs derivados de FEA, com alta solubilidade em água e potencial maior biodisponibilidade, foram sintetizados e caracterizados, e apresentam alto potencial de aplicação na indústria de suplementos alimentícios. Além disso, novas estruturas polimórficas de FEA, com potencial uso nutracêutico, foram descobertas neste trabalho de tese. Os resultados obtidos representaram um avanço na área de LIs e de alimentos, considerando a crescente demanda e escassez de trabalhos na literatura relacionados à sua toxicidade e aplicação na indústria de alimentos. Neste trabalho, os LIs, derivados de compostos de fonte natural e de bioativos, foram produzidos e validados como novos emulsificantes, conservantes ou composições nutracêuticas para as indústrias de alimentos, fármacos e cosméticos (AU)

• Processo FAPESP: 16/24461-5 - Síntese, caracterização e aplicação de líquidos iônicos utilizando ácidos graxos, colina e fosfoetanolamina nas indústrias de alimentos e de biofármacos
• Beneficiário: Ariel Antonio Campos Toledo Hijo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado