MICROENCAPSULAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS PARA APLICAÇÃO EM ALIMENTOS

Autores: Vanessa Caroline de Oliveira; Maria José do Amaral e Paiva; Mirielle Teixeira Lourenço; Nicole Marina Almeida Maia e Érica Nascif Rufino Vieira

Os óleos essenciais são denominados como misturas complexas de compostos de baixo peso molecular. Apresentam alta volatilidade, responsáveis por sabores, aromas e diversas atividades biológicas como antiinflamatória, antimicrobiana, antifúngica, inseticida, entre outras (1). Segundo a Resolução – RDC nº 2, de 15 de janeiro de 2007 (2), os óleos essenciais são considerados produtos voláteis de origem vegetal obtidos por processo físico (destilação por arraste com vapor de água, destilação a pressão reduzida ou outro método adequado). Por serem moléculas complexas, a exposição dos óleos essenciais as condições ambientais adversas pode causar oxidação e volatilização dos seus componentes, impactando negativamente suas atividades biológicas (3). Essa instabilidade dos óleos essenciais limitam sua aplicação direta em matrizes alimentícias, mas essas desvantagens podem ser diminuídas por meio dos processos de sistemas microencapsulados (4).

Os processos de microencapsulação de compostos bioativos tem sido explorada em vários setores da indústria de alimentos e farmacêutica. Essa técnica tem sido uma grande aposta no setor agro alimentício por proporcionar aos princípios ativos uma proteção aos efeitos externos (oxidação, degradação) (5). Consiste em aprisionar o bioativo em partículas de tamanho mícrons revestidos por uma membrana externa (6). A microencapsulação de óleos essenciais supera todas as desvantagens quando eles são utilizados de forma livre como: redução do seu odor na maioria das vezes forte e volatilidade, aumenta sua atividade antifúngica quando são transformados em micropartículas, controla o tempo de liberação dos seus compostos e maximiza a sua estabilidade (7).

Para microencapsulação de óleos essenciais várias áreas da ciência são abrangidas como a química coloidal, físico-química, química de polímeros e materiais e tecnologias de secagem e suspensão (8, 9) e foi definido em métodos físicos e químicos. Os métodos físicos abordam as técnicas por extrusão, fluidização, liofilização, spray dryer, evaporação de solvente, fluído supercrítico. Para os métodos químicos são abordadas as técnicas por tecnologia por lipossomas, coacervação, gelatinização iônica e polimerização em miniemulsão (10, 11, 12, 13).

Independente da técnica de microencapsulação, a seleção do material da parede é vital para determinar a eficiência e estabilidade do processo de encapsulamento. No geral, os materiais de parede devem apresentar propriedades físicas diferentes do agente ativo, como o material de parede hidrofílico e o agente hidrofóbico (14). Na Tabela 1 estão apresentados diversas pesquisas com óleos essenciais microencapsulados e adicionados em diferentes matrizes alimentícias.

Zhang et al. (15) microencapsularam cinamaldeído e observaram que o composto microencpasulado apresentou maior estabilidade térmica e menor odor forte em relação ao composto livre, ainda exibiu liberação sustentada por 20 dias a 25 °C, o que levou a um efeito antifúngico e antiaflatoxigênico maior contra Aspergillus flavus durante 4 meses de armazenamento de amendoim sem casca, em comparação com cinamaldeído livre.

Ban et al. (17) preparam microcápsulas contendo óleo essencial de gengibre e aplicou em frutos de jujuba de inverno (Ziziphus jujuba Mill.) para preservação pós-colheita. Observaram que a microencapsulação teve a capacidade de controlar e reduzir a liberação de OE, portanto, a qualidade morfológica e sensorial de frutos de jujuba durante o armazenamento aumentou significativamente em comparação com o controle e manteve uma maior qualidade nutricional para jujuba.

Sun et al. (17) desenvolveram microcápsulas de óleo essencial de erva-doce e observaram boas atividades antibacterianas e antioxidantes. As microcápsulas também retardaram a oxidação de gorduras e proteínas, reduziram as contagens viáveis totais de microrganismos na carne suína moída. Propriedades de textura e concentração de água no produto animal foram analisadas e sugeriram que a qualidade da carne pode ser mantida por um período prolongado incorporando as microcápsulas. A atividade antimicrobiana dos óleos essenciais é devido a sua hidrofobicidade de uma célula. A hidrofobicidade permite a entrada dos óleos essenciais nos lipídios da membrana da célula bacteriana, causando ruptura na estrutura, levando à permeabilidade celular. Quando isso ocorre, as células vazam íons e moléculas vitais ocorrendo a lise celular (18).

Gottardo et al. (19) desenvolveram uma microcápsula com óleo de orégano e canela para adição em salame italiano e observaram uma redução significativa de Listeria monocytogenes em relação ao controle. Na análise sensorial, embora os provadores tenham mencionado o atributo arenoso no CATA, o salame com textura de microcápsulas dos óleos essenciais não diferiu do controle. Zambiana (20) avaliou a influência o potencial antifúngico do óleo essencial de alecrim pimenta microencapsulado sobre a vida de prateleira de pães sem glúten através de embalagens. Observou que quando aplicado nas embalagens de pão, as microcápsulas apresentaram efeito inibitório inferior ao óleo essencial livre, mas as microcápsulas tiveram um impacto menor na análise sensorial quando comparados com o óleo livre. Dessa maneira o a técnica de microencapsulação pode ser promissora.

Azevedo et al. (21) avaliaram a concentração de micropartículas no queijo quark e observaram que na avaliação sensorial as formulações de queijo quark com até 0,45% de microcápsulas de óleo essencial de orégano apresentou pequena redução na aceitação e na intenção de compra. Dessa maneira as micropartículas produzidas são uma aposta de inovação para aplicação em alimentos. Rossatto (22) realizou a microencapsulação de óleo essencial de orégano em pães de forma com diferentes concentrações de microcápsulas e comparando com a formulação dos pães contendo antifúngico artificial propionato de cálcio. O potencio antifúngico dos óleos essenciais foi observada por análise visual ao longo de 15 dias. Na análise sensorial, pães com 0,1% de microcápsulas obtiveram acime de 85% de aceitação global. Sani et al. (23) desenvolveram microcápsulas no ultrassom com óleo essencial de Melissa officinalis e adicionaram nas amostras de iogurte. Os pesquisadores observaram que a taxa de acidificação das amostras de iogurte durante o tempo de armazenamento foi influenciada pela adição das microcápsulas. Na análise sensorial, o iogurte aromatizado com as microcápsulas não foi rejeitado quando comparado com o iogurte sem adição das microcápsulas. A microencapsulação foi capaz de diminuir a liberação espontânea do óleo essencial sendo considerado uma abordagem adequada para utilização em alimentos lácteos.

Hussein et al. (24) desenvolveram os pães de ló com óleo de casca de laranja microencapsulados e nanoencapsulados. Observaram que a composição química dos bolos mistos com os óleos essenciais não encapsulados ou encapsulados não foram significativamente afetados, exceto a umidade. Durante o armazenamento por 15 dias, foi observado que a atividade antioxidante dos óleos essenciais não foi afetada.

Conclui-se que os óleos essenciais microencapsulados podem ser utilizados com sucesso em aplicações alimentícias. O sistema de microencapsulação possibilita a liberação sustentada dos óleos essenciais, fornecendo estabilidade, alta biodisponibilidade desses compostos bioativos. O sistema de microencapsulação pode mascarar o sabor indesejável dos compostos microencapsulados adicionados nos alimentos e pode evitar sua interação indesejável com outros componentes dos alimentos. Dessa maneira, há a possibilidade de desenvolver alimentos nutracêuticos com benefícios significativos para a saúde. Na maioria das vezes a adição dessas microcápsulas não alteram as características dos alimentos como sabor, textura, odor, cor e podem melhorar suas propriedades funcionais. Além de melhorar as propriedades antioxidantes e antimicrobianas dos alimentos, aumentando a vida útil dos produtos durante o armazenamento.

REFERÊNCIAS

1. Acácio R, Pamphile-Adrian AJ, Florez-Rodriguez PP, Freitas JD de, Goulart HF, Santana, AEG. Dataset of Schinus terebinthifolius essential oil microencapsulated by spray-drying. Data in Brief. 2023; 47:108927.
2. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução – RDC nº 2, de 15 de janeiro de 2007. Dispõe sobre o regulamento técnico sobre aditivos aromatizantes. Diário Oficial da União, 21 ago 2006.
3. Feyzioglu GC, Tornuk F.; Development of chitosan nanoparticles loaded with summer savory (Satureja hortensis L.) essential oil for antimicrobial and antioxidant delivery applications. LWT. 2016; 70:104-110.
4. Gonsalves JKMC, Costa AMB, De Sousa DP, Cavalcanti SCH. Microencapsulation of the essential oil from Citrus sinensis (L) Osbeck by simple coacervation method. Science Plena. 2009;5:1-8.
5. Moran JW, Turner JM, Coleman MR. Determination of monensin in edible bovine tissues and milk by liquid chromatography. Journal of AOAC International. 1995;78:668-773.
6. Abdul Mudalip SK, Khatiman MN, Hashim NA, Che Man R, Arshad ZIM. A short review on encapsulation of bioactive compounds using different drying techniques. Materials Today: Proceedings. 2019. 42:288-296.
7. Chen W, Xia S, Xiao C. Complex coacervation microcapsules by tannic acid crosslinking prolong the antifungal activity of cinnamaldehyde against Aspergillus brasiliensis. Food Bioscience. 2022;47:101686.
8. Gouin S. Microencapsulation: Industrial appraisal of existing technologies and trends. Trends Food Science Technology. 2004; 15:330-347.
9. Martins IM, Barreiro MF, Coelho M, Rodrigues AE. Microencapsulation of essential oils with biodegradable polymeric carriers for cosmetic applications. Chemical Engineering Journal. 2014; 245:191-200.
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16. Ban Z, Zhang J, Li L, Luo Z, Wang Y, Yuan Q, Zhoud B, Liu, H. Ginger essential oil-based microencapsulation as an efficient delivery system for the improvement of Jujube (Ziziphus jujuba Mill.) fruit quality. Food Chemistry. 2020;306: 125628.
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19. Gottardo FM, Biduski B, Santos LF dos, Santos JS dos, Rodrigues LB, Santos LR dos. Microencapsulated oregano and cinnamon essential oils as a natural alternative to reduce Listeria monocytogenes in Italian salami Food Bioscience. 2022;50:102146.
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23. Sani IK, Khaledabad MA, Pirsa S, Kia EM. Physico-chemical, organoleptic, antioxidative and release characteristics of flavoured yoghurt enriched with microencapsulated Melissa officinalis essential oil. International Journal of Dairy Technology. 2020; 73:542-551.
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