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Desenvolvimento e otimização do método de injeção de etanol para Produção de lipossomas contendo `beta¿-caroteno visando sua aplicação na indústria de alimentos

Autor(es):
Rafael Henrique de Freitas Zompero
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
Data de defesa:
Membros da banca:
Samantha Cristina de Pinho Leide; Passos Cavalvanti
Orientador: Lucimara Gaziola de la Torre
Resumo

Este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento e otimização de um processo escalonável de produção de lipossomas contendo β-caroteno, visando sua posterior aplicação em produtos de interesse da indústria alimentícia. Para tanto, os efeitos das variáveis que influenciam o processo foram analisados, proporcionando um maior conhecimento a respeito da fenomenologia envolvida na produção dos nanoagregados e maior controle sobre as respostas produzidas pelo sistema. O β-caroteno é um antioxidante natural, pró-vitamínico e que pode ser empregado como corante natural em formulações alimentícias. Porém sua elevada hidrofobicidade dificulta a aplicação em alimentos de base aquosa. Dentre as metodologias disponíveis para produção de lipossomas, o método de injeção de etanol apresenta-se como o mais facilmente adaptável as necessidades da indústria, possuindo baixo custo de implantação e operação. Na primeira etapa deste trabalho o método de injeção de etanol foi investigado visando a otimização dos parâmetros operacionais para a produção de nanoagregados tendo como objetivo obter propriedades físico químicas tais como diâmetro médio e polidispersidade de forma. Análises estatísticas dos resultados foram realizadas para determinação dos efeitos de cada variável e modelos foram desenvolvidos para predição do comportamento do sistema em diferentes condições de processo. Em seguida, a incorporação de β-caroteno nos lipossomas obtidos na melhor condição foi avaliada em razões β-caroteno/lipídio pré-definidas. Ensaios de incorporação de β-caroteno aos lipossomas revelaram que proporções molares β-caroteno/lipídio de até 0,5% mostram-se estáveis e solúveis em meio aquoso, resultado confirmado pelos ensaios de monocamadas de Langmuir realizados. A formulação otimizada foi submetida a testes de estabilidade em condições controladas de stress e, em um segundo momento, incorporada a nanofibras de álcool polivinílico e óxido de polietileno através de processo de electrospinning, conferindo proteção extra ao β-caroteno internalizado. Estas nanofibras produzidas foram caracterizadas quanto a morfologia, diâmetro, presença de fosfolipídios, homogeneidade da distribuição de β-caroteno e estabilidade a exposição a luz ultravioleta. Testes de rehidratação destas nanofibras foram conduzidos, verificando através de microscopia eletrônica de transmissão a liberação de lipossomas na fase aquosa. Dessa forma, a partir dos resultados obtidos conclui-se que o método de injeção de etanol foi otimizado, sendo que os efeitos de cada uma das variáveis de processo foram elucidados, contribuindo para o desenvolvimento tecnológico da técnica. Os ensaios de aplicação de condições de stress mostram que existe uma barreira a ser vencida no que diz respeito a estabilidade de lipossomas em formulações alimentícias complexas, principalmente para situações de elevada concentração de sacarose e altos teores de NaCl. Por fim, os testes de incorporação em nanofibras mostraram-se bastante promissores, mostrando a viabilidade e benefícios que podem ser agregados ao sistema através da utilização de técnica de eletrofiação, contribuindo no desenvolvimento de novos materiais e produtos a serem utilizados pelo setor industrial alimentício. (AU)

Processo FAPESP: 12/02586-0 - Desenvolvimento e otimização do método de injeção de etanol para a produção de lipossomas contendo beta-caroteno visando sua aplicação na indústria de alimentos
Beneficiário:Rafael Henrique de Freitas Zômpero
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado