Organização molecular e dinâmica de blendas maltodextrina-proteína: impacto nas propriedades de barreira de pós secos

Resumo

A microencapsulação por spray drying usando uma matriz de proteínas e carboidratos é frequentemente aplicada para proteger os ingredientes ativos, como corantes naturais e óleos oxidáveis da volatilização e exposição ao oxigênio. Enquanto o papel dos carboidratos em agir como uma barreira eficiente de oxigênio no estado vítreo já está estabelecido, os mecanismos fundamentais que governam a funcionalidade das proteínas em tais sistemas permanecem amplamente esquivos. Os componentes tensoativos, incluindo proteínas, são principalmente explorados por seu papel como emulsificantes que permitem a formação de emulsões estáveis do tamanho de gota desejado dos ingredientes ativos frequentemente hidrofóbicos. Isto é especificamente importante na retenção dos ingredientes ativos. No entanto, eles também são responsáveis pelo desenvolvimento da arquitetura tridimensional na matriz de encapsulamento que afeta a porosidade nas escalas de comprimento molecular e microscópico e, consequentemente, a difusão de oxigênio através da matriz. Recentemente, nosso grupo iniciou investigações com base na hipótese de que as proteínas podem fechar os poros moleculares (os chamados orifícios de volume livre) na matriz de encapsulamento, conferindo maior proteção aos compostos encapsulados sensíveis durante o processamento e armazenamento. Nossos resultados preliminares, obtidos entre 2018 e 2020 em colaboração com a Universidade de Minnesota, indicam que existem diferenças fundamentais no comportamento dos diferentes tipos de proteínas adotados. O objetivo do projeto atual é aprofundar o entendimento da relação entre a estrutura da proteína nas matrizes vítreas e a proteção dessas matrizes que elas conferem. Especificamente, é necessária uma correlação com a composição de aminoácidos e a estrutura da proteína para resolver essas questões importantes. Considerando a importância crucial das proteínas para a nutrição humana e o requisito crucial para a diversificação de fontes de proteínas, este estudo aumentará a possibilidade de usar outras fontes de proteínas não alergênicas ou alternativas para fins de encapsulamento.