Microencapsulation of turmeric oleoresin in binary and ternary blends of gum arabic, maltodextrin and modified starch

Abstract

Spray-drying is a suitable method to obtain microencapsulated active substances in the powdered form, resulting in powders with improved protection against environmental factors as well as with higher solubility in water, as in the case of turmeric oleoresin. The present study investigated the spray-drying process of turmeric oleoresin microencapsulated with binary and ternary mixtures of different wall materials: gum Arabic, maltodextrin, and modified corn starch. A statistical simplex centroid experimental design was used considering the encapsulation efficiency, curcumin retention, process yield, water content, solubility, and particle morphology as the analyzed responses. Wall matrices containing higher proportions of modified starch and gum Arabic resulted in higher encapsulation efficiency and curcumin retention, whereas the process yield and water content increased with higher proportions of maltodextrin and gum Arabic, respectively. Regression models of the responses were obtained using a surface response method ( ANOVA way), showing statistical values of R-2 > 0.790. Also, mean analysis was carried out by Tukey's test, permitting to observe some statistical differences between the blends.

A secagem por atomização é um método adequado para a obtenção de substâncias ativas microencapsuladas na forma de pó, resultando em um produto com uma melhor proteção contra diferentes fatores ambientais, bem como com uma maior solubilidade em água, para o caso da oleoresina de cúrcuma. Assim, no presente estudo, pesquisou-se o processo de secagem por atomização de oleoresina de cúrcuma microencapsulada com misturas binárias e ternárias de diferentes materiais de parede: goma arábica, maltodextrina e amido de milho modificado. Um planejamento experimental estatístico simplex centróide foi utilizado, considerando a eficiência de encapsulação, retenção de curcumina, rendimento do processo, teor de água, solubilidade e análise morfológica das partículas. Materiais de parede, contendo altas proporções de amido modificado e goma arábica, resultaram em alta eficiência de encapsulação e retenção de curcumina, enquanto que o rendimento do processo e o conteúdo de água, aumentaram com proporções mais elevadas de maltodextrina e goma arábica, respectivamente. Modelos de regressão para as respostas foram obtidos, pelo método de superfície de resposta (ANOVA), obtendo-se valores estatísticos de R2> 0.790. Além disso, uma análise de médias foi realizada pelo teste de Tukey, sendo observadas algumas diferenças estatísticas entre as misturas.