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The development of plant protein-based delivery systems to protect and control lipophilic bioactive compound delivery (such as vitamins, polyphenols, carotenoids, polyunsaturated fatty acids) has increased interest in food, nutraceutical, and pharmaceutical fields. The quite significant ascension of plant proteins from legumes, oil/edible seeds, nuts, tuber, and cereals is motivated by their eco-friendly, sustainable, and healthy profile compared with other sources. However, many challenges need to be overcome before their widespread use as raw material for carriers. Thus, modification approaches have been used to improve their techno-functionality and address their limitations, aiming to produce a new generation of plant-based carriers (hydrogels, emulsions, self-assembled structures, films). This paper addresses the advantages and challenges of using plant proteins and the effects of modification methods on their nutritional quality, bioactivity, and techno-functionalities. Furthermore, we review the recent progress in designing plant protein-based delivery systems, their main applications as carriers for lipophilic bioactive compounds, and the contribution of protein-bioactive compound interactions to the dynamics and structure of delivery systems. Expressive advances have been made in the plant protein area; however, new extraction/purification technologies and protein sources need to be found Their functional properties must also be deeply studied for the rational development of effective delivery platforms.

Oxidative stress is associated with the pathogenesis of several chronic diseases. Cocoa is a food rich in polyphenols, with high antioxidant properties, and is an important food in its fight. However, most polyphenols have low solubility, which impairs their biological action. Therefore, encapsulation through the spray drying technique can significantly improve these parameters by generating a protective layer using proteins and polysaccharides. Therefore, the objective of this work was to elaborate a cocoa-based product encapsulated with maltodextrin (CM) or goat milk whey (CW) and to evaluate the total phenolic compounds and their antioxidant capacity, as well as the particle size of the encapsulated product. Cocoa-based products were encapsulated using maltodextrin DE20 or goat whey using a B-290 mini spray dryer (Büchi Labortechnik, Flawil, Switzerland) in a 1:1 weight ratio. Subsequently, the antioxidant capacity was analyzed by the 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzoatiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) method and total phenolic compounds using the phenol reagent Folin-Ciocalteu by spectrophotometry, as well as the size of the particle. The CW obtained a higher yield (33.11%) when compared to the CM (24.03%) in the spray dryer. Most of the particles (90%) present in the CM and CS had a size of 21.92 and 21.12 µM, respectively. CW had a higher content of phenolic compounds compared to CM (CM: 536 ± 8.0 vs. CW: 818 ± 77.0 mg GAE/100g dw, p = 0.05). No significant difference was observed in antioxidant capacity between samples (CM: 545 ± 26.0 vs. CW: 478 ± 18.0 µmol TE/100g dw, p = 0.114). The results showed that although CS has a higher content of phenolic compounds, both had the same antioxidant capacity. El estrés oxidativo está asociado con la patogénesis de varias enfermedades crónicas. El cacao es un alimento rico en polifenoles, con altas propiedades antioxidantes, y es un alimento importante en su lucha. Sin embargo, la mayoría de los polifenoles tienen una baja solubilidad, lo que perjudica su acción biológica. Por lo tanto, la encapsulación mediante la técnica de secado por aspersión puede mejorar significativamente estos parámetros al generar una capa protectora utilizando proteínas y polisacáridos. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue elaborar un producto a base de cacao encapsulado con maltodextrina (CM) o suero de leche de cabra (CW) y evaluar los compuestos fenólicos totales y su capacidad antioxidante, así como el tamaño de partícula del producto encapsulado. Los productos a base de cacao se encapsularon usando maltodextrina DE20 o suero de cabra usando un mini secador por aspersión B-290 (Büchi Labortechnik, Flawil, Switzerland) en una proporción de peso de 1:1. Posteriormente se analizó la capacidad antioxidante por el método del 2,2'-azino-bis(3-etilbenzoatiazolina-6-sulfónico) (ABTS) y compuestos fenólicos totales utilizando el reactivo fenólico Folin-Ciocalteu por espectrofotometría, así como el tamaño de la partícula. El CW obtuvo un mayor rendimiento (33,11%) al compararlo con el CM (24,03%) en el atomizador. La mayoría de las partículas (90%) presentes en el CM y CS tenían un tamaño de 21,92 y 21,12 µM, respectivamente. CW tuvo un mayor contenido de compuestos fenólicos en comparación con CM (CM: 536 ± 8,0 vs CW: 818 ± 77,0 mg GAE/100g dw, p = 0,05). No se observaron diferencias significativas en la capacidad antioxidante entre las muestras (CM: 545 ± 26,0 frente a CW: 478 ± 18,0 µmol TE/100 g dw, p = 0,114). Los resultados mostraron que aunque el CS tiene un mayor contenido de compuestos fenólicos, ambos tienen la misma capacidad antioxidante. O estresse oxidativo está associado à patogênese de várias doenças crônicas. O cacau é um alimento rico em polifenóis, com altas propriedades antioxidantes, sendo um alimento importante no seu combate. No entanto, a maioria dos polifenóis apresenta baixa solubilidade, o que prejudica sua ação biológica. Portanto, o encapsulamento através da técnica de spray dryer pode melhorar significativamente esses parâmetros ao gerar uma camada protetora utilizando proteínas e polissacarídeos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi elaborar um produto à base de cacau encapsulado com maltodextrina (CM) ou soro de leite de cabra (CW) e avaliar os compostos fenólicos totais e sua capacidade antioxidante, bem como o tamanho de partícula do produto encapsulado. Os produtos à base de cacau foram encapsulados usando maltodextrina DE20 ou soro de leite de cabra usando um mini spray dryer B-290 (Büchi Labortechnik, Flawil, Switzerland) na proporção de peso de 1:1. Posteriormente, a capacidade antioxidante foi analisada pelo método 2,2'-azino-bis (ácido 3-etilbenzoatiazolina-6-sulfônico) (ABTS) e os compostos fenólicos totais utilizando o reagente fenol Folin-Ciocalteu por espectrofotometria, bem como o tamanho da partícula. O CW obteve maior rendimento (33,11%) quando comparado ao CM (24,03%) no spray dryer. A maioria das partículas (90%) presentes no CM e CW tinham um tamanho de 21,92 e 21,12 µM, respectivamente. O CW apresentou maior teor de compostos fenólicos em relação ao CM (CM: 536 ± 8,0 vs. CW: 818 ± 77,0 mg GAE/100g dw, p = 0,05). Não foi observada diferença significativa na capacidade antioxidante entre as amostras (CM: 545 ± 26,0 vs. CW: 478 ± 18,0 µmol TE/100g dw, p = 0,114). Os resultados mostraram que embora o CW tenha maior teor de compostos fenólicos, ambos apresentaram a mesma capacidade antioxidante.

Moringa oleifera, also known as the “miracle tree” or “tree of life”, is a plant rich in nutrients, and phytochemicals, present in almost all parts, such as leaves, flowers, seeds and pods. Its leaves are worth mentioning, as they contain a high content of proteins and phenolic compounds. Solid-State Fermentation (SSF) has emerged as a promising tool to aid in the extraction of phenolic compounds from plant parts. However, these extracts may change due to exposure to stressful conditions, such as water, light, heat, pH, enzymes and oxygen. In this context, microencapsulation appears as an alternative to avoid the degradation of the compounds contained in these extracts. Thus, the present study aimed to evaluate the total phenolic content, antioxidant potential and physicochemical characteristics of microcapsules of extracts obtained from fermented (EFF) and non-fermented (EFNF) moringa leaves. The leaves were dried and ground and subjected to FES using Aspergillus niger. The fermented and non-fermented leaf extracts were obtained in an aqueous solution of 80% ethanol. The microcapsules were obtained by lyophilization using different proportions of extract: arabic gum (1:10, 1:6 and 1:4). The microcapsules with EFNF prepared in the proportion 1:4 showed a higher content of total phenolics (4.91 mg GAE/g of microcapsules) and morphological characteristics of glassy aspect, and the ones prepared with EFNF and EFF in the proportion 1:10, showed greater antioxidant activity (300.84 and 299.13 μmol Trolox/g, by the ABTS method, respectively). All microcapsules had good encapsulation efficiency (91.76 and 95.70%), high solubility (92.27 to 95.91%), favorable conditions of hygroscopicity (14.50 to 19.8%) and low activity of water (0.13 to 0.29). Therefore, the results indicated that the microcapsules elaborated with 1:4 (extract: Arabic gum) ratio showed the lower values of water activity and humidity, higher concentration of phenolic compounds and antioxidant activity by the FRAP method. However, further studies are needed to evaluate the toxicity of microcapsules for future applications in the pharmaceutical, cosmetic and food sectors. A Moringa oleifera, também conhecida como “árvore milagrosa” ou “árvore da vida”, é uma planta rica em nutrientes, e compostos fitoquímicos, presentes em quase todas as partes, como folhas, flores, sementes e vagens. Suas folhas merecem destaque, por conterem alto teor de proteínas e compostos fenólicos. A Fermentação em Estado Sólido (FES) tem se destacado como uma ferramenta promissora para auxiliar na extração de compostos fenólicos de partes de plantas. No entanto, estes extratos podem sofrer alterações devido a exposição à condições estressantes, como, água, luz, calor, pH, enzimas e oxigênio. Neste contexto, a microencapsulação surge como uma alternativa para evitar a degradação dos compostos contidos nestes extratos. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar o teor de fenólicos totais, potencial antioxidante e características físico-químicas de microcápsulas de extratos obtidos a partir de folhas de moringa fermentada (EFF) e não fermentada (EFNF). As folhas foram secas e trituradas e submetidas a FES utilizando Aspergillus niger. Os extratos de folhas fermentada e não fermentada foram obtidos em solução aquosa de etanol a 80%. As microcápsulas foram obtidas por liofilização utilizando diferentes proporções de extrato: goma arábica (1:10, 1:6 e 1:4). As microcápsulas com EFNF elaboradas na proporção 1:4 demonstraram maior teor de fenólicos totais (4,91 mg EAG/g de microcápsulas) e características morfológicas de aspecto vítreo, e as elaboradas com EFNF e EFF na proporção 1:10, apresentaram maior atividade antioxidante (300,84 e 299,13 μmol Trolox/g, pelo método ABTS, respectivamente). Todas as microcápsulas obtiveram boa eficiência de encapsulação (91,76 e 95,70%), alta solubilidade (92,27 a 95,91%), condições favoráveis de higroscopicidade (14,50 a 19,8%) e baixa atividade de água (0,13 a 0,29). Portanto, os resultados indicaram que as microcápsulas elaboradas na proporção 1:4 (extrato:goma arábica) apresentaram os menores valores de atividade de água e umidade, maior concentração de compostos fenólicos e atividade antioxidante pelo método FRAP. No entanto são necessários mais estudos para avaliar a toxicidade das microcápsulas visando aplicações futuras nos setores farmacêutico, cosmético e alimentício. São Cristóvão

The aim of this work was to evaluate the antibacterial and antibiofilm activity of microencapsulated and non-microencapsulated clove (Syzygium aromaticum) essential oil on multidrug-resistant Staphylococcus aureus strains. Antibacterial activity was performed by disk diffusion and broth microdilution techniques to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of the essential oil. For the antibiofilm activity, strains of S. aureus that were sensitive to the action of the essential oil were used. Five isolates were sensitive to the action of the essential oil by the disk diffusion test whose MIC was 10 μL.mL-1 and the CBM was 20 μL.mL-1. Of these five, four were able to form biofilms with adhesion greater than 107 CFU.cm-2. The microencapsulated oil showed a better antibiofilm effect with a reduction of about 2 log CFU.cm-2 in the multiresistant S. aureus analyzed, and the non-microencapsulated oil reduced approximately 1.1 log CFU.cm-2 showing the high efficiency of the oil with microencapsulation. The use of microencapsulated Syzygium aromaticum essential oil could serve as a promising alternative in the control of multiresistant and biofilm forming bacteria on stainless steel surfaces, presenting some advantages compared to the one used in its original form, mainly with regard to transport, content preservation, handling and use in food matrices. El objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad antibacteriana y antibiofilm del aceite esencial de clavo (Syzygium aromaticum) microencapsulado y no microencapsulado sobre cepas de Staphylococcus aureus multirresistentes. La actividad antibacteriana se realizó mediante técnicas de difusión en disco y microdilución en caldo para determinar la Concentración Mínima Inhibitoria (MIC) y la Concentración Mínima Bactericida (MBC) del aceite esencial. Para la actividad antibiopelícula se utilizaron cepas de S. aureus sensibles a la acción del aceite esencial. Cinco aislados fueron sensibles a la acción del aceite esencial por la prueba de difusión en disco cuya CIM fue de 10 μL.mL-1 y la CBM de 20 μL.mL-1. De estos cinco, cuatro fueron capaces de formar biopelículas con adherencia superior a 107 CFU.cm2. El aceite microencapsulado mostró el mejor efecto antibiofilm con una reducción de alrededor de 2 log CFU.cm-2 en los S. aureus multirresistentes analizados, y el aceite no microencapsulado redujo aproximadamente 1,1 log CFU.cm-2, demostrando la mayor eficiencia del aceite con microencapsulación. El uso del aceite esencial de Syzygium aromaticum microencapsulado podría servir como una alternativa promisoria en el control de bacterias multirresistentes y formadoras de biopelículas en superficies de acero inoxidable, presentando algunas ventajas frente al utilizado en su forma original, principalmente en lo que se refiere al transporte, conservación del contenido, manipulación y uso en matrices alimentarias. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antibacteriana e antibiofilme do óleo essencial de cravo-da-índia (Syzygium aromaticum) microencapsulado e não microencapsulado sobre linhagens de Staphylococcus aureus multirresistentes. A atividade antibacteriana foi realizada pelas técnicas de difusão de disco e de microdiluição em caldo para determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e da Concentração Bactericida Mínima (CBM) do óleo essencial. Para a atividade antibiofilme, utilizaram-se as linhagens de S. aureus que foram sensíveis a ação do óleo essencial. Cinco isolados foram sensíveis a ação do óleo essencial pelo teste de difusão em disco cuja CIM foi de 10 μL.mL-1 e a CBM de 20 μL.mL-1. Destas cinco, quatro foram capazes de formar biofilme com adesão superior a 107 UFC cm-2. O óleo microencapsulado apresentou melhor efeito antibiofilme com redução de cerca de 2 log UFC.cm-2 nos S. aureus multirresistentes analisadas, e o não microencapsulado reduziu aproximadamente 1,1 log UFC.cm², demonstrado a maior eficiência do óleo com microencapsulação. O uso de óleo essencial de Syzygium aromaticum microencapsulado poderia servir com uma alternativa promissora no controle de bactérias multirresistentes e formadoras de biofilmes em superfícies de aço inoxidável apresentando algumas vantagens em comparação com o utilizado em sua forma original, principalmente no que diz respeito ao transporte, preservação do conteúdo, manipulação e utilização em matrizes alimentares.

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento O processo de microencapsulação baseado no método de coacervação complexa continua a ser amplamente estudado, uma vez que pode ser utilizado na produção de micro e nanocápsula de interesse para uma vasta gama de aplicações desde indústrias farmacêuticas, de alimentos e até na agricultura. No entanto, vários aspectos do fenômeno de coacervação afetam o procedimento de encapsulamento e formação do núcleo. A melhor compreensão de como a estrutura do polímero afeta a formação de coacervados complexos deve ser constantemente melhorada e aperfeiçoada para produzir cápsulas com propriedades aceitáveis. Neste sentido o presente trabalho visa avaliar a obtenção de micro/nanocápsulas a partir de derivados celulósicos como a Carboximetilcelulose (CMC) de diferentes massas molares (dois fornecedores distintos) e a Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) como matrizes, a Tylose (Hidroxietilcelulose-HEC), como emulsificante e o óleo de macaúba como material de núcleo pelo método de coacervação complexa. As matrizes foram caracterizadas quanto a presença dos grupos funcionais (FTIR), comportamento térmico (TGA) e determinação da massa molar viscosimétrica. Foram preparadas várias formulações com esses materiais em diferentes proporções. As massas molares viscosimétricas obtidas foram de 2,3156 x 105 g mol-1 e 4,1157 x 105 g mol-1 para a CMC AMTEX e EMFAL, e de 3,2078 x 105 g mol-1 para a HPMC, respectivamente. Os melhores resultados foram observados para a formulação I, preparada com 72% de HPMC, 10% de CMC AMTEX e 18% de óleo de macaúba, em que as microcápsulas apresentaram dimensões de aproximadamente 197,1 nm, observado por microscopia eletrônica de varredura e capacidade de encapsulação de óleo de 72,0%. Os resultados mostraram que há uma boa associação entre CMC AMTEX de menor massa molar e a HPMC, e, a escolha da Tylose como emulsificante não teve tanta influência na formação e encapsulação do óleo de macaúba nas nanocápsulas. The microencapsulation process based on the complex coacervation method continues to be widely studied, it’s can be used in the production of micro and nanocapsules of interest for a wide range of applications likes pharmaceutical, food until agricultural industries. However, several aspects of the coacervation phenomenon affect the procedure of encapsulation and núcleos formation. A better understanding of how polymer structure affects the complex coacervates formation must be constantly improved and refined to produce capsules with adequate properties. In this sense, the aims of present work is to evaluate the obtainment of micro/nanocapsules from cellulosic derivatives such as Carboxymethylcellulose (CMC) from different molar mass (two distinct suppliers) and Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) as matrices, Tylose (Hydroxyethylcellulose-HEC) as an emulsifier and macauba oil as material core by the complex coacervation method. The matrices were characterized by the presence of functional groups (FTIR), thermal behavior (TGA) and viscosimetric molar mass determination. It were prepared many formulations in the different concentrations with theses materials. The viscosimetric molar masses obtained were 2.3156 x 105 g.mol-1 and 4.1157 x 105 g.mol-1 for CMC AMTEX and EMFAL, and 3.2078 x 105 g.mol-1 for HPMC, respectively. The best results were observed for formulation I, prepared with 72% HPMC, 10% CMC AMTEX and 18% macaúba oil, in which the microcapsules had dimensions around 197.1 nm, observed by electron microscopy and with 72.0% of oil encapsulation capacity. The results showed that the CMC-AMTEX/HPMC par had a good interaction due to the lower molar mass of CMC-AMTEX then CMC-EMFAL. On the other hand, the emulsifier choosed (Tylose) didn’t influence on the formation and encapsulation of macaúba oil in the nanocapsules. Dissertação (Mestrado)

Vitamin micronutrients are paramount to the human body. Water-soluble vitamins are classified as B-complex vitamins (B1, B2, B3, B6, B9, B12) and Vitamin C. The lack of these vitamins can lead to diseases that harm human health, such as pernicious anemia and pellagra. During the heat treatment these vitamins end up being lost. Due to the Covid-19 Pandemic, Brazilian industries increased the export of vitamin C rich fruits like orange and lemon by 132 % and 12 % respectively. With the help of researchers, industries have the potential to develop adequate supplements to provide the energy needed by the human body. Thus, we aimed to survey papers reporting on the losses of vitamin B and C during processing. It is noticed that several foods have antioxidant properties due to the presence of vitamin nutrients, being essential for the body, because its function prevents cellular oxidation and favors the defense against free radicals. Among the food processing methods, microencapsulation and lyophilization are very effective in preserving the bioactive components of vitamins. Los micronutrientes vitamínicos son fundamentales para el cuerpo humano. Las vitaminas hidrosolubles se clasifican en vitaminas del complejo B (B1, B2, B3, B6, B9, B12) y vitamina C. La falta de estas vitaminas puede originar enfermedades que perjudican la salud humana, como la anemia perniciosa y la pelagra. Durante el tratamiento térmico, estas vitaminas acaban perdiéndose. Debido a la pandemia de Covid-19, las industrias brasileñas aumentaron la exportación de frutas ricas en vitamina C, como la naranja y el limón, en un 132% y un 12%, respectivamente. Con la ayuda de los investigadores, las industrias tienen la posibilidad de desarrollar suplementos adecuados para proporcionar al cuerpo humano la energía que necesita. De esta manera, nos propusimos hacer un estudio de los trabajos que informan sobre las pérdidas de vitamina B y C durante el procesamiento. Se observa que varios alimentos tienen propiedades antioxidantes debido a la presencia de nutrientes vitamínicos, siendo esenciales para el organismo, ya que su función previene la oxidación celular y favorece la defensa contra los radicales libres. Entre los métodos de procesamiento de alimentos, la microencapsulación y la liofilización son muy eficaces para la conservación de los componentes bioactivos de las vitaminas. Micronutrientes vitamínicos são primordiais para o corpo humano. Vitaminas hidrossolúveis são classificadas como vitaminas do complexo B (B1, B2, B3, B6, B9, B12) e Vitamina C. A carência dessas vitaminas pode originar doenças que prejudicam a saúde humana, como a anemia perniciosa e pelagra. Durante o tratamento térmico essas vitaminas acabam se perdendo. Devido a Pandemia do Covid-19, indústrias brasileiras aumentaram a exportação de frutos ricos em vitamina C, como laranja e limão em 132 % e 12 %, respectivamente. Com ajuda de pesquisadores as indústrias têm potencial para elaborar suplementos adequados para fornecer energia necessária para o organismo humano. Dessa forma, objetivou-se fazer um levantamento de trabalhos que relatam as perdas de vitamina B e C durante o processamento. Percebe-se que vários alimentos tem propriedades antioxidantes devido a presença de nutrientes vitamínicos, sendo imprescindível para o organismo, pois sua função impossibilita a oxidação celular e favorece na defesa contra radicais livres. Dentre os métodos de processamento de alimentos, a microencapsulação e liofilização são bastante eficazes na preservação de componentes bioativas das vitaminas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The development of products containing one or more bioactive compounds has become an attractive way to the consumer as a way to establish a better quality of life. Among the bioactive compounds, probiotics and antioxidant compounds stand out, however, their application in food matrices becomes limited as they are extremely sensitive to adverse conditions. Therefore, new alternatives to introduce these compounds to the consumer's daily life are needed. Microencapsulation is a promising, safe and effective technology for the delivery of several bioactive compounds. Among the various microencapsulation techniques, there is the external ionic gelation. The objective of this work was to develop alginate microparticles containing the probiotic Lactobacillus casei LC03 in combination with red onion (Allium cepa L.) peel extract at different concentrations (5, 20 and 40%), using the external ionic gelation technique (Article II), for later application in a food matrix (Article III). Article II evaluated the viability of probiotics under simulated gastrointestinal conditions, during storage at -18, 7 and 25 °C for 90 days and resistance of microparticles to heat treatment (72 °C / 15 sec and 63 °C / 30 min). In addition to the morphology, average diameter and encapsulation efficiency of microparticles. Finally, in Article III, microparticles were added to strawberry pulp, where microbiological and physicochemical analyzes of the pulp, gastrointestinal viability and shelf life of the probiotics in the product were performed, as well as size, morphology and encapsulation efficiency of the microparticles. The microparticles varied in size from 149.29 t to 167.05 μm in Article II and from 136.00 to 305.00 μm in Article III. The encapsulation efficiency of probiotics and compounds present in the extract was satisfactory in both manuscripts. The microparticles were able to protect the probiotics against heat treatment at different temperatures (Article II). In Article II, the microparticles of the treatment containing alginate + 20% extract showed better survival of the probiotic under simulated gastrointestinal conditions, as the different microparticles were applied to the strawberry pulp, the formulations with alginate and alginate + 5% extract demonstrated more satisfactory results (Article III). As for the shelf life of probiotics during storage, in Article II, when evaluating temperatures of 25, 7 and -18 °C, all microparticle formulations remained viable until the end of the experiment (90 days) at -18 °C C, which justifies the choice of frozen strawberry pulp for the application of microparticles. When applied to the pulp (Article III), the treatments containing alginate and alginate + 5% extract reached the longest period of viability (60 days). Thus, the microparticles developed in this study are viable for the development of a new functional and vegan matrix, allowing to increase the diversification of products that contain probiotics. O desenvolvimento de produtos contendo um ou mais compostos bioativos tem se tornado um meio atrativo ao consumidor como forma de estabelecer uma melhor qualidade de vida. Dentre os compostos bioativos, destacam-se os probióticos e os compostos antioxidantes, no entanto, sua aplicação em matrizes alimentares se torna limitada visto que são extremamente sensíveis a condições adversas. Sendo assim, novas alternativas para introduzir estes compostos ao cotidiano do consumidor são necessárias. A microencapsulação é uma tecnologia promissora, segura e eficaz para a entrega de diversos compostos bioativos. Dentre as diversas técnicas de microencapsulação, tem-se a gelificação iônica externa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver micropartículas de alginato contendo o probiótico Lactobacillus casei LC03 em combinação com extrato de casca de cebola roxa (Allium cepa L.) em diferentes concentrações (5, 20 e 40%), por meio da técnica de gelificação iônica externa (Artigo II), para posterior aplicação em uma matriz alimentícia (Artigo III). No Artigo II foi avaliada a viabilidade dos probióticos sob condições gastrointestinais simuladas, durante armazenamento a -18, 7 e 25 °C por 90 dias e resistência das micropartículas ao tratamento térmico (72 °C / 15 seg e 63 °C / 30 min). Além da morfologia, diâmetro médio e eficiência de encapsulação das micropartículas. Por fim, no Artigo III, realizou-se a adição das micropartículas em polpa de morango, onde foram realizadas análises microbiológicas e físico-químicas da polpa, viabilidade gastrointestinal e vida útil dos probióticos no produto, além de tamanho, morfologia e eficiência de encapsulação das micropartículas. As micropartículas apresentaram variação de tamanho de 149.29 a 167.05 μm no Artigo II e de 136.00 a 305.00 μm no Artigo III. A eficiência de encapsulação dos probióticos e dos compostos presentes no extrato foi satisfatória em ambos os manuscritos. As micropartículas foram capazes de proteger os probióticos frente ao tratamento térmico nas diferentes temperaturas (Artigo II). No Artigo II, as micropartículas do tratamento contendo alginato + 20% de extrato apresentaram melhor sobrevivência do probiótico sob condições gastrointestinais simuladas, já ao se realizar a aplicação das diferentes micropartículas na polpa de morango, as formulações com alginato e alginato + 5% de extrato demonstraram resultados mais satisfatórios (Artigo III). Quanto a vida útil dos probióticos durante o armazenamento, no Artigo II, ao se avaliar as temperaturas de 25, 7 e -18 °C, todas as formulações de micropartículas se mantiveram viáveis até o final do experimento (90 dias) em -18 °C, o que justifica a escolha da polpa de morango congelada para a aplicação das micropartículas. Quando aplicadas na polpa (Artigo III), os tratamentos contendo alginato e alginato + 5% de extrato alcançaram o maior período de viabilidade (60 dias). Desta forma, as micropartículas desenvolvidas nesse estudo se mostram viáveis para o desenvolvimento de uma nova matriz funcional e vegana, permitindo aumentar a diversificação de produtos que contenham probióticos.

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2022-06-21T17:56:40Z No. of bitstreams: 1 RayanCutrimGomes.pdf: 2182612 bytes, checksum: dd6638a400940f931c95c6d36ada3d72 (MD5) Made available in DSpace on 2022-06-21T17:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RayanCutrimGomes.pdf: 2182612 bytes, checksum: dd6638a400940f931c95c6d36ada3d72 (MD5) Previous issue date: 2022-01-31 CAPES Ticks are hematophagous ectoparasites of mammals, reptiles and birds, and are vectors of several diseases that directly impact the health of the host. One of the main hosts of ticks is cattle and its parasitization generates several problems, both for the health of the animal and for agricultural production. The most common measures to control ticks have been through the use of synthetic acaricides, which generate another problem that is environmental contamination and the development of more resistant tick populations. An alternative to solve this problem is the use of essential oils that can have effects on ticks. In this work, cardanol-based microcapsules were produced for the incorporation of essential oil (EO) of Ocimum gratissimum. Cardanol was extracted from Cashew Nutshell Liquid (CNSL) and its isolation was confirmed by High Performance Liquid Cromatography coupled to an Photo Diode Array (HPLC-PDA). The cardanol obtained was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The EO was extracted from basil leaves (Ocimum gratissimum) by hydrodistillation and its composition was determined by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS). The EO of Ocimum gratissimum presented the compounds Thymol, γ Terpinene and m-Cymene as the majority with a percentage of composition of 36.69%, 29.08% and 21.31%, respectively. Microencapsulation occurred by polymerization of cardanol in emulsion. A mixture of cardanol/m-cresol monomers was also used in the proportions of 3:1, 1:1 and 1:3 in the production of microcapsules. The microcapsules obtained were characterized by FTIR, Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The microcapsules presented irregular shapes, isolated particles and average volumetric diameters that ranged from 1.409 to 3.347 µm. The study of EO release was carried out by reading in a UV-vis spectrometer, which showed gradual release curves up to eight hours and after 24 hours the release rate remained constant. Release kinetics revealed that release occurs by Fickian diffusion. The EO of Ocimum gratissimum showed larvicidal activity in Rhipicephalus microplus, with an average inhibitory concentration (IC50) of 2.377 mg/mL. In this work, cardanol-based microcapsules incorporated with a bioactive with acaricidal properties were successfully obtained. Os carrapatos são ectoparasitas hematófagos de mamíferos, repteis e aves, e são vetores de diversas doenças que impactam diretamente na saúde do hospedeiro. Um dos principais hospedeiros dos carrapatos é o gado bovino e sua parasitagem gera diversos problemas, tanto para a saúde do animal, como para a produção agropecuária. Medidas mais comuns de controle dos carrapatos tem sido através do uso de acaricidas sintéticos, que geram outro problema que é a contaminação ambiental e a ocorrência do desenvolvimento de populações de carrapatos mais resistentes. Uma alternativa para resolver este problema é o uso de óleos essenciais que podem ter efeitos em carrapatos. Neste trabalho foram produzidas microcápsulas a base de cardanol para a incorporação de óleo essencial (OE) de Ocimum gratissimum. O cardanol foi extraído a partir do Líquido da Castanha do Caju (LCC) e seu isolamento foi confirmado por Cromatografia Líquida acoplada ao detector ultravioleta (HPLC-PDA). O cardanol obtido foi caracterizado por Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O OE foi extraído a partir das folhas de alfavaca (Ocimum gratissimum) por hidrodestilação e a sua composição foi determinada por Cromatografia em fase gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM). O OE de Ocimum gratissimum apresentou os compostos Timol, γ-Terpineno e m-Cimeno como majoritários com um percentual da composição de 36,69%, 29,08% e 21,31%, respectivamente. A microencapsulação ocorreu por polimerização do cardanol em emulsão. Também foi utilizado uma mistura de monômeros cardanol/m-cresol nas proporções de 3:1, 1:1 e 1:3 na produção das microcápsulas. As microcápsulas obtidas foram caracterizadas por FTIR, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Microscopia de Eletrônica de Varredura (MEV). As microcápsulas apresentaram formatos irregulares, partículas isoladas e diâmetros volumétricos médios que variaram de 1,409 a 3,347 µm. O estudo de liberação do OE foi realizado por leitura em espectrômetro Uv-vis, onde apresentou curvas de liberação gradual até oito horas e a partir de 24h a taxa de liberação manteve-se constante. A cinética de liberação revelou que a liberação ocorre por difusão Fickiana. O OE de Ocimum gratissimum apresentou atividade larvicida em Rhipicephalus microplus, com uma concentração inibitória média (CI50) de 2,377 mg/mL. Neste trabalho, foram obtidas com sucesso microcápsulas à base de cardanol incorporadas com bioativo com propriedades acaricidas.

A tecnologia da microencapsulação vem sendo utilizada em áreas como farmacologia, medicina, engenharia e design. Focada na área de engenharia, mais especificamente, seleção de materiais e desenvolvimento de produtos, pode-se aliar o caráter simbólico, perceptivo e funcional para o design de produtos inovadores. Por meio da tecnologia da microencapsulação combina-se uma ampla gama de materiais de núcleo e membrana, mais especificamente na área têxtil, a aplicação de microcápsulas pode proporcionar o desenvolvimento de tecidos e materiais funcionais com propriedades específicas. Nesse contexto este trabalho se propõe a verificar as condições e analisar a síntese de microcápsulas de óleo essencial de laranja (Citrus sinensis) e estudar seu comportamento quando aplicadas em tecido algodão. Para a síntese das microcápsulas de membrana polimérica de melaminaformaldeído com núcleo de óleo essencial de laranja (Citrus sinensis) foi utilizado o método de polimerização in situ. O óleo essencial de laranja foi caracterizado por cromatografia gasosa, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, termogravimetria, as microcápsulas sintetizadas foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura e feixe de íons focalizados. As microcápsulas poliméricas com núcleo de óleo essencial de laranja sintetizadas foram aplicadas em tecido algodão por três diferentes métodos (impregnação, pulverização e serigrafia). Após a aplicação no tecido de algodão, foram feitos teste de fricção, teste de lavagem e teste de atividade antibacteriana em laboratório para estudar o comportamento das microcápsulas no substrato. A caracterização das amostras de tecido com as microcápsulas aplicadas, antes e após dos testes de durabilidade, foi realizada por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier. Ao final os procedimentos, condições e parâmetros para a polimerização in situ assim como a aplicação das microcápsulas poliméricas com núcleo de óleo essencial de laranja (Citrus sinensis) em tecido 100 % algodão foram sistematizados, avançando no estudo da seleção de materiais para aplicação em têxteis que podem ser utilizados para o desenvolvimento de produtos inovadores. Os resultados mostraram que ocorreu microencapsulamento do óleo essencial de laranja volátil e que as microcápsulas aplicadas no tecido algodão apresentaram atividade antibacteriana e resistiram a quinze ciclos de lavagem utilizando a norma ISO 105 C06: 2010. La tecnología de microencapsulación se ha utilizado en áreas como farmacología, medicina, ingeniería y diseño. Centrado en el área de la ingeniería, más específicamente, la selección de materiales y el desarrollo de productos, el carácter simbólico, perceptivo y funcional se puede combinar para el diseño de productos innovadores. Mediante la tecnología de microencapsulación se combinan una amplia gama de materiales de núcleo y membrana, más específicamente en la área textil, la aplicación de microcápsulas puede proporcionar el desarrollo de tejidos y materiales funcionales con propiedades específicas. En este contexto, este trabajo se propone verificar las condiciones y analizar la síntesis de microcápsulas de aceite esencial de naranja (Citrus sinensis) y estudiar su comportamiento cuando se aplica a tejidos de algodón. Para la síntesis de microcápsulas de membrana polimérica de melaminaformaldehído con núcleo de aceite esencial de naranja (Citrus sinensis) se utilizó el método de polimerización in situ. El aceite esencial de naranja se caracterizó por cromatografía de gases, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, termogravimetría, las microcápsulas sintetizadas se caracterizaron por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, termogravimetría, microscopía electrónica de barrido y haz de iones enfocado. Las microcápsulas poliméricas con núcleo de aceite esencial de naranja sintetizadas se aplicaron al tejido algodón mediante tres métodos diferentes (impregnación, pulverización y estampación). Después de la aplicación sobre el tejido de algodón, se realizón prueba de frote, pruebas de lavado y prueba de actividad antibacteriana en laboratorio para estudiar el comportamiento de las microcápsulas sobre el sustrato. La caracterización de las muestras de tejido con las microcápsulas aplicadas, antes y después de las pruebas de durabilidad, se realizó mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier. Al finalizar se sistematizaron los procedimientos, condiciones y parámetros para la polimerización in situ así como la aplicación de microcápsulas poliméricas con núcleo de aceite esencial de naranja (Citrus sinensis) en tejido 100 % algodón, avanzando en el estudio de la selección de materiales para aplicación en textiles que se puede utilizar para el desarrollo de productos innovadores. Los resultados mostraron que se produjo la microencapsulación del aceite esencial de naranja volátil y que las microcápsulas aplicadas al tejido de algodón presentan actividad antibacteriana y resistien quince ciclos de lavado utilizando la norma ISO 105 C06: 2010.

This study aimed to produce pectin and alginate microparticles by ionic gelation coated with different concentrations of bovine blood and egg white protein in their natural state. The coated microparticles were characterized, and their physical resistance and morphology were evaluated, as well as the released protein during in vitro gastrointestinal simulation. The highest protein adsorption (65.47%) was shown by pectin microparticles coated with bovine blood (10%), regardless of the protein type and concentration used. Likewise, higher amounts of adsorbed protein resulted as protein concentration increased, regardless of the type of microparticle. Nevertheless, the physical resistance of coated microparticles was affected more by the type of polysaccharide, being alginate microparticles more resistant. Adsorbed proteins on microparticles surface showed higher solubility values in vitro gastrointestinal simulation regardless of protein type. Bovine blood and egg white proteins in their natural state can be used as alternative coating materials for microparticles. Resumo Nosso objetivo foi produzir micropartículas de alginato e pectina por gelificação iônica revestidas com diferentes concentrações de proteína de sangue bovino e clara de ovo em seu estado natural. As micropartículas revestidas foram caracterizadas e avaliadas quanto à sua resistência física, bem como em relação à proteína liberada durante a simulação gastrointestinal in vitro. A maior adsorção de proteína (65,47%) foi demonstrada por micropartículas de pectina revestidas com sangue bovino (10%), independentemente da fonte da proteína e da concentração utilizada. Da mesma forma, maiores quantidades de proteína adsorvida resultaram no aumento da concentração da proteína, independentemente do tipo do polissacarídeo utilizado na micropartícula. No entanto, a resistência física das micropartículas revestidas foi mais afetada pelo tipo de polissacarídeo, sendo as micropartículas de alginato mais resistentes. As proteínas adsorvidas na superfície das micropartículas apresentaram maiores valores de solubilidade na simulação gastrointestinal, independentemente da fonte da proteína. As proteínas do sangue bovino e da clara de ovo em seu estado natural podem ser usadas como materiais de revestimento alternativos para micropartículas.

Técnicas de encapsulamento têm sido utilizadas a fim de superar problemas como instabilidade e degradação de compostos sensíveis às condições de processo na produção de alimentos. Electrospraying é um método atual, que possibilita a produção de micro e nanocápsulas de compostos, que podem ser incorporadas a alimentos. Esta revisão traz aos leitores uma visão geral sobre a aplicação do electrospraying em lipídeos naturais voltados para aplicação alimentícia. O objetivo desta revisão foi reunir artigos publicados sobre produção de microcápsulas de compostos lipídicos via eletrospraying e verificar a eficiência da aplicação dessa técnica em compostos lipídicos de importância na área de alimentos. O presente estudo consiste em uma revisão sistemática usando como base de pesquisa as bases de dados Periódicos CAPES e Science Direct. Foram encontrados cerca de 139 estudos, sendo selecionados 9 para compor o presente estudo. Diante dos resultados dos estudos, constatou-se que a técnica de electrospraying para a microencapsulação de compostos lipídicos propicia a obtenção de cápsulas uniformes e de estrutura regular, que são características desejáveis. Essa técnica auxiliou na proteção de compostos bioativos e termossensíveis, como o β-caroteno e o ômega-3. A aplicação do método conferiu estabilidade oxidativa a óleos durante o período de armazenamento das cápsulas. Conclui-se que o electrospraying é uma técnica eficiente para microencapsulação de compostos lipídicos, com vantagens, frente a outros métodos, de promover a formação de micro ou nano cápsulas, com formato regular, de forma rápida e sem necessidade de altas temperaturas. Se han utilizado técnicas de encapsulación para superar problemas como la inestabilidad y degradación de compuestos sensibles a las condiciones del proceso en la producción de alimentos. Electropulverización es un método actual, que permite la producción de micro y nanocápsulas de compuestos, que pueden incorporarse a los alimentos. Esta revisión proporciona una descripción general de la aplicación de la pulverización eléctrica a los lípidos naturales destinados a la aplicación alimentaria. El objetivo de esta revisión fue recopilar artículos publicados sobre la producción de microcápsulas de compuestos lipídicos mediante electropulverización y verificar la eficacia de su aplicación en compuestos lipídicos de importancia en el campo de la alimentación. El presente estudio consiste en una revisión sistemática utilizando las bases de datos Periodicos CAPES y Science Direct como base de investigación. Se encontraron alrededor de 139 estudios, siendo seleccionados 9 para componer el presente estudio. Con base en los resultados de los estudios, se encontró que la técnica de electropulverización para la microencapsulación de compuestos lipídicos permite obtener cápsulas uniformes con una estructura regular, que son características deseables. Esta técnica ayudó en la protección de compuestos bioactivos y termosensibles, como el β-caroteno y el omega-3. El método proporcionó estabilidad oxidativa a los aceites durante el período de almacenamiento de las cápsulas. Se concluye que la electropulverización es una técnica eficaz para la microencapsulación de compuestos lipídicos, con ventajas, frente a otros métodos, de favorecer la formación de micro o nanocápsulas, con forma regular, de forma rápida y sin necesidad de altas temperaturas. Encapsulation techniques have been used to overcome problems such as instability and degradation of compounds sensitive to process conditions in food production. Electrospraying is a current method, which enables the production of micro and nanocapsules of compounds, which can be incorporated into food. This review provides readers with an overview of the application of electrospraying to natural lipids intended for food application. The objective of this review was to gather articles published on the production of lipid compounds microcapsules via electrospraying and to verify the efficiency of the application of this technique in lipid compounds of importance in the food field. The present study consists of a systematic review using the Periódicos CAPES and the Science Direct databases as research bases. About 139 studies were found, being selected 9 to compose the present study. Based on the results of the studies, it was found that the electrospraying technique for the microencapsulation of lipid compounds provides for obtaining uniform capsules with a regular structure, which are desirable characteristics. This technique helped in the protection of bioactive and thermosensitive compounds, such as β-carotene and omega-3. The application of the method provided oxidative stability to oils during the storage period of the capsules. It was concluded that electrospraying is an efficient technique for microencapsulation of lipid compounds, with advantages, compared to other methods, of promoting the formation of micro or nanocapsules, with regular shape, quickly and without the need for high temperatures.

The microencapsulation of anthocyanic compounds has become an efficient alternative in protecting and increasing the bioavailability of weakly stable compounds. Studies have been carried out in order to verify the anticarcinogenic effect of blueberry, but a wide range has taken into account only purified extracts, not taking into account the instability of anthocyanin compounds in the gastrointestinal system. Based on that, the objective of the present work was to microencapsulate the blueberry extract (Vaccinium ashei) by the spray drying method using maltodextrin-DE20, hi-maize, gum arabic and inulin as wall material, to evaluate its stability under different conditions of storage (60 days), its bioavability under simulated gastrointestinal conditions and its antiproliferative effect on colon adenocarcinoma cells (HT-29). Microencapsulation was carried out in laboratory scale spray drying using 140 °C of inlet air, four feeding solutions were prepared: standard formulation (S): maltodextrin DE20, hi-maize; T1: DE20 maltodextrin, hy-maize, inulin; T2: maltodextrin DE20, hi-maize, gum arabic; and T3: maltodextrin DE20, hi-maize, inulin and gum arabic. The microcapsules were evaluated for moisture content, solubility, encapsulation efficiency, particle size, morphology, total phenolic compounds, antioxidant capacity, stability of total monomeric anthocyanins under different storage conditions and the simulated gastrointestinal system. Subsequently, the microcapsule that presented the best results against the analyzes performed was selected and evaluated when its cell viability (MTT), nitric oxide (NO) and anti-proliferative effect (chlorogenic analysis, cell cycle and western blot) against colon cancer cells (HT-29) was performed. The microcapsules obtained in the present study showed high encapsulation efficiency from 96.80 to 98.83%. Among the parameters analyzed, the T3 formulation showed the lowest values of constant degradation (k) at the storage temperatures tested, with an emphasis on the freezing temperature, corresponding to the lowest loss during storage and, consequently, a longer half-life (t ½ ) being 913.41 days. This same treatment was shown to be effective in the preservation and improved delivery of anthocyanin compounds when compared to the free extract. The blueberry extract microcapsule showed a slight decrease in viability (24 hours) and anti-proliferative capacity (48 and 72 hours) against HT-29. The microcapsules were effective in increasing oxidative stress in HT-29 cells at concentrations between 3000 and 9000 μg/mL. Concentrations of 7000, 8000 and 9000 μg/mL showed a decrease in colony formation. However, the results found in the present study also suggest that the pathways of action of microcapsules against cancerous lines still need to be better elucidated, allowing a greater understanding of the metabolism of microcapsules. A microencapsulação de compostos antociânicos tem se tornado uma alternativa eficiente na proteção e no aumento da biodisponibilidade de compostos fracamente estáveis. Estudos vêm sendo realizados a fim de verificar o efeito anticarcinogênico do mirtilo, porém uma ampla gama tem levado em consideração apenas extratos purificados, desconsiderando a instabilidade dos compostos antociânicos frente ao sistema gastrointestinal. Com base nisso, o objetivo do presente trabalho foi microencapsular o extrato de mirtilo (Vaccinium ashei) pelo método de spray drying utilizando maltodextrina-DE20, hi-maize, goma arábica e inulina como material de parede, avaliar sua estabilidade frente a diferentes condições de armazenamento (60 dias), sua bioavibilidade frente às condições gastrointestinais simuladas e seu e efeito antiproliferativo em células de adenocarcinoma de cólon (HT-29). A microencapsulação deu-se em spray drying de escala laboratorial utilizando 140 °C de ar de entrada, foram preparadas quatro soluções de alimentação: formulação padrão (S): maltodextrinha DE20, hi-maize; T1: maltodextrina DE20, hi-maize, inulina; T2: maltodextrinha DE20, hi-maize, goma arábica; e T3: maltodextrinha DE20, hi-maize, inulina e goma arábica. As microcápsulas foram avaliadas quanto ao teor de umidade, solubilidade, eficiência de encapsulação, tamanho de partícula, morfologia, compostos fenólicos totais, capacidade antioxidante, estabilidade das antocianinas monoméricas totais frente a diferentes condições de armazenamento e ao sistema gastrointestinal simulado. Posteriormente, foi selecionada a microcápsula que apresentou os melhores resultados frente às análises realizadas e avaliada quando a sua de viabilidade celular (MTT), óxido nítrico (NO) e efeito antiproliferativo (análise clorogênica, ciclo celular e western blot) frente a células do câncer de cólon (HT-29). As microcápsulas obtidas no presente estudo apresentaram uma alta eficiência de encapsulação 96,80 a 98,83%. Dentre os parâmetros analisados a formulação T3 apresentou os menores valores de degradação constante (k) nas temperaturas de armazenamento testadas, com destaque para a temperatura de congelamento, correspondendo à menor perda durante o armazenamento e, consequentemente, uma meia-vida maior (t ½) sendo de 913,41 dias. Este mesmo tratamento demonstrou-se eficaz na preservação e entrega melhorada dos compostos antociânicos quando comparado ao extrato livre. A microcápsula de extrato de mirtilo apresentou uma ligeira diminuição na viabilidade (24 horas) e capacidade antiproliferativa (48 e 72 horas) frente HT-29. As microcápsulas foram efetivas no aumento do extresse oxidativo em células HT-29 nas concentrações entre 3000 e 9000 μg/mL. As concentrações de 7000, 8000 e 9000 μg/mL apresentaram diminuição na formação de colônias. Entretanto os resultados encontrados no presente estudo também sugerem que as vias de atuação das microcápsulas frente a linhagens cancerígenas ainda precisam ser melhores elucidados, possibilitando um maior entendimento sobre o metabolismo das microcápsulas.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior As antocianinas têm sido utilizadas em formulações de alimentos como corantes e para melhora da funcionalidade dos alimentos, com relação aos efeitos benéficos à saúde já comprovados, no entanto, estas moléculas são instáveis às condições de processamento e armazenamento. Nesse sentido, o microencapsulamento utilizando polissacarídios como materiais de parede, tem sido empregado como alternativa viável na manutenção e melhora da estabilidade das antocianinas. No entanto, não existem estudos que avaliem o motivo do efeito protetor dos polissacarídios (maltodextrina, Capsul® e goma-arábica) utilizados como materiais de parede, nas antocianinas microencapsuladas, além da falta de trabalhos publicados que analisem as interações entre os polissacarídios e as antocianinas, para explicar como essa estabilização ocorre. Assim sendo, esta pesquisa purificou antocianinas provenientes de extrato fenólico de açaí e as utilizou para caracterizar as micropartículas formadas em termos de antocianinas totais, eficiência de encapsulamento, características físico-químicas importantes para produtos em pó, como umidade, atividade de água, higroscopicidade, solubilidade e molhabilidade, cor e morfologia, além de avaliar a estabilidade e ajustar modelos de isotermas de sorção. Foram realizadas ainda análises de infravermelho (FTIR), potencial zeta e termogravimetria a fim de avaliar as possíveis interações entre polissacarídios e as antocianinas purificadas de açaí. Os materiais de parede apresentaram ótima eficiência de encapsulamento (> 96%), sendo o Capsul o melhor protetor das antocianinas expostas a luz, enquanto a goma-arábica a que manteve estabilidade em temperatura de 40 °C. Com relação à coloração, todas as micropartículas se mantiveram com ΔE* < 3, com alteração da cor imperceptível ao olho humano. As microcápsulas produzidas se ajustaram aos modelos de isotermas testados com boa estabilidade com relação à alteração de umidade. Os resultados mostraram que as microcápsulas com maltodextrina apresentaram maior teor de antocianinas em sua superfície e a análise utilizando o FTIR identificou ligações de hidrogênio intermoleculares entre os materiais de parede e as antocianinas. Nos dados obtidos da análise de potencial zeta observou-se a existência de ligação na camada superficial entre antocianinas, maltodextrina e Capsul, sendo que nas microcápsulas com goma-arábica as antocianinas estavam quase totalmente no núcleo. Além disso, utilizando termogravimetria foi possível verificar que a interação entre antocianinas e material de parede estabilizou termicamente as microcápsulas com maltodextrina. Pode-se concluir, portanto, que mesmo com as antocianinas purificadas, as características físico-químicas e a estabilidade se mantiveram adequadas, quando comparadas com resultados já encontrados em outros estudos para extratos fenólicos e que pôde-se confirmar as evidências de ligações de hidrogênio e outras interações entre os materiais de parede e as antocianinas que auxiliam na melhora da estabilidade das microcápsulas, sendo um trabalho com resultados inéditos. Palavras-chave: Antocianinas. Polissacarídios. Microencapsulamento. Interações químicas. Açaí. Anthocyanins have been used in food formulations as dyes and to improve the functionality of foods, in relation to the beneficial health effects already proven, however, these molecules are unstable to processing and storage conditions. In this sense, microencapsulation using polysaccharides as wall materials has been used as a viable alternative to maintain and improve the stability of anthocyanins. However, there are no studies that evaluate the reason for the protective effect of polysaccharides (maltodextrin, Capsul® and gum arabic) used as wall materials, in microencapsulated anthocyanins, in addition to the lack of published works that analyze the interactions between polysaccharides and anthocyanins, to explain how this stabilization occurs. Therefore, this research purified anthocyanins from açaí phenolic extract and used them to characterize the microparticles formed in terms of total anthocyanins, encapsulation efficiency, important physicochemical characteristics for powder products, such as moisture, water activity, hygroscopicity, solubility and wettability, color and morphology, in addition to evaluating stability and adjusting sorption isotherm models. Infrared analysis (FTIR), zeta potential and thermogravimetry were also performed in order to evaluate the possible interactions between polysaccharides and purified açaí anthocyanins. The wall materials showed excellent encapsulation efficiency (> 96%), with Capsul being the best protector of anthocyanins exposed to light, while gum arabic was stable at a temperature of 40 °C. Regarding staining, all microparticles remained with ΔE* < 3, with color change imperceptible to the human eye. The microcapsules produced fit the tested isotherm models with good stability with respect to moisture change. The results showed that the microcapsules with maltodextrin had a higher content of anthocyanins on their surface and the analysis using FTIR identified intermolecular hydrogen bonds between the wall materials and the anthocyanins. In the data obtained from the zeta potential analysis, it was observed the existence of binding in the surface layer between anthocyanins, maltodextrin and Capsul, and in the microcapsules with gum arabic the anthocyanins were almost entirely in the nucleus. Furthermore, using thermogravimetry it was possible to verify that the interaction between anthocyanins and wall material thermally stabilized the microcapsules with maltodextrin. It canbe concluded, therefore, that even with purified anthocyanins, the physicochemical characteristics and stability remained adequate, when compared with results already found in other studies for phenolic extracts and that evidence of hydrogen bonds could be confirmed. and other interactions between wall materials and anthocyanins that help to improve the stability of microcapsules, being a work with unprecedented results. Keywords: Anthcyanins. Polysaccharides. Microencapsulation. Chemical interactions. Açaí.

RESUMEN Introducción: Actualmente los péptidos sintéticos se han constituido en una novedosa alternativa para el tratamiento de la piel envejecida. Acetilhexapéptido-3 (Ac-EEMQRR-NH2) ha sido utilizado para inducir reducción de líneas de expresión de manera análoga a la toxina botulínica, pero sin efectos tóxicos. Objetivo: Sintetizar el acetilhexapéptido-3 y desarrollar un sistema liposomal para su encapsulación y favorecer su paso a través de una membrana modelo. Metodología: El péptido fue obtenido mediante síntesis en fase sólida (SFS) empleando la estrategia Fmoc/tBu, fue purificado y plenamente caracterizado. El sistema liposomal con acetilhexapéptido-3 encapsulado fue desarrollado mediante la formación de una emulsión con posterior inversión de fase por evaporación del solvente orgánico. Los sistemas fueron caracterizados en su tamaño, potencial zeta, eficiencia de encapsulación del neuropéptido y de manera preliminar se realizó un estudio de permeabilidad ex vivo. Resultados: Es posible sintetizar péptidos cortos con alto grado de pureza y buen rendimiento, utilizando la metodología de SFS Fmoc/tBu. De acuerdo con la caracterización, el sistema liposomal adelantado sugiere una buena estrategia para la encapsulación del acetilhexapéptido-3 y su potencial aplicación en el desarrollo un novedoso producto cosmecéutico. SUMMARY Introduction: Currently synthetic peptides have become a novel alternative for the treatment of aging skin. Acetylhexapeptide-3 (Ac-EEMQRR-NH2) has been used to induce reduction of expression lines in a manner analogous to botulinum toxin, but without toxic effects. Aim: To synthesize acetylhexapeptide-3 and to develop a lipo-somal system for its encapsulation and favor its passage through a model membrane. Methodology: The peptide was obtained by solid phase synthesis (SFS) using the Fmoc / tBu strategy, it was purified and fully characterized. The liposomal system with encapsulated acetylhexapeptide-3 was developed by forming an emulsion with subsequent phase inversion by evaporation of the organic solvent. The systems were characterized in their size, zeta potential, neuropeptide encapsulation efficiency and a preliminary ex vivo permeability study was carried out. Results: It is possible to synthesize short peptides with a high degree of purity and good yield, using the SFS Fmoc / tBu methodology. According to the characterization, the advanced liposomal system suggests a good strategy for the encapsulation of acetylhexapeptide-3 and its potential application in the development of a novel cosmeceutical product. RESUMO Introdução: Atualmente os peptídeos sintéticos têm se tornado uma nova alternativa para o tratamento do envelhecimento cutâneo. O acetilhexapeptídeo-3 (Ac-EEMQR-R-NH2) tem sido usado para induzir a redução das linhas de expressão de maneira análoga à toxina botulínica, mas sem efeitos tóxicos. Objetivo: Sintetizar acetilhe-xapeptídeo-3 e desenvolver um sistema lipossomal para seu encapsulamento e favorecer sua passagem por uma membrana modelo. Metodologia: O peptídeo foi obtido por síntese em fase sólida (SFS) utilizando a estratégia Fmoc / tBu, foi purificado e totalmente caracterizado. O sistema lipossomal com acetilhexapeptídeo-3 encapsulado foi desenvolvido pela formação de uma emulsão com subsequente inversão de fase por evaporação do solvente orgânico. Os sistemas foram caracterizados quanto ao tamanho, potencial zeta, eficiência de encapsulação de neuropeptídeos e um estudo preliminar de permeabilidade ex vivo foi realizado. Resultados: É possível sintetizar peptídeos curtos com alto grau de pureza e bom rendimento, utilizando a metodologia SFS Fmoc / tBu. De acordo com a caracterização, o sistema lipossomal avançado sugere uma boa estratégia para a encapsulação do acetilhexapeptídeo-3 e seu potencial aplicação no desenvolvimento de um novo produto cosmecêutico.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Filamentous fungi such as Umbelopsis isabellina have emerged as a biotechnological alternative for obtaining oils rich in monounsaturated and polyunsaturated fatty acids, which are important nutrients for the regulation of physiological processes involved in the development and maintenance of human health. Due to their chemical characteristics, these oils are highly susceptible to lipid oxidation and microencapsulation can be a useful tool to increase the lipid stability of the microbial oil. Thus, the aim of this study was to optimize the production of microbial oil by Umbelopsis isabellina and microencapsulate this oil by the external ionic gelation method. Initially, using an orbital shaker, the parameters of the culture medium (yeast extract, peptone, and sucrose) and the parameters of the fermentation process (stirring rate, temperature and pH) were optimized in order to produce lipids and PUFAs through planning of the Plackett–Burman (BP) type. Afterwards, the scale-up to a STR bioreactor was carried out and, additionally, the agitation and aeration rates were evaluated using a central composite rotational design (DCCR). After completing all optimization steps, the final lipid yield was 36.58% of which 14.88% were PUFA. Fifteen fatty acids were identified, the majority being: oleic acid (47%), palmitic acid (27%), linoleic acid (11%) and γ-linolenic acid (5%). The second stage of the study aimed to microencapsulate the microbial oil by the external ionic gelation method and microcapsules had an average diameter of 105 µm and the encapsulation efficiency was 80%. In this step, the oxidative stability of the free and microencapsulated oil was also evaluated over the storage time, varying temperature, and luminosity. The ionic gelation method was suitable to microencapsulate the microbial oil as it did not alter the lipid oxidation markers (peroxide index and formation of conjugated dienes). The combination of microencapsulation and refrigerated storage was the condition that presented the greatest lipid stability during the evaluated storage time. In addition, microcapsules containing microbial oil stored at refrigerated temperature showed the smallest variation in the content of saturated, monounsaturated, and polyunsaturated fatty acids during storage when compared to microcapsules stored at room temperature or free oil stored at different temperatures. Based on the data presented, it is possible to conclude that the fungus Umbelopsis isabellina, under optimized conditions, can produce an oil rich in unsaturated fatty acids and with good yield, and its production scale can be expanded for industrial purposes. The microbial oil produced can be microencapsulated, without prejudice to its constitution, by the external ionic gelling method and that microencapsulation is an effective tool to prolong lipid stability, reducing its reactions to external environmental factors, thus facilitating its use in the food industry, and allowing the microbial oil produced by the fungus Umbelopsis isabellina to have the potential to be used in the development of food or nutraceutical ingredients. Fungos filamentosos como a Umbelopsis isabellina, tem surgido como uma alternativa biotecnológica para obtenção de óleos ricos em ácidos graxos monoinsaturados e poli- insaturados, que são nutrientes importantes para a regulação de processos fisiológicos envolvidos no desenvolvimento e manutenção da saúde humana. Devido a suas características químicas, estes óleos são altamente suscetíveis a oxidação lipídica e a microencapsulação pode ser uma ferramenta útil no sentido de aumentar a estabilidade lipídica do óleo microbiano. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi otimizar a produção de óleo microbiano por Umbelopsis isabellina e microencapsular este óleo pelo método de gelificação iônica externa. Inicialmente, utilizando um agitador orbital, foram otimizados os parâmetros do meio de cultura (extrato de levedura, peptona e sacarose) e os parâmetros do processo fermentativo (taxa de agitação, temperatura e pH) visando a produção de lipídios e PUFAs através de um planejamento do tipo Plackett–Burman (PB). Após foi realizado o aumento de escala para um biorreator STR e, adicionalmente, foram avaliadas as taxas de agitação e aeração através de um delineamento composto central rotacional (DCCR). Após concluída todas as etapas da otimização, o rendimento lipídico final foi de 36,58% dos quais 14,88% eram PUFA. Foram identificados 15 ácidos graxos, sendo os majoritários: o ácido oléico (47%), ácido palmítico (27%), ácido linoléico (11%) e o ácido γ-linolênico (5%). A segunda etapa do estudo teve como objetivo microencapsular o óleo microbiano pelo método de gelificação iônica externa e as microcápsulas apresentaram um diâmetro médio de 105 µm e a eficiência de encapsulação foi de 80%. Nesta etapa também se avaliou a estabilidade oxidativa do óleo livre e microencapsulado ao longo do tempo de armazenamento, variando temperatura e luminosidade. O método de gelificação iônica foi adequado para microencapsular o óleo microbiano pois não alterou os marcadores de oxidação lipídica (índice de peróxidos e formação de dienos conjugados). A combinação de microencapsulação e armazenamento refrigerado foi a condição que apresentou a maior estabilidade lipídica durante o tempo de armazenamento avaliado. Além disso, as microcápsulas contendo óleo microbiano armazenadas a temperatura refrigerada apresentaram a menor variação no teor de ácidos graxos saturados, monoinsaturados e poli-insaturados durante o armazenamento quando comparado as microcápsulas armazenadas a temperatura ambiente ou ao óleo livre armazenado nas diferentes temperaturas. Com base nos dados apresentados é possível concluir que o fungo Umbelopsis isabelina, a partir de condições otimizadas, é capaz de produzir um óleo rico em ácidos graxos insaturados e com bom rendimento podendo ter sua escala de produção ampliada para fins industriais. O óleo microbiano produzido pode ser microencapsulado, sem prejuízos a sua constituição, pelo método de gelificação iônica externa e que a microencapsulação é uma ferramenta eficaz para prolongar a estabilidade lipídica, reduzindo suas reações a fatores ambientais externos, facilitando assim seu uso na indústria de alimentos e permitindo que o óleo microbiano produzido pelo fungo Umbelopsis isabelina tenha potencial para ser utilizado no desenvolvimento de ingredientes alimentícios ou nutracêuticos.

Beet has attracted attention as a functional food with an important health-promoting effect. It presents in its composition important bioactive substances, highlighting betalains, ascorbic acid, carotenoids and phenolic acids. Ionic gelation encapsulation has been shown to be an effective technique in obtaining palatable and nutritious products masking unwanted flavors and preserving nutrients. Therefore, the objective of the present study was to obtain beet microcapsules by the process of ionic gelation and to verify the stability of bioactive compounds during refrigerated storage in different conservative solutions (standard, citric acid and ascorbic acid). From the beet extract, the ionic gelation process was carried out, obtaining the beet microcapsules, storing them for 28 days in airtight glass containers at 5 ± 1°C and with conservative solutions. The analyzes performed were, weight, size, color, soluble solids, moisture, ash, acidity, pH, vitamin C, carotenoids, betalains, phenolics and ABTS. The physical-chemical characteristics of the extract in relation to beet microcapsules, there was a significant reduction in soluble solids, betalain, antioxidant capacity, carotenoids and color parameter a*. Ascorbic acid, total phenols, ash, moisture and pH remained constant (5%). After 21 days of storage, an increase in the permeability of the alginate membrane was observed, causing greater migration between the compounds of the medium and the microcapsules. It is concluded that the ionic gelation process is a viable technology for the development of microcapsules of beet extract maintaining its nutritional characteristics, and the microcapsules stored in the solution with ascorbic acid had better results for bioactive compounds. La remolacha ha atraído la atención como un alimento funcional con un importante efecto promotor de la salud. Su composición contiene importantes sustancias bioactivas, destacando betalaínas, ácido ascórbico, carotenoides y fenólicos. Se ha demostrado que la encapsulación por gelificación iónica es una técnica eficaz para obtener productos apetitosos y nutritivos, enmascarar los sabores no deseados y preservar los nutrientes. Dado lo anterior, el objetivo de este estudio fue obtener microcápsulas de remolacha mediante el proceso de gelificación iónica y verificar la estabilidad de los compuestos bioactivos durante el almacenamiento refrigerado ±5°C en diferentes soluciones conservadoras (estándar/sin solución, solución de ácido cítrico y de ácido ascórbico). A partir del extracto de remolacha se realizó el proceso de gelificación iónica, obteniendo las microcápsulas de remolacha, almacenándolas durante 28 días en envases de vidrio herméticos a 5 ± 1°C y con las soluciones conservadoras. Los análisis realizados fueron rendimiento, peso, calibre, color, sólidos solubles, humedad, ceniza, acidez, pH, vitamina C, carotenoides, fenólicos, betalaínas y capacidad antioxidante (ABTS). Las características fisicoquímicas del extracto en relación a las microcápsulas de remolacha, hubo reducción de sólidos solubles, betalaína, capacidad antioxidante, carotenoides y el parámetro de color a*. El ácido ascórbico, los fenoles totales, las cenizas, la humedad y el pH se mantuvieron constantes durante el almacenamiento. Luego de 21 días de almacenamiento, se observó un aumento en la permeabilidad de la membrana de alginato, provocando una mayor migración entre los compuestos del medio y las microcápsulas. Se concluye que el proceso de gelificación iónica es una tecnología viable para el desarrollo de microcápsulas de extracto de remolacha, con mantenimiento de las características nutricionales durante 28 días, y que las microcápsulas almacenadas en solución con ácido ascórbico obtuvieron mejores resultados para la conservación de compuestos bioactivos. A beterraba tem atraído atenção como alimento funcional com importante efeito promotor de saúde. Sua composição tem importantes substâncias bioativas, destacando betalaínas, ácido ascórbico, carotenóides e fenólicos. A encapsulação por gelificação iônica tem se mostrado uma técnica eficaz na obtenção de produtos palatáveis e nutritivos, mascarando sabores indesejados e preservando nutrientes. Diante do exposto, o objetivo do presente estudo foi obter microcápsulas de beterraba pelo processo de gelificação iônica e verificar a estabilidade dos compostos bioativos durante o armazenamento a ±5°C em diferentes soluções conservadoras (padrão/sem solução, solução de ácido cítrico e ácido ascórbico). A partir do extrato de beterraba realizou-se o processo de gelificação, obtendo-se as microcápsulas, armazenando-as por 28 dias em embalagens herméticas de vidro a 5±1°C e com as soluções conservadoras. As análises realizadas foram de rendimento, peso, tamanho, cor, sólidos solúveis, umidade, cinzas, acidez, pH, vitamina C, carotenóides, fenólicos, betalaínas e antioxidante ABTS. As características físico-químicas do extrato com relação as microcápsulas, houve redução dos sólidos solúveis, da betalaína, do antioxidante, dos carotenóides e do parâmetro de cor a*. O ácido ascórbico, fenóis, cinzas, umidade e pH se mantiveram constantes. Após 21 dias de armazenamento observou-se aumento da permeabilidade da membrana de alginato, acarretando maior migração entre os compostos do meio e das microcápsulas. Conclui-se que o processo de gelificação iônica é uma tecnologia viável para a desenvolvimento de microcápsulas de beterraba, com manutenção das características nutricionais, sendo que as microcápsulas armazenadas na solução com ácido ascórbico obtiveram melhores resultados de conservação dos compostos bioativos.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Due to the high content of saturated fatty acids, the excessive consumption of meat products can increase the risk of chronic diseases. Thus, to confer healthier characteristics to meat products, this study aimed to improve their lipid profile. Oils with high levels of omega-3 fatty acids were applied in microencapsulated and hydrogelified form as animal fat substitutes in burgers. In the first part of the study the oxidative stability of rosemary-enriched chia oil was evaluated by ultrasound-assisted extraction (UAE) and conventional maceration (CME). In this step it was possible to observe a high concentration of bioactive compounds present in the macerated oils, both by UAE and CME. Then, the chia oil was microencapsulated and used to replace 50% of fat in burgers. The results obtained by directly incorporating rosemary into chia oil by UAE prior to microencapsulation showed that this is a viable alternative to reduce lipid oxidation. The reduction of lipid oxidation in microcapsules made it possible to replace animal fat in burgers with oils rich in n-3 PUFAs, without compromising their oxidative and sensory quality. In the second step, burgers (20 % pork back fat) were prepared with the replacement of 0, 20, 40, 60, 80 and 100 % pork back fat by hydrogelified emulsion (HE) of chia and flaxseed oils (50:50). The substitution of pork back fat with HE did not affect the technological properties of the burgers. The sensory profile showed that it is possible to replace up to 60 % of fat with HE produced in this study. However, improvements in the oxidative stability of HE from chia and flaxseed oils were necessary. Thus, in the third step, HE was enriched at concentrations of 6, 8 and 10 % with an aqueous jabuticaba peel extract (JPE) obtained by microwave extraction by hydrodiffusion and gravity (MHG). The HEenriched with JPE was applied to replace 60 % of animal fat content of the burgers. The addition of 10 % JPE in HE was effective in maintaining lipid oxidation similar to the control until the 60th day of storage. Furthermore, incorporation of JPE into HE reduced sensory defects caused by lipid reformulation. Seeking improvements through the incorporation of natural antioxidants, in the fourth step of this work, residues of yerba mate bark extracts (BMBE) were tested for application in HE and subsequent lipid replacement in burgers. The sensory quality of the burgers was not affected by HE addition of chia oil enriched with BMBE. Furthermore, the addition of BMBE to HE partially reduced the increase in lipid oxidation caused by the increase in PUFA / SFA ratio. Thus, in the present study, new strategies and consistent technological solutions were successfully developed at the industrial level for reducing saturated fat in burgers, resulting in healthier products with high sensory quality. Devido ao alto teor de ácidos graxos saturados o consumo excessivo de produtos cárneos pode aumentar o risco do surgimento de doenças crônicas. Desta forma, para conferir características mais saudáveis aos produtos cárneos, este estudo teve por objetivo melhorar o seu perfil lipídico. Óleos com altos teores de ácidos graxos ômega-3 foram aplicados na forma microencapsulada e hidrogelificada como substitutos de gordura animal em hambúrgueres. Na primeira parte do estudo foi avaliada a estabilidade oxidativa de óleo de chia enriquecido com alecrim por extração assistida por ultrassom (EAU) e por maceração convencional (CME). Nesta etapa foi possível observar alta concentração de compostos bioativos presentes nos óleos macerados, tanto por EAU quanto por CME. Na sequência, o óleo de chia foi microencapsulado e usado para substituir 50 % de gordura em hambúrgueres. Os resultados obtidos através da incorporação direta do alecrim no óleo de chia por EAU antes da microencapsulação mostraram que esta é uma alternativa viável para reduzir a oxidação lipídica. A redução da oxidação lipídica das microcápsulas possibilitou substituir a gordura animal em hambúrgueres por óleos ricos em n-3 PUFAs, sem comprometer sua qualidade oxidativa e sensorial. Na segunda etapa foram elaborados hambúrgueres (20 % de toucinho) com a substituição de 0, 20, 40, 60, 80 e 100 % de toucinho por emulsão hidrogelificada (HE) de óleos de chia e de linhaça (50:50). A substituição do toucinho suíno por HE não afetou as propriedades tecnológicas dos hambúrgueres. O perfil sensorial demonstrou que é possível substituir até 60 % de toucinho por HE produzido neste estudo. No entanto, melhorias na estabilidade oxidativa da HE de óleos de chia e linhaça se fizeram necessárias. Desta maneira, na terceira etapa, a HE foi enriquecida nas concentrações de 6, 8 e 10 % com um extrato aquoso de casca de jabuticaba (ECJ) obtido por extração por micro-ondas por hidrodifusão e gravidade (MHG). O HE enriquecido com ECJ foi aplicado como substituto de 60 % do teor de gordura de hambúrgueres. A adição de 10 % de ECJ na HE foi eficaz em manter uma oxidação lipídica semelhante ao controle até o 60º dia de armazenamento. Além disso, a incorporação do JPE no HE reduziu os defeitos sensoriais causados pela reformulação lipídica. Buscando melhorias através da incorporação de antioxidantes naturais, na quarta etapa deste trabalho, resíduos de extratos de casca de erva-mate (BMBE) foram testados para aplicação no HE e posterior substituição lipídica nos hambúrgueres. A qualidade sensorial dos hambúrgueres não foi afetada pela adição de HE de óleo de chia enriquecido com BMBE. Além disso, a adição de BMBE ao HE reduziu parcialmente o aumento da oxidação lipídica causado pelo aumento na razão PUFA / SFA. Desta maneira, no presente estudo foram desenvolvidas com sucesso novas estratégias e soluções tecnológicas consistentes no âmbito industrial para redução da gordura saturada em hambúrgueres, resultando em produtos mais saudáveis e de elevada qualidade sensorial.

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Este estudo teve como objetivo a produção de micropartículas por técnicas combinadas de gelificação iônica e interação eletrostática utilizando alginato de sódio, concentrado proteico do soro do leite (WPC) e manteiga fundida para imobilização do micro-organismo Erwinia sp. D12 e avaliação da conversão de sacarose em isomaltulose por células íntegras livres e imobilizadas em processo descontínuo durante quatro dias. No estudo preliminar, os biopolímeros alginato de sódio e WPC foram caracterizados para produção de micropartículas com boas propriedades. A análise da carga elétrica disponível de alginato de sódio em solução ou emulsão com diferentes concentrações de manteiga fundida e das proteínas do WPC em solução indicou que em uma faixa de pH de 3,0 - 4,5 pode ocorrer uma interação de natureza eletrostática entre os biopolímeros. Misturas formadas em diferentes proporções entre emulsão de alginato de sódio com diferentes concentrações de manteiga fundida e solução proteica de WPC foram caracterizadas com relação à carga elétrica e tamanho médio dos coacervados insolúveis formados. Maiores tamanhos de coacervados, variando entre 29,12 µm a 33,72 µm, foram obtidos na proporção volumétrica 1:6 (emulsão de alginato e manteiga fundida:WPC) sendo que a adição de diferentes concentrações de manteiga fundida não modificou o tamanho dos coacervados formados. As micropartículas de alginato contendo manteiga fundida foram preparadas pela técnica de gelificação iônica associado com recobrimento, por interação eletrostática, com solução de WPC em diferentes concentrações e em seguida foi avaliada a adsorção proteica sobre as micropartículas em sistemas diluídos e concentrados. Um aumento da adsorção proteica pôde ser observado com o aumento da concentração de proteína em solução e diminuição da concentração de manteiga adicionada. Utilizando-se solução de WPC na concentração de 4% (m/m) foram obtidas maiores quantidades de proteínas adsorvidas sobre as micropartículas com taxas de adsorção variando de 44,35% para micropartículas com baixo nível de manteiga fundida, de 37,58% para micropartículas contendo nível intermediário de manteiga e de 30,61% para micropartículas contendo alto nível de manteiga. Micropartículas com elevado teor de umidade, conteúdo proteico acima de 30% e tamanho variando entre 130,0 µm a 161,5 µm puderam ser produzidas pela técnica de gelificação iônica com posterior recobrimento, por interação eletrostática, com solução 4% (m/m) de WPC. A partir do estudo preliminar, as micropartículas com os diferentes tratamentos foram estudadas para imobilização celular do micro-organismo Erwinia sp. D12 com uma contagem inicial de 108-107 UFC/mL e atividade enzimática de 10,7 U/mL. A incorporação de diferentes concentrações de manteiga fundida modificou a atividade enzimática do micro-organismo encapsulado sendo que uma maior adição de manteiga fundida (2%, m/m) acarretou em uma maior atividade enzimática (17,68 U/mL). O tamanho médio das micropartículas sem recobrimento variou entre 91,54 ¿ 106,52 µm sendo observado um aumento no tamanho, 118,34 ¿ 143,12 µm, após o recobrimento. Células íntegras na forma livre e imobilizadas com os diferentes tratamentos foram avaliadas com relação à conversão de sacarose em isomaltulose em processo descontínuo durante quatro dias. Maiores taxas de conversão foram obtidas no primeiro dia de análise empregando células livres ou imobilizadas com os diferentes tratamentos. A taxa de conversão diminuiu no decorrer dos dias, em todos os tratamentos, sendo observada uma queda mais acentuada na conversão utilizando células íntegras livres. As maiores médias aritméticas de conversão de sacarose em isomaltulose foram alcançadas por micropartículas de gelificação iônica sem adição de manteiga fundida e micropartículas de gelificação iônica adicionadas de 2% (m/m) de manteiga fundida, 33,77% e 35,12%, respectivamente, sem diferenças estatísticas entre as mesmas. O recobrimento adicional das micropartículas acarretou em uma diminuição na taxa de conversão devido provavelmente à diminuição no tamanho dos poros ou recobrimento total dos mesmos. Outra hipótese levantada está no pH utilizado para produção das micropartículas (pH 3,75) que encontra-se fora da faixa ótima de crescimento do micro-organismo. Os resultados indicam o potencial de emprego de células íntegras de Erwinia sp. D12 imobilizadas em hidrogel de alginato, sem recobrimento adicional das micropartículas, para conversão de sacarose em isomaltulose em processos descontínuos Abstract: This study aimed to produce microparticles by combined techniques of electrostatic interaction and ionic gelation using sodium alginate, whey protein concentrated (WPC) and butter for immobilization of micro-organism Erwinia sp. D12 and evaluating the conversion of sucrose to isomaltulose by immobilized whole cells and free cells in a batch process during four days. In a preliminary study, biopolymers sodium alginate and WPC were characterized for production of microparticles having good properties. The analysis of electric charge available sodium alginate in solution or emulsion with different concentrations of butter and WPC solution indicated that in a pH range from 3.0 to 4.5 may occur electrostatic interactions between the biopolymers. Mixtures formed in different ratios emulsion of sodium alginate with different concentrations of butter and WPC solution were characterized with respect to size and load presented average coacervates insoluble formed. Larger coacervates sizes, ranging from 29.12 µm to 33.72 µm, were obtained in ratio 1:6 (emulsion alginate and butter: WPC) being that addition of different concentrations of butter not statistically change the size of coacervates formed. Alginate microparticles containing butter were prepared by ionic gelation associated with coating by electrostatic interaction with WPC at different concentrations and then the protein adsorption on the microparticles in dilute and concentrated was assessed. An increase in protein adsorption could be observed even in concentrated systems, with increasing concentration of protein in solution and decreased concentration of butter added. Using WPC solution at a concentration of 4% (w/w) were obtained larger quantities of proteins adsorbed on the microparticles with varying rates of adsorption of 44.35% for microparticles containing low level of butter , of 37.58% for microparticles containing intermediate level of butter and 30.61% for microparticles containing high level of butter. Microparticles content high moisture, protein content above 30% and size ranging from 130.0 µm to 161.5 µm could be produced by ionic gelation technique with subsequent coating by electrostatic interaction with solution 4% (w/w) WPC. From the preliminary study, the microparticles with different treatments were studied for cell immobilization of micro-organism Erwinia sp. D12 with an initial count of 108-107 CFU/mL and enzyme activity of 10.7 U/mL. The incorporation of different concentrations of butter modify the enzymatic activity of the encapsulated micro-organism being greater than the addition of butter (2%, w/w) resulted in an increased enzymatic activity (17.68 U/mL). The average size of uncoated microparticles ranged from 91.54 µm to 106.52 µm an increase in size was observed, 118.34 - 143.12 µm, after coating. The addition of different concentrations of butter not influence statistically the average size of microparticles. Whole cells in free form and immobilized with different treatments were evaluated for conversion of sucrose to isomaltulose in a batch process during four days. Higher rates of conversion of sucrose to isomaltulose were obtained on the first day of analysis using free cells or immobilized with the different treatments. The conversion rate decreased during the days, in all treatments, with a more pronounced decrease observed in conversion using free cells. The greatest average conversion of sucrose into isomaltulose were reached by microparticle ionic gelling without addition of butter and microparticles ionic gelling added 2% (w/w) of butter, 33.77% and 35.12% respectively, no statistical differences between them. The additional coating of microparticles by electrostatic interaction resulted in a decrease in conversion rate probably due to a reduction in pore size or full coating thereof. Another hypothesis is the pH used for production of microparticles, at pH 3.75, which is outside the optimum range for growth of the micro-organism. The results indicate the potential use of whole cells of Erwinia sp. D12 immobilized in alginate hydrogel without additional coating of microparticles for conversion of sucrose to isomaltulose in batch processes Mestrado Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos Mestra em Alimentos e Nutrição

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: O presente trabalho fundamenta-se no desenvolvimento de micropartículas de polímeros naturais para utilização em sistemas de liberação gastrorresistentes, onde o fármaco passa pelo meio gástrico intacto, permitindo sua absorção apenas no meio entérico. O fármaco selecionado neste estudo foi a oxitetraciclina (OTC), um antibiótico que ao ser ingerido pode causar irritação na mucosa gástrica, limitando seu uso na forma de liberação convencional. O método escolhido para preparação das micropartículas foi por coacervação complexa em um único estágio. Os polímeros naturais escolhidos foram o alginato de natureza aniônica e a quitosana de natureza catiônica, por serem biocompatíveis, não tóxicos e de fácil degradação. Caracterizações morfológicas das micropartículas, com e sem fármaco, para análise da superfície e do seu interior foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A distribuição da OTC nas micropartículas foi determinada por Microscopia confocal multifóton baseada na fluorescência inerente deste fármaco, enquanto que a identidade química e a interação entre os biopolímeros de alginato e quitosana foram investigadas por Espectrômetro de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). A análise térmica do material foi realizada por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). A modulação da liberação da OTC das micropartículas foi feita por recobrimento das mesmas em leito fluidizado, com uma dispersão polimérica à base de Acril-EZE® MP, um polímero sintético gastrorresistente de natureza aniônica. O estudo da cinética de liberação in vitro do fármaco foi realizada por método espectrofotométrico, em meio de dissolução ácido e meio tamponado pH6,8, simulando o perfil de dissolução nos fluidos gástricos e intestinais. Pela microscopia confocal a laser verificou-se que a encapsulação da OTC foi bastante eficiente. A espectroscopia FTIR foi útil para se observar deslocamentos das bandas de absorção do alginato e da quitosana, comprovando interação iônica entre os grupos carboxílicos do alginato e os grupos amina da quitosana. A solução de Acril-EZE® MP se mostrou adequada para o estudo da modulação da liberação controlada da OTC microencapsulada na matriz escolhida. Nos estudos do perfil de liberação deste fármaco, verificou-se uma liberação inicial rápida em meio ácido nas micropartículas não recobertas. Após o recobrimento com Acril-EZE® MP, com 50% de ganho de massa, a liberação da OTC neste meio foi reduzida, obtendo-se o efeito de gastrorresistência desejado. Em meio básico a liberação foi gradual, sendo que o fármaco foi totalmente liberado em cinco horas, para as micropartículas com e sem recobrimento. Deste modo, o sistema estudado mostrou um grande potencial para aplicação em sistemas de liberação controlada de OTC in vivo, desde que sejam realizados os testes necessários, podendo ser produzido em curto prazo em escala comercial Abstract: The present work focused on the development of microparticles based on natural polymers for use in gastro-release systems, where drug-sensitive gastric medium may follow intact until its enteric controlled delivery. The oxytetracycline (OTC) was selected in this study, since it is an antibiotic that, when ingested, may cause irritation of the gastric mucosa, limiting its use in conventional treatment. The method chosen to prepare microparticles was the complex coacervation in a single stage. Natural polymers chosen were the polianionic alginate and the policationic chitosan because they are biocompatible, nontoxic and easy degradation. Morphological characterizations of the surface and interior of the microparticles, with and without drug, were made by scanning electron microscopy (SEM). The distribution of OTC in the microparticles was determined by multiphoton confocal microscopy, taking the advantage of the inherent fluorescence of OTC. By infrared spectroscopy with Fourier Transform - FTIR it was possible to follow chemical identities of each component and the interaction between the biopolymers chitosan and alginate by the displacement of the absorption bands of each biopolymer. The modulation of OTC release from microparticles was made by coating these microparticles in fluidized bed with a polymer dispersion based on acryl-EZE ® MP, a synthetic anionic polymer gastro-resistant. The kinetics of in vitro release of OTC was performed by spectrophotometric method, in acid dissolution medium buffered medium pH6,8 to study the both environment of interest, ie gastric and intestinal. By confocal laser microscopy it was verified that the encapsulation of OTC was quite efficient. A solution of acryl-EZE ® MP was adequate to study the modulation of microencapsulated controlled release of OTC in the matrix chosen. Kinetic studies showed rapid release of OTC at the begining of the experiments in acidic medium, for uncoated microparticles. After coating with acryl-EZE ® PM, 50% mass gain, the suppression of OTC "burst effect", in the range of two hours, was significantly reduced, meaning the material has a great potential to avoid the gastric resistance desired. In basic medium the release was gradual, and was completed in five hours, for both coated and uncoated microparticles. Thus, the system studied showed a great potential for application to short-term delivery systems for OTC in vivo, subject to further studies, also aiming its commercial viability Mestrado Ciência e Tecnologia de Materiais Mestra em Engenharia Química

Orientadores: Carlos Raimundo Ferreira Grosso, Alfredo Vitali Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Finas camadas poliméricas quando aplicadas a microcápsulas podem aumentar o grau de proteção e controlar a liberação de seu conteúdo. Microcápsulas de amido, contendo gelatina como material ligante, obtidas por processo de spray dryer foram preenchidas por adsorção com óleo de peixe comercial e posteriormente recobertas com gelatina e pectina e baixo teor de esterificação e cloreto de cálcio visando a formação de um filme de pectato de cálcio ou de gelatina em um sistema de leito fluidizado desenvolvido com a finalidade de controlar as espessuras das coberturas. Os produtos obtidos foram submetidos a um estudo de vida-de-prateleira em estufa a 45oC com retiradas a cada dois dias durante um período de 10dias. Após a extração foi quantificado o índice de peróxido das amostras. A caracterização morfológica das cápsulas formadas foi acompanhada pela determinação de tamanho médio, distribuição do tamanho de partículas e por observação através da microscopia eletrônica de varredura. O rendimento da encapsulação foi determinado após o processo de secagem. Comparando o tamanho médio das partículas, o processo de cobertura mostrou um acréscimo na espessura da parede das partículas recobertas em relação às partículas sem recobrimento qualquer que apresentaram um tamanho médio de 59,30Ilm. O processo de cobertura com gelatina aumentou o tamanho médio para 88,4llm enquanto as coberturas com 0,4% e 0,8% de pectato de cálcio em relação ao peso do produto seco apresentaram tamanho médio de 94,17 e 120,43Ilm, respectivamente. A morfologia das cápsulas recobertas indicou que o recobrimento não foi homogêneo, podendo-se observar um acúmulo de grânulos durante o processo. Entretanto foi observado que os interstícios entre os grânulos foi preenchido com material de cobertura. O rendimento de encapsulação apresentado foi de 88,87% nas partículas recobertas com gelatina e de 83,81% e 85,92% nas partículas recobertas com 0,4% e 0,8% de pectato de cálcio, respectivamente. A quantificação de peróxidos das amostras analisadas indicou uma rápida deterioração do material de recheio de todas as amostras recobertas. A alta sensibilidade a oxidação do óleo de peixe e a exposição a intensa a corrente de ar durante o processo de recobrimento podem ter sido responsáveis pela aceleração do processo de autoxidação Abstract: Thin polymeric layers, when applied to microcapsules, can increase the degree of protection and control the release of the contents. Starch microcapsules containing gelatin as binding material, obtained by spray drying, were filled with commercial fish oil by adsorption, and subsequently encapsulated, aimed at forming a film either with gelatin or with a mixture of ca1ciurn chloride and pectin with a low degree of esterification, the encapsulation process being conducted in a fluidized bed system, specifically developed to control the thickness of the walI material. The products obtained were submitted to a shelf life study in an incubator at 45°C, removing samples every two days for a period of 10 days. After extraction, the peroxide value of the samples was quantified. The morphological characterization of the capsules was accompanied by a determination of the average size, particle size distribution and by observation under a scanning electron microscope. The encapsulation yield was determined after drying. A comparison of the average size of the encapsulated particles with that of the non encapsulated ones, which presented an average size of 59.30flm, showed an increase in size of the encapsulated particles. Encapsulation with gelatin increased the average size to 88.4flm, whilst encapsulation with 0.4 and 0.8% ca1cium pectate (% in relation to the dry weight of the product), presented an average size of 94.17 and 120.43flm respectively. The morphology of the encapsulated particles indicated that the walI was not homogeneous, an accurnulation of granules during the process being observed. However, the interstices between the granules were shown to be filled with walI material. The encapsulation yield was 88.87% for the particles encapsulated with gelatin, and 83.81 and 85.92% for those encapsulated in 0.4 and 0.8% ca1cium pectate respectively. Quantification of the peroxides in the samples analyzed, indicated a rapid eterioration of the core material for alI the encapsulated samples. The great susceptibility of fish oil to oxidation and the intense exposure to an air current during the encapsulation process, could have been responsible for the acceleration of the auto-oxidation process Mestrado Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O objetivo deste trabalho foi produzir micropartículas com multicamadas contendo alto teor de proteínas, capazes de serem estáveis a condições adversas do meio e resistentes ao ambiente gástrico. Na primeira parte deste estudo, interações eletrostáticas entre o alginato e proteínas do concentrado proteico do soro do leite (WPC) foram avaliadas em relação às condições de pH (3,5 e 3,75) e proporções de polissacarídeo e proteína. A formação de coacervados com os biopolímeros alginato e WPC foi caracterizada quanto à aparência, tamanho médio e carga superficial. Esta análise permitiu definir as condições em que a interação entre proteínas e partículas de alginato pudesse ocorrer. Assim, micropartículas de alginato produzidas por gelificação iônica foram posteriormente recobertas por interação eletrostática com proteínas, utilizando soluções de diferentes concentrações de concentrado proteico do soro do leite, em dois pHs. Foram testadas três concentrações de proteína em solução para cada pH de recobrimento, sendo 0,6, 3 e 4% para o pH 3,5 e 1,7, 3 e 4% para o pH 3,75. As partículas obtidas foram caracterizadas com relação ao teor total de proteína, conteúdo de umidade, tamanho e morfologia. As maiores adsorções proteicas foram obtidas com a maior concentração de proteína em solução (4%) em ambos pHs. A partir deste estudo preliminar, selecionou-se a amostra de micropartículas com o maior teor de proteína adsorvida para se construir multicamadas em sua superfície através da interação eletrostática. Na segunda parte do estudo, foram produzidas multicamadas de alginato e proteínas do concentrado proteico do soro do leite sobre a superfície da partícula de alginato. Essas partículas foram caracterizadas igualmente as anteriores. A proteína total adsorvida na partícula foi alta, variou de 51,20% a 64,91%, sendo 33,24% dessa proteína encontrada na primeira camada (AlgPart1). Na terceira camada (AlgPart3), também foram encontradas elevados teores proteicos, variando de 17,96% a 31,67%. Uma relação proporcional entre a concentração de alginato e WPC com o aumento da adsorção proteica nesta camada foi observada. A formação das multicamadas (AlgPart1 e AlgPart3) sobre a superfície das partículas provocou uma diminuição significativa no teor de umidade das partículas (AlgPart), ao contrário do que foi observado com o tamanho. Observações realizadas por MEV revelaram que as camadas produzidas com alginato tendem a ter superfícies mais lisas, e com WPC, tendem a ser rugosas. A amostra de micropartículas com multicamadas que apresentou a maior adsorção proteica foi avaliada quanto à estabilidade em temperatura de esterilização (121 ºC, por 15 minutos),pH (2, 4, 6 e 8), concentração de sal (0, 50, 100, 150 e 200 mM) e em condições gastrointestinais (in vitro). Além disso, foram caracterizadas em relação ao tamanho médio, solubilidade proteica e morfologia. Partículas multicamadas úmidas permaneceram íntegras à temperatura de esterilização, apresentaram uma diminuição significativa de tamanho e um acréscimo significativo na solubilidade da camada proteica para o meio em pH 2, e permaneceram estáveis em pHs 4, 6 e 8. A perda de proteína das multicamadas da partícula aumentou significativamente com o aumento da força iônica do meio. As partículas com multicamadas se mostraram parcialmente resistentes às condições gástricas, com uma liberação de 30,5% da proteína presente na partícula e, foram sensíveis à atividade proteolítica em ambiente intestinal simulado promovendo a desintegração das multicamadas e a liberação de praticamente toda proteína da partícula. Considerando os resultados obtidos, conclui-se que é possível a formação de multicamadas de alginato e WPC sobre a superfície de partículas de gelificação iônica com alta adsorção proteica, capazes de serem estáveis em condições adversas do meio e parcialmente resistente às condições gástricas Abstract: The objective of this work was to produce microparticles with multilayer containing high protein content, capable of being stable to harsh conditions of the environment and resistant to the gastric environment. In the first part of this study, the electrostatic interaction between the alginate and protein of concentrate whey protein (WPC) was evaluated in relation to pH conditions (3.5 and 3.75) and ratio of polysaccharide: protein. The formation of coacervates between the alginate and WPC was characterized as the visual appearance, medium size and surface charge. This analysis allowed us to define the conditions in which the interaction between proteins and alginate particles could occur. Thus alginate microparticles produced by ionic gelation were subsequently coated by electrostatic interaction with proteins, using solutions with different concentrations of whey protein at two pHs. Three concentrations were tested with respect to the protein concentration, being 0.6, 3 and 4% for pH 3.5 and 1.7, 3 and 4% for pH 3.75. The particles were characterized with respect to the total protein content, moisture content, size and morphology. The highest protein adsorption were obtained with the higher concentration of protein solution (4%) by both pH. From this preliminary study, we selected the particle with the highest level of protein adsorbed to construct multilayer using electrostatic interaction on its surface. In the second part of the study, were produced multilayers of alginate and WPC were produced on the surface of the particle of alginate. These particles were characterized in relation to protein adsorption, moisture content, medium size and morphology. The total protein adsorbed on the particle was high, varied from 51.20% to 64.91%, being 33.24% of this protein found in the first layer (AlgPart1). In the third layer (AlgPart3), were also found elevated protein levels, varying from 17.96% to 31.67%. A proportional relationship between the concentration of alginate and WPC with increased protein adsorption was observed in this layer. The formation of multilayers (AlgPart1 and AlgPart3) on the particle surface caused a significant decrease in moisture content of the particles (AlgPart), contrary to what was observed with the size. Observations made by SEM revealed that layers produced with alginate tend to have most smooth surfaces, and WPC tend to be rough. The particle multilayers that presented the highest protein adsorption was evaluated as to the stability at sterilization temperature (121 º C for 15 minutes), pH (2, 4, 6 and 8), salt concentration (0, 50, 100, 150 and 200 mM) and in gastrointestinal conditions. Furthermore were characterized with respect to medium size, protein solubility and morphology. Moist Multilayer particles have remained stable against the temperature of sterilization, showing a significant decrease in size and a significant increase in the solubility of the protein layer into the medium at pH 2, and remain stable at pH 4, 6 and 8. The loss of protein from multilayer particle increased as ionic strength increased. The particles with multilayer were partially resistant to gastric conditions, with a release of 30.49% of the protein in the particle, and were susceptible to proteolytic activity in simulated intestinal environment promoting the particle disintegration and the release of all protein recovering the particles. Considering the results obtained, it is concluded that it is possible the formation of multilayer alginate and WPC on the surface of particles obtained ionic gelation using high protein adsorption, capable of being stable in adverse conditions of the environment (temperature, pH, ionic strength) and resistant to gastric conditions Mestrado Consumo e Qualidade de Alimentos Mestra em Alimentos e Nutrição

Orientador: Angela Maria Moraes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: A tuberculose, atualmente, é um dos mais sérios problemas de saúde pública mundiais, especialmente em países em desenvolvimento, estando associada à morte de pelo menos três milhões de pessoas por ano. Dentro deste contexto, o presente trabalho visou a preparação e caracterização de lipossomas (vesículas lipídicas) destinados ao aumento da eficácia de drogas freqüentemente utilizadas nas terapias primária e secundária da Tuberculose, para a liberação controlada por inalação das mesmas. Lipossomas unilamelares foram preparadas a partir de 60 mol % de Distearoilfosfatidilcolina e 40 mol % de Colesterol. As drogas Isoniazida, Pirazinamida, Rifampicina e Etionamida, foram incorporadas nos lipossomas por encapsulamento passivo no cerne aquoso ou na bicamada lipídica das vesículas. As preparações, foram caracterizadas quanto às concentrações finais de lipídios e de drogas, ao diâmetro médio dos lipossomas, e à estabilidade de estocagem na forma de suspensão a '5 GRAUS¿C. Para as amostras com melhores desempenhos quanto ao encapsulamento e à estabilidade de estocagem, foram realizados ensaios complementares de avaliação da estabilidade das vesículas quando em presença do tensoativo não-iônico 'C IND. 12¿¿E IND. 5¿. Ensaios similares foram também realizados para as mesmas drogas, além da Estreptomicina, empregando-se a técnica de incorporação ativa estabelecendo-se um gradiente de pH na bicamada lipídica de 3,4 unidades... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: Nowadays, Tuberculosis, is one of the most serious problems of public helth worldwide, specially in development countries, being associated to the death of at least three million people yearly. In this context, the present work aimed the preparation nd characterization of liposomes (lipid vesicles) designed to increase the effectiveness of drugs frequently used in Tuberculosis primary and secondary therapy, through the controlled release of these drugs by inhalation. Unilamellar liposomes were prepared with 60% mol of distearoylpHosHatidylcoline and 40% mol of cholesterol. The drugs Isoniazid, Pyrazinamide, Rifampin and Ethionamide were incorporated in the liposomes by passive loading in vesicle aqueous core or in its lipid bilayer. The formulations obtained were characterized in terms of their final lipid and drug concentrations, vesicle mean diameter, and stability during storage at '5 DEGREES¿C as an aqueous suspension. The sample presenting the best encapsulation efficiencies and storage stability were also characterized concerning to their stability when in contact with the non-ionic surfactant 'C IND. 12¿¿E IND. 5¿. Similar encapsulation studies were also accomplished for the same drugs, besides Streptomycin, using the active loading technique based on imposing a transmembrane pH gradient of 3.4 units. The results indicated a strong association among the experimental protocols, the trapping efficiency and the stability of the obtained systems... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Mestrado Desenvolvimento de Processos Biotecnológicos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Neste trabalho foi realizada a microencapsulação de ácido ascórbico através da secagem por atomização em spray-dryer. Os materiais de cobertura utilizados foram goma arábica e aglomerados porosos de grânulos de amido de arroz. Este último material utilizou gelatina ou pectina como agentes ligantes, sendo que os aglomerados porosos obtidos no processo com 1% de gelatina como agente ligante, foram recobertos com pectato de cálcio (soluções a 3% de pectina e 10% de cloreto de cálcio). O ácido ascórbico microencapsulado em goma arábica apresentou-se tão estável (com relação à degradação para compostos sem poder redutor, como ácido dehidroascórbico e ácido dicetogulônico) quanto o ácido ascórbico na forma cristalina, quando ambos foram estocados em temperatura e umidade relativa controladas. Já o material encapsulado em amido de arroz, teve a estabilidade, nos mesmos parâmetros citados anteriormente, inferior à da forma cristalina. O recobrimento com pectato de cálcio melhorou sensivelmente a estabilidade do ácido ascórbico microencapsulado com amido de arroz. As microcápsulas obtidas com goma arábica e com amido de arroz (com e sem cobertura de pectato de cálcio), foram aplicadas em presunto de peru e em bolo de carne de peru, para avaliação do efeito do ácido ascórbico microencapsulado na estabilidade da cor característica de produtos cárneos curados. Os produtos cárneos processados com ácido ascórbico microencapsulado em diferentes materiais de cobertura, não apresentaram diferença significativa na estabilidade da cor curada, em relação ao produto com ácido ascórbico não encapsulado, quando estes produtos foram expostos em condições similares (luz e temperatura) às encontradas comercialmente Abstract: In this project the microencapsulation of ascorbic acid was done through the use of spray-dryer. The covering materials used were arabic gum and porous agglomerates of rice starch granules. The last material mentioned used gelatin or pectin as binding agents. The rice starch that used 1% of gelatin as a binding agent was later covered with calcium pectate (3% of pectin and 10% calcium chloride solutions). The materials covered with rice starch was not nearly as stable as the materials which was covered in arabic gum, that showed itself as stable as the crystalline form of ascorbic acid. The covering of the material microencapsulated with rice starch with calcium pectate sensibly improved the stability of the acid. The microcapsules obtained with rice starch (with and without calcium pectate covering) and arabic gum were used in turkey ham and in turkey meatloaf so the effect of the ascorbic acid microencapsulated could be observed in the level of stability of the characteristic color of cured meat products. The difference between the materials processed with microencapsulated ascorbic acid and the materials processed with non encapsulated ascorbic acid was not observed when the products were exposed to similar conditions (light and temperature) as the ones found commercially Mestrado Mestre em Ciência da Nutrição

Orientador: Hilary Castle de Menezes Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A Amazônia constitui-se em uma das maiores reservas de espécies da flora e fauna da Terra. Dentre as espécies vegetais, estão diversas frutas de sabores exóticos que podem ser economicamente importantes para a região e o camu-camu é uma delas, uma fruta que se destaca das frutas pelo seu elevado teor de vitamina C . Os estudos sobre o aproveitamento tecnológico desta fruta são quase inexistentes. Este trabalho objetivou desenvolver e avaliar a estabilidade do suco de camu-camu microencapsulado em spray dryer. Foram utilizados frutos oriundos de um pomar particular de um fruticultor do Município de Tomé-Açu, no Estado do Pará. O início do estudo consistiu na avaliação do extrator que apresentasse o melhor desempenho em rendimento de matéria seca e vitamina C para o suco de camu-camu. Em seguida, otimizou-se o processo de de microencapsulação através de um planejamento experimental fatorial completo. Como agentes encapsulantes foram utilizadas maltodextrina e goma arábica. A temperatura de entrada do ar de secagem e a concentração do material de parede foram as variáveis escolhidas para avaliar o processo. Após a obtenção do suco microencapsulado, fez-se o levantamento da isoterma de adsorção de umidade para, em seguida, avaliar a estabilidade do produto. O extrator de escovas apresentou o melhor desempenho. Tanto a temperatura de entrada do ar de secagem, quanto o teor de encapsulante, assim como a interação entre essas duas variáveis apresentaram efeito significativo e positivo, ao nível de 5 % de probabilidade, sobre o rendimento de suco em pó. A morfologia das microcápsulas mostrou que o processo de microencapsulação foi eficiente. A goma arábica mostrou-se um encapsulante mais eficiente na retenção de vitamina C. A estabilidade dos produtos encapsulados se môstrou superior à do produto sem encapsulante. Abstract: The Amazon basin represents one of the Earth's greatest reserves of species of flora and fauna. Within the plant species are a variety of fruits exhibiting exotic flavours which could be of economic importance for the region, camu-camu, a fruit notable for its high vitamin C content, being one of these. There are practically no studies on the technological use of these fruits. This study aimed at developing and evaluating the stability of spray-dried micro-encapsulated camu-camu juice. The fruits were obtained from a private orchard in the municipality of Tomé-Açu in the State of Pará, Brazil. The first part of the study evaluated different juice extractors and procedures aiming at the highest yields in solids and vitamin C. The next step was the optimisation of the micro-encapsulation process, using a complete factoriaI experimental designoMalt dextrin and gum arabic were used as encapsulating agents and the process variables were the air temperature at the entrance of the spray dryer and the concentration of wall material. After obtaining the micro-encapsulated juice the moisture adsorption isotherm was determined, followed by an evaluation of the stability of the product. The best extractor was shown to be the brush depulper. The air temperature at the entrance to the spray dryer, the concentration of wall material and the interaction between these two variables all showed a significant positive effect on the yield of juice powder, at the level of 5% probability. An examination of the morphology of the micro-capsules demonstrated the efficiency of the process, and gum arabic was shown to be the most efficient wall material for vitamin C retentism. Encapsulated products were more stable than other which wall material wasn't used. Doutorado Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Esse trabalho visou a encapsulação de Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis e a avaliação "in vitro" da tolerância desses microrganismos livres e encapsulados quando inoculados em soluções biliares e de pHs ácidos, ou seja, em condições semelhantes às encontradas no intestino e no estômago humano, respectivamente. Além disso, foi determinada a estabilidade de B. lactis livres e encapsulados, incorporados em iogurte que foi mantido sob refrigeração, durante 28 dias. Para tanto, foram utilizados como agentes encapsulantes os polímeros entéricos aceto fitalato de celulose e alginato e os métodos de microencapsulação por spray drying e de imobilização por extrusão, respectivamente. Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis foram extremamente resistentes às soluções biliares, tanto livres, quanto encapsulados. Apresentaram boa resistência quando inoculados em soluções de pH 2. Entretanto, nas soluções de pH 1, as populações das células livres e imobilizadas em alginato foram dizimadas, enquanto as células microencapsuladas em aceto fitalato de celulose apresentaram uma maior resistência. B. lactis não apresentaram uma boa viabilidade em iogurte, em nenhuma das condições testadas. Foi possível encapsular Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis pelos métodos de extrusão e por spray drying mantendo um número elevado de células viáveis. A imobilização em alginato de sódio não foi eficaz na proteção às células de Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium lactis e a microencapsulação em aceto fitalato de celulose foi efetiva na proteção dos mesmos inoculados em soluções ácidas, embora não tenha sido eficiente quando B. lactis microencapsulado foi inoculado em iogurte. Abstract: This study aimed at encapsulating Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis and at carrying out an "in vitro" studyof the tolerance of these microorganisms, both free and encapsulated, when inoculated into bile solutions and acid pH solutions, that is, into conditions similar to those encountered in the human intestine and stomach respectively. In addition, the stability of free and encapsulated B. lactis was determined, when inoculated into yoghurt and stored under refrigeration for 28 days. The encapsulating agents used for this purpose were the enteric polymers cellulose acetate phthalate and alginate, and the methods of microencapsulation were spray drying and immobilisation by extrusion, respectively. Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis were extremely resistant to bile solutions, both in the free forms and encapsulated. They also presented good resistance when inoculated into solutions at pH 2.0. However at pH 1.0, both the free cells and those encapsulated in alginate were destroyed, whilst those encapsulated in cellulose acetate phthalate showed greater resistance. B. lactis showed poor viability in yoghurt, under ali conditions tested. It was possible to encapsulate Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis by both the methods of extrusion and by spray drying, retaining an elevated number of viable cells. Immobilisation in sodium alginate was not efficient in protecting cells of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium lactis, and microencapsulation was efficient in protecting these same organisms when inoculated into acid solutions, although it was not efficient when microencapsulated B. lactis was incorporated into yoghurt. Doutorado Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A microencapsulação em spray dryer tem sido amplamente empregada na indústria alimentícia, visando a proteção do recheio. Atualmente, a goma arábica e a maltodextrina são utilizadas como material de parede e a goma do cajueiro ainda não foi estudada para esta finalidade. Com isso, o objetivo deste trabalho, foi avaliar a retenção de voláteis, após a microencapsulação de extrato de café pela técnica de spray drying, utilizando-se maltodextrina, goma arábica e goma do cajueiro como agentes microencapsulantes. As microcápsulas obtidas foram caracterizadas por Karl Fischer, proteína, atividade de água e distribuição do tamanho de partículas. Além disso, foi avaliada a estabilidade física e química por microscopia eletrônica de varredura e Cromatografia Gasosa-Espectrometria de Massas (CG-EM). A extração assistida por microondas foi empregada para a extração do recheio, devido a sua simplicidade operacional, rapidez e por permitir a extração de várias amostras ao mesmo tempo. A identidade dos compostos contidos no recheio, foi sugerida por comparação dos espectros de massas com os da biblioteca NIST. O perfil cromatográfico obtido por CG-EM para as diferentes amostras de microcápsulas demonstrou uma similaridade na avaliação qualitativa. A análise sensorial foi realizada com 39 provadores, utilizando-se as microcápsulas em estudo, comparadas a um padrão de café instantâneo em pó, obtido em spray dryer. Foi observado que não houve diferença significativa entre as microcápsulas testadas e o padrão Abstract: Microencapsulation using spray dryer has been widely used in food industry, seeking core protection. Nowadays, the gum arabic and maltodextrin have been used as wall material, but cashew gum was still not studied as a microcapsule for this purpose. This way, the objective of this work was studied the volatile retention of coffee extract during microencapsulation by a spray drying technique using maltodextrin, gum arabic and cashew gum as microencapsulating agents. The microcapsules obtained were characterizated by Karl Fischer, protein, water activity, particle size distribution. Besides, the physical and chemical stability were studied by scanning electron microscopy and Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS). Microwave assisted extraction was used for core extrraction, who allows operacional simplicity, rapid extraction and multiple extraction at same time. The identities of the compounds in the core were suggested by comparison of their mass spectra with those of the NIST¿s library spectra. The chromatographic profile of microcapsules samples obtained by GC-MS was similar in the qualitative evaluation. A sensory analysis was carried out with 39 consumers, comparing the studied microcapsules with instantaneous coffee powder standard obtained by spray drying. It was observed that there was not a significant difference between the microcapsules and the standard Doutorado Engenharia de Alimentos Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Neste trabalho a oleoresina de páprica oriunda de frutos maduros de pimentões (Capsicum annuum L.), foi encapsulada por processo de atomização, utilizando-se os agentes encapsulantes aglomerados porosos de grânulos de amido de arroz / gelatina e goma arábica. A extração da oleoresina encapsulada foi realizada em ultra-som durante cinco minutos em álcool etílico hidratado apresentando rendimentos de extração de 48,8 e 77,5% para os encapsulados em goma arábica, e aglomerados de amido/gelatina respectivamente. Os rendimentos em relação à retenção durante o processo de encapsulação, corrigidos pela deficiência do método de extração, foram de 100% para cápsulas de goma arábica e em torno de 89% para encapsulados de aglomerados porosos de grânulos de amido de arroz / gelatina, expressos em base úmida. A estabilidade da oleoresina livre e microencapsulada foi avaliada frente às diferentes condições de temperatura (- 18 °C; 25 ± 3°C; 50 °C) e ao efeito da luz, com parte das cápsulas sendo mantidas em ambiente sem iluminação. Em ambos ensaios cápsulas fabricadas com goma arábica apresentaram maior proteção a oleoresina de páprica quanto à perda da cor original. A morfologia da parede mostrou que a parede dos encapsulados de aglomerados porosos de grânulos de amido de arroz / gelatina apresentou porosidade e interstícios foram evidenciados na matriz individualmente e nos aglomerados; em relação as microcápsulas de goma arábica, observou-se parede contínua, sem rachaduras ou poros aparentes, mas apresentando concavidades na superfície provocadas pelo processo de secagem. A distribuição de tamanho das partículas foi unimodal, com tamanho médio de 16,0 mm para as cápsulas de goma arábica e 20,3 mm para os aglomerados porosos de grânulos de amido de arroz / gelatina. A funcionalidade das microcápsulas quanto à liberação do recheio, foi avaliada por adição a dois sistemas alimentícios, um contendo somente gel de gelatina incolor sem sabor e em outro, contendo proteína, gordura, carboidratos (bolo). A distribuição da cor foi homogênea em ambos os sistemas, ou seja, não foi verificado à formação de pontos de concentração de cor nos produtos. A avaliação sensorial foi realizada através do teste afetivo de aceitação em escala hedônica de nove pontos, em relação às formulações dos padrões de gel de gelatina e, de bolo isentas de microcápsulas e do teste de comparação da coloração pela escala estruturada mista. As notas obtidas foram altas para os dois produtos antes da ingestão, média na faixa de seis e sete para a gelatina contendo encapsulados dos aglomerados porosos de grânulos de amido de arroz/gelatina e de goma respectivamente, e média de sete e nove para os bolos Abstract: In this study the resinous paprika oil obtained from ripe peppers (Capsicum annuum L.), was encapsulated by a spray drying process, in porous agglomerates of rice starch/gelatin and gum Arabic capsules. The process of extracting the encapsulated resinous oil was carried out by breaking the capsules by ultrasonication in a solvent (hydrated ethyl alcohol) for five minutes, showing yields of 48,8 and 77,5% when Arabic gum and starch/gelatin were used respectively. The yields during the encapsulation process with respect to the retention of resinous oil as compared to the amount added, corrected by extractions methods, was 100% for gum Arabic capsules and about 89% when starch granules were formed (wet base). The stabilities of the free and micro encapsulated resinous oils were evaluated under different temperature and light conditions (freezer - 18 °C; room temperature 25 ± 3°C; and 50°C). Exposing part of the capsules in a controlled illumination chamber and maintaining the other part in a chamber with no light tested the effect of light. In both trials (temperature and light), capsules produced with gum Arabic provided greater protection to the paprika resinous oil, with respect to loss of the original color. By morphological observations the porosity of the rice starch was apparent when this material was used as wall material, interstices being observed in the matrix both individually and when agglomerated. When gum Arabic was used as wall material, the walls of the capsules were continuous, with no apparent cracks or pores, although showing some indentations on the surface provoked by the drying process. The average size of the capsules was determined by measuring particle size, both presenting a unimodal distribution, with an average particle size of 16,0 mm for the gum Arabic capsules and 20,3 mm for the rice starch/gelatin. In order to determine the functionality of the microcapsules with respect to the liberation of the core material, the capsules were added to two food systems, a simple system containing non-colored gelatin with no added flavor, and a more complex system containing protein, fat and carbohydrate (cake mix). The color distribution was homogenous in both systems, no localized concentrations of color being noted in any of the products. A preference test with a nine point hedonic scale was used for the sensory evaluation of the gelatin formulations and the cakes, as compared to those containing no microcapsules. The scores for both products were high before tasting, in the range from 6 to 7 for the gelatin containing starch/gelatin and gum capsules respectively, and 7 and 9 for the cakes Doutorado Doutor em Alimentos e Nutrição

Orientadores : Maria Helena Andrade Santana, Gisella Maria Zanin Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: A tuberculose é uma doença produzida pelo Bacilo de Koch (Mycobacterium tuberculosis) ao se instalar no organismo humano e tem sido considerada um problema de saúde pública mundial dado o número de óbitos observados nos últimos tempos. A falência do tratamento deve-se principalmente ao abandono por parte dos pacientes, causado pelos efeitos colaterais dos fármacos na forma livre. As ações de combate à tuberculose incluem tanto o desenvolvimento de novos medicamentos, limitado pelos elevados custos, quanto a busca de novas formas de administração que proporcionem o aumento do índice terapêutico. Nesse último aspecto, tanto a encapsulação de fármacos em lipossomas (vesículas lipídicas) como a complexação em ciclodextrinas (oligossacarídeos cíclicos) representam alternativas viáveis para a melhoria do tratamento da Tuberculose. Considerando o grande potencial das aplicações de lipossomas e ciclodextrinas destinados à administração e liberação controlada de fármacos, neste trabalho estudou-se os processos de associação e liberação dos fármacos de primeira linha no tratamento da tuberculose, Pirazinamida (Pz) e lsoniazida (Iz), nesses suportes. Os lipossomas usados foram dos tipos convencional e com superfície modificada com polietileno glicol ("Stea1th"). Os fármacos foram associados aos lipossomas nas formas livre ou complexados em _-ciclodextrinas (_-CD). As preparações foram caracterizadas em relação à complexação em ciclodextrinas, eficiência de encapsulação ou associação dos complexos de ciclodextrinas em lipossomas, diâmetro e distribuição de tamanhos dos lipossomas, estabilidade física, cinética de liberação dos fármacos, hemólise de células e ação contra o Mycobacterium tuberculosis. As eficiências máximas de encapsulação em lipossomas convencionais obtidas para os fármacos na forma livre foram 14,2% para pz e 10,0% para Iz correspondendo às razões fármaco/lipídio (F/L) finais 0,019 e 0,013, respectivamente. Para os fármacos complexados em _-ciclodextrinas foram 11,3% para Pz:_-CD e 9,0% para Iz:_-CD à razões (F/L) finais 0,015 e 0,012, respectivamente. Em lipossomas do tipo "Stealth", as eficiências de encapsulação para os fármacos livres foram 7,5% para pz e 8,3% para Iz, relativas às razões (F/L) finais 0,010 para ambos os fármacos, e 11,2% para Pz:_-CD e 7,5% para Iz:_­CD relativas às razões (F/L) finais 0,015 e 0,010, respectivamente. Os estudos de liberação dos compostos mostraram que para uma mesma razão (F /L) inicial, a taxa de liberação total foi maior para os lipossomas convencionais (24h) seguidos dos "Stealth" (36h) e, fmalmente dos complexos _-CD associados a lipossomas "Stealth" (48h) Abstract: Tuberculosis is a disease produced by the Koch Bacillus (Mycobacterium tuberculosis) when installed in the human organismo It has been considered a world health problem due to the number of deaths observed lately. The failure in the treatment is mainly due to the poor adherence by patients caused by the side effects of the drugs in fTee formo The fighting actions against Tuberculosis include both the development of new medicines, limited by the high costs, and the new ways of administrating, which provide the increase in the therapeutic index. In this latter aspect, both the encapsulation of drugs in liposomes (lipid vesicles) and the complexation in cyclodextrins (cyclic oligosaccharides) represent feasible alternatives for the improvement oftuberculosis treatment. Considering the great potential of applications of liposomes and cyclodextrins in the administration and controlled release of medicines, in this work the association and delivery of Pyrazinamide (Pz) and Isoniazid (Iz), in these supports were studied. The liposomes used were of the conventional and Stealth types. The drugs were associated to liposomes in fTee form or complexed in l3-cyclodextrins (I3-CD). The preparations were characterized in terms of the complexation in cyclodextrins, encapsulation efficiency or association of cyclodextrin complexes in liposomes, diameter and size distribution of liposomes, physical stability, drug delivery kinetic, cell hemolysis and action against the Mycobacterium tuberculosis. The maximum efficiencies of encapsulation in conventionalliposomes obtained for fTee drugs were 14.4% for pz and 10.0% for Iz related to the final drug-lipid ratio (F/L) 0.019 and 0.013, respectively. For drug:l3-cyclodextrin complexes they were 11.3% for Pz:I3-CD and 9.0% for Iz:I3-CD at (FIL) final ratio 0.015 and 0.012, respectively. For Stealth liposomes efficiences of encapsulation for the fTee drugs were 7.5% for pz and 8.3% for Iz, related to (F/L) final rates 0.010 for both drugs, and 11.2% for Pz:I3-CD and 7.5% for Iz:I3-CD related to the (F/L) final rates 0.015 and 0.010, respectively. The studies about drug delivery showed that for the same (F/L) initial ratio, the delivery rate was greater for conventional liposomes (24 h) followed by the Stealth (36h) and, finally by 13­CD complexes associated to Stealth liposomes (48h) Doutorado Desenvolvimento de Processos Biotecnológicos Doutor em Engenharia Química

Orientador: Flavia Maria Netto Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A acerola é uma fruta tropical, cujo principal atrativo é o alto teor de vitamina C que apresenta. O teor de vitamina C da fluta decresce com a maturação, mas não há estudos na literatura que explorem o potencial da acerola verde como matéria prima de produtos com alta concentração desta vitamina. O presente trabalho objetivou a produção, a caracterização físico-química e a verificação da estabilidade do suco de acerola verde microencapsulado por atomização e liofílização utilizando diferentes proporções de goma arábica e maltodextrina DE 20 como agentes encapsulantes. No início dos estudos caracterizou-se o suco de acerola verde concentrado, comparando-o ao suco de acerola verde e da acerola madura e verificou-se o potencial antioxidante dos três sucos. O suco de acerola verde concentrado apresentou a maior concentração de vitamina C, 4,9%, e compostos fenólicos, 9,2 mglg de suco. Os três sucos estudados apresentaram atividade antioxidante. O suco concentrado apresentou a maior atividade antioxidante, reduzindo em 57,2%.a oxidação do metillinolato.O suco de acerola madura diminuiu em 44,7% a oxidação do metil linolato, uma redução maior que a apresentada pelo suco de acerola verde, 28,1%. Não houve correlação entre o teor de fenóis totais nos sucos estudados e a atividade antioxidante. O alto teor de vitamina C bem como a alta atividade antioxidante do suco concentrado de acerola verde indicam que este produto pode ser uma matéria-prima interesante ara a elaboração de produtos com características de alimento funcional, , onde o sabor e o aroma característicos da fluta madura são dispensáveis. Com o objetivo de aumentar a estabilidade deste produto ao armazenamento, em especial da vitamina C, o suco da acerola verde foi microencapsulado utilizando-se dois processsos, liofilização e atomização. Maltodextrina DE 20 (M), goma arábica (G) e a mistura destes em diferentes proporções foram utilizadas como agentes encapsulantes. As diferentes formulações do material encapsulante resultaram em diferentes retenções de vitamina C, sendo que a formulação com maior proporção de maltodextrina apresentou a melhor retenção (37,5%M+12,5%G), 80%, e a menor retenção foi apresentada pela formulação com igual proporção de goma arábica e maltodextrina (25%M+25%G), 65%. A maior retenção de vitamina C, foi obtida no processo de atomização. As partículas produzidas por liofílização mostraram formas complexas e tamanhos variados devido à moagem a que os produtos foram submetidos. O processo de atomização produziu microcápsulas globosas com predomínio de superfícies rugosas e com paredes formadas por uma matriz sólida sem poros. As isotermas de sorção dos encapsulados obtidos por atomização e liofilização, nas temperaturas de 25°, 35° e 45°C mostraram uma faixa crítica de atividade de água, entre 0,33 e 0,43, onde todos os encapsulados, independente da formulação utilizada apresentaram modifícações físicas. Um maior escurecimento foi observado nos microencapsulados produzidos por liofilização e também nas formulações com predomínio de goma arábica. Os agentes encapsulantes estudados apresentaram temperaturas de transição vítrea (Tg) similares nas mesmas atividades de água (Aa), resultando em microencapsulados com temperaturas de transição vítrea também similares. Em Aa 0,43 a Tg dos microencapsulados foi próxima a temperatura ambiente. A formulação contendo L50%G apresentou a maior Tg, 34°C, enquanto as formulações 25%M+25%G e 50%M encapsulados por liofilização apresentaram as menores Tg, 26 e 25°C, respectivamente. O colapso dos microencapsulados foi observado em temperaturas 20° C acima da Tg. Os microencapsulados produzidos por atomização, que reuniram as melhores características fisico-químicas, 37,5%M+ 12,5%G, 37,5%G+ 12,5%M e 50%M, foram avaliados quanto à estabilidade ecomparados com ácido ascórbico sintético microencapsulado nas mesmas condições e com o suco de acerola liofilizado sem a adição de encapsulantes. Os encapsulados de ácido ascórbico sintético (AA) apresentaram retenção inicial de vitamina C entre 8 e 15% menor que os encapsulados do suco de acerola. A cinética de degradação da vitamina C nos encapsulados seguiu o modelo cinético de primeira ordem, enquanto o escurecimento não enzimático seguiu um modelo cinético de ordem zero.Ambas apresentaram um período lento, seguido por um período com reação com constante de velocidade maior. As constantes de velocidade, tanto para a reação de degradação da vitamina C quanto para o escurecimento enzimático, foram similares para todas as formulações dos agentes encapsulantes. As três formulações estudadas apresentaram comportamentos similares, proporcionando proteção ao ácido ascórbico sintético e também à vitamina C do suco de acerola verde. Em temperaturas mais elevadas, 35° e 45° C, no entanto, os microencapsulados de suco de acerola verde foram mais estáveis que os microencapsulados de ácido ascórbico sintético, sugerindo assim um efeito protetor dos compostos fenólicos presentes no suco à vitamina C. O estudo realizado demonstrou que o suco de acerola verde microencapsulado é uma produto interessante para ser utilizado como fonte natural de vitamina C e de compostos fenólicos Abstract: During the maturation process, the vitamin C content decreases significantly, but there are no studies in which the unripe West Indian cherry was investigated as potential raw material for products with high content of vitamin C. The purpose of this research was to characterize the unripe West Indian cherry juice, and to produce and characterize microencapsulated unripe West Indian cherry juice produced out of spray and freeze drying, as well the use of different proportions of arabic gum and maltodextrin DE 20 as encapsulating agents. Unripe West 1ndian cherry concentrated juice, unripe West 1ndian cherry, and ripe West 1ndian cherry juice, were characterized and the antioxidant activity was studied. The unripe West 1ndian cherry concentrated juice presented the higher vitamin C concentration, 4,9%, and phenolics content, 9,2 mg/g of juice. The three juices studied presented antioxidant activity. The concentrated juice presented the highest antioxidant activity, reducing to 57,2% the methyl linoleate oxidation. No correlation was observed between the content of total phenolics the antioxidant activity. The unripe West 1ndian cherry concentrated juice showed characteristics, which are interesting for the elaboration of products with functional food characteristics. In order to improve the storage stability and protect the vitamin C, the unripe West 1ndian cherry juice was microencapsulated by freeze and spray drying, using maltodextrin DE 20 (M), arabic gum (G) and the mixture of both in different proportions, as coating material. Different coating material formulations resulted in different vitamin C retention for the both processes studied. The formulation with higher proportion of maltodextrin presented the best retention (37,5%M+ 12,5%G), 80%, and the lowest was presented by formulation with equal proportion of arabic gum and maltodextrin (25%M+25%G), 65%. The spray and freeze drying led to products with different morphological characteristics, as well with different vitamin C retention, the spray drying showed higher values than the freeze drying process. The spray drying process produced spherical microcapsules which have displayed dented surface and walls as solid matrix without voids. The moisture sorption isotherms determined at 25°, 35° and 45°C showed a critical water activity, between 0,33 and 0,43, where all the encapsulates presented physical modification. Browning was more intense in powders produced out of freeze drying and in formulations with prevalence of arabic gum. The both core material studied presented similar glass transition temperature (Tg), at the same water activity (Aw), hence the microencapsulated juice, independently of the core composition, showed a similar Tg. At Aw 0,43, all the microencapsulated studied showed Tg elose to ambient temperature. The formulation containing 50%G, presented the highest Tg, 34°C, while the 25%M+25%G formulation and 50%M encapsulated by freeze drying presented the lowest Tg, 26 and 25° C, respectively. The collapse of microencapsulates was observed at temperature 20°C above the Tg. The stability of the microencapsulated juice produced out of spray drying, which presented the best physical-chemical characteristics, 37,5%M+ 12,5%G, 37,5%G+ 12,5%M and 50%M, were evaluated and compared to synthetic microncapsulated ascorbic acid and with freeze dried West lndian cherry juice, at the same storage condition. The encapsulated synthetic acid ascorbic (AA) presented initial vitamin C retention between 8 and 15%, lower than the encapsulated unripe West lndian cherry juice. The kinetic of degradation of vitamin C in encapsulates followed first-order model, while the nonenzymatic browning a zero-order model. The different proportions of arabic gum and maltodextrin used as coating material resulted in similar rate constant, for the vitamin C degradation and for nonenzymatic browning. The three fonnulation tested, provided similar protection for the encapsulated synthetic ascorbic acid and also for the vitamin C of encapsulated unripe West lndian cherry juice At higher temperatures, 35° and 45° C, the encapsulated unripe West lndian cherry juice was more stable than the encapsulated synthetic ascorbic acid, suggesting a protective effect of phenolic compounds on vitamin C. The results indicated that microencapsulated unripe West Indian cherry juice is an interesting product to be used as natural source of vitamin C and phenolic compounds Doutorado Doutor em Ciência da Nutrição

Orientador: Miriam Dupas Hubinger Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A palmeira juçara ("Euterpe edulis" Martius) é uma espécie nativa da Mata Atlântica Brasileira e utilizada para extração de palmito. Além do palmito, pode-se também obter o fruto da juçara, semelhante ao açaí. Esse fruto apresenta coloração roxa quando maduro e alto conteúdo de antocianinas e polifenóis. Nesse contexto, para melhor aproveitar as propriedades funcionais e aumentar a estabilidade e biodisponibilidade desses compostos, objetivou-se com este trabalho obter extratos a partir da polpa do fruto da palmeira juçara e produzir partículas por dois métodos com princípios diferentes de encapsulação, spray drying e gelificação iônica. A obtenção dos extratos foi feita através de extrações hidroalcoólicas em leito de agitação, seguido do processo de concentração em evaporador rotativo a vácuo para remoção do etanol e aumento do conteúdo de sólidos totais. Os extratos concentrados foram submetidos à secagem por spray drying com uma temperatura de ar de entrada de 160 °C, utilizando maltodextrina com diferentes valores de dextrose equivalente (10, 20 e 30 DE) e goma Arábica como agentes carreadores. Os pós foram caracterizados em relação ao conteúdo de umidade, atividade de água, higroscopicidade, temperatura de transição vítrea, distribuição de tamanho e diâmetro médio de partículas, cor, retenção de antocianinas e compostos fenólicos, identificação e quantificação das antocianinas individuais, capacidade antioxidante, microestrutura através da microscopia eletrônica de varredura e confocal de varredura a laser. O processo de secagem por spray drying permitiu a estabilização dos compostos presentes no extrato de juçara na forma de micropartículas, apresentando alta retenção de antocianinas (superior a 88%) e compostos fenólicos com destaque para a capacidade antioxidante. O processo de gelificação iônica foi realizado através do gotejamento do alginato de sódio em solução de cloreto de cálcio e a inclusão do extrato de juçara ocorreu por absorção, através da estrutura porosa das partículas de gel. As amostras foram submetidas ao processo de recobrimento com quitosana, concentrado proteico de soro de leite e gelatina e foram analisadas em relação ao conteúdo de umidade, diâmetro médio e distribuição de tamanho, compressão uniaxial, conteúdo de antocianinas e capacidade antioxidante, estabilidade, liberação em condições gástrica e intestinal simuladas e microestrutura através da microscopia ótica, confocal de varredura a laser e eletrônica de varredura. O processo de gelificação iônica permitiu a formação de partículas em gel carreadoras de antocianinas, possibilitando desta forma, a liberação dos compostos bioativos em meios de pH específicos, como meio intestinal. A inclusão de antocianinas extraídas da polpa de juçara em partículas produzidas por spray drying e gelificação iônica permitiu manter a estabilidade das antocianinas em diferentes matrizes poliméricas, na forma de pó ou em gel Abstract: Jussara palm ("Euterpe edulis" Martius) is a native species of the Brazilian Atlantic Forest that produces an edible palm heart. Apart from its palm heart, it also yields the jussara fruit, similar to the açaí fruit. Jussara fruit, when ripe, presents a purple pulp and a high content of anthocyanins and polyphenols. In order to take advantage of the functional properties and to increase the stability of these compounds, this study aimed to obtain extracts from jussara pulp and to produce particles by two different encapsulation methods, spray drying and ionic gelation. The jussara extracts were produced by hydroalcoholic extractions in an agitated bed and, later, in order to remove ethanol and to increase total solids content, they were concentrated in a rotary vacuum evaporator. The concentrated extracts were dried by spray drying process with an inlet air temperature of 160 °C, using maltodextrin with different dextrose equivalent values (10, 20 and 30 DE) and gum Arabic as carrier agents. Microparticles were characterized in relation to moisture content, water activity, hygroscopicity, glass transition temperature, particle size distribution, color, retention of anthocyanins and phenolic compounds, identification and quantification of individual anthocyanins, antioxidant capacity, microstructure by scanning electron microscope and confocal laser scanning microscope. The bioactive compounds from jussara extract were stabilized by spray drying process, in the form of microparticles, and showed high anthocyanins (above 88%) and phenolic retention values and high antioxidant capacity. The ionic gelation process consisted in dripping the sodium alginate in a calcium chloride solution with the inclusion of the jussara extract occurring by absorption through the porous structure of the alginate hydrogel beads. The beads were subjected to a coating process using chitosan, whey protein concentrate and gelatin and were analyzed in relation to moisture content, particle size distribution, uniaxial compression, anthocyanin content and antioxidant capacity, stability, release in simulated gastric and intestinal conditions and microstructure by scanning electron microscope and confocal laser scanning microscope. Ionic gelation process led to the formation of hydrogel beads containing anthocyanins from jussara extract, thus enabling the release profile of the compounds at specific pH conditions, as intestinal fluid. The inclusion of anthocyanins from jussara extract in particles produced by spray drying and ionic gelation maintained the stability of bioactive compounds in different polymer matrices, in the form of powder or hydrogel Doutorado Engenharia de Alimentos Doutora em Engenharia de Alimentos CNPQ 140280/2013-8 CAPES FAPESP

Orientador: Julian Martínez Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Neste trabalho a caracterização, a extração e o encapsulamento de extratos de pimentas Capsicum com tecnologia supercrítica foram estudados. Inicialmente, 20 variedades de pimentas foram caracterizadas quanto à concentração de capsaicinoides. Foi observada uma grande variação entre a composição dos capsaicinoides, sendo que a capsaicina e a dihidrocapsaicina foram os compostos majoritários. Com base nos resultados obtidos, foram selecionadas duas pimentas para obtenção de extratos com dióxido de carbono (CO2) supercrítico: a pimenta malagueta para extração de capsaicinoides e a pimenta biquinho para a extração de capsinoides. No que diz respeito à extração supercrítica (SFE) de pimenta malagueta, verificou-se que as concentrações mais elevadas de capsaicinoides foram obtidas com as menores pressões, indicando que pode haver competição entre capsaicinoides e outros compostos solúveis no CO2 supercrítico à pressões mais elevadas. O maior rendimento global foi obtido nas maiores pressões devido ao aumento da densidade do solvente. A pimenta biquinho apresentou uma concentração considerável de capsinoides. O processo de SFE com CO2 resultou em baixos rendimentos globais de extração quando comparado com os resultados obtidos empregando métodos a baixa pressão. Por outro lado, o extrato obtido com a menor densidade do CO2 apresentou uma alta concentração de capsinoides, sugerindo que o CO2 supercrítico sem cossolventes pode ser empregado para a obtenção destes compostos. Adicionalmente, foi realizada uma estimativa de custos de manufatura dos extratos supercríticos de pimenta malagueta nas condições otimizadas de extração (15 MPa e 40 °C) e o resultado obtido foi comparado com o valor comercial de um extrato com as mesmas características. Verificou-se que o processo de SFE de oleorresina de pimenta malagueta pode ser economicamente viável. Em uma segunda etapa, uma unidade de precipitação pelos métodos Antissolvente Supercrítico (SAS) e Extração Supercrítica de Emulsões (SFEE) foi desenvolvida e avaliada quanto ao desempenho de precipitação do poli(ácido lático) (PLLA) puro e coprecipitação de PLLA e ?-caroteno por SAS, e formação de partículas em suspensão de Hi-Cap 100® de oleorresina de pimenta malagueta por SFEE. Os ensaios de SAS para precipitação do PLLA puro e coprecipitação do PLLA com ?-caroteno resultaram em partículas com distintas morfologias em função das condições operacionais empregadas. Embora não tenha sido possível avaliar a influência dos parâmetros operacionais nas partículas obtidas por SAS, a realização dos experimentos foi fundamental para atestar o funcionamento da unidade desenvolvida. As emulsões formadas por ultrassom apresentaram alta estabilidade e a partir dos ensaios cinéticos determinou-se que o tempo apropriado de injeção na coluna de precipitação era de 10 min após a emulsificação. Os ensaios de SFEE resultaram em suspensões com baixa porcentagem de retenção de capsaicinoides, possivelmente devido à alta taxa de extração desses compostos durante a SFE e à perda de oleorresina verificada no frasco de coleta. Quanto ao teor de solvente residual, observou-se que quanto menor a perda de oleorresina, maior a concentração de solvente na suspensão. O diâmetro médio das partículas em suspensão apresentou pouca variação em relação ao diâmetro médio das emulsões injetadas, indicando que o tamanho de partícula está mais relacionado com o tamanho e natureza das gotículas de emulsão do que com as condições de transferência de massa do processo Abstract: The characterization, extraction and encapsulation of extracts from Capsicum peppers with supercritical technology were studied. Initially, 20 varieties of peppers were characterized in terms of concentration of capsaicinoids. A large variation in the composition of capsaicinoids was observed, whereas capsaicin and dihydrocapsaicin were the major ones. Based on these results, two peppers were selected to obtain extracts with supercritical carbon dioxide (CO2): malagueta for capsaicinoids extraction and biquinho to capsinoids extraction. Regarding the supercritical fluid extraction (SFE) of malagueta pepper, higher concentrations of capsaicinoids were obtained at lower pressures, indicating that there may be competition between capsaicinoids and other compounds soluble in supercritical CO2 at higher pressures. The global yield was greater at higher pressures due to the increase of the solvent density. The extracts from biquinho pepper showed a considerable concentration of capsinoids. The SFE process with CO2 resulted in global extractions yields lower than those obtained using low pressure extraction methods. Moreover, the extract obtained at lower CO2 density had a high concentration of capsinoids, which suggests that supercritical CO2 without cosolvents may be employed to obtain these compounds. Additionally, an estimate of the manufacturing cost of supercritical extracts of malagueta peppers at the optimized conditions (15 MPa and 40 °C) was performed and the result was compared with the commercial value of an extract with the same characteristics. It was found that the SFE process of malagueta pepper oleoresin may be economically viable. In a second stage, a unit of precipitation by Supercritical Antisolvent (SAS) and Supercritical Fluid Extraction of Emulsions (SFEE) methods was developed and evaluated in terms of the precipitation performance of pure PLLA and coprecipitation of poly(lactic acid) (PLLA) and ?-carotene by SAS, and particle formation in suspensions of Hi-Cap 100® and malagueta pepper oleoresin by SFEE. The SAS experiments for precipitation of pure PLLA and coprecipitation of PLLA with ?-carotene resulted in particles with different morphologies when comparing the operating conditions. Although it was not possible to evaluate the influence of operating parameters on the particles obtained by SAS, the experiments were important to demonstrate the operation of the assembled precipitation unit. The emulsions formed by ultrasound showed high stability, and from kinetic experiments it was determined that the appropriate injection time in the precipitation column was 10 min after emulsification. The SFEE experiments resulted in suspensions with low retention percentage of capsaicinoids, possibly due to the high rate of extraction of these compounds during the SFE and the loss of oleoresin verified in the collection flask. Regarding the residual solvent content in the suspensions, it was observed that the smaller the loss of oleoresin, the higher the solvent concentration in the suspension. The average mean diameter of the particles in suspension showed little variation from the average mean diameter of the injected emulsion, indicating that the particle size is more related to the size and nature of the emulsion droplets than to the mass transfer conditions of the process Doutorado Engenharia de Alimentos Doutora em Engenharia de Alimentos CAPES 99999.012261/2013-00 FAPESP 2011/08656-7; 2013/02203-6 CNPQ 473342/2011-1

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Assim, diante da crescente exigência do consumidor em um produto de maior qualidade e saudável, a execução e aplicação de novas tecnologias tem se tornado cada vez mais interessantes. Neste contexto, os pep-tídeos antimicrobianos (PAMs) representam uma ótima alternativa para substituir os aditivos antimicrobianos comerciais. Diante disso, o objetivo deste trabalho sintetizar e aplicar o peptídeo antimicrobiano Ctx(Ile21)-Ha em formulações para atuação como aditivo nutricional oral em leitões na fase de maternidade, durante os primeiros 21 dias de vida. Para isto, a síntese, purificação e caracterização do peptídeo antimicrobiano Ctx(Ile21)-Ha foi realizada, obtendo a molécula com alto teor de pureza e massa suficiente para os estudos in vivo. A seguir, o peptí-deo foi formulado via microencapsulação por gelificação ionotrópica e revestido com ftalato de hidroxipropilmetilcelulose (HPMCP), resistente ao pH estomacal. As microencapsulações foram caraterizadas por métodos físico-químicos e de-monstraram que o peptídeo foi incorporado adequadamente na formulação. A avaliação do peptídeo in vivo foi dividida em dois experimentos: a “Remediação”, realizada em 10 animais como avaliação preliminar, onde foram aplicadas, em duas etapas, as micropartículas contendo o peptídeo em leitões já acometidos por diarreia e o “Profilático/Terapêutico”, no qual foram aplicadas duas doses diferentes em dois tratamentos (PEP1 e PEP2, este último recebendo o dobro da dose do primeiro), além do grupo controle (sem peptídeo). Todos os animais tiveram acesso a ração no creep feeding até o dia imediatamente anterior ao desmame (ntotal = 136). Os dados de escores fecais para os experimentos Re-mediação e Profilático/Terapêutico foram submetidos à análise de correspon-dência e foram calculados para cada animal, de ambos os experimentos, o nú-mero de dias para cessar a diarreia e o número de dias em cada classe de escore fecal. Ambas foram analisadas por meio de análise de variância (ANOVA) e, in-dependentemente da análise, Pvalor ≤ 0,05 foi considerado como significativo. Não foram constatados efeitos significativos nos experimentos de Remediação em nenhuma variável analisada. Entretanto, no experimento Profilático e Tera-pêutico, o ganho de peso médio diário do tratamento PEP1 (0,214 kg/dia) apre-sentou um aumento de 18 g/dia em relação ao tratamento CRTL (0,196 g/dia) e 9 g/dia a mais em relação ao tratamento PEP2 (0,205 kg/dia) durante os 21 dias da fase de maternidade (Pvalor < 0,0001). O peso a desmama no tratamento PEP1 (6,01 kg) (menor dose de peptídeo) foi significativo (Pvalor ≤ 0,05), apontando um aumento final médio de 0,30 g por animal em relação ao tratamento CRTL (5,71 kg) e um valor de massa de 0,19 g maior em relação ao tratamento PEP2 (5,82 kg). Porém, para a presença de diarreia, escore fecal e o número de dias para aparecimento e cessão da diarreia, para ambos os experimentos, não houve di-ferença significativa (Pvalor > 0,05), observado também para a variável de GPD do experimento de Remediação. Como conclusão, o peptídeo antimicrobiano Ctx(Ile21)-Ha pode ser considerado um interessante substituto dos antibióticos comerciais para a aplicação em suínos, pois apresentou um desempenho similar que os promotores de crescimento comerciais utilizados. The world's swine industry has been growing and solidifying pro-gressively in recent years. Thus, given the growing consumer demand for a higher quality and healthier product, the execution and application of new tech-nologies has become increasingly interesting. In this context, antimicrobial pep-tides (AMPs) represent an excellent alternative to replace commercial antimicro-bial additives. Therefore, the objective of this work is to synthesize and apply the antimicrobial peptide Ctx(Ile21)-Ha in formulations to act as an oral nutritional ad-ditive in piglets in the maternity phase, during the first 21 days of life. For this, the synthesis, purification and characterization of the antimicrobial peptide Ctx(Ile21)-Ha was performed, obtaining the molecule with high purity content and sufficient mass for in vivo studies. Then, the peptide was formulated via microencapsula-tion by ionotropic gelation and coated with hydroxypropylmethylcellulose phthalate (HPMCP), resistant to stomach pH. The microencapsulations were characterized by physicochemical methods and demonstrated that the peptide was adequately incorporated into the formulation. The evaluation of the peptide in vivo was divided into two experiments: the "Remediation", carried out in 10 animals as a preliminary evaluation, where the microparticles containing the pep-tide were applied in two stages to piglets already affected by diarrhea and the "Prophylactic /Therapeutic”, in which two different doses were applied in two treatments (PEP1 and PEP2, the latter receiving double the dose of the first), in addition to the control group (without pep-tide). All animals had access to ration in creep feeding until the day immediately before weaning (total = 136). The fecal score data for the Remediation and Prophylactic/Therapeutic experiments were submitted to correspondence analysis and the number of days to stop diarrhea and the number of days in each class of fecal score were calculated for each animal in both experiments . Both were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and, regardless of the analysis, P-value ≤ 0.05 was considered signifi-cant. No significant effects were found in the Remediation experiments in any of the analyzed variables. However, in the Prophylactic and Therapeutic experi-ment, the average daily weight gain of the PEP1 treatment (0.214 kg/day) showed an increase of 18 g/day compared to the CRTL treatment (0.196 g/day) and 9 g/day a more in relation to the PEP2 treatment (0.205 kg/day) during the 21 days of the maternity phase (Pvalue < 0.0001). Weaning weight in the PEP1 treatment (6.01 kg) (lower dose of peptide) was significant (Pvalue ≤ 0.05), indicating a final mean increase of 0.30 g per animal in relation to the CRTL treatment (5.71 kg) and a mass value of 0.19 g higher in relation to the PEP2 treatment (5.82 kg). However, for the presence of diarrhea, fecal score and the number of days for diarrhea onset and cessation, for both experiments, there was no significant dif-ference (Pvalue > 0.05), also observed for the experiment's GPD variable of Re-mediation. In conclusion, the antimicrobial peptide Ctx(Ile21)-Ha can be consid-ered an interesting substitute for commercial antibiotics for application in swine, as it presented a similar performance as the commercial growth promoters used. FAPESP: 2018/25735-7