Encapsulamento do extrato das brácteas de Bougainvillea glabra pelo método de gelificação iônica e sua incorporação na formulação de balas de goma

Abstract

Este estudo objetivou o encapsulamento do extrato das brácteas de B. glabra por gelificação iônica externa usando alginato de sódio e inulina como materiais de parede. Para tanto, a partir do extrato de B. glabra obtido por extração assistida por micro-ondas, foram produzidas duas dispersões, cujas formulações foram denominadas AI10E (alginato de sódio 1% (m/m), inulina 10% (m/m) e extrato 25% (m/m)) e AI20E (alginato de sódio 1% (m/m), inulina 20% (m/m) e extrato 25% (m/m)). Para o encapsulamento, as formulações foram gotejadas sobre uma solução de CaCl2 (2,5 g kg-1), e as cápsulas formadas retiradas e lavadas com água destilada após 1 minuto de imersão. Avaliou-se a influência da concentração de inulina sobre as características físico-químicas e estruturais, e sobre a estabilidade térmica das cápsulas. Foi observado que a concentração desse polímero exerceu influência significativa no teor de betacianinas e na cinética de liberação desses compostos bioativos, na resistência mecânica, nos parâmetros estruturais (área, perímetro e circularidade) e na estabilidade térmica das cápsulas formadas. O aumento na concentração de inulina de 10% para 20% (m/m) resultou em maiores eficiências de encapsulamento de betacianinas, cujos valores foram de 79,28% e de 89,01%, para as formulações AI10E e AI20E, respectivamente. Os dados experimentais para a liberação das betacianinas, em meio aquoso à 25 °C, foram ajustados ao modelo cinético de Lagergren (R2 ≥ 0,98), observando-se um maior controle na liberação de betacianinas com o aumento da concentração de inulina nas formulações das cápsulas, cujas constantes de velocidade de liberação das betacianinas foram de 0,462 min-1 e 0,260 min-1, para as formulações AI10E e AI20E, respectivamente. As cápsulas contendo 20% (m/m) de inulina (AI20E) foram incorporadas na formulação de balas de goma, empregadas como alimento modelo. O teor residual de betacianinas nas balas foi avaliado, durante 35 dias, à 25 °C e 43,2% de umidade relativa, observando-se que a degradação das betacianinas seguiu uma cinética de primeira ordem. A atividade de água das balas de goma, cujos valores previamente ao armazenamento e após os 35 dias foram de, respectivamente, 0,954 e 0,533, pode ser considerada como um dos fatores mais relevantes para a degradação desses compostos, visto que a água contribui com as reações responsáveis pela degradação das betacianinas, como as reações de hidrólise e oxidação.

This study aimed the encapsulation of the B. glabra bracts extract by external ionic gelation using sodium alginate and inulin as wall materials. Therefore, from B. glabra extract obtained by microwave assisted extraction, two dispersions were produced, whose formulations were denominated AI10E (sodium alginate 1% (w/w), inulin 10% (w/w) and extract 25% (w/w)) and AI20E (sodium alginate 1% (w/w), inulin 20% (w/w) and extract 25% (w/w)). For the encapsulation, the formulations were dripped into a CaCl2 solution (2.5 g kg-1), and the formed capsules removed and washed with distilled water after 1 minute of immersion. The influence of inulin concentration on the physico-chemical and structural characteristics, and on the thermal stability of the capsules, was evaluated. It was observed that the concentration of this polymer had a significant influence on betacyanin content and release kinetics of these pigments, mechanical strength, structural parameters (area, perimeter and circularity) and thermal stability of the formed capsules. The increase of inulin concentration from 10% to 20% (w/w) resulted in higher encapsulation efficiencies of betacyanins, with values of 79.28% and 89.01%, for the formulations AI10E and AI20E, respectively. The experimental data for betacyanins release, in 25 °C aqueous medium, were adjusted to the Lagergren kinetic model (R2 ≥ 0.98), with improved control on betacyanins release, with increasing inulin concentration in capsules formulations, whose betacyanin release rate constants were 0.462 min-1 and 0.260 min-1, for formulations AI10E and AI20E, respectively. Capsules with a 20% inulin content (AI20E) were incorporated into the formulation of gummy candies, employed as a food model. The residual betacyanin content of the gummy candies was evaluated for 35 days, at 25 °C and 43.2% relative humidity. The degradation of the betacyanins followed first order kinetics. The water activity of gum candies, whose values before storage and after 35 days were, respectively, 0.954 and 0.533, can be considered as one of the most relevant factors for the degradation of these compounds, since water contributes to the reactions responsible for betacyanins degradation, such as hydrolysis and oxidation reactions.