Modificação dupla do amido de mandioca para estabilização de emulsões de Pickering e produção de géis carregados: sistemas de encapsulação de curcumina à base de amido (2023)
- Authors:
- Autor USP: RAMOS, GISELLE VALLIM CORRÊA - FZEA
- Unidade: FZEA
- Sigla do Departamento: ZEA
- DOI: 10.11606/T.74.2023.tde-16022024-152835
- Subjects: AMIDO; QUINOA; NANOPARTÍCULAS; ULTRASSOM
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Os géis carregados com emulsão (EFG) representam uma classe inovadora e promissora de materiais, capazes de encapsular bioativos lipofílicos e hidrofóbicos em sua matriz. Porém, é importante ressaltar que há pouca literatura relacionada ao estudo deste biomaterial, principalmente quando se considera a utilização da emulsão Pickering nas formulações de EFG. Assim, os objetivos deste estudo foram o desenvolvimento e caracterização de gel à base de amido de quinoa carregado com emulsão Pickering, visando o encapsulamento da curcumina. Os amidos de mandioca nativos e modificados, por meio de tratamento de calor e umidade (HMT) ou ultrassom (US), foram empregados para a produção de nanopartículas de amido (SNP) pelo método antissolvente. As SNP obtidas de amido nativo (NSNP) e amidos modificados por HMT (HSNP) ou US (USNP) foram caracterizadas e avaliadas como agentes estabilizantes na produção de emulsões Pickering. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou que as SNP obtidas dos amidos modificados (HSNP ou USNP) apresentaram formato de placa com superfícies rugosas. As partículas apresentaram tamanhos menores (~63-674 nm) para o HSNP em comparação com o NSNP e o USNP. O potencial zeta (-1,4 a -3,4 mV) e os valores de cristalinidade relativa (2,2 3,7%) foram baixos, com estrutura tipo V. A baixa cristalinidade das SNP foi confirmada através de análise de espectroscopia no infravermelho (FTIR) e análise térmica (DSC). As medidas de capacidade de absorção de óleo eângulo de contato demonstraram aumento na hidrofobicidade das SNP após a modificação do amido, seguindo ordem crescente (NSNP<USNP<HSNP). Nas condições de processo aplicadas na produção de SNP, apenas o HSNP (4% em massa) foi capaz de estabilizar a emulsão (7 dias, 20 °C). As NSNP e USNP, nesta concentração, apresentaram separação de fases. A emulsão estabilizada com 4 g de HSNP/100 g de emulsão foi escolhida para encapsulamento de curcumina. O valor da tensão interfacial para sistemas com e sem curcumina foi de ~40 mN/m e atingiu o equilíbrio rapidamente. O potencial zeta das emulsões foi baixo (-5,39 mV) indicando baixa atividade das partículas. O CSLM mostrou a presença de partículas na interface das gotas, sugerindo que as partículas foram adsorvidas na interface óleo-água. As análises de distribuição de tamanho de gotas, índice de cremeação e viscosidade aparente indicaram que as emulsões de Pickering carregada com curcumina apresentaram melhor estabilidade que as emulsões sem o bioativo. A análise quantitativa da curcumina revelou 100% de retenção por até 60 dias. O EFG foi desenvolvido substituindo a água do gel de amido de quinoa pela emulsão Pickering, em diferentes proporções emulsão:água (100:0; 75:25; 50:50, 25:0 e 0:100). A tonalidade, obtida na análise de cor, de todos os géis carregados com emulsão foi predominantemente amarela (h°~73-80), e os géis formulados com 50% e 75% de emulsão permaneceram sem alterações significativas de cor por 14 dias. Os EFGformulados com 25% e 50% de emulsão exibiram tamanhos de gotas menores e mais uniformes e os géis com maiores proporções de emulsão (75% e 100%) apresentavam uma estrutura mais compacta com poros de tamanhos menores. O aumento na quantidade de emulsão usada na formulação dos EFG aumentou o módulo de Young e a dureza dos géis, e também os módulos viscoelásticos, sugerindo que a emulsão funcionou como uma partícula ativa de enchimento, com interação entre as cadeias de amido e as gotas de óleo. Todos os EFG apresentaram comportamento de gel fraco (G'>G"), com características de materiais elásticos (tan(δ) < 0,12). O teste de fluência e recuperação mostrou que os EFG são mais elásticos, enquanto o gel sem emulsão é mais viscoso. Assim, os resultados deste estudo contribuíram para o avanço dos sistemas de encapsulamento bioativos, utilizando a emulsão Pickering estabilizada apenas por nanopartículas de amido, bem como o gel carregado com emulsão. Os resultados dessa tese indicaram que é possível utilizar apenas SNP na estabilização de emulsões por mais de 60 dias. Essas emulsões podem ser utilizadas para desenvolver EFG à base de amido, que podem ser utilizados na encapsulação (ou como veículos de transporte) de bioativos com diferentes estruturas para aplicação em indústrias alimentícia ou farmacêutica
- Imprenta:
- Publisher place: Pirassununga
- Date published: 2023
- Data da defesa: 11.10.2023
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- Cor do Acesso Aberto: gold
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ABNT
RAMOS, Giselle Vallim Corrêa. Modificação dupla do amido de mandioca para estabilização de emulsões de Pickering e produção de géis carregados: sistemas de encapsulação de curcumina à base de amido. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-16022024-152835/. Acesso em: 28 maio 2025. -
APA
Ramos, G. V. C. (2023). Modificação dupla do amido de mandioca para estabilização de emulsões de Pickering e produção de géis carregados: sistemas de encapsulação de curcumina à base de amido (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Pirassununga. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-16022024-152835/ -
NLM
Ramos GVC. Modificação dupla do amido de mandioca para estabilização de emulsões de Pickering e produção de géis carregados: sistemas de encapsulação de curcumina à base de amido [Internet]. 2023 ;[citado 2025 maio 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-16022024-152835/ -
Vancouver
Ramos GVC. Modificação dupla do amido de mandioca para estabilização de emulsões de Pickering e produção de géis carregados: sistemas de encapsulação de curcumina à base de amido [Internet]. 2023 ;[citado 2025 maio 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-16022024-152835/ - Efeito do tratamento com ozônio sobre as propriedades estruturais, térmicas, reológicas e funcionais do amido de quinoa
- Rheological characterization of ozone-treated quinoa starch
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- Designing pickering emulsions stabilized by modified cassava starch nanoparticles: effect of curcumin encapsulation
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.74.2023.tde-16022024-152835 (Fonte: oaDOI API)
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