Xantana Pruni de baixa viscosidade como agente encapsulante e sílica pirogênica como antiagregante na estabilidade de probiótico microencapsulado em spray dryer
Ano de defesa: | 2021 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Pelotas
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
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Departamento: |
Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8053 |
Resumo: | Probióticos são microrganismos vivos que, quando consumidos em concentrações adequadas, exercem diversos benefícios à saúde. Porém as condições de processamento, armazenamento, consumo e passagem pelo trato digestório podem prejudicar a viabilidade dos probióticos. Portanto, é de suma importância identificar e otimizar processos que visem manter essa viabilidade por um período prolongado. A microencapsulação por spray dryer é um dos métodos mais utilizados para esse fim, sendo que, nessa técnica, é necessário que o agente encapsulante ofereça resistência e estabilidade. A elevada viscosidade da xantana comercial a torna inadequada para a utilização como agente encapsulante em spray dryer, reduzindo a qualidade e rendimento do processo. Entretanto o uso de xantana Pruni de baixa viscosidade pode ser uma solução. Objetivou-se microencapsular Lacticaseibacillus rhamnosus GG em spray dryer, utilizando xantana Pruni de baixa viscosidade como agente encapsulante e sílica pirogênica (Aerosil®) como antiagregante, bem como avaliar o efeito da concentração dessas variáveis no processo. Para a elaboração das microcápsulas em spray dryer utilizou-se diferentes concentrações de xantana Pruni BV (0,75 a 1,75%) e de sílica pirogênica (0,45 a 1,15%), estabelecidas segundo delineamento fatorial completo 22 em dois níveis (-1, +1) e com três repetições no ponto central. As microcápsulas obtidas foram armazenadas sob temperatura ambiente, refrigeração e congelamento, e avaliadas por até 120 dias. Foram realizadas análises morfológicas, físicas, de viabilidade da bactéria e de resistência às condições de digestão simulada. O efeito da xantana na eficiência de encapsulação dos probióticos foi maior quando a concentração de Aerosil® foi fixada no máximo valor investigado, com resultados superiores a 85,83% em todos os tratamentos. Os probióticos microencapsulados permaneceram viáveis durante os 120 dias de armazenamento em todas as temperaturas avaliadas, verificando-se a maior redução sob temperatura ambiente. Sob a temperatura de congelamento e de refrigeração a concentração, aos 120 dias de armazenamento, permaneceu na faixa de 8 log UFC g -1 . As microcápsulas apresentaram formato esférico, com presença de concavidades. Os microrganismos microencapsulados resistiram à digestão simulada e tiveram elevada viabilidade na porção entérica, com concentração de 8,97 log UFC g-1 . A elevada eficiência de encapsulação, bem como a manutenção da viabilidade durante os 120 dias e a resistência das microcápsulas sob as condições de digestão simulada indicam que a utilização da xantana Pruni de baixa viscosidade como agente encapsulante é adequada para o processo de microencapsulação em spray dryer, aumentando a proteção do microrganismo. |
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2021-11-09T17:20:10Z2021-112021-11-09T17:20:10Z2021-08-12PEREZ, Izadora Almeida. Xantana Pruni de baixa viscosidade como agente encapsulante e sílica pirogênica como antiagregante na estabilidade de probiótico microencapsulado em spray dryer. 2021. 115f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8053Probióticos são microrganismos vivos que, quando consumidos em concentrações adequadas, exercem diversos benefícios à saúde. Porém as condições de processamento, armazenamento, consumo e passagem pelo trato digestório podem prejudicar a viabilidade dos probióticos. Portanto, é de suma importância identificar e otimizar processos que visem manter essa viabilidade por um período prolongado. A microencapsulação por spray dryer é um dos métodos mais utilizados para esse fim, sendo que, nessa técnica, é necessário que o agente encapsulante ofereça resistência e estabilidade. A elevada viscosidade da xantana comercial a torna inadequada para a utilização como agente encapsulante em spray dryer, reduzindo a qualidade e rendimento do processo. Entretanto o uso de xantana Pruni de baixa viscosidade pode ser uma solução. Objetivou-se microencapsular Lacticaseibacillus rhamnosus GG em spray dryer, utilizando xantana Pruni de baixa viscosidade como agente encapsulante e sílica pirogênica (Aerosil®) como antiagregante, bem como avaliar o efeito da concentração dessas variáveis no processo. Para a elaboração das microcápsulas em spray dryer utilizou-se diferentes concentrações de xantana Pruni BV (0,75 a 1,75%) e de sílica pirogênica (0,45 a 1,15%), estabelecidas segundo delineamento fatorial completo 22 em dois níveis (-1, +1) e com três repetições no ponto central. As microcápsulas obtidas foram armazenadas sob temperatura ambiente, refrigeração e congelamento, e avaliadas por até 120 dias. Foram realizadas análises morfológicas, físicas, de viabilidade da bactéria e de resistência às condições de digestão simulada. O efeito da xantana na eficiência de encapsulação dos probióticos foi maior quando a concentração de Aerosil® foi fixada no máximo valor investigado, com resultados superiores a 85,83% em todos os tratamentos. Os probióticos microencapsulados permaneceram viáveis durante os 120 dias de armazenamento em todas as temperaturas avaliadas, verificando-se a maior redução sob temperatura ambiente. Sob a temperatura de congelamento e de refrigeração a concentração, aos 120 dias de armazenamento, permaneceu na faixa de 8 log UFC g -1 . As microcápsulas apresentaram formato esférico, com presença de concavidades. Os microrganismos microencapsulados resistiram à digestão simulada e tiveram elevada viabilidade na porção entérica, com concentração de 8,97 log UFC g-1 . A elevada eficiência de encapsulação, bem como a manutenção da viabilidade durante os 120 dias e a resistência das microcápsulas sob as condições de digestão simulada indicam que a utilização da xantana Pruni de baixa viscosidade como agente encapsulante é adequada para o processo de microencapsulação em spray dryer, aumentando a proteção do microrganismo.Probiotics are live microorganisms that, when consumed in adequate concentrations, exert several health benefits. However, the conditions of processing, storage, consumption and passage through the digestive tract can affect the viability of probiotics. Therefore, it is extremely important to identify and optimize processes that aim to maintain this viability for an extended period. The spray dryer microencapsulation is one of the most used methods for this purpose, and in this technique it is necessary that the encapsulating agent offers strength and stability. The high viscosity of commercial xanthan makes it unsuitable for use as an encapsulating agent in a spray dryer, reducing the quality and yield of the process. However the use of low viscosity Pruni xanthan can be a solution. The objective was to microencapsulate Lacticaseibacillus rhamnosus GG in a spray dryer, using low viscosity Pruni xanthan as an encapsulating agent and fumed silica (Aerosil®) as an anti-caking agent, as well as to evaluate the effect of the concentration of these variables in the process. For the preparation of microcapsules in a spray dryer, different concentrations of xanthan Pruni BV (0.75 to 1.75%) and fumed silica (0.45 to 1.15%) were used, established according to a complete factorial design 22 in two levels (-1, +1) and with three repetitions in the midpoint. The microcapsules obtained were stored at room temperature, refrigerated and frozen, and evaluated for up to 120 days. Morphological, physical, bacterial viability and resistance to simulated digestion conditions were performed. The effect of xanthan on the encapsulation efficiency of probiotics was greater when the Aerosil® concentration was fixed at the maximum value investigated, with results above 85.83% in all treatments. Microencapsulated probiotics remained viable during 120 days of storage at all temperatures evaluated, with the greatest reduction being observed at room temperature. Under freezing and refrigeration temperature, the concentration, at 120 days of storage, remained in the range of 8 log CFU g-1 . The microcapsules had a spherical shape, with the presence of concavities. Microencapsulated microorganisms resisted simulated digestion and had high viability in the enteric portion, with a concentration of 8.97 log CFU g-1 . The high encapsulation efficiency, as well as the maintenance of viability during 120 days and the resistance of the microcapsules under simulated digestion conditions indicate that the use of low viscosity Pruni xanthan as an encapsulating agent is suitable for the microencapsulation process in a spray dryer, increasing the protection of the microorganism.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de AlimentosUFPelBrasilFaculdade de Agronomia Eliseu MacielCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOSLacticaseibacillus rhamnosus GGArmazenamentoProteçãoViabilidadeDigestão simuladaStorageProtection. ViabilitySimulated digestionXantana Pruni de baixa viscosidade como agente encapsulante e sílica pirogênica como antiagregante na estabilidade de probiótico microencapsulado em spray dryerLow viscosity Xanthan Pruni as an encapsulating agent and fumed silica as an anti-aggregant in the stability of microencapsulated probiotics in a spray dryerinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/8529194970212450http://lattes.cnpq.br/5481998000769057Macagnan, Karine Lastehttp://lattes.cnpq.br/5995104973865728Fiorentini, Ângela MariaPerez, Izadora Almeidainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTDissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdf.txtDissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdf.txtExtracted texttext/plain224218http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8053/6/Dissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdf.txtce433598bb9d8d3279c8079143b25b5aMD56open accessTHUMBNAILDissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdf.jpgDissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1299http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8053/7/Dissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdf.jpg720cd5fa85f9c0a7d387223770cdb5f7MD57open accessORIGINALDissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdfDissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdfapplication/pdf1932928http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8053/1/Dissertacao_Izadora_Almeida_Perez.pdfda41cd94f9922b0603bbebb35742e809MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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