Spray drying of lactic acid bacteria: understanding cell viability and strate- gies to reduce operational costs during drying of Lactococcus lactis subsp. lactis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Maria Tereza Cratiú
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29988
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.178
Resumo: A demanda por bactérias desidratadas aumentou no contexto de um mercado em rápido crescimento, evidenciando a necessidade de sua produção em larga escala. A secagem de bactérias por spray drying permite a produção em escala maior do que o método de secagem de referência - liofilização, além de ser um processo sustentável com menor custo energético. Esta tese abrange uma revisão que visa demonstrar as operações e princípios termodinâmicos que regem a secagem por spray e, em seguida, correlacioná-los aos danos sofridos pelas células de bactérias láticas (BAL) durante o processo de secagem por spray drying. As particularidades da secagem por spray drying que podem causar a morte das células de BAL são detalhadas, e as conclusões podem aprimorar estudos futuros sobre maneiras de melhorar a viabilidade celular. Além da revisão bibliográfica, um estudo foi conduzido no sentido de reduzir os custos operacionais durante a secagem de Lactococcus lactis subsp. lactis via spray drying. O objetivo dessa proposta foi determinar as condições de secagem por atomização mais apropriadas para produzir uma cultura de Lactococcus lactis subsp. lactis desidratada com menor custo e alta viabilidade celular. Palavras-chave: Spray drying. Lactococcus lactis. Parâmetros de secagem.
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spelling Moreira, Maria Tereza Cratiúhttp://lattes.cnpq.br/2708551385669089Carvalho, Antônio Fernandes de2022-09-27T13:56:25Z2022-09-27T13:56:25Z2021-11-25MOREIRA, Maria Tereza Cratiú. Spray drying of lactic acid bacteria: understanding cell viability and strate- gies to reduce operational costs during drying of Lactococcus lactis subsp. lactis. 2021. 109 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2021.https://locus.ufv.br//handle/123456789/29988https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.178A demanda por bactérias desidratadas aumentou no contexto de um mercado em rápido crescimento, evidenciando a necessidade de sua produção em larga escala. A secagem de bactérias por spray drying permite a produção em escala maior do que o método de secagem de referência - liofilização, além de ser um processo sustentável com menor custo energético. Esta tese abrange uma revisão que visa demonstrar as operações e princípios termodinâmicos que regem a secagem por spray e, em seguida, correlacioná-los aos danos sofridos pelas células de bactérias láticas (BAL) durante o processo de secagem por spray drying. As particularidades da secagem por spray drying que podem causar a morte das células de BAL são detalhadas, e as conclusões podem aprimorar estudos futuros sobre maneiras de melhorar a viabilidade celular. Além da revisão bibliográfica, um estudo foi conduzido no sentido de reduzir os custos operacionais durante a secagem de Lactococcus lactis subsp. lactis via spray drying. O objetivo dessa proposta foi determinar as condições de secagem por atomização mais apropriadas para produzir uma cultura de Lactococcus lactis subsp. lactis desidratada com menor custo e alta viabilidade celular. Palavras-chave: Spray drying. Lactococcus lactis. Parâmetros de secagem.Probiotic and starter bacteria are generally dried to produce easy-to-use ingredients that are stable and flexible for applications in the food, feed and pharmaceutical industry. The overall demand for dried bacteria has increased in the context of a rapidly growing market, evidencing the need for their larger scale production. The spray-drying of bacteria enables a larger production scale than the freeze-drying currently used; energy costs are lower, and the process is sustainable. This thesis reports initially a review that aims to demonstrate the operations and thermodynamic principles that govern spray drying, then correlate them to the damage suffered by LAB cells during the spray-drying process. The particularities of spray drying that might cause LAB cell death are detailed in this review, and the conclusions may enhance future studies on ways to improve cell viability. Following, a study was done to determine strategies to reduce operational costs during drying of Lactococcus lactis sbsp. lactis. The aim of this study was to determine the best drying conditions by spray drying to produce dried LAB cultures with lower cost and high cell viability. Keywords: Spray drying. Lactococcus lactis. Spray drying parameters.CNPQ -Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoengUniversidade Federal de ViçosaCiência e Tecnologia de AlimentosSecagem por pulverizaçãoEstimativa de parâmetrosLactococcus lactisTecnologia de Produtos de Origem AnimalSpray drying of lactic acid bacteria: understanding cell viability and strate- gies to reduce operational costs during drying of Lactococcus lactis subsp. lactisSecagem de bactérias láticas por spray drying: entendendo a viabilidade cellular e estratégias para reduzir os custos operacionais durante a secagem de Lactococcus lactis subsp. lactis.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Tecnologia de AlimentosDoutor em Ciência e Tecnologia de AlimentosViçosa - MG2021-11-25Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf4953558https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/29988/1/texto%20completo.pdf4ee4a611e03c799f3e1072c19ba5d2b7MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/29988/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/299882022-09-27 10:57:20.784oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452022-09-27T13:57:20LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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