Structural properties of xanthan gum hydrogels: preliminary study for future incorporation of B12 vitamin

Autores

  • Grazielle Oliveira Universidade Federal do Paraná
  • Beatriz Cristina Santorsula de Chico Universidade Federal do Paraná
  • Giovanna Beatriz Konisi Carneiro Universidade Federal do Paraná
  • Cristiane Vieira Helm EMBRAPA
  • Luciana Igarashi-Mafra Universidade Federal do Paraná

DOI:

https://doi.org/10.5380/cep.v43i1.102597

Resumo

Growing social concern about health has increased interest in new functional foods. To meet this demand, hydrogels represent a promising alternative: semisolid structures with a high water-retention capacity that can act as drug-encapsulating systems. Hydrogels are composed of structuring agents, generally biopolymers, capable of promoting gelation. Xanthan gum (XG) can increase the medium's viscosity through molecular interactions with other components. Thus, evaluating its gelling behavior in the incorporation of B12 vitamin into hydrogels becomes essential. Hydrogels were prepared using four concentrations of xanthan gum: XG1 (0.5% w/v), XG2 (0.75% w/v), XG3 (1.0% w/v), and XG4 (1.5% w/v). Samples were analyzed for moisture content, gel fraction, swelling index, and Raman spectroscopy, and statistical significance was assessed. The moisture content of all samples remained between 98% and 99%. The highest gel fraction values were observed for XG2 and XG3 85.33% and 82.4%, respectively, indicating more efficient network formation. The swelling index ranged from 25.64 to 28.66 g/g across samples. Raman spectroscopy revealed characteristic peaks for all formulations, including C–H vibrations, ester groups, and asymmetric and symmetric CH₂ and CH₃ stretching modes. Overall, intermediate concentrations of xanthan gum proved more efficient for producing hydrogels suitable for future vitamin incorporation.

Biografia do Autor

Beatriz Cristina Santorsula de Chico , Universidade Federal do Paraná

Recém-formada pela Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA). Desde o início de sua trajetória acadêmica, se destacou por seu entusiasmo e dedicação ao estudo dos alimentos e da tecnologia envolvida em sua produção. Possui forte interesse em áreas como a segurança alimentar, microbiologia de alimentos e o desenvolvimento de produtos alimentícios, a partir de resíduos, como, cascas e sementes. Ela participou ativamente de projetos de pesquisa e foi estagiária em uma indústria de arroz, onde adquiriu experiência prática. Seu trabalho de conclusão de curso focou no desenvolvimento de barra de cereal salgada, visando a demanda por novos produtos. Além de sua formação acadêmica, também esteve envolvida em atividades extracurriculares, como o grupo de pesquisa no laboratório de Microbiologia e Toxicologia de Alimentos (LMTA), Diretório Acadêmico e organização de eventos. Recém aluna de mestrado na Universidade Federal do Paraná (UFPR), no programa de pós graduação PPGEAL e integrante do LATOS (Laboratório de Termodinâmica e Operações de Separa

Giovanna Beatriz Konisi Carneiro, Universidade Federal do Paraná

Engenheira de Bioprocessos e Biotecnologia pela Universidade Positivo.

Cristiane Vieira Helm, EMBRAPA

Possui graduação em Química Industrial pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (1988), mestrado e doutorado em Ciência de Alimentos pela Universidade Federal de Santa Catarina (1997) (2004). Atualmente é Pesquisadora A da Embrapa Florestas - Colombo/PR. Responsável pelo Laboratório de Tecnologia de Produtos Florestais Não Madeiráveis da Embrapa Florestas, co-orienta alunos de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado.Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em Alimentos Funcionais e para fins especiais, Desenvolvimento de novos produtos, Composição química e nutricional, Compostos bioativos, atividade antioxidanre, Aproveitamento de resíduos agroindustriais, Fermentação semi-sólida por macrofungos. Atuando principalmente nos seguintes temas: Produtos Florestais como erva-mate, pinhão, frutas nativas, pupunha e cogumelos.

Luciana Igarashi-Mafra, Universidade Federal do Paraná

possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá (1996), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (1999), doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2003) e pós doutorado pela Universidade Estadual de Maringá (2007). Atualmente é Professora Titular do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de Curitiba e Professora Permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos da UFPR. Tem experiência na área de Engenharia de Alimentos e Engenharia Química, com ênfase em Processos de Separação, atuando principalmente nos seguintes temas: extração líquido-líquido, purificação e extração de biomoléculas, processos verdes, processos oxidativos avançados, reaproveitamento de resíduos agroindustriais, oleogel funcional com compostos bioativos, oleogel eutético.

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Publicado

2025-12-31

Como Citar

Oliveira, G., Santorsula de Chico , B. C., Carneiro, G. B. K., Helm, C. V., & Igarashi-Mafra, L. (2025). Structural properties of xanthan gum hydrogels: preliminary study for future incorporation of B12 vitamin. Boletim Do Centro De Pesquisa De Processamento De Alimentos, 43(1). https://doi.org/10.5380/cep.v43i1.102597

Edição

Seção

Artigos