Material de parede

O material de parede é usado para cobrir, dar forma à cápsula, reter o recheio e permitir a sua liberação quando desejado. Sua escolha está relacionada com as propriedades físicas e químicas do recheio, o processo empregado para produção das microcápsulas e a aplicação final destas [Jakson & Lee, 1991; Nori, 1996]. Fundamentalmente, o material de parede não deve reagir com o recheio e nem ser solúvel neste, sendo que os dois muitas vezes têm polaridades opostas, ou seja, recheios de características apolares são microencapsulados por materiais de parede polares e vice-versa [Bakan, 1973; Fanger, 1974; Jakson & Lee, 1991; Cardoso, 2000].

Segundo Ré [1998] e Cardoso [2000], o material de parede deve apresentar as seguintes características tecnológicas:

• Boa propriedade emulsificante e de formação de filme;

• Baixa viscosidade, mesmo em soluções com alta concentração de sólidos; • Baixa higroscopicidade e boas propriedades de secagem;

• Estabilidade, ausência de sabores desagradáveis, e boa proteção ao recheio.

Polímeros diversos como gomas, carboidratos, celuloses, lipídios, proteinas e alguns materiais inorgânicos (silicatos, argilas, etc.) apresentam as características supracitadas e são muito utilizados na microencapsulação de substâncias [Jakson & Lee, 1991; Cardoso, 2000].

Em alguns casos, quando se desejam características especiais de solubilidade, permeabilidade, rigidez, dentre outras, os polímeros podem ser submetidos a alterações pelo uso de plasticizantes, reticulantes, enzimas, modificadores químicos, tratamentos na superfície e múltiplas coberturas [Jakson & Lee, 1991; Ré, 1998; Lamprechtet al., 2000; Lamprecht et al., 2001; Lee & Rosenberg, 2000; Kruif et al., 2004].

No desenvolvimento de sistemas de microcápsulas com liberação controlada, o grande desafio é a manutenção da integridade da parede que controla a saída do material. Isso exige, em muitos casos, que o material usado na confecção da parede seja insolúvel ou parcialmente solúvel. Várias proteínas, devido às suas propriedades físico-químicas e conseqüente propriedades funcionais, como formação de gel e emulsificação, oferecem uma boa opção de material de cobertura [Lee & Rosenberg, 2000].

A gelatina, a albumina, caseína e proteínas do soro de leite, proteínas da soja, bem como os polissacarídeos, como a pectina, celulose, goma arábica, alginatos, quitosana, vêm sendo estudados como material de cobertura para microencapsulados. Além das vantagens tecnológicas apresentadas por esses polímeros, eles também são componentes naturais, muitos de alto valor nutritivo, facilitando sua utilização em alimentos por serem considerados inócuos, diferente de alguns polímeros sintéticos, que muitas vezes não são permitidos, ou têm seu

uso limitado, devido a uma possível toxicidade [Pothakamury & Barbosa- Cánovas, 1995].

A Tabela 6 mostra diversos trabalhos publicados nos últimos anos sobre o uso de vários polímeros em microencapsulação de substâncias por diversas técnicas.

Tabela 6: Trabalhos recentes sobre microencapsulação.

Material de parede Recheio Mét. de encapsulação Autores

Isolado protéico de

soja Óleo de Peixe enzimática (transglutaminase) Gelificação térmica e/ou Cho et al., 2003 Blenda de polímeros Oleoresina de páprica Spray Dryer Rodriguez-Huezo et al., ₂₀₀₄ Gelatina+G. Arábica. Óleos Coacervação complexa Lamprecht et al.,

2000, 2001 Caseína Fármacos Coacervação Simples Santinho et al., 1999. Goma Arábica Óleos essenciais Spray dryer. Bertolini, 1999 Prot.de soro de leite Fármacos _{enrijecimento por calor} Dupla emulsificação e Lee & Rosenberg, 2000.

Amido Óleo de peixe Spray dryer Cardoso, 2000.

Lipídios (ponto de fusão > temp.ambiente)

Total ou parcialmente

solúveis em água Spray chilling

Langdon et al., 1998, 2004, 2005. Alginato, goma

gelana e pectina Óleo e proteínas Gelificação iônica Mukai-Corrêa et al. 2004, 2005

2.2.1.1. Gelatina

A gelatina é uma proteína de alto peso molecular obtida pela hidrólise parcial do colágeno, proteína animal presente nos tecidos ligantes como na pele e nos tendões [Poppe, 1997; Chambi, 2004].

O ponto isoelétrico da gelatina pode variar em função da forma de obtenção da mesma. A gelatina obtida a partir da hidrólise ácida apresenta ponto isoelétrico na faixa alcalina (~9,4) devido às condições do processamento menos rígidas minimizando modificações nos grupos amida o que mantêm o valor próximo do pH

do colágeno. A gelatina obtida através de hidrólise alcalina é submetida a longos tratamentos com álcali e apenas uma pequena porção dos grupos aminas resiste ao processo (90-95% de ácido carboxílico livre). Nesse caso a proteína obtida apresenta ponto isoelétrico ácido na faixa de 4,8 e 5,2.

Devido ao seu caráter anfótero (carga negativa acima de seu ponto isoelétrico e carga positiva abaixo deste), propriedades de formação de géis e filmes termo-reversíveis, a gelatina apresenta-se como um material muito versátil na obtenção de micropartículas por diversos tipos de processos [Poppe in Imeson, 1999; Bertan, 2003].

2.2.1.2. Goma Arábica

A goma arábica é uma goma natural exudada a partir de várias espécies de

Acacia, sendo um hidrocolóide natural, hidrossolúvel, muito utilizada como agente

espessante, emulsificante e estabilizante em sistemas alimentícios [Thevenet, 1988]. A goma arábica, extraída da espécie Acacia Senegal, é constituída por uma mistura complexa de sais (cálcio, magnésio e potássio) do ácido arábico (polissacarídeo composto por D-galactose, L-arabinose, L-ramnose, D-glicose e ácido D-glicurônico, associado a uma pequena fração protéica de 4%) que é o responsável pelas propriedades emulsificantes dessa goma [Rodrigues, 2004]. Devido às suas boas propriedades emulsificantes e estabilizantes, a goma arábica vem sendo bastante utilizada como material de parede para microcápsulas exercendo ação protetiva contra oxidação de voláteis [Buffo, Reineccius & Oehlert, 2001].

2.2.1.3. Pectina

A pectina é um biopolímero obtido por extração aquosa a partir de algumas frutas, principalmente de maçãs e frutas cítricas. É composto principalmente por ácido galacturônico, podendo ser classificado como de alto ou baixo teor de metoxilação em função do conteúdo de grupos metoxilas. A formação de géis de pectinas de baixo teor de metoxilação ocorre da união das cadeias poliméricas através de íons bivalentes como o cálcio, formando uma estrutura conhecida como caixa de ovo [Mukai-Corrêa, 2003; Dias, 1999].

A pectina pode formar complexos com outros polímeros em função de seu balanço de cargas, que apresenta-se positivo em pHs elevados e negativo em pHs baixos [Nussinovitch, 1997]. Graças a essas características eletrostáticas e de formação de géis, a pectina apresenta-se como um bom material de parede usado nos processos de microencapsulação.

2.2.2. Recheio (oleoresina de páprica)

A páprica é uma especiaria de cor vermelha forte extraída de frutos secos da espécie Capsicum annum L (pimentão) [Borges, Pino & Fernández, 1997]. A cor própria do produto é decorrência do conteúdo elevado de carotenóides presentes, com cores variando entre vermelho e amarelo característicos dessa classe de componentes, que além de cor e sabor, ainda apresentam propriedades antioxidantes [Osuna-Garcia, Wale & Waddell, 1997]. Os principais carotenóides contidos na páprica, responsáveis por sua coloração vermelha, são a capsaxantina e a capsorubina [Hornero-Médez & Mínguez-Mosquera, 2001]. Tanto na forma seca moída quanto na forma de oleoresina (extrato líquido obtido em forma de óleo viscoso), é um dos corantes naturais mais utilizados na indústria de alimentos, especialmente no setor de embutidos [González et al., 1997; Rigo, 2001].