Extração de óleo essencial de anis-estrelado (Illicium verum) e imobilização em microcápsula para liberação guiada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Destro, Bárbara Gomes Iarema, 1990-
Orientador(a): Mathias, Alvaro Luiz
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Antioxidantes
Extração (Quimica)
Essencias e oleos essenciais
Tecnologia de Alimentos
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/63257
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Alvaro Luiz Mathias
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spelling Destro, Bárbara Gomes Iarema, 1990-Jorge, Regina Maria Matos, 1963-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosMathias, Alvaro Luiz2019-09-13T21:07:15Z2019-09-13T21:07:15Z2019https://hdl.handle.net/1884/63257Orientador: Prof. Dr. Alvaro Luiz MathiasCoorientadora: ª Dr.ª Regina Maria Matos JorgeTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 25/06/2019Inclui referências: p. 115-129Resumo: Óleo essencial de anis-estrelado chinês (Illicium verum Hook) (OE) é composto majoritariamente por trans-anetol (TA), o qual possui propriedades antioxidantes, anticancerígenas e, possivelmente, pode ser utilizado no tratamento de mal de Alzheimer. Sua extração tem sido relatada via hidrodestilação (HD) por até 5h, o que pode onerar o processo e diminuir a qualidade do produto. A administração deste OE pode ser oral, sendo apresentada neste estudo a formulação em microcápsulas de hidrogel. Assim, o presente trabalho teve por finalidade otimizar a extração do OE a partir do fruto desidratado e triturado de anis-estrelado; verificar a qualidade do OE em termos de TA e capacidade antioxidante. Ainda, otimizar a emulsificação e a microencapsulação de OE, bem como estimar in vitro as condições de liberação do TA no sistema gastrointestinal humano. O maior rendimento de OE ocorreu para condição HD7 (10,8%, em base seca), usando frutos triturados com granulometria inferior a 425 ?m, 16% de massa, 200 mL de água destilada e 3h de extração. Sua produtividade foi de 3,6 g OE/(100g bs.h) e teor de TA de 80,4%. No entanto, a condição de maior pureza de TA (96,6%) no OE (HD1), apresentou rendimento levemente menor (10,2%, em base seca), mas com produtividade muito superior (10,2 g OE/[100g bs.h]) para mesmo volume de água, porém utilizando 8% de massa e apenas 1h de processo. Para a capacidade antioxidante, esta foi independente de TA e a condição HD5 (<425 ?m, 16%, 3h, 500 mL, 82,2% TA) obteve melhor resultado para as quatro metodologias aplicadas (compostos fenólicos totais, FRAP, ABTS e DPPH), sugerindo possível efeito sinérgico entre os componentes do OE. Não foi observada correlação entre essas 4 metodologias; a DPPH foi a recomendada para avaliar OE, pois usa solvente mais adequado (metanol) e apresentou ótimo coeficiente de determinação ao modelo estatístico. O OE da HD1 foi usado para a otimização da emulsificação e da microencapsulação. A emulsão mais estável ocorreu para adição de até 2,0% de OE, 0,4% de NaAlg, mínimo de 2% de emulsificante (T80) e agitação próxima a 5.000 rpm por tempo superior a 1,5 min. No entanto, para aplicação da emulsão em microencapsulação, deve-se empregar maiores valores de OE (10,0%) e NaAlg (2,5%). Assim, a condição E6 foi modificada (E6m) pela adição de NaAlg (2,5%). O ponto ótimo para a microencapsulação foi: 10% OE, 2,5% NaAlg, 2,0% T80, 5.000 rpm de agitação por 2 min e gotejada a 15 cm em uma solução salina contendo 2,0% CaCl2 e um tempo de maturação de 15,5 min. Sua eficiência de encapsulação foi de 96,6%. Análises termogravimétricas revelaram que a emulsificação com aditivo produz matriz com interação entre os componentes e que a microencapsulação protege o OE até 130ºC. As microimagens de microscopia invertida revelaram a redução das microcápsulas em função das condições de secagem (25, 42,5 e 60ºC/24h e liofilizadas), enquanto que as microimagens de MEV revelaram superfície íntegra para as secas a 25°C/24h, promovendo maior proteção física do TA. A liberação deste foi maior no fluido intestinal simulado, exatamente o melhor ambiente para sua assimilação. Palavras-chave: Anis-estrelado. Antioxidantes. Emulsificação. Hidrodestilação. Microencapsulação. Óleo essencial. Otimização. Cinética de liberação gastrointestinal.Abstract: The star anise (Illicium verum Hook) essential oil (EO) is composed mostly of trans-anethole (TA), which has antioxidant, anticancer and possibly can be used in the treatment of Alzheimer disease. Its extraction has been reported via hydrodistillation (HD) for up to 5h, which can burden the process and decrease the quality of the product. The administration of this EO can be oral, being presented in this study the formulation in microcapsules of hydrogel. Thus, the present work purposes the optimizing the extraction of EO from dehydrated and crushed star anise fruit; to verify the quality of EO in terms of TA and the antioxidant capacity. Further, optimize the emulsification and microencapsulation of EO, as well as in vitro estimation of TA release conditions in the human gastrointestinal system. The highest EO yield occurred for HD7 condition (10.8%, dry basis), using crushed fruits with a grain size of less than 425 ?m, 16% mass, 200 mL of distilled water and 3h of extraction. Its productivity was 3.6 g EO/(100 g db.h) and TA content of 80.4%. However, the higher TA purity (96.6%) in EO (HD1) presented a slightly lower yield (10.2%, dry basis), but with a much higher yield (10.2 g EO/100g db.h]) for the same volume of water, but using 8% of mass and only 1h of process. For the antioxidant capacity, this was independent of TA and the HD5 condition (<425 ?m, 16%, 3h, 500 mL, 82.2% TA) obtained better results for the four applied methodologies (total phenolic compounds, FRAP, ABTS and DPPH), suggesting a possible synergistic effect among the EO components. No correlation was observed between these 4 methodologies; DPPH was the recommended one to evaluate EO, because it uses a more adequate solvent (methanol) and presented a good coefficient of determination to the statistical model. HD1 EO was used for the optimization of emulsification and microencapsulation. The most stable emulsion occurred for addition of up to 2.0% EO, 0.4% NaAlg, a minimum of 2% emulsifier (T80) and stirring at about 5,000 rpm for a time greater than 1.5 min. However, for application of the emulsion in microencapsulation, higher values of EO (10.0%) and NaAlg (2.5%) should be used. Thus, condition E6 was modified (E6m) by addition of NaAlg (2.5%). The optimal point for microencapsulation was: 10% EO, 2.5% NaAlg, 2.0% T80, 5,000 rpm stirring for 2 min and dripped at 15 cm in a saline solution containing 2.0% CaCl2 and a maturation time of 15.5 min. Its encapsulation efficiency was 96.6%. Thermogravimetric analyzes revealed that the emulsification with additive produces matrix with interaction between the components and that the microencapsulation protects the EO up to 130ºC. The microimaging of inverted microscopy revealed the reduction of microcapsules depending on the drying conditions (25, 42.5 and 60ºC/24h and lyophilized), while the microimaging of SEM revealed an intact surface for the droughts at 25°C/24h, promoting greater physical protection of TA. The release of this was greater in the simulated intestinal fluid, exactly the best environment for its assimilation. Keywords: Star anise. Antioxidants. Emulsification. Hydrodistillation. Microencapsulation. Essential oil. Optimization. Gastrointestinal release kinetics.142 p. : il. (algumas color.).application/pdfAntioxidantesExtração (Quimica)Essencias e oleos essenciaisTecnologia de AlimentosExtração de óleo essencial de anis-estrelado (Illicium verum) e imobilização em microcápsula para liberação guiadainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - BARBARA GOMES IAREMA DESTRO.pdfapplication/pdf14322315https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/63257/1/R%20-%20T%20-%20BARBARA%20GOMES%20IAREMA%20DESTRO.pdf60c834931166e98eaddb0a262e11ff2cMD51open access1884/632572019-09-13 18:07:15.792open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/63257Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082019-09-13T21:07:15Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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