Obtenção de proteínas e amido de amaranto e sua aplicação em coacervação complexa para carreamento de compostos bioativos em produtos alimentícios

Abstract

Atualmente, há um aumento da busca por fontes naturais de polímeros para desenvolvimentos de diferentes produtos alimentícios devido aos seus benefícios à saúde. Dentre vários vegetais, o amaranto (Amaranthus sp.) pode ser destacado por conter concentrações relativamente altas de amido (até 69%) e proteínas (até 18%). Os benefícios do amaranto para a saúde são amplos, incluindo redução do colesterol sérico, propriedades antioxidantes e hipoglicémicos. Amidos e proteínas do amaranto são biopolímeros que podem ter muitas aplicações tecnológicas, desde a produção de filmes e emulsões, até a microencapsulação de ingredientes ativos. O objetivo desta tese foi microencapsular compostos bioativos por coacervação complexa utilizando biopolímeros de amaranto e hidrocolóides. Inicialmente, o isolado proteico do amaranto (API) foi modificado com ultrassom de alta intensidade (HIUS). Os efeitos do HIUS no API foram pronunciados no aumento dos grupos sulfidrílicos, dos grupos hidrofóbicos e redução dos tamanhos de partículas. Essas modificações determinaram as melhoras da solubilidade em água e das propriedades emulsificantes do API. No pH 6.5, cerca de 90% da vitamina D3 (VD3) foi microencapsulada em complexos heteroprotéicos do API tratado com ultrassom (API-U) e a lactoferrina (LF). As microcápsulas protegeram a VD3 da degradação durante o armazenamento e da degradação fotolítica. Também protegeram a VD3 durante a simulação in vitro da digestão gastrointestinal, permitndo uma alta biacessibilidade (B

* = 47%). Além disso, as microcápsulas também protegeram 86% da VD3 durante a produção de pão, garantindo assim sua eficácia na fortificação deste alimento. Complexos coacervados formados por API-U e carboximetilcelulose sódica (CMC) foram utilizados para encapsular betanina no pH 3. Por betanina ser hidrossolúvel, formou-se uma emulsão dupla do tipo água-em-óleo-em-água. Foram obtidas microcápsulas de betanina com alta eficiência de encapsulação (EE = 87%), boa estabilidade térmica (50oC) e uma alta B * (85%). As microcápsulas da betanina foram utilizadas na produção de filmes comestíveis de gelatina e aumentaram os valores da elongação até a ruptura, reduziram a transmissão da luz e melhoraram as propriedades antioxidantes. A liberação dos antioxidantes presente nos filmes foi governada pela cinética do Peppas Sahlim. No final, microcápsulas de betacaroteno (β-C) foram produzidas utilizando complexos coacervados de amido de amaranto carboximetilado (CMS) e LF como material de parede. CMS com grau de substituição de 0.27 apresentou alta afinidade ao interagir eletrostaticamente com LF. Alta EE do β-C (98%) foi obtida no pH 5.

As microcápsulas do β-C apresentaram boa estabilidade térmica e fotolítica. A liberação do β- C das microcápsulas foi baixa (19%) e lenta em matriz alimentar aquoso (50% etanol)

comparada à matriz oleosa. Aplicação das microcápsulas β-C na fabricação de balas de goma foi viável, possibilitando uma B * de 22% e redução da sua dureza e mastigação. Portanto, os resultados obtidos do presente trabalho abrem uma nova perspectiva do uso dos biopolímeros de amaranto na microencapsulação de compostos bioativos por coacervação complexa e mostram a possibilidade da aplicação dessas microcápsulas na fortificação de alimentos, como pão e balas de goma, e na produção de embalagens comestíveis biologicamente ativas.