Microencapsulação de hidrolisado de fígado suíno

Export iten:

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7869

Tipo do documento:	Tese
Title:	Microencapsulação de hidrolisado de fígado suíno
Other Titles:	Microencapsulation of porcine liver hydrolysate
Autor:	Souza, Hellen Karoline Spricigo de
Primeiro orientador:	Silva, Edson Antonio da
Primeiro coorientador:	Klen, Marcia Regina Fagundes
Segundo coorientador:	Fiorese, Monica Lady
Primeiro membro da banca:	Pinto, Fabiana Gisele da Silva
Segundo membro da banca:	Almeida, Carina Contini Triques de
Terceiro membro da banca:	Amaral, Joana Andrea Soares do
Quarto membro da banca:	Dunkler, Deisy Alessandra
Resumo:	Esta pesquisa, realizada em parceria com a empresa BRF S.A., teve como objetivo avaliar a produção de hidrolisados de fígado suíno usando diferentes enzimas e diferentes tempos de processo. O estudo também buscou investigar os efeitos da hidrólise nas propriedades funcionais, bioativas e comportamento reológico, além de avaliar a microencapsulação em “spray drying” e liofilizador com diversos materiais encapsulantes. O fígado suíno foi hidrolisado utilizando as enzimas Alcalase® 2.4L, FoodPro® PXT, Pancreatina e Pepsina durante 5 h, sendo a cinética enzimática avaliada ao longo desse período. As enzimas Alcalase® 2.4L e FoodPro® PXT foram escolhidas e uma nova cinética foi realizada avaliando os tempos tempos de 1 h, 4 h, 6 h, 8 h, 10 h e 12 h. A atividade antioxidante dos hidrolisados foi avaliada pelos métodos DPPH e ABTS. Também foram investigados os efeitos da hidrólise nas propriedades físico-químicas, funcionais, atividade antimicrobiana e comportamento reológico para os hidrolisados produzidos com Alcalase® 2.4L e FoodPro® PXT nos tempos de 1 h e 4 h. No que diz respeito à microencapsulação, foi utilizado o hidrolisado de fígado suíno com Alcalase® 2.4L por 4 h, juntamente com diferentes materiais encapsulantes (goma arábica, maltodextrina, whey protein, combinação de whey protein com maltodextrina, goma xantana e isolado proteico de soja) e dois métodos de encapsulamento (“spray drying” e liofilização). As microcápsulas produzidas foram avaliadas quanto à morfologia, diâmetro de partícula, atividade de água, espectros de FTIR, estabilidade térmica, simulação gastrointestinal, atividade antioxidante e atividade antimicrobiana. Os resultados mostraram que todos os hidrolisados apresentaram maior atividade antioxidante em comparação ao fígado suíno in natura. Além disso, foram identificados peptídeos de baixo peso molecular nos hidrolisados, com elevado potencial bioativo. Os hidrolisados demonstraram excelentes características espumantes e capacidade de retenção de água e de gordura, porém apresentaram baixa estabilidade de emulsão, e os hidrolisados com a enzima FoodPro® PXT apresentaram baixa capacidade de formação de emulsão. Os hidrolisados também mostraram atividade antimicrobiana contra a bactéria Staphylococcus aureus e o fungo Candida albicans. Quanto ao comportamento reológico, o fígado suíno se comportou como um fluido não-Newtoniano pseudoplástico, enquanto os hidrolisados com a enzima Alcalase® 2.4L se mostraram não-Newtonianos com comportamento tixotrópico, e os hidrolisados com a enzima FoodPro® PXT como fluidos Newtonianos. Já na microencapsulação, verificou-se que as partículas produzidas em “spray drying” apresentaram formato esférico com tamanhos diversos (0,4 – 37,6 m) e por liofilização, as partículas apresentaram aspecto morfológico de lâminas quebradiças com tamanhos irregulares (0,4 – 39,7 m). As análises termogravimétricas das microcápsulas evidenciaram boa estabilidade térmica. Todas as microcápsulas apresentaram baixa atividade de água, sendo consideradas estáveis do ponto de vista biológico e químico. Na simulação gastrointestinal, os materiais de paredes se apresentaram adequados para a proteção dos biopeptídeos antioxidantes, exceto a goma xantana que apresentou baixa eficiência. Já para atividade antimicrobiana, as microcápsulas produzidas com Goma Arábica, Isolado proteico de Soja e Whey+Malto (somente as produzidas em liofilizador) apresentaram ação inibitória para C. albicans e as microcápsulas produzidas com Whey Protein, Whey+Malto e Isolado proteico de Soja (somente as produzidas em “spray drying”) apresentaram inibição para S. aureus. Os resultados obtidos para simulação gastrointestinal demonstraram que a microencapsulação preservou a atividade antioxidante e antimicrobiana do hidrolisado de fígado suíno, confirmando sua importância para a manutenção dos biopeptídeos. Assim, o hidrolisado de fígado suíno microencapsulado tem elevado potencial para aplicações em escala industrial em diferentes segmentos, como alimentos, nutracêuticos e suplementos.
Abstract:	This research, conducted in partnership with BRF S.A., aimed to evaluate the production of pork liver hydrolysates using different enzymes and different process times. The study also aimed to investigate the effects of hydrolysis on functional, bioactive, and rheological properties, as well as to evaluate microencapsulation using “spray drying” and freeze-drying with various encapsulating materials. Pork liver was hydrolyzed using the enzymes Alcalase® 2.4L, FoodPro® PXT, Pancreatin, and Pepsin for 5 hours, and the enzymatic kinetics were evaluated during this period. The enzymes Alcalase® 2.4L and FoodPro® PXT were selected, and a new kinetics study was conducted, evaluating the times of 1 h, 4 h, 6 h, 8 h, 10 h and 12 h. The antioxidant activity of the hydrolysates was evaluated using the DPPH and ABTS methods. The effects of hydrolysis on the physicochemical properties, functional properties, antimicrobial activity, and rheological behavior of the hydrolysates produced with Alcalase® 2.4L and FoodPro® PXT at times of 1 h and 4 h time were also investigated. Regarding microencapsulation, the pork liver hydrolysate with Alcalase® 2.4L for 4 h was used along with different encapsulating materials (arabic gum, maltodextrin, whey protein, combination of whey protein with maltodextrin, xanthan gum, and soy protein isolate) and two encapsulation methods (“spray drying” and freeze-drying). The produced microcapsules were evaluated for morphology, particle diameter, water activity, FTIR spectra, thermal stability, gastrointestinal simulation, antioxidant activity and antimicrobial activity. The results showed that all the hydrolysates exhibited higher antioxidant activity compared to the fresh pork liver. In addition, low molecular weight peptides were identified in the hydrolysates, with high bioactive potential. The hydrolysates showed excellent foaming characteristics and water and fat retention capacity, but showed low emulsion stability, and the hydrolysates with the FoodPro® PXT enzyme showed low emulsion formation capacity. The hydrolysates also showed antimicrobial activity against the bacteria Staphylococcus aureus and the fungus Candida albicans. Regarding the rheological behavior, the pork liver exhibited pseudoplastic non-Newtonian fluid behavior, while the hydrolysates with Alcalase® 2.4L enzyme showed non-Newtonian behavior with thixotropic properties, and the hydrolysates with FoodPro® PXT enzyme behaved as Newtonian fluids. In microencapsulation, it was observed that the particles produced by “spray drying” exhibited a spherical shape with varying sizes (0.4 – 37.6 μm), while the particles obtained by freeze-drying displayed a morphological appearance of brittle flakes with irregular sizes (0.4 – 39.7 μm). Thermogravimetric analyzes of the microcapsules showed good thermal stability. All microcapsules showed low water activity, being considered stable from a biological and chemical point of view. In the gastrointestinal simulation, the wall materials were adequate for the protection of antioxidant biopeptides, except for xanthan gum, which showed low efficiency. As for antimicrobial activity, the microcapsules produced with Gum Arabic, Soy Protein Isolate and Whey+Malto (only those produced in a lyophilizer) showed an inhibitory action against C. albicans and the microcapsules produced with Whey Protein, Whey+Malto and Soy Protein Isolate (only those produced in “spray drying”) showed inhibition for S. aureus. The results obtained for gastrointestinal simulation demonstrated that microencapsulation preserved the antioxidant and antimicrobial activity of the pork liver hydrolyzate, confirming its importance for the maintenance of biopeptides. Thus, microencapsulated pork liver hydrolyzate has high potential for industrial-scale applications in different segments, such as food, nutraceuticals and supplements.
Keywords:	Fígado suíno Preservação Peptídeos bioativos Porcine liver Preservation Bioactive peptides
CNPq areas:	ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma:	por
País:	Brasil
Publisher:	Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição:	UNIOESTE
Departamento:	Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun:	Toledo
Citation:	SOUZA, Hellen Karoline Spricigo de. Microencapsulação de hidrolisado de fígado suíno. 2023. 148 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2023.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
Endereço da licença:	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI:	https://tede.unioeste.br/handle/tede/7869
Issue Date:	26-Jun-2023
Appears in Collections:	Doutorado em Engenharia Química (TOL)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Hellen_Souza_2023.pdf		3.46 MB	Adobe PDF	View/Open Preview ×

Show full item record Recommend this item