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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40462| Título: | Encapsulação de Lactobacillus rhamnosus e farinha de uva por gelificação iônica |
| Título(s) alternativo(s): | Encapsulation of Lactobacillus rhamnosus and grape flour by ionic gelation |
| Autor(es): | Carreteiro, Milena Matesco |
| Orientador(es): | Furlaneto-Maia, Luciana |
| Palavras-chave: | Probióticos Prebióticos Bactérias Probiotics Prebiotics Bacteria |
| Data do documento: | 13-Mar-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao Medianeira |
| Citação: | CARRETEIRO, Milena Matesco. Encapsulação de Lactobacillus rhamnosus e farinha de uva por gelificação iônica. 2026. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2026. |
| Resumo: | A utilização de fibras alimentares provenientes de subprodutos vegetais como coencapsulantes tem se destacado como estratégia promissora para proteção de probióticos e agregação de funcionalidade a alimentos. Os probióticos desempenham papel fundamental na modulação da microbiota intestinal e na promoção da saúde gastrointestinal. Esta dissertação avaliou a aplicação da farinha de uva como coencapsulante na produção de cápsulas de alginato contendo Lacticaseibacillus rhamnosus, considerando seu potencial prebiótico e o impacto sobre a resistência da cepa frente a condições térmicas, gastrointestinais simuladas e em matriz alimentar. As cápsulas apresentaram elevada eficiência de encapsulamento, atingindo 94,7% para o alginato puro e 91,1% para a formulação contendo farinha de uva, com umidade próxima de 96%. A Análise Termogravimétrica (TGA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) demonstraram que a incorporação da farinha modificou o comportamento térmico da matriz polimérica, promovendo degradação mais tardia e transições térmicas mais estáveis, sugerindo maior coesão estrutural. A suplementação com farinha de uva aumentou o crescimento bacteriano para cerca de 10,3 log em 24 h, comparado a aproximadamente 7,0 log no controle, evidenciando seu efeito prebiótico. Nos testes térmicos, a formulação com farinha de uva (SA/GF) apresentou maior resistência, mantendo 11 log após tratamento a 72 °C/15 s e 5,15 log a 63 °C/30 min, valores superiores aos observados para o alginato puro (SA) (7,15 e 7,08 log, respectivamente). A atividade antioxidante determinada pelo método do 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) indicou maior capacidade de inibição de radicais livres para a formulação contendo farinha de uva (20,6% a 100 mg/mL), em comparação ao sistema coencapsulado com L. rhamnosus (12,6%) (p < 0,05),reforçando o potencial funcional do sistema. Na simulação gastrointestinal, as cápsulas com farinha demonstraram maior resistência na fase gástrica, mantendo populações entre 8,6 e 9,6 log CFU/g, enquanto o alginato puro reduziu para 5,94 log após 90 minutos. As células livres apresentaram completa perda de viabilidade em meio ácido. Na fase intestinal, a formulação com farinha manteve viabilidade estável, alcançando 9,45 log em 120 minutos, enquanto o alginato puro variou entre 9,01 e 10,09 log. As células livres apresentaram desempenho inferior, confirmando o efeito protetor do encapsulamento. Adicionalmente, a viabilidade foi avaliada em suco de laranja pasteurizado armazenado a 4 °C por nove dias. As células livres apresentaram rápida redução, com queda superior a 2,5 log até o terceiro dia e aproximadamente 3,0 log ao final do período. Em contraste, as formulações encapsuladas apresentaram menor taxa de inativação, sendo observada redução inferior a 1 log na formulação contendo farinha até o nono dia. De forma integrada, os resultados demonstram que a farinha de uva atua como coencapsulante funcional, conferindo proteção térmica e gastrointestinal, maior estabilidade em matriz alimentar e estímulo ao crescimento probiótico, evidenciando seu potencial para aplicação em alimentos funcionais e valorização de subprodutos agroindustriais. |
| Abstract: | The use of dietary fibers derived from plant by-products as co-encapsulants has emerged as a promising strategy for the protection of probiotics and the addition of functionality to foods. Probiotics play a fundamental role in the modulation of the intestinal microbiota and the promotion of gastrointestinal health. This dissertation evaluated the application of grape flour as a co-encapsulant in the production of alginate capsules containing Lacticaseibacillus rhamnosus, considering its prebiotic potential and the impact on the strain's resistance to thermal conditions, simulated gastrointestinal conditions, and in a food matrix. The capsules showed high encapsulation efficiency, reaching 94.7% for pure alginate and 91.1% for the formulation containing grape flour, with moisture close to 96%. Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) demonstrated that the incorporation of the flour modified the thermal behavior of the polymeric matrix, promoting later degradation and more stable thermal transitions, suggesting greater structural cohesion. The supplementation with grape flour increased bacterial growth to about 10.3 log in 24 hours, compared to approximately 7.0 log in the control, demonstrating its prebiotic effect. In thermal tests, the formulation with grape flour (SA/GF) showed greater resistance, maintaining 11 log after treatment at 72 °C/15 s and 5.15 log at 63 °C/30 min, values higher than those observed for pure alginate (SA) (7.15 and 7.08 log, respectively). The antioxidant activity determined by the 2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) method indicated a greater capacity for free radical inhibition for the formulation containing grape flour (20.6% at 100 mg/mL), compared to the co-encapsulated system with L. rhamnosus (12.6%) (p < 0.05), reinforcing the functional potential of the system. In the gastrointestinal simulation, the capsules with flour demonstrated greater resistance in the gastric phase, maintaining populations between 8.6 and 9.6 log CFU/g, while pure alginate reduced to 5.94 log after 90 minutes. The free cells showed complete loss of viability in acidic medium. In the intestinal phase, the formulation with flour maintained stable viability, reaching 9.45 log in 120 minutes, while pure alginate varied between 9.01 and 10.09 log. Free cells showed inferior performance, confirming the protective effect of encapsulation. Additionally, viability was evaluated in pasteurized orange juice stored at 4 °C for nine days. The free cells showed a rapid reduction, with a drop of over 2.5 log by the third day and approximately 3.0 log by the end of the period. In contrast, the encapsulated formulations exhibited a lower inactivation rate, with a reduction of less than 1 log observed in the formulation containing flour until the ninth day. In an integrated manner, the results demonstrate that grape flour acts as a functional co-encapsulant, providing thermal and gastrointestinal protection, greater stability in food matrices, and stimulation of probiotic growth, highlighting its potential for application in functional foods and the valorization of agro-industrial by-products. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40462 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos |
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