Desenvolvimento, caracterização e aplicação de microcápsulas contendo Bifidobacterium BB-12 produzidas por spray drying com soro de leite e prebióticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pinto, Stephanie Silva
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/168201
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016.
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spelling Desenvolvimento, caracterização e aplicação de microcápsulas contendo Bifidobacterium BB-12 produzidas por spray drying com soro de leite e prebióticosCiência dos alimentosMicroencapsulaçãoProbióticosPrebióticosNanofiltraçãoIogurteTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016.Este trabalho visou primeiramente desenvolver microcápsulas contendoo micro-organismo probiótico Bifidobacterium BB-12 através da técnicade spray drying utilizando soro de leite líquido ou o retentado do soro deleite obtido por nanofiltração, e prebióticos (inulina ou polidextrose)como agentes encapsulantes. Foram obtidas seis formulações demicrocápsulas, as quais foram caracterizadas com relação às suaspropriedades físicas (morfologia, tamanho de partícula, teor de umidade,atividade de água, densidade, tempo de dissolução em água e óleo,higroscopicidade, cor e propriedades térmicas). A viabilidade dabactéria probiótica nas microcápsulas também foi avaliada ao longo de90 dias de armazenamento a 4 ºC e a - 20 ºC. A partir dos resultados,verificou-se que a utilização do retentado do soro de leite e a presençados agentes prebióticos (inulina ou polidextrose) como agentesencapsulantes não influenciaram a viabilidade de Bifidobacterium BB-12 nem a morfologia das partículas. Além disso, as característicasfísicas das microcápsulas foram pouco afetadas pela utilização do sorode leite ou do retentado obtido por nanofiltração como agentesencapsulantes. De maneira geral, as microcápsulas produzidas com sorode leite e inulina apresentaram características físicas mais adequadas,tais como menores valores de umidade, atividade de água ehigroscopicidade, bem como maior tempo de solubilização em água.Além disso, os resultados das análises de DSC e TG sugeriram que apresença dos prebióticos melhorou a estabilidade das microcápsulas. Emuma segunda etapa, as microcápsulas produzidas somente com soro deleite, bem como as produzidas com soro de leite e inulina ou soro deleite e polidextrose, as quais apresentaram os melhores resultados nasanálises anteriores, foram avaliadas com relação à sobrevivência doprobiótico ao processo de spray drying (rendimento) e em condiçõesadversas, tais como condições gastrointestinais simuladas e tratamentostérmicos (60, 65 e 70 ºC por 5, 10 e 15 min). As microcápsulasproduzidas somente com soro de leite foram as que apresentaram maiorrendimento de microencapsulação (95,43%) e também conferiram maiorproteção ao probiótico durante a exposição às condiçõesgastrointestinais simuladas e aos tratamentos térmicos. Por outro lado,as microcápsulas produzidas com soro de leite e polidextrose não foramcapazes de proteger a bactéria probiótica em tais condições. Assim, asmicrocápsulas produzidas somente com soro de leite e aquelasproduzidas com soro de leite e inulina foram selecionadas para seremaplicadas em iogurte tipo grego. O produto foi avaliado quanto às suaspropriedades microbiológicas, físico-químicas, de textura e cor durante28 dias de armazenamento a 4 ± 1 ºC. Além disso, a sobrevivência doprobiótico no iogurte em condições gastrointestinais simuladas tambémfoi avaliada. O iogurte tipo grego proporcionou um ambiente adequadopara a sobrevivência da bactéria probiótica. Entretanto, a adição doprobiótico na forma microencapsulada não melhorou a viabilidade dabactéria em comparação ao iogurte adicionado de bactéria na formalivre. De modo geral, a incorporação das microcápsulas no iogurte tipogrego afetou propriedades físico-químicas e de textura específicas emcada amostra, porém, não modificou a cor dos produtos. Todos osiogurtes apresentaram uma redução na sobrevivência do probióticodurante a simulação gastrointestinal, contudo, esta diminuição foi maispronunciada no iogurte adicionado das microcápsulas produzidas comsoro de leite e inulina.<br>Abstract : This study primarily aimed to develop microcapsules containingBifidobacterium BB-12 by the spray drying technique using liquid wheyor whey retentate obtained from nanofiltration, and prebiotics (inulin orpolydextrose) as carrier agents. Six formulations of microcapsules wereobtained and the microcapsules were then characterized in relation totheir physical properties (morphology, particle size, moisture content,water activity, density, time to dissolve in water and in oil,hygroscopicity, color, and thermal properties). The viability of theprobiotic bacteria in the microcapsules was also evaluated for 90 days at4 ºC and at ? 20 ºC. From the results it was verified that the use of liquidwhey or whey retentate and the presence of prebiotics (inulin orpolydextrose) as carrier agents did not influence the viability ofBifidobacterium BB-12 and the morphology of the particles. Moreover,the physical characteristics of the microcapsules were barely affected bythe use of liquid whey or whey retentate obtained from nanofiltration ascarrier agents. In general, the microcapsules produced with liquid wheyand inulin had more desirable physical characteristics, such as lowervalues for moisture, water activity and hygroscopicity, as well as longertime to dissolve in water and oil. Besides, the results of the DSC and TGanalysis suggested that prebiotics improved the stability of themicrocapsules. In a second stage, the microcapsules produced only withwhey, as well as the microcapsules produced with whey and inulin orwhey and polydextrose, which have showed better results in theprevious analyses, were evaluated in relation to the probiotic survivalduring spray drying process (encapsulation yield) and under stressconditions, such as simulated gastrointestinal conditions and heattreatments (60, 65 and 70 ºC for 5, 10 and 15 min). The microcapsulesproduced only with whey showed the highest encapsulation yield(95.43%) and also conferred better protection of the probiotic duringexposure to simulated gastrointestinal conditions and under heattreatments. On the other hand, the microcapsules produced with wheyand polydextrose did not confer any protection to the probiotic cells insuch conditions. Thus, the microcapsules prepared only with whey andthose prepared with whey and inulin were selected for applying inGreek-style yogurt. The product was evaluated in relation to itsmicrobiological, physicochemical, texture and color properties during28 days of storage at 4 ± 1 ºC. The survival of the probiotic bacteria inyogurt under simulated gastrointestinal conditions was also assessed.The Greek-style yogurt provided a suitable environment for maintaingthe viability of the probiotic bacteria. However, the addition of theprobiotic microencapsulated did not improve the viability of the bacteriawhen compared to the yogurt containing probiotic in their free form.Overall, incorporation of microcapsules into Greek-style yogurt affectedspecific physicochemical and textural properties of the samples, but didnot influence the color of the products. All the yogurts showed areduction in the survival of the probiotic during the gastrointestinalsimulation; however it was more pronounced in the yogurt added withmicrocapsules produced with whey and inulin.Amboni, Renata Dias de Mello CastanhoUniversidade Federal de Santa CatarinaPinto, Stephanie Silva2016-09-20T05:02:25Z2016-09-20T05:02:25Z2016info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis157 p.| il., grafs., tabs.application/pdf339574https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/168201porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-09-20T05:02:25Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/168201Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-09-20T05:02:25Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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