OPTIMIZATION AND PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF A SPRAY-DRIED MICROENCAPSULATED Origanum vulgare L. EXTRACT
DOI:
https://doi.org/10.31413/nat.v14i4.21463Palavras-chave:
microencapsulation, oregano extract, spray drying, antioxidant capacityResumo
Otimização e caracterização físico-química de extrato de Origanum vulgare L. microencapsulado por secagem por atomização
RESUMO: Este estudo empregou a metodologia de superfície de resposta para otimizar as condições de secagem por aspersão de um extrato de orégano (Origanum vulgare L.) microencapsulado, utilizando um sistema de materiais de parede à base de maltodextrina e goma arábica. Foram avaliadas vazões de alimentação de 0,5, 0,6 e 0,7 L h-1 e temperaturas do ar de entrada de 130, 140 e 150 °C. As folhas de orégano foram secas, trituradas e submetidas à extração por maceração com etanol a 90% (v/v), na proporção massa/solvente de 1:10, a 60 °C durante 24 h, sob agitação. Foram avaliados o rendimento do processo, a eficiência de encapsulação e o teor de umidade. As condições ótimas no domínio experimental foram uma vazão de alimentação de 0,5 L h-1 e uma temperatura do ar de entrada de 150 °C. A validação independente nessas condições resultou em rendimento do processo de 94,97%, eficiência de encapsulação de 94,06% e teor de umidade de 3,15%, com erros relativos de predição de 0,13; 0,60; e 0,73%, respectivamente. O extrato de orégano microencapsulado, obtido por secagem por aspersão, apresentou solubilidade de 92,0%, densidade aparente de 0,24 g mL-1, densidade compactada de 0,48 g mL-1, índice de Carr de 50%, razão de Hausner de 2,00, ângulo de repouso de 31,58° e higroscopicidade de 21,49 g 100 g-1. Sua capacidade antioxidante de redução férrica foi de 402 µmol Fe2+/g de amostra, e o teor de polifenóis totais foi de 0,15 mg g-1. De modo geral, o processo otimizado produziu um extrato de orégano microencapsulado por secagem por aspersão, com elevado rendimento e eficiência de encapsulação, além de atividade antioxidante mensurável, o que justifica sua posterior avaliação como ingrediente alimentício funcional.
Palavras-chave: microencapsulação; extrato de orégano; secagem por atomização; capacidade antioxidante.
Referências
ANTONIADOU, M.; ROZOS, G.; VAOU, N.; ZARALIS, K.; ERSANLI, C.; ALEXOPOULOS, A.; DADAMOGIA, A.; VARZAKAS, T.; TZORA, A.; VOIDAROU, C. C. Comprehensive bio-screening of phytochemistry and biological capacity of oregano (Origanum vulgare) and Salvia triloba extracts against oral cariogenic and food-origin pathogenic bacteria. Biomolecules, v. 14, n. 6, e619, 2024. https://doi.org/10.3390/biom14060619
ARYA, P.; KUMAR, P. Effect of carrier agents on quality parameters of spray-dried encapsulated diosgenin powder and the optimization of process parameters. Foods, v. 12, n. 12, e2330, 2023. https://doi.org/10.3390/foods12122330
BAÑUELOS-VALENZUELA, R.; DELGADILLO-RUIZ, L.; ECHAVARRÍA-CHÁIREZ, F.; DELGADILLO-RUIZ, O.; MEZA-LÓPEZ, C. Composición química y FTIR de extractos etanólicos de Larrea tridentata, Origanum vulgare, Artemisa ludoviciana y Ruta graveolens. Agrociencia, v. 52, n. 3, p. 309-321, 2018.
BARANAUSKAITE, J.; IVANAUSKAS, L.; MASTEIKOVA, R.; KOPUSTINSKIENE, D.; BARANAUSKAS, A.; BERNATONIENE, J. Formulation and characterization of Turkish oregano microcapsules prepared by spray-drying technology. Pharmaceutical Development and Technology, v. 22, n. 6, p. 792-803, 2016. https://doi.org/10.1080/10837450.2016.1189934
BARAŃSKA-DOŁOMISIEWICZ, A.; JEDLIŃSKA, A.; SAMBORSKA, K. Investigation on the role of drying air humidity and process parameters in shaping the conditions of spray drying using model feed materials. Applied Sciences, v. 15, n. 10, e5761, 2025. https://doi.org/10.3390/app15105761
BERNAL-MILLÁN, M. de J.; GUTIÉRREZ-GRIJALVA, E. P.; CONTRERAS-ANGULO, L.; MUY-RANGEL, M. D.; LÓPEZ-MARTÍNEZ, L. X.; HEREDIA, J. B. Spray-dried microencapsulation of oregano (Lippia graveolens) polyphenols with maltodextrin enhances their stability during in vitro digestion. Journal of Chemistry, v. 2022, e740141, 2022. https://doi.org/10.1155/2022/8740141
BOTREL, D. A.; BORGES, S. V.; FERNANDES, R. V. de B.; VIANA, A. D.; COSTA, J. M. G. da; MARQUES, G. R. Evaluation of spray drying conditions on properties of microencapsulated oregano essential oil. International Journal of Food Science and Technology, v. 47, n. 11, p. 2289-2296, 2012. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2012.03100.x
CANO-CHAUCA, M.; STRINGHETA, P. C.; RAMOS, A. M.; CAL-VIDAL, J. Effect of the carriers on the microstructure of mango powder obtained by spray drying and its functional characterization. Innovative Food Science & Emerging Technologies, v. 6, p. 420-428, 2005. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2005.05.003
CARDONA, D. P.; PATIÑO, L. P.; ORMAZA, A. M. Technological aspects of the microencapsulation of bioactive food compounds by spray-drying. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, v. 22, n. 1, e1899, 2021. https://doi.org/10.21930/rcta.vol22num1art:1899
FERNANDES, R. V. de B.; BORGES, S. V.; BOTREL, D. A. Influence of spray drying operating conditions on microencapsulated rosemary essential oil properties. Food Science and Technology, v. 3, n. 1, p. 171-178, 2013. https://doi.org/10.1590/S0101-20612013000500025
GAVILANEZ, S. A.; ROJAS, J. O. Optimization of the hydroalcoholic extraction process of oregano (Origanum vulgare L.). Journal of Food Science and Gastronomy, v. 2, n. 2, p. 1-7, 2024. https://doi.org/10.5281/zenodo.13996953
GHARSALLAOUI, A.; ROUDAUT, G.; CHAMBIN, O.; VOILLEY, A.; SAUREL, R. Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview. Food Research International, v. 40, n. 9, p. 1107-1121, 2007. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2007.07.004
JANISZEWSKA, E.; WŁODARCZYK, J. Influence of spray drying conditions on beetroot pigments retention after microencapsulation process. Acta Agrophysica, v. 20, p. 343-356, 2013.
KRISHNAIAH, D.; ROSALAM SARBATLY, R.; NITHYANANDAM, R. Microencapsulation of Morinda citrifolia L. extract by spray-drying. Chemical Engineering Research and Design, v. 90, n. 5, p. 622-632, 2012. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2011.09.003
LEYVA-LÓPEZ, N.; GUTIÉRREZ-GRIJALVA, E. P.; VAZQUEZ-OLIVO, G.; HEREDIA, J. B. Essential oils of oregano: Biological activity beyond their antimicrobial properties. Molecules, v. 22, n. 6, e989, 2017. https://doi.org/10.3390/molecules22060989
MAHDAVI, S. A.; JAFARI, S. M.; ASSADPOOR, E.; DEHNAD, D. Microencapsulation optimization of natural anthocyanins with maltodextrin, gum Arabic and gelatin. International Journal of Biological Macromolecules, v. 85, p. 379-385, 2016. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2016.01.011
MÜLLER, D.; FIMBINGER, E.; BRAND, C. Algorithm for the determination of the angle of repose in bulk material analysis. Powder Technology, v. 383, p. 598-605, 2021. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.01.010
NGUYEN, C. T.; DI, K. N.; PHAN, H. C.; KHA, T. C.; NGUYEN, H. C. Microencapsulation of noni fruit extract using gum arabic and maltodextrin – Optimization, stability and efficiency. International Journal of Biological Macromolecules, v. 269, n. 2, e132217, 2024. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132217
PUDŽIUVELYTĖ, L.; PETRAUSKAITĖ, E.; STABRAUSKIENĖ, J.; BERNATONIENĖ, J. Spray-drying microencapsulation of natural bioactives: Advances in sustainable wall materials. Pharmaceuticals, v. 18, n. 7, e963, 2025. https://doi.org/10.3390/ph18070963
RIOS-AGUIRRE, S.; GIL-GARZÓN, M. A. Microencapsulación por secado por aspersión de compuestos bioactivos en diversas matrices: Una revisión. TecnoLógicas, v. 24, e1836, 2021. https://doi.org/10.22430/22565337.1836
RODRIGUEZ-GARCIA, A.; HOSSEINI, S.; MARTINEZ-CHAPA, S. O.; CORDELL, G. A. Multi-target activities of selected alkaloids and terpenoids. Mini-Reviews in Organic Chemistry, v. 14, n. 4, p. 272-279, 2017. http://dx.doi.org/10.2174/1570193X14666170518151027
ROJAS-MOLINA, J. O.; GARCÍA, M. A.; PINO, J. A. Microencapsulation of oregano essential oil by spray drying as a natural food ingredient. Acta Alimentaria, v. 51, n. 3, p. 403-412, 2022. https://doi.org/10.1556/066.2022.00066
ROJAS-MOLINA, J. O.; GARCÍA, M. A.; PINO, J. A. Spray drying as a tool for the microencapsulation of essential oils as natural food additives. In: MADDELA, N. R.; GARCIA, G. A. C.; KAUR, J. (Eds.). Antimicrobials for sustainable food storage. 1. ed. Boca Raton: CRC Press, 2024. p. 271-284. https://doi.org/10.1201/9781003288503
SÁNCHEZ-OSORNO, D. M.; LÓPEZ-JARAMILLO, M. C.; PAZ, A. V. C.; VILLA, A. L.; PERESIN, M. S.; MARTÍNEZ-GALÁN, J. P. Recent advances in the microencapsulation of essential oils, lipids, and compound lipids through spray drying: A review. Pharmaceutics, v. 15, n. 5, e1490, 2023. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15051490
SOLTANI, S.; SHAKERI, A.; IRANSHAHI, M.; BOOZARI, M. A review of the phytochemistry and antimicrobial properties of Origanum vulgare L. and subspecies. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, v. 20, n. 2, p. 268-285, 2021. https://doi.org/10.22037/ijpr.2020.113874.14539
SUHAG, R.; KELLIL, A.; RAZEM, M. Factors influencing food powder flowability. Powders, v. 3, n. 1, p. 65-76, 2024. https://doi.org/10.3390/powders3010006
TERÁN, P. E. C.; CUÉLLAR, C. A.; SALAS, O. E. Tamizaje fitoquímico de extractos etéreo, acuoso y alcohólico de Croton wagneri Müll. Arg. (moshquera). Revista Cubana Plantas Medicinales, v. 26, n. 1, p. 1-12, 2021.
TIOZON JR, R. N.; ONG, G. V. P.; SARTAGODA, K. J. D.; DUQUE, S. M. M.; ALSEEKH, S.; BONTO, A. P.; GEMPESAW JR., S.; PRATAP, V.; REGINIO JR., F. C.; TENGCO, J. M. J.; SEAGAN, C.; TOLENTINO, J. H. G.; SANTIAGO, D. M. O.; FERNIE, A. R.; SREENIVASULU, N. Optimization of phenolic extraction method and in vitro bioaccessibility of microencapsulated pigmented rice bran extracts and their antioxidant and anticancer properties. Food Hydrocolloids for Health, v. 7, e100221, 2025. https://doi.org/10.1016/j.fhfh.2025.100221
UCLARAY, C. C.; VIDALLON, M. L. P.; ALMEDA, R. A.; CUMAGUN, C. J. R.; REYES, C. T.; RODRIGUEZ, E. B. Encapsulation of wild oregano, Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng, phenolic extract in baker's yeast for the postharvest control of anthracnose in papaya. Journal of the Science of Food and Agriculture, v. 102, n. 11, p. 4657-4667, 2022. https://doi.org/10.1002/jsfa.11826
ZUBIA, C. S.; BABARAN, G. M. O.; DUQUE, S. M. M.; MOPERA, L. E.; FLANDEZ, L. E. L.; CASTILLO-ISRAEL, K. A. T.; REGINIO JR., F. C. Impact of drying on the bioactive compounds and antioxidant properties of bignay [Antidesma bunius (L.) Spreng.] pomace. Food Production, Processing and Nutrition, v. 5, e11, 2023. https://doi.org/10.1186/s43014-022-00122-z
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