Estudo da viabilidade de microrganismos probióticos encapsulados em matriz polimérica natural contendo ingredientes prebióticos e fibras alimentares

• Main Author: Aline Francisca de Souza
• Other Authors: Ismael Maciel de Mancilha
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2015
• Subjects: Alimentos Funcionais; Lactobacilos; Microencapsulação; Prebióticos; Probióticos; Functional foods; Lactobacillus; Microencapsulation; Prebiotics; Probiotics
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97132/tde-03122015-154309/

A saúde e o bem estar estão diretamente relacionados com a alimentação saudável. O consumo de alimentos funcionais como fibras, ingredientes prebióticos e probióticos pode promover diversos benefícios para a saúde, como a melhoria do funcionamento do organismo e a prevenção de diversas doenças. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo estudar o encapsulamento de Lactobacillus delbrueckii UFV H2B20 em matriz polimérica natural constituída por alginato e farinhas de banana verde, maracujá, feijão branco, maçã e laranja. Para tanto, foi realizado planejamento fatorial 24 completo visando a identificação dos parâmetros que influenciam na eficiência do encapsulamento em diferentes matrizes poliméricas e na viabilidade celular do micro-organismo probiótico estudado. As variáveis independentes estudadas foram velocidade de agitação, volume de tween 80, alginato e farinhas funcionais. Os resultados demonstraram que a técnica de emulsificação utilizada apresentou alta eficiência de encapsulamento (acima de 80 %) das células de L. delbrueckii UFV H2B20 nas diferentes matrizes poliméricas estudadas. A análise dos resultados mostrou que os principais parâmetros que afetaram a microencapsulação de L. delbrueckii UFV H2B20 foram a velocidade de agitação e a concentração de alginato. Em condições de fluido gástrico simulado (FGS), somente as microcápsulas constituídas de alginato e farinha de banana verde ou maracujá apresentaram sobrevivência média de 60,5 % e 41,0 %, respectivamente, após 30 minutos de exposição ao FGS, sendo selecionadas para os estudos posteriores. A adição de inulina à matriz polimérica contendo alginato e farinha de banana verde ou maracujá apresentou eficiência de encapsulamento acima de 80 %, porém não conferiu proteção às células quando expostas a condições de FGS. Verificou-se também que após 28 dias de armazenamento, a 4°C ou em sorvete a -18°C, a sobrevivência das células de L. delbrueckii UFV H2B20 microencapsuladas em matriz contendo farinha de banana verde ou maracujá foi superior a 90 %. A adição de sacarose ou leite desnatado reconstituído na referida matriz não interferiu significativamente na proteção das células microencapsuladas quando armazenadas a 4° C ou em sorvete a -18°C. Estes resultados revelaram que as farinhas de banana verde e maracujá, quando associadas ao alginato de sódio, são promissoras para a microencapsulação de bactérias probióticas, nas condições do presente trabalho. === Health and wellness are directly related to the consumption of healthy foods containing functional ingredients such as fibers, pre- and probiotics, which promote many health benefits, regarding body functions and prevention of several diseases. Therefore, this work aimed to study the encapsulation of Lactobacillus delbrueckii UFV H2B20, by emulsification technique, in natural polymeric matrices composed of alginate and flours of pulp of unripe banana, passion fruit husk, integral white beans, bagasse of apple and orange. The experiments were undertaken based on a 24 factorial design in order to identify the parameters that affect the encapsulation efficiency in different polymer matrices and microorganisms viability, as well. It was studied the effect of stirring speed, and concentrations of Tween 80, sodium alginate and the mentioned functional flours. The results showed that the emulsification technique showed high encapsulation efficiency (> 80%) of the Lactobacillus cells in the different polymer matrices evaluated. In addition, the main parameters that affected microencapsulation of L. delbrueckii UFV H2B20 included stirring speed and alginate concentration. Regarding the \"simulated gastric fluid\" (SGF) assays, microcapsules made of alginate, and flours of pulp of unripe banana or husk of passion fruit showed cell survival average than 60,5 % and 41,0 %, respectively, after 30 minutes of exposure to SGF, being selected for further studies. Although the addition of inulin to the polymeric matrix containing alginate and flour of unripe banana pulp or husk of passionfruit presented encapsulation efficiency higher than 80%, they did not show any protection effect to the cells when exposed to SGF. It was also showed, after 28 days of storage at 4 °C or in ice cream at -18 °C, that the cell survival of L. delbrueckii UFV H2B20 microencapsulated in matrices containing flours of unripe banana pulp or husk of passion fruit was higher than 90%. The addition of sucrose or reconstituted skim milk in these matrixes, as thermoprotector, did not interfere significantly in the protection of microencapsulated cells when stored at 4 °C or -18 °C. These results revealed that flours made of unripe banana pulp and husk of passion fruit, when combined with sodium alginate, represent a promising alternative for microencapsulation of probiotic bacteria under the conditions evaluated in this work.