Fortificação de geléia de goiaba-serrana (Acca sellowiana (berg) burret) com nanopartículas de zeína carregadas com vitamina D3

Abstract

A deficiência de vitamina D3 é evidente em diversas partes do mundo,desta forma há um grande interesse em fortificar alimentos e bebidas comesta vitamina, porém devido a sua sensibilidade faz-se necessária autilização de tecnologias apropriadas. Uma alternativa para melhorar aestabilidade e disponibilidade da vitamina D3 nos alimentos é através datécnica de encapsulação. Este estudo teve como objetivo sintetizar ecaracterizar nanopartículas de zeína carregadas com vitamina D3, parafortificação de geleia de goiaba-serrana (Acca Sellowiana (Berg) Burret).As nanopartículas estudadas apresentaram estreita distribuição detamanho e uniformidade, diâmetros em escala nanométrica, além deelevada eficiência de encapsulação. Através das análises morfológicaspor microscopia eletrônica de transmissão e microscopia eletrônica devarredura, foi possível observar populações homogêneas denanopartículas e formato esférico. A encapsulação da vitamina D3 namatriz polimérica de zeína foi confirmada por calorimetria exploratóriadiferencial. Com o intuito de verificar o potencial de fortificação dematrizes alimentícias com nanopartículas de vitamina D3, asnanopartículas de zeína carregadas com vitamina D3 foram inseridas emuma geleia de goiaba-serrana. A incorporação das nanopartículas nãoalterou as características físico-químicas das geleias, incluindo sólidostotais, sólidos solúveis, pH, acidez titulável, umidade, cinzas, lipídeos,proteínas, carboidratos e valor energético. Os resultados demonstraramque o tratamento térmico, bem como a adição de nanopartículas nãointerferiram na capacidade antioxidante das geleias. A forte correlaçãoentre o conteúdo de compostos fenólicos bem como de flavonoides coma atividade antioxidante, demonstra que os principais responsáveis pelaação antioxidante da goiaba-serrana são os compostos fenólicos. Osparâmetros L*, a*, b* e ?E*ab de coloração das geleias demonstraram quea incorporação das nanopartículas de zeína carregadas com vitamina D3não afeta a coloração das mesmas. A análise microbiológica de bolores eleveduras revelou que as geleias se enquadraram nos padrõesestabelecidos pela legislação brasileira. As nanopartículas de vitamina D3apresentaram comportamento gastrointestinal in vitro semelhante quandoincorporadas na geleia. Os resultados demonstraram que o consumo deuma porção (20 g) de geleia de goiaba-serrana fortificada comnanopartículas de vitamina D3, fornece aproximadamente 64 % da10ingestão diária recomenda de vitamina D3, considerando a categoriapopulacional acima de 9 anos de idade.

Abstract: Vitamin D3 deficiency is evident in many parts of the world, so there is a strong interest in fortifying foods and beverages with this vitamin, although due to its sensitivity, it is necessary to use appropriate technologies. An alternative to improving the stability and availability of vitamin D3 in food is through the encapsulation technique. This study aimed to synthesize and characterize vitamin D3 loaded zein nanoparticles, for fortification of goiaba-serrana jelly (Acca Sellowiana (Berg) Burret). The studied nanoparticles presented a narrow size distribution and uniformity, nanometer scale diameters, and high encapsulation efficiency. Through the morphological analyses by transmission electron microscopy and scanning electron microscopy, it was possible to observe the homogeneous populations of nanoparticles and its spherical shape. The encapsulation of vitamin D3 in the zein polymer matrix was confirmed by differential scanning calorimetry. In order to verify the fortification potential of food matrices with vitamin D3 nanoparticles, vitamin D3 loaded zein nanoparticles were inserted in goiaba-serrana jelly. The incorporation of nanoparticles did not alter the physicochemical characteristics of the jellies, including total solids, soluble solids, pH, titratable acidity, moisture, minerals, lipids, proteins, carbohydrates and energetic value. The results demonstrated that the thermal treatment as well as the addition of nanoparticles did not interfere in jelly antioxidant capacity. The strong correlation between the content of phenolic compounds as well as of flavonoids and the antioxidant activity, demonstrates that the main responsibles for the antioxidant action of goiaba-serrana are the phenolic compounds. Parameters L*, a*, b* and ?E*ab of jellies coloration demonstrated that the incorporation of vitamin D3 loaded zein nanoparticles does not affect their coloration. The microbiological analyses of molds and yeasts revealed that jellies conformed to the standards established by Brazilian legislation. Vitamin D3 nanoparticles exhibited similar in vitro gastrointestinal behavior when incorporated into the jelly. The results showed that the consumption of one serving (20 g) of goiaba-serrana jelly fortified with vitamin D3 nanoparticles, provides approximately 64 % of the recommended daily intake of vitamin D3, considering the population category above 9 years old.