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Microencapsulação de ingredientes alimentícios

A utilização de ingredientes microencapsulados na indústria alimentícia apresenta crescente expansão.

O conceito de alimento mudou nos últimos anos: além de fonte de nutrientes com apelo sensorial, precisa proporcionar bem-estar e saúde. Para atender a essa necessidade, tecnologias tradicionais foram implementadas com novos métodos que permitissem preservar as características originais de cor, sabor e odor do alimento, tornando-os mais bioacessíveis.

Uma das tecnologias que tem solucionado limitações no emprego de ingredientes alimentícios é o método de microencapsulação, o qual permite suprimir ou atenuar sabores e odores indesejáveis, reduzir a volatilidade e a reatividade e aumentar a estabilidade em condições ambientais adversas, como na presença de luz, oxigênio e pH extremos.

Os primeiros registros referentes a técnica de microencapsulação datam de 1930, mas foi somente no início dos anos 70, que a microencapsulação foi definida como a tecnologia de empacotamento com finas coberturas poliméricas aplicáveis em sólidos, gotículas de líquidos ou material gasoso, formando pequenas partículas denominadas mi­crocápsulas, que podem liberar seu conteúdo sob velocidade e condições específicas.

Desde então, a microencapsulação vem sendo estudada e empregada em diversas áreas industriais, destacando-se entre elas, a farmacêutica, de agrotóxicos e de alimentos.

De modo geral, a microencapsulação atende diversas necessidades da indústria de alimentos relacionadas à redução da reatividade do material de núcleo com o ambiente; diminuição da velocidade de evaporação ou de transferência do material de núcleo para o meio; facilitação da manipulação do material encapsulado; promoção da liberação controlada de determinadas substâncias; mascaramento do sabor e odor desagradáveis; e promoção da diluição homogênea do material encapsulado na formulação.

“Ácidos, bases, óleos, vitaminas, sais, gases, aminoácidos, óleos essenciais, corantes, enzimas e microorganismos são alguns dos ingredientes alimentícios que podem ser microencapsulados”.

Contudo, a escolha do material a ser utilizado deve levar em consideração as propriedades físicas e químicas do núcleo, como porosidade, solubilidade, etc., e da parede, incluindo viscosidade, propriedades mecânicas, transição vítrea, capacidade de formação de filme, etc.; além de compatibilidade do núcleo com a parede; e mecanismo de controle.

Da mesma forma, os encapsulantes devem possuir boas propriedades de formação de filme; baixa higroscopicidade; baixa viscosidade a altas concentrações de sólidos; sabor e odor suaves; e fácil reconstituição. Os carboidratos são os materiais mais utilizados para encapsulação, devido a sua capacidade de ligação a compostos de sabor, além da sua diversidade e baixo custo. A goma arábica é outra boa opção, sendo historicamente considerada como material encapsulante por excelência, devido a sua solubilidade, baixa viscosidade, boas propriedades emulsificantes, sabor suave e alta estabilidade oxidativa conferida a óleos. Outros encapsulantes utilizados na indústria alimentícia incluem ácidos graxos, alginatos, amidos, carragenas, caseinatos, celulose, ceras comestíveis, dextrinas, gelatina, goma xantana, gorduras, lipídios, pectinas, polietilenoglicol e quitosana. Esses agentes encapsulantes oferecem alternativas que podem ser usadas para encapsular soluções hidrofílicas ou oleosas, cuja liberação depende de fator térmico ou que ocorre por simples dissolução, proporcionando importantes características de textura.

A escolha do método de microencapsulação mais adequado é outro fator de importância, devendo ser selecionado de acordo com o tipo de material ativo, aplicação e mecanismo de liberação desejado para a sua ação. As opções disponíveis incluem spray drying, spray cooling, pulverização em banho térmico, leito fluidizado, extrusão centrífuga com múltiplos orifícios, cocristalização e liofilização, entre os métodos físicos; inclusão molecular e polimerização interfacial, entre os métodos químicos; e coacervação ou separação de fases, emulsificação seguida de evaporação do solvente, pulverização em agente formador de reticulação e envolvimento lipossômico, entre os métodos físico-químicos.

Basicamente, a diferença entre os métodos está no tipo de envolvimento ou aprisionamento do material ativo pelo agente encapsulante, de acordo com a combinação entre o material e o agente ativo, que pode ser de natureza física, química ou físico-química.

“Os dois métodos de microencapsulação mais utilizados são o de separação de fases por coacervação e o de emulsificação seguida de evaporação do solvente”.

Atualmente, a microencapsulação de alimentos, ingredientes e outras substâncias têm ampla aplicabilidade, caracterizando-se como um método eficiente e extremamente importante na preservação de diversos componentes nutricionais, microorganismos, enzimas e corantes, entre outros, protegendo os alimentos contra os métodos mais comuns de processamento agressivo.

Comparativamente às outras áreas de aplicação da microencapsulação, o desenvolvimento de produtos alimentícios contendo ingredientes ativos é geralmente mais desafiador na indústria alimentícia, uma vez que nesta, as qualidades sensoriais não devem ser comprometidas pela adição de ingredientes encapsulados e as matrizes alimentícias são normalmente muito mais complexas do que os meios usados em outras indústrias.

Microencapsulação para substituição de gorduras trans e outros insumos

O processo de microencapsulação e sua aplicação para substituição de gorduras trans e outros insumos em alimentos será tema do webinar gratuito realizado pelo Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL).

Além de apresentar a patente tecnológica na área licenciada pela Noviga, startup de soluções e ingredientes microencapsulados para a indústria de alimentos, desenvolvida pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) em parceria com o ITAL, a pesquisadora do Centro de Tecnologia de Cereais e Chocolate do ITAL, Izabela Alvim, apresentará conceitos da microencapsulação e a possibilidade de uso de micropartículas como substitutos de ingredientes em alimentos. Segundo a pesquisadora, que é engenheira de alimentos, com mestrado e doutorado em Alimentos e Nutrição e pós-doutorado em microencapsulação, é possível explorar as propriedades de superfície e tamanho das micropartículas para que funcionem como substitutos de ingredientes para a saúde, como gordura, açúcar e sal, além de veiculadoras de substâncias especiais.

A webinar também contará com a presença da cofundadora e CTO da Noviga, Maria Cristina Nucci Mascarenhas, que além de falar sobre os desafios e oportunidades da microencapsulação, abordará o uso dessa técnica na prática em uma solução que estão levando ao mercado para o desafio da indústria na substituição da gordura trans e redução de saturados em produtos de forma a atender a RDC nº 332/2019 e a RDC nº 429/2020. De acordo com Maria Cristina, o uso de cristais de gordura microencapsulados para a cristalização de óleos e gorduras permite obter maior homogeneidade; além de acelerar o processo de cristalização, incrementa a textura do produto e favorece a estabilidade.

A webinar será realizada no dia 12 de novembro, às 16h, com mediação da diretora de Programação de Pesquisa e vice-diretora do ITAL, Gisele Camargo.

* Artigo elaborado pela equipe editorial Aditivos | Ingredientes




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