Obtenção e caracterização de nanopartículas lipídicas sólidas a partir de diferentes óleos totalmente hidrogenados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Stahl, Marcella Aparecida, 1986-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/2807
Resumo: Orientador: Ana Paula Badan Ribeiro
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spelling Obtenção e caracterização de nanopartículas lipídicas sólidas a partir de diferentes óleos totalmente hidrogenadosObtaining and chacarterization of solid lipid nanoparticles from different fully hydrogenated oilsNanopartículas lípidicas solidasCristalizaçãoEstabilidadeÓleos e gordurasEmulsificantesLipid nanoparticlesCrystallizationStabilityOils and fatsEmulsifiersOrientador: Ana Paula Badan RibeiroTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Os benefícios da nanotecnologia são amplamente reconhecidos em decorrência das inúmeras e variadas aplicações, mostrando-se importantes para a comunidade científica e mercado mundial. Neste contexto, nanopartículas lipídicas (NL) distinguem-se como uma alternativa promissora na tecnologia de alimentos, oferecendo propriedades físico-químicas diferenciadas, capacidade de retenção de compostos, alta biodisponibilidade em razão da composição de lipídios, além da taxa de liberação prolongada e controlada. As nanopartículas lipídicas sólidas (SLN) são compostas apenas por lipídios sólidos, apresentando estruturação organizada e estabilizada por emulsificantes, permitindo a incorporação de compostos lipofílicos ou hidrofílicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de SLN a partir óleos totalmente hidrogenados (hardfats) de palmiste (FHPkO), palma (FHPO), soja (FHSO), microalga (FHMO) e crambe (FHCO), obtidas pelos processos convencionais de modificação de óleos e gorduras naturais e usualmente empregadas em alimentos. Em uma primeira etapa, foram definidas as condições de processo da homogeneização a alta pressão (HAP), otimizadas à 700 bar e 2 ciclos, com a avaliação do desempenho dos emulsificantes polisorbato 80 (Tween 80), monoestearato de sorbitana (Span 60), lecitina modificada enzimaticamente, isolado proteico do soro do leite (WPI) e isolado proteico da soja (SPI) para o desenvolvimento de NL do tipo SLN. Na segunda etapa, os hardfats, com distintos tamanhos de cadeia de ácidos graxos majoritários (de 12 a 24 carbonos), composição em triacilgliceróis (TAG) e pontos de fusão (PF) diferenciados, foram utilizados individualmente na formulação das SLN, com os emulsificantes Span 60, lecitina e WPI. Foi realizado um estudo de caraterização por metodologias de tamanho de partícula (TP), potencial zeta (PZ), estabilidade e homogeneidade morfológica da dispersão ao longo de 60 dias de armazenamento em BOD à 25°C, além de avaliação das propriedades de cristalização, fatores que podem ser influenciados pela composição das formulações e processo de obtenção. Os resultados foram relacionados aos diferentes tamanhos de cadeia dos ácidos graxos em função dos emulsificantes de diferentes HLB e pesos moleculares. Dentre os emulsificantes, a lecitina modificada enzimaticamente, emulsificante de base lipídica amplamente utilizado em alimentos, mostrou-se favorável para obtenção de SLN estáveis com TP máximo de 205 nm. Como última etapa, a fim de avaliar a incorporação de um composto lipofílico, SLN formuladas com FHPO, FHSO e FHCO e estabilizadas com lecitina, foram incorporadas de ?-tocoferol e avaliadas em comparação às suas estruturas padrão (sem bioativo) e em relação à manutenção do composto por até 60 dias de armazenamento (à 25°C). A presença de 1% de ?-tocoferol (m/m) na fração lipídica provocou alterações de cristalinidade e SLN estáveis ao longo do tempo, apresentando interação preferencial para fases lipídicas com ácidos graxos de menor tamanho de cadeia e maior polaridade. Foram obtidas SLN com elevada estabilidade cristalina, ressaltando-se a utilização de componentes lipídicos de elevada biocompatibilidade, a partir de processos tecnológicos industrialmente viáveis, a fim de obter nanoestruturas com potencial para aplicações alimentíciasAbstract: Benefits of nanotechnology are widely recognized due to its countless and varied applications, proving to be important for the scientific community and the world market. In this context, lipid nanoparticles (LN) stand out as a promising alternative in food technology, offering differentiated physicochemical properties, compounds retention capacity, high bioavailability due to the lipid composition, in addition to prolonged and controlled release rate. Solid lipid nanoparticles (SLN) are compose only of solid lipids, showing organized structure and stabilized by emulsifiers, allowing the incorporation of lipophilic or hydrophilic compounds. In this context, the aim of this work was the development of SLN from fully hydrogenated oils (hardfats) of palm kernel (FHPkO), palm (FHPO), soybean (FHSO), microalgae (FHMO) and crambe (FHCO), obtained by conventional modification processes of natural oils and fats and usually used in foods. In a first step, the process conditions of high pressure homogenization (HPH) were defined, optimized at 700 bar and 2 cycles, with evaluation of the performance of emulsifiers polysorbate 80 (Tween 80), sorbitan monostearate (Span 60), enzymatically modified lecithin, whey protein isolate (WPI) and soy protein isolate (SPI) for the development of SLN-type NL. In the second stage, hardfats, with distinction chain sizes of major fatty acids (12 to 24 carbons), composition in triacylglycerol (TAG) and melting points (MF) differentiated, were using individually in the SLN formulation, with the emulsifiers Span 60, lecithin and WPI. A characterization study was carried out using particle size (PS), zeta potential (ZP), stability and morphological homogeneity of the dispersion over 60 days of storage in BOD at 25°C, in addition, were evaluating crystallization properties, factors that can be influenced by the composition of the formulations and the process of obtaining them. The results related to different fatty acid chain sizes as a function of emulsifiers of different HLB and molecular weights. Among the emulsifiers, enzymatically modified lecithin, a lipid-based emulsifier widely used in foods, showed to be favorable for obtaining stable SLN with a maximum PS of 205 nm. As a last step, in order to evaluate the incorporation of a lipophilic compound, SLN formulated with FHPO, FHSO and FHCO and stabilized with lecithin were incorporated with ?-tocopherol and evaluated in comparison to their standard structures (without bioactive) and in relation to maintenance of the compost for up to 60 days of storage (at 25°C). The presence of 1% ?-tocopherol (w/w) in the lipid fraction caused changes in crystallinity and stable SLN over time, with preferential interaction for lipid phases with fatty acids of smaller chain size and higher polarity. SLN with high crystal stability obtained, emphasizing the use of lipid components of high biocompatibility, from industrially viable technological processes, in order to obtain nanostructures with potential for food applicationsDoutoradoTecnologia de AlimentosDoutora em Tecnologia de AlimentosCAPES88882.434565/2019-01[s.n.]Ribeiro, Ana Paula Badan, 1979-Prata, Ana SilviaMacedo, Gabriela AlvesVieira, Thais Maria Ferreira de SouzaNicoletti, Vania ReginaUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASStahl, Marcella Aparecida, 1986-20212021-11-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (195 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/2807STAHL, Marcella Aparecida. Obtenção e caracterização de nanopartículas lipídicas sólidas a partir de diferentes óleos totalmente hidrogenados. 2021. 1 recurso online (195 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/2807. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1236133Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-02-16T09:38:55Zoai::1236133Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-02-16T09:38:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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