CAMILA SAMPAIO MANGOLIM
Título da Dissertação: COMPLEXO DE INCLUSÃO CURCUMINA-β-CICLODEXTRINA: ESTABILIDADE, SOLUBILIDADE E CARACTERIZAÇÃO POR FT-IR, FT-RAMAN, DIFRAÇÃO DE RAIOS-X E ESPECTROSCOPIA FOTOACÚSTICA
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Graciette Matioli
Data da Defesa: 05/04/2013
RESUMO GERAL
INTRODUÇÃO. A indústria alimentícia utiliza usualmente corantes artificiais para manutenção da cor original no produto processado e armazenado, pois a cor é um atributo que influencia de forma decisiva a preferência do consumidor ao adquirir o alimento. A opinião pública é muito sensível ao emprego de aditivos artificiais, demonstrando preferência pelos corantes naturais, devido às suas características nutricionais e de saúde. Porém, os corantes naturais, na grande maioria, são sensíveis ao pH, aquecimento, luz solar, oxigênio e pouco solúveis em água. Uma das possibilidades de estabilização destes corantes é a formação de complexos de inclusão com as ciclodextrinas (CDs). As CDs são maltooligossacarídeos cíclicos contendo seis, sete ou oito unidades de glucose unidas por ligações glicosídicas α-(1,4), chamadas α-, β- e γ- CD, respectivamente. São obtidas a partir do amido pela ação da enzima ciclodextrina glicosil-transferase (CGTase).
OBJETIVOS. O objetivo deste trabalho foi complexar a curcumina, um corante natural utilizado em alimentos e preparações farmacêuticas, com a β-CD por diferentes métodos para melhorar sua estabilidade a fatores ambientais desfavoráveis e facilitar sua aplicação em alimentos. Várias técnicas foram utilizadas visando à caracterização dos possíveis complexos formados.
MATERIAL E MÉTODOS. Os complexos de inclusão entre a curcumina e a β-CD foram preparados por métodos de co-precipitação, liofilização e evaporação do solvente. Todos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopia de infravermelho de espalhamento Raman por transformada de Fourier (FT-Raman) e espectroscopia fotoacústica. A técnica de difração de raios-X (DRX) foi utilizada para caracterizar apenas o complexo preparado por co-precipitação. A eficiência da complexação e solubilidade de todos os complexos foram avaliadas. O complexo preparado por co-precipitação foi utilizado para os testes de estabilidade à luz, pH, armazenamento e aquecimento. O ensaio de aplicação em alimentos foi realizado em sorvetes de creme e testes sensoriais e colorimétricos foram empregados na avaliação dos produtos elaborados com o possível complexo e com o corante puro.
RESULTADOS E DISCUSSÃO. As técnicas de caracterização mostraram bons indícios de formação de complexo de inclusão curcumina-β-CD, principalmente para o complexo preparado por co-precipitação. Nas técnicas de FT-IR e FT-Raman, relevantes deslocamentos dos picos referentes aos anéis aromáticos da curcumina ocorreram, especialmente no lado enólico da molécula, mostrando que um ou ambos os seus anéis foram incluídos na cavidade da β-CD. Na técnica de espectroscopia fotoacústica, a deconvolução gaussiana permitiu observar o desaparecimento da banda referente ao anel aromático da curcumina com os grupos éter e hidroxila nos espectros de absorção ótica de todos os complexos preparados, evidenciando a inclusão dos anéis da curcumina na cavidade da β-CD. A técnica de DRX também mostrou resultados de confirmação favoráveis para o possível complexo preparado por co-precipitação. A metodologia de co-precipitação proporcionou um aumento de solubilidade de 31 vezes para o complexo curcumina-β-CD em relação ao corante puro e, também, uma eficiência da complexação de 74%, que foi superior às demais metodologias avaliadas. Portanto, para os demais ensaios de estabilidade e aplicação em alimentos, foi utilizado o complexo preparado por co-precipitação. As análises de estabilidade mostraram que a inclusão da curcumina na β-CD protegeu a molécula quando exposta a todos os fatores ambientais desfavoráveis. Quando exposto à luz solar o complexo proporcionou uma melhora de 18% na estabilidade do corante. Melhoras também ocorreram com a exposição à variações de pH, bem como quando submetido ao armazenamento a -15 e 4 °C. Quando submetido ao aquecimento isotérmico, especialmente a 100 e 150 °C, o corante complexado mostrou retenção da cor de aproximadamente 99%. A aplicação do complexo curcumina-β-CD nos sorvetes de creme provocou grande intensificação de cor nos produtos, pois foram obtidos valores superiores para os parâmetros colorimétricos b* e croma, que são referentes à coloração amarela e sua saturação. As formulações contendo corante puro e o complexo curcumina-β-CD obtiveram ótima aceitação sensorial, contudo na formulação contendo o complexo curcumina-β-CD a quantidade de curcumina utilizada foi 83% menor que a formulação com corante puro.
CONCLUSÕES. Os resultados de caracterização obtidos por FT-IR, FT-Raman e os de eficiência da complexação e solubilidade, indicaram que a co-precipitação foi o melhor método para complexação. O complexo preparado por co-precipitação obteve resultados de confirmação favoráveis também pelas técnicas de espectroscopia fotoacústica e DRX. Quando usado para análises de estabilidade, este complexo provou que a inclusão da curcumina na β-CD protegeu a molécula quando exposta à luz solar, variações de pH, armazenamento e aquecimento. Quando aplicado em sorvetes de creme o complexo apontou maior facilidade de preparação do produto em relação ao emprego do corante puro, devido a sua melhor dispersão na mistura. Sua aplicação resultou numa intensificação da cor amarela do produto. Uma ótima aceitação pelos provadores, tanto do sorvete com complexo quanto aquele com corante puro, foi constatada, contudo, considerando que a quantidade de curcumina utilizada na formulação contendo o complexo foi 83% menor que a formulação com corante puro, a utilização do complexo resulta numa possível economia e consequente viabilização da sua utilização na indústria de alimentos.
Palavras chaves: curcumina, ciclodextrina, corante natural, inclusão molecular, técnicas de confirmação de inclusão molecular, co-precipitação.
Artigos Publicados Vinculados a Dissertação:
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.12.067