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Whey protein isolate and prebiotic biopolymers to stabilize pink-pepper oleoresin microcapsules

Por: Tipo de material: ArtigoArtigoAssunto(s): Recursos online: Em: Pesquisa Agropecuária Brasileira (Brazil) v. 57 p. 1-9; (2022)Sumário: Abstract ‒ The objective of this work was to evaluate the use of whey protein isolate (WPI) associated with the prebiotic biopolymers inulin (IN) and oligofructose (OL) as a wall material on the physicochemical, morphological and thermal stability of pink-pepper oleoresin microcapsules. For spray drying in the treatments (WPI, WPI/IN, and WPI/OL), ultrasound-assisted emulsions were used, being prepared with 30% (w/w) wall material, 5% (w/w) oleoresin, and a 5:1 (w/w) replacement ratio for the WPI/IN and WPI/OL treatments. WPI increased the size of the oil droplets and of the reconstituted powder, which provided a greater encapsulation efficiency. The WPI and WPI/OL treatments showed a better antioxidant capacity, whereas WPI/IN and WPI/ OL provided a better powder solubility. The microcapsules showed a spherical structure with some roughness, but no rupture, which favored the retention of oleoresin. Moreover, the microcapsule walls had no defined crystalline region. The addition of prebiotic biopolymers decreased the temperature at which the wall material started to degrade, decreasing its thermal stability. The use of WPI associated with inulin and oligofructose is suitable for the production of emulsions for the spray-drying microencapsulation of pink-pepper oleoresin. Index terms: Schinus molle, adsorption isotherms, antioxidant capacity, biopolymers, prebiotic fibers, ultrasonication.Sumário: Resumo ‒ O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da proteína isolada de soro de leite (PIS) associada aos biopolímeros prebióticos inulina (IN) e oligofrutose (OL) como material de parede na estabilidade físico-química, morfológica e térmica de microcápsulas de oleoresina de pimenta-rosa. Para a atomização nos tratamentos (PSI, PSI/IN e PSI/OL), foram utilizadas emulsões assistidas por ultrassom, preparadas com 30% (p/p) de material de parede, 5% (p/p) de oleoresina e proporção de substituição de 5:1 (p/p) para os tratamentos PSI/IN e PSI/OL. A PSI aumentou o tamanho das gotas de óleo e do pó reconstituído, o que proporcionou maior eficiência de encapsulação. Os tratamentos PSI e PSI/OL apresentaram maior capacidade antioxidante, enquanto PSI/IN e PSI/OL proporcionaram maior solubilidade do pó. As microcápsulas apresentaram estrutura esférica com alguma rugosidade, mas sem ruptura, o que favoreceu a retenção da oleoresina. Além disso, as paredes das microcápsulas não apresentaram nenhuma região cristalina definida. A adição de biopolímeros prebióticos reduziu a temperatura de início de degradação do material de parede, o que diminuiu sua estabilidade térmica. O uso de PIS associado à inulina e à oligofrutose é adequado para a produção de emulsões para a microencapsulação por atomização de oleoresina de pimenta-rosa. Termos de indexação: Schinus molle, isotermas de adsorção, capacidade antioxidante, biopolímeros, fibras prebióticas, ultrassonicação.
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Periódicos Periódicos Biblioteca Nacional de Agricultura - Binagri Periódicos agrícolas 2022 v. 57(online) Texto integral (PDF) Não pode ser emprestado 2023-436358

Publicação on-line; 30 ref.; 3 illus.; 3 tables, Summaries (En, Pt)


Abstract ‒ The objective of this work was to evaluate the use of whey protein
isolate (WPI) associated with the prebiotic biopolymers inulin (IN) and
oligofructose (OL) as a wall material on the physicochemical, morphological
and thermal stability of pink-pepper oleoresin microcapsules. For spray drying
in the treatments (WPI, WPI/IN, and WPI/OL), ultrasound-assisted emulsions
were used, being prepared with 30% (w/w) wall material, 5% (w/w) oleoresin,
and a 5:1 (w/w) replacement ratio for the WPI/IN and WPI/OL treatments.
WPI increased the size of the oil droplets and of the reconstituted powder,
which provided a greater encapsulation efficiency. The WPI and WPI/OL
treatments showed a better antioxidant capacity, whereas WPI/IN and WPI/
OL provided a better powder solubility. The microcapsules showed a spherical
structure with some roughness, but no rupture, which favored the retention of
oleoresin. Moreover, the microcapsule walls had no defined crystalline region.
The addition of prebiotic biopolymers decreased the temperature at which the
wall material started to degrade, decreasing its thermal stability. The use of
WPI associated with inulin and oligofructose is suitable for the production of
emulsions for the spray-drying microencapsulation of pink-pepper oleoresin.


Index terms: Schinus molle, adsorption isotherms, antioxidant capacity,
biopolymers, prebiotic fibers, ultrasonication.


Resumo ‒ O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da proteína isolada
de soro de leite (PIS) associada aos biopolímeros prebióticos inulina (IN) e
oligofrutose (OL) como material de parede na estabilidade físico-química,
morfológica e térmica de microcápsulas de oleoresina de pimenta-rosa. Para
a atomização nos tratamentos (PSI, PSI/IN e PSI/OL), foram utilizadas
emulsões assistidas por ultrassom, preparadas com 30% (p/p) de material de
parede, 5% (p/p) de oleoresina e proporção de substituição de 5:1 (p/p) para os
tratamentos PSI/IN e PSI/OL. A PSI aumentou o tamanho das gotas de óleo
e do pó reconstituído, o que proporcionou maior eficiência de encapsulação.
Os tratamentos PSI e PSI/OL apresentaram maior capacidade antioxidante,
enquanto PSI/IN e PSI/OL proporcionaram maior solubilidade do pó. As
microcápsulas apresentaram estrutura esférica com alguma rugosidade, mas
sem ruptura, o que favoreceu a retenção da oleoresina. Além disso, as paredes
das microcápsulas não apresentaram nenhuma região cristalina definida.
A adição de biopolímeros prebióticos reduziu a temperatura de início de
degradação do material de parede, o que diminuiu sua estabilidade térmica.
O uso de PIS associado à inulina e à oligofrutose é adequado para a produção
de emulsões para a microencapsulação por atomização de oleoresina de
pimenta-rosa.


Termos de indexação: Schinus molle, isotermas de adsorção, capacidade
antioxidante, biopolímeros, fibras prebióticas, ultrassonicação.

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