O papel da vitamina D₃ (colecalciferol) é crucial para manutenção da boa saúde humana, uma vez que está diretamente ligado ao metabolismo do cálcio e fosfato no organismo, além de atuar em numerosas funções do sistema imunológico e nervoso. Apesar de possuir fundamental importância, sua deficiência vem se tornando um problema de saúde global. Devido à hábitos (uso do protetor solar, roupas longas e reclusão) ou à região geográfica, a exposição solar, principal forma de obtenção da vitamina D₃, é prejudicada, tornando sua suplementação necessária. No entanto, a alta sensibilidade da vitamina D₃ a fatores ambientais dificulta sua aplicação direta na fortificação de alimentos. Uma estratégia para superar essas limitações é a utilização de uma matriz para proteger o colecalciferol. A levedura residual cervejeira surge como uma opção economicamente viável, pois sua morfologia de cápsula pré-formada atende tecnologicamente os requisitos de envolver, armazenar, e proteger, sendo empregada na proteção de nutrientes e moléculas bioativas. Este trabalho teve como objetivo carregar a vitamina D₃ em células de levedura cervejeira residual (Saccharomyces pastorianus) por meio da técnica de biossorção, bem como avaliar os efeitos do pré-tratamento das células por meio do processo de plasmólise, com o intuito de promover uma maior impregnação. Para tanto, a biomassa foi dividida em duas porções: uma não submetida a tratamento, denominada levedura intacta (TLI), e outra submetida à plasmólise (TLP). Ambos os tratamentos passaram por caracterização e análise de composição centesimal. O estudo incluiu a análise da cinética de biossorção, visando obter um modelo cinético que melhor descrevesse o experimento. A concentração de vitamina utilizada na biossorção foi de 80 µg/mL, utilizando-se 70 mg de biomassa de levedura. Após a incorporação da vitamina na biomassa, o material foi seco em spray dryer. As micropartículas obtidas após secagem, foram caracterizadas quanto aspectos físico-químicos, morfológicos, por FT-IR e estabilidade da vitamina ao longo do armazenamento. O processo de biossorção foi melhor descrito pelo modelo de pseudo-segunda ordem. O uso da plasmólise como pré-tratamento na biomassa de levedura proporcionou uma melhora significativa na eficiência de encapsulamento e na capacidade de sorção da vitamina D₃. As análises morfológicas constataram alterações estruturais em decorrência da plasmólise. A técnica de biossorção da vitamina D₃ em células de levedura plasmolisadas, seguida pela secagem via spray-drying propiciou proteção efetiva e uma boa retenção da vitamina D₃ ao longo de um período de 60 dias de armazenamento.

The role of vitamin D₃ (cholecalciferol) is crucial for maintaining good human health, as it is directly linked to the metabolism of calcium and phosphate in the body, as well as numerous functions in the immune and nervous systems. Despite its fundamental importance, vitamin D₃ deficiency has become a global health problem. Due to habits (such as sunscreen use, clothing, and reclusion) or geographical location, solar exposure, the main source of vitamin D₃, is compromised, necessitating its supplementation. However, the high sensitivity of vitamin D₃ to environmental factors hinders its direct application for food fortification. One strategy to overcome these limitations is the use of a matrix to protect the cholecalciferol. Brewer's spent yeast emerges as an economically viable option, as its pre-formed capsule morphology meets the technological requirements of encapsulation, storage, and protection, being employed in the protection of nutrients and bioactive molecules. This study aimed to impregnate vitamin D₃ in residual brewer's yeast cells (Saccharomyces pastorianus) using the biosorption technique, as well as to evaluate the effects of cell pre-treatment through the plasmolysis process to promote greater impregnation. For this purpose, the biomass was divided into two portions: one not subjected to any treatment, called intact yeast (TLI), and another subjected to plasmolysis (TLP). Both treatments underwent characterization and centesimal composition analysis. The study included the analysis of biosorption kinetics to obtain the kinetic model that best described the experiment. The concentration of vitamin used in biosorption was 80 µg/mL, using 70 mg of yeast biomass. After the incorporation of vitamin into the biomass, the material was dried using a spray dryer. The resulting microparticles from drying were characterized in terms of physicochemical and morphological aspects, FT-IR spectroscopy, and stability over the storage period. The biosorption process was best described by the pseudo-second-order model. The use of plasmolysis as a pre-treatment in yeast biomass significantly improved the encapsulation efficiency and sorption capacity of vitamin D₃. Morphological analyses confirmed the structural alterations resulting from plasmolysis. The biosorption technique of vitamin D₃ in plasmolyzed yeast cells, followed by spray-drying, provided effective protection and good retention of vitamin D₃ over a 60-day storage period.