dissertação
Avaliação de diferentes composições de material de parede na microencapsulação de óleo essencial Lemongrass
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Ciências Florestais
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Conduziu-se, este trabalho, com o objetivo de avaliar o uso de diferentes combinações de biopolímeros para a encapsulação de óleo essencial lemongrass, por meio de secagem por spray drying. Os materiais analisados foram: goma arábica, maltodextrina (de milho DE10 e DE20; de mandioca DE10) e amido modificado com octenil anidrido succínico (amido OSA). A goma arábica é comumente usada para esse processo, porém, em razão do custo mais elevado, torna-se comercialmente interessante a sua substituição por polímeros de menor custo e/ou mais abundantes. As emulsões foram formadas, usando ultrassom para a diminuição do tamanho das gotículas de óleo. Tanto as emulsões, como as micropartículas foram investigadas no trabalho. As combinações do material de matriz apresentaram a mesma densidade de emulsão e não apresentaram formação de creaming, exceto o tratamento cuja substituição é por amido modificado com anidrido succínico, que apresentou 22,5% de creaming e densidade significativamente inferior às demais (p<0,05). O comportamento reológico das emulsões formadas foi para todos os tratamentos de natureza newtoniana, tendo em vista que a viscosidade não apresentou variações significativas com o aumento do cisalhamento. Entretanto, as viscosidades apresentaram valores diferentes para cada tratamento, sendo que o tratamento com a matriz constituída apenas de goma arábica apresentou maior viscosidade. Em termos de rendimento do processo e percentual de carreamento, notou-se que os tratamentos com apenas goma e o que teve substituição por amido modificado com anidrido succínico foram os que atingiram melhores resultados, a substituição por maltodextrina de milho com DE20 apresentou resultado mais baixo. As análises de solubilidade, umidade e degradação térmica não apresentaram diferenças significativas para os tratamentos avaliados. As micropartículas produzidas apresentaram maior estabilidade térmica do que o óleo essencial puro, independente da combinação de material de parede usada, isso se deve aos materiais usados serem mais resistentes à degradações térmicas do que o óleo essencial. Para compreender o comportamento de adsorção de água dos materiais quando estes são expostos a determinadas condições ambientais, foram realizadas as análises de isoterma de adsorção, cinética e higroscopicidade. O modelo de GAB foi o mais adequado para descrever o comportamento das isoter mas. A goma arábica pura apresentou maiores adsorções de água quando comparada aos demais tratamentos em todas as análises para tais fins. A substituição da goma arábica por outros biopolímeros é uma alternativa potencial para a encapsulação do óleo essencial lemongrass, apesar do uso exclusivo da goma arábica apresentar algumas propriedades diferentes dos demais.
Abstract
This work was conducted with the objective of evaluating the use of different combinations of biopolymers for the encapsulation of lemongrass essential oil by means of spray drying. The analyzed materials were: gum arabic, maltodextrin (corn – DE10 and DE20; cassava – DE10) and starch modified with octenyl succinic anhydride (OSA starch). Gum arabic is commonly used for this process, however, due to its elevated cost, its substitution for lower cost or more abundant polymers becomes commercially interesting. The emulsions were formed using ultrasound to decrease the size of the oil droplets. Both emulsions and micro-particles were investigated. The combinations of the matrix material presented the same density as the emulsion and presented no creaming formation, except in the treatment with substitution for starch modified with succinic anhydride, which presented 22.5% of creaming and density significantly lower than the others (p<0.05). The rheological behavior of the formed emulsions had a Newtonian nature for all treatments, given that the viscosity presented no significant variations with the increase of shearing. However, the viscosities presented different values for each treatment, being that the treatment with matrix constituted only of gum arabic presented greater viscosity. In terms of yield of the process and percentage of carriage, it was verified that the treatment with only gum and the treatment with substitution for starch modified with succinic anhydride obtained the best results. The substitution for DE20 corn maltodextrin presented the lower values. The solubility, moisture and thermal degradation analyses presented no significant differences for the evaluated treatments. The produced micro-particles presented greater thermal stability than the pure essential oil. To understand the behavior of water adsorption of the materials, when these are exposed to certain environmental conditions, the adsorption isotherm, kinetic and higroscopicity analyses were conduced. The GAB model was the most suitable to describe the behavior of the isotherms. Pure gum arabic presented greater water adsorptions when compared to the remaining treatments in all analyses to this end. The substitution of gum arabic for other biopolymers is a potential alternative for encapsulating lemongrass essential oil, despite the exclusive use of gum arabic presenting a few different properties from the others.
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CARVALHO, G. R. Avaliação de diferentes composições de material de parede na microencapsulação de óleo essencial Lemongrass. 2017. 94 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.