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Título: Microencapsulação de probiótico utilizando proteína de farelo de arroz e maltodextrina como agentes encapsulantes e sua aplicação em iogurte
Título(s) alternativo(s): Microencapsulation of probiotic using rice bran protein and maltodextrin as encapsulating agents and their application in yogurt
Autor(es): Vaniski, Rosane
Orientador(es): Drunkler, Deisy Alessandra
Palavras-chave: Lactobacillus acidophilus
Iogurte
Probióticos
Lactobacillus acidophilus
Yogurt
Probiotics
Data do documento: 20-Abr-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Medianeira
Citação: VANISKI, Rosane. Microencapsulação de probiótico utilizando proteína de farelo de arroz e maltodextrina como agentes encapsulantes e sua aplicação em iogurte. 2017. 102 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2017.
Resumo: Micro-organismos probióticos promovem diversos efeitos benéficos à saúde do hospedeiro. Entretanto, para que isso ocorra é necessário que este permaneça viável no trato digestório humano, sendo este o principal desafio para que promovam efeitos benéficos à saúde do hospedeiro. Um método bastante utilizado para aumentar a sobrevivência dos probióticos frente às condições adversas é a microencapsulação, onde diversas são as técnicas e os materiais utilizados neste processo. O objetivo deste trabalho foi otimizar o processo de microencapsulação por spray drying do Lactobacillus acidophilus La-5 utilizando proteína extraída do farelo de arroz e maltodextrina como materiais encapsulantes, por meio da aplicação de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) 23, cujas variáveis foram temperatura do ar de entrada, vazão de entrada e razão maltodextrina/proteína do farelo de arroz como materiais de parede, e a aplicação em iogurte. A eficiência da microencapsulação do L. acidophilus La-5 variou entre 79,7% a 89,9%, e as microcápsulas apresentaram tamanhos semelhantes entre os tratamentos, variando de 4,92 a 7,06 μm, baixo teor de umidade, atividade de água e higroscopicidade, corroborando para uma maior viabilidade do L. acidophilus La-5 durante o armazenamento, que ao final de 45 dias a 4 ± 1°C permaneceu superior a 8 Log UFC.g-1 de células viáveis. As análises termogravimétricas, comprovaram que a microencapsulação possibilitou um aumento da estabilidade térmica ao microorganismo probiótico, e pela análise de FTIR observou-se que houve interação entre os materiais utilizados. A sobrevivência do L. acidophilus microencapsulado, nas soluções simuladas dos fluídos gástrico e intestinal, foi superior a sobrevivência do L. acidophilus na forma livre, apresentando uma redução na viabilidade de 2,45 log e 4,83 ciclos log, respectivamente. Já a liberação controlada do L. acidophilus em solução simulada do cólon ocorreu em maior número após 1,5 horas de incubação. As microcápsulas do melhor tratamento, definido a partir da análise de desejabilidade, foram utilizadas para a elaboração de iogurte probiótico, sendo que o tempo de fermentação do iogurte contendo L. acidophilus livre e microencapsulado foi de 4 horas. Durante o período de armazenamento refrigerado, a pós-acidificação foi maior no iogurte contendo L. acidophilus livre, em comparação com o iogurte contendo células microencapsuladas, sendo que ambas formulações apresentaram contagens acima do recomendado pela legislação brasileira, mantendo sua alegação funcional. Para a composição centesimal, o iogurte contendo microcápsulas apresentou maior teor de proteína e carboidratos. Em relação a avaliação da sobrevivência nos fluídos gástrico e intestinal simulados, o L. acidophilus microencapsulado apresentou menor redução de viabilidade, e maior porcentagem de sobrevivência.
Abstract: Probiotic microorganisms promote several beneficial effects on host health. However, for this to occur it is necessary that it remains viable in the human digestive tract, being that the main challenge for the elaboration of functional foods. One method widely used to increase the survival of probiotics face the adverse conditions is microencapsulation, which several techniques and materials are used in this process. The objective of this work was to optimize the microencapsulation process by spray drying of Lactobacillus acidophilus La-5 using maltodextrin and protein extracted from rice bran as encapsulating materials, by applying a Rotational Central Compound Design (RCCD) 23, which variables were Inlet air temperature, inlet flow rate and maltodextrin ratio / rice bran protein as wall materials, and the application in yogurt. The yield of L. acidophilus La-5 encapsulation ranged from 79.7% to 89.9%, and microcapsules showed similar sizes between treatments ranging from 4.92 to 7.06 μm. The microcapsules presented low moisture content, water activity and hygroscopicity, corroborating for a greater viability of L. acidophilus La-5 during storage, which at the end of 45 days at 4 ± 1°C remained above 8 Log UFC.g-1 of viable cells. The thermogravimetric analysis showed that the microencapsulation allowed an increase in the thermal stability to the probiotic microorganism, and through the FTIR analysis it was observed that there was interaction between the materials used. The survival of microencapsulated L. acidophilus in simulated solutions of gastric and intestinal fluids was superior to L. acidophilus survival in free form, showing a reduction in viability of 2.45 log and 4.83 log cycles, respectively. On the other hand, the controlled release of L. acidophilus in simulated colon solution occurred in a larger number after 1.5 hours of incubation. The microcapsules of the best treatment, defined from the desirability analysis, were used for the preparation of probiotic yogurt, and the fermentation time of the free and microencapsulated L. acidophilus yogurt was 4 hours. During the refrigerated storage period, post acidification was higher in the yogurt containing L. acidophilus than in the yogurt containing microencapsulated cells. Both formulations presented counts higher than those recommended by Brazilian legislation, maintaining their functional claim. For the centesimal composition, the yogurt containing microcapsules presented higher content of protein and carbohydrates. Regarding the evaluation of survival in simulated gastric and intestinal fluids, the microencapsulated L. acidophilus had lower viability reduction, and higher percentage of survival.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2179
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