Encapsulation of lycopene using spray-drying and molecular inclusion processes

ABSTRACT

This study aimed to obtain encapsulated lycopene in a powder form, using either spray-drying or molecular inclusion with beta -cyclodextrin ( beta -CD) followed by freeze-drying. The encapsulation efficiency using spray-drying ranged from 94 to 96 percent, with an average yield of 51 percent, with microcapsules showing superficial indentations and lack of cracks and breakages. Lycopene- beta -CD complexes were only formed at a molar ratio of 14, and irregular structures of different sizes that eventually formed aggregates, similar to those of beta -CD, were observed after freeze-drying. About 50 percent of the initial lycopene did not form complexes with beta -CD. Lycopene purity increased from 96.4 to 98.1 percent after spray-drying, whereas lycopene purity decreased from 97.7 to 91.3 percent after complex formation and freeze-drying. Both the drying processes yielded pale-pink, dry, free-flowing powders.

RESUMO

Técnicas de encapsulamento, como "spray-drying" e formação de complexos por inclusão com ciclodextrinas, vêm sendo avaliadas para viabilizar a adição de carotenóides em sistemas hidrofílicos e aumentar a sua estabilidade durante o processamento e estocagem. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi obter licopeno encapsulado na forma de pó, utilizando processos de "spray-drying" ou de inclusão molecular com beta -ciclodextrina (CD) seguido de liofilização. A eficiência do encapsulamento utilizando "spray-drying" variou de 94 a 96 por cento e o rendimento médio foi de 51 por cento, com as microcápsulas apresentando indentações superficiais, porém sem falhas ou aberturas na superfície. A formação de complexo licopeno- beta -CD ocorreu apenas quando utilizada razão molar de 14, e estruturas irregulares de diferentes tamanhos que eventualmente formaram agregados, similares às da beta -CD, foram observadas após liofilização. O licopeno não complexado neste processo ficou em torno de 50 por cento. A pureza do licopeno ( por cento área do all-trans-licopeno) aumentou de 96,4 para 98,1 por cento após o encapsulamento, enquanto que a pureza do licopeno diminuiu de 97,7 para 91,3 por cento após complexação e liofilização. Os dois processos de secagem resultaram em pós rosa claro, secos e com bom fluxo.