Novas abordagens de estabilização de emulsões água em água : gelificação enzimática e emulsões de pickering com células de levedura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pires, Cassiano
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/89898
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de Freitas
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaFreitas, Rilton Alves de, 1976-Pires, Cassiano2024-09-24T17:26:35Z2024-09-24T17:26:35Z2024https://hdl.handle.net/1884/89898Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de FreitasTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa : Curitiba, 30/04/2024Inclui referênciasResumo: Dispersões coloidais formadas por macromoléculas hidrofílicas podem apresentar comportamento semelhante ao de emulsões convencionais, como óleo e água, apresentando incompatibilidade entre os componentes e consequentemente, separando em fases distintas Polissacarídeos, como amilopectina (AMP) e xiloglucana (XG) apresentam esse comportamento, formando emulsões denominadas como "água em água", em concentrações regidas por um diagrama de fases, o qual determina condições nas quais são obtidas emulsões de AMP em XG ou vice-versa. A estabilização desses sistemas permite sua aplicação em diversos campos de pesquisa, que permeiam interesses biomédicos, farmacêuticos, cosméticos e de alimentos, justamente por suas propriedades como biocompatibilidade, facilidade de manuseio e baixo custo. A estabilização não pode ser feita com surfactantes tradicionais, como em emulsões entre óleo e água, o que torna o processo ainda mais interessante, possibilitando a formulação livre de surfactantes. Uma alternativa viável é o uso de partículas ou gelificação de uma ou ambas as fases. A utilização de partículas cria uma barreira física na interface entre as fases, recobrindo a gotícula dispersa e evitando sua coalescência, tal estabilização gera as emulsões de Pickering. Dentre a variedade de partículas promissoras, em termos de morfologia, estrutura e carga, microrganismos, como células de levedura (S. cerevisiae) podem ser utilizadas, principalmente pelo fato de sua estrutura única na parede celular, além do fato de sua importância na indústria de alimentos. Por outro lado, a gelificação pode ser alcançada por enzimas específicas, como a ß-galactosidase que atua especificamente removendo grupamentos galactose da XG, tornando-a um gel. As duas abordagens foram exploradas nessa tese: utilização de leveduras, inativadas termicamente, demonstrou-se uma ótima alternativa para a estabilização das emulsões por mecanismos de Pickering, concentrações menores que 2,0 % (m/m) de células estabilizam tanto emulsões de AMP em XG quanto XG em AMP. Além disso, 20 mmol L?¹ de NaCl é capaz de alterar as interações das células, possibilitando sua migração preferencialmente para fase de AMP, permitindo sua compartimentalização em emulsões onde AMP é fase dispersa. Por outro lado, a gelificação enzimática permite a formação de emulsões de AMP em XG estáveis, mantendo as gotículas da fase dispersa com média de 36 µm, as tornando interessantes compartimentos de tamanho controlado pela cinética de gelificação. Por fim, ambos mecanismos foram combinados permitindo a compartimentalização de leveduras dentro dos géis de emulsão e, também, microesferas de XG gelificados com auxílio de emulsões de Pickering.Abstract: Colloidal dispersions formed by hydrophilic macromolecules can behave similarly to conventional emulsions, exhibiting incompatibility between components and resulting in separation into distinct phases. Separation can occur either associatively or segregatively, during which droplets from one phase disperse in another. Amylopectin (AMP) and xyloglucan (XG) are polysaccharides can exhibit a unique behavior, forming emulsions known as waterin- water emulsions. The concentration of these emulsions is governed by a phase diagram, which determines the conditions under which emulsions of AMP in XG are obtained or vice versa. The stabilization of these systems enables their application in various research fields, including biomedical, pharmaceutical, cosmetic, and food industries, due to their properties such as biocompatibility, ease of handling, and low cost. Traditional surfactants, such as those used in oil-water emulsions, cannot be used for stabilization, making the process even more intriguing and enabling surfactant-free formulation. A viable alternative is to use particles or gelation of one or both phases. The use of particles creates a physical barrier at the interface between the phases, covering the dispersed droplet and preventing it from coalescing. This stabilization process generates Pickering emulsions. Microorganisms, such as yeast cells (S. cerevisiae), are a promising option due to their unique cell wall structure and importance in the food industry. Gelation can be achieved using specific enzymes, such as ß-galactosidase, which removes galactose groups from XG, resulting in a gel. This thesis explores two approaches: the use of yeast in various salt conditions to form Pickering emulsions, and enzymatic gelation to form stable gel emulsions. The two mechanisms were combined, resulting in the compartmentalization of yeast within emulsion gels and XG microspheres gelled with the aid of Pickering emulsions.1 recurso online : PDF.application/pdfEmulsõesÁguaPolissacarideosSaccharomyces cerevisiaeQuímicaNovas abordagens de estabilização de emulsões água em água : gelificação enzimática e emulsões de pickering com células de levedurainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - CASSIANO PIRES.pdfapplication/pdf5647338https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/89898/1/R%20-%20T%20-%20CASSIANO%20PIRES.pdffcb247c077651d34e1f19b8bc883f405MD51open access1884/898982024-09-24 14:26:35.205open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/89898Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-09-24T17:26:35Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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