Development and Characterization of Poly-ε -caprolactone Nanocapsules Containing β -carotene Using the Nanoprecipitation Method and Optimized by Response Surface Methodology

Abstract Nanoparticles demonstrate an important role in the protection of bioactive compounds from external factors such as temperature, oxygen and light. In this study, poly-ε-caprolactone (PCL) nanoparticles entrapped β-carotene was produced using the nanoprecipitation method. Firstly, was evaluated the lipophilic surfactant effect and carrier agent of the active compound in the nanocapsules formulation. After choosing the most stable formulation, the nanocapsules production was optimized using β-carotene, caprylic/capric triglycerides (CCT) and soybean lecithin. Response surface methodology (RSM) was adopted to evaluate the influence of soy lecithin concentration, volume of CCT and β-carotene concentration in the particle size, zeta potential, polydispersity index (PDI), encapsulation efficiency and recovery. Formulations containing soy lecithin and CCT demonstrated better stability comparing to the other formulations tested. The nanoparticle formulations presented an optimized particle size below 200 nm, PDI lower than 0.1 and encapsulation efficiency above 95%. Based on the results obtained, the optimum conditions to prepare PCL nanocapsules were 0.2160 mg/mL of β-carotene, 232.42 μL of CCT and 2.59 mg/mL of soy lecithin, suggesting an applicability to promote controlled released of β-carotene in food system.

Evaluation of oxidative stability of mayonnaise containing poly ε- caprolactone nanoparticles loaded with thyme essential oil

Suspensions of poly ε-caprolactone (PCL) nanoparticles loaded with thyme essential oil were prepared as a natural antioxidant in mayonnaise. Mean particle size was 204.9 ± 2.7 and 240.0 ± 5.5 nm respectively for nanoparticles prepared with PCL alone (NP-C) and for those loaded with thyme essential oil (NP-T). The polydispersity index indicated a homogeneous distribution of all particles, with no significant difference between NP-C and NP-T samples. The nanoparticles showed a large negative charge evidenced by zeta potential rates, indicating high physical stability. The use of PCL as a polymer provided high encapsulation efficiency for thyme essential oil (91.15 ± 2.12 %). DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) method determined IC50 rates were 476.4 ± 33.6 and 483.5 ± 20.4 µg mL-1respectively for unencapsulated oil and for NP-T, evidencing pronounced antioxidant activity. NP-C, NP-T and synthetic antioxidant butylhydroxytoluene (BHT) were applied to samples of mayonnaise and their oxidative stability evaluated for eight days in an oven at 63 ± 3ºC. Results of hydroperoxide value (HP) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) showed that NP-T had a similar performance as synthetic antioxidant BHT in the prevention of mayonnaise lipid oxidation

Characteristics of cassava starch fermentation wastewater based on structural degradation of starch granules / Características das águas residuais da fermentação do amido de mandioca com base na degradação estrutural dos grânulos de amido

ABSTRACT: Sour cassava starch is a naturally modified starch produced by fermentation and sun drying, achieving the property of expansion upon baking. Sour cassava starch' bakery products can be prepared without the addition of yeast and it is gluten free. The fermentation process associated with this product has been well studied, but the wastewater, with high acidity and richness in other organic compounds derived from starch degradation, requires further investigation. In this study, the structure of solids present in this residue was studied, seeking to future applications for new materials. The solids of the wastewater were spray dried with maltodextrin (MD) with dextrose equivalent (DE) of 5 and 15 and the structure of the powder was evaluated by scanning electron microscopy. A regular structure with a network arrangement was observed for the dried material with MD of 5 DE, in contrast to the original and fermented starches structure, which suggests a regular organization of this new material, to be studied in future applications.

RESUMO: O polvilho azedo é um amido naturalmente modificado, produzido por fermentação e seco ao sol, atingindo a propriedade de expansão. Produtos de panificação a partir do polvilho azedo podem ser preparados sem a adição de leveduras e são livres de glúten. O processo fermentativo tem sido exaustivamente estudado, mas as águas residuais com elevada acidez e ricas em compostos orgânicos derivados da degradação do amido, requerem futuros trabalhos. Neste estudo, a estrutura dos sólidos presentes nesse efluente foi estudada vislumbrando futuras aplicações para estes novos materiais. Os sólidos contidos na água residual foram secos em spray dryer com maltodextrina (MD), com equivalente de dextrose (DE) de 5 e 15. A estrutura das partículas foi observada por microscopia eletrônica de varredura. Uma estrutura regular com arranjo em rede foi observada para o material seco com MD DE 5, em características que diferem das estruturas do amido nativo e do amido fermentado, o que sugere uma nova e regular organização estrutural com futuras aplicações a serem determinadas.

Effects of fat replacement on properties of whole wheat bread

Bread characteristics are dependent upon the chemical composition and fiber content of the wheat flour used. A healthy diet can help prevent chronic diseases, where whole grains and fewer calories from fat are components of a healthy diet. The aims of this study were to determine the centesimal composition of wheat flour samples (whole, refined, and flour blends) along with their farinographic parameters (water absorption, development time and stability) and also to verify the specific volume, crumb texture profile and digital imaging of bread loaves made with 60% whole wheat flour and 3% fat or fat replacer. Increasing the whole wheat flour percentage in the blends also increased levels of protein, ash and insoluble fiber. All the farinographic parameters were also increased. Enzymatically modified starch was found to be an effective fat replacer in whole wheat loaves. The loaves made using fat replacer had the same specific volume and higher cell density as those made with fat, but exhibited different texture profile parameters such as higher hardness value and lower springiness value.

A composição química da farinha de trigo e a presença de fibras afeta as características dos pães. Uma forma de contribuir com a prevenção de doenças crônicas não transmissíveis é através de alimentação saudável, incluindo grãos integrais na dieta alimentar e reduzindo as calorias de determinado alimento, substituindo a gordura. Assim, este trabalho tem como objetivo determinar a composição centesimal das amostras de farinha de trigo integral, refinada e as misturas entre elas; bem como os parâmetros farinográficos (absorção de água, tempo de desenvolvimento e estabilidade) das mesmas. Além disso, verificar volume específico, perfil de textura do miolo e análise de imagem de pães elaborados com 60% de farinha de trigo integral e com 3% de gordura ou com substituto de gordura. Os dados foram submetidos à análise de variância. À medida que aumenta o percentual de farinha integral, os teores de proteína, cinzas e fibra insolúvel alcançam valores significativamente maiores e a absorção de água fica maior na farinografia, bem como o tempo de desenvolvimento e a estabilidade. O amido modificado enzimaticamente utilizado na elaboração de pão com 60% de farinha de trigo integral funcionou como um efetivo substituto de gordura. O pão integral elaborado com substituto de gordura apresentou volume específico significativamente igual ao pão integral elaborado com gordura, porém com diferenças em relação a parâmetros do perfil de textura, maior firmeza e menor elasticidade além de maior densidade celular do que o pão elaborado com gordura.

Avaliação tecnológica, microbiológica, química e física de conservas de mexilhões (Perna perna) embaladas a vácuo / Technological, microbiological, chemical and physical evaluation of mussel conserves (Perna perna) vacuum packed

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do processamento térmico sobre as propriedades de mexilhões em embalagem flexível a vácuo, preparados com diferentes teores de cloreto de sódio (sal) e ácido lático, mantidos a 25+- 1ºC por até 90 dias. As conservas foram avaliadas quanto ás características microbiológicas, pH, bases voláteis totais (N-BVT) e perfil de textura. Essa forma de conservação mostrou-se eficiente quanto às características microbiológicas.Os resultados obtidos para coliformes a 45ºC, Salmonella ssp. e Staphylococcus coagulase positiva. O mesmo comportamento foi observado para os teores de N-BVT das conservas sendo todos menores ou igual 13,36 mg/100g do produto. Valores adequados de pH foram observados foram observados quando empregados teores de ácido lático entre 5,0 e 7,5 por cento. O teste de compressão evidenciou maior dureza e consistência nas conservas de mexilhões, armazenadas por 30 dias, quando continham menores teores de sal e maiores de ácido lático. Porém, o mesmo teste quando realizado aos 90 dias de armazenamento indicou menor dureza ew consistência para conservas com maiores teores de ácido lático. No teste de penetração não foram observadas relações entre os parâmetros dureza e consistência comn os teores de sal e ácido láqtico empregados.