Microencapsulation of Lactobacillus acidophilus and its application in prato cheese

Orientador: Mirna Lúcia GiganteTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: A adição de micro-organismos probióticos em queijos tem sido explorada devido ao potencial desses produtos na proteção aos micro-organismos durante a estocagem e o consumo do produto, o que garante os efeitos benéficos à saúde conferidos pelos probióticos. O processo de microencapsulação é uma alternativa que pode aumentar a proteção dos micro-organismos probióticos adicionados aos produtos. Este estudo teve como objetivo a microencapsulação de Lactobacillus acidophilus e sua aplicação em queijo Prato. Primeiramente, foram avaliadas diferentes metodologias para a contagem seletiva de L. acidophilus, com o objetivo de selecionar o método mais eficiente para a contagem do probiótico adicionado ao queijo Prato produzido com Lactococcus lactis subsp. lactis e Lactococcus lactis subsp. cremoris. As metodologias consideradas seletivas, avaliadas tanto em culturas puras como em queijo Prato foram: ágar MRS adicionado de sorbitol incubado a 45ºC/72 horas em anaerobiose para contagem de L. acidophilus e ágar M17 incubado a 30ºC/72 horas em aerobiose para a contagem de Lactococcus lactis. Foram produzidas microcápsulas de pectina por gelificação iônica e coacervação complexa, recobertas com proteína de soro tratada ou não termicamente com a finalidade de avaliar o efeito do recobrimento sobre a viabilidade do L. acidophilus durante a simulação da passagem pelo trato gastrointestinal. As microcápsulas apresentaram alto teor de umidade, morfologia semelhante e viabilidade do L. acidophilus próxima de 8 log UFC/g, indicando que não houve perda de viabilidade durante o processo de microencapsulação. A microencapsulação do L. acidophilus conferiu maior proteção ao micro-organismo após exposição a suco gástrico artificial em pH 3,0 quando comparado ao micro-organismo livre. As microcápsulas recobertas com proteína do soro, por sua vez, não conferiram proteção adicional ao micro-organismo quando exposto às mesmas condições. Para a fabricação de queijo Prato probiótico foram escolhidos três tratamentos: 1) adição de Lactobacillus acidophilus livre; 2) adição de L. acidophilus em microcápsulas de pectina; 3) adição de L. acidophilus em microcápsulas de pectina recobertas com proteína de soro tratada termicamente. Os queijos probióticos apresentaram composição típica de queijo Prato tradicional, não havendo diferença entre os tratamentos. Durante 60 dias de armazenamento refrigerado, os queijos apresentaram aumento da proteólise, redução da firmeza, e boa aceitação e intenção de compra na avaliação sensorial. A população de L. acidophilus nos queijos apresentou redução de 1 ciclo logarítmico durante o armazenamento, apresentando contagens com valor inferior ao estabelecido pela legislação brasileira para produtos probióticos. Não houve redução significativa do micro-organismo probiótico durante a exposição dos queijos à simulação da passagem pelo trato gastrointestinal. Os resultados indicam que o queijo Prato é um veículo adequado para a adição de micro-organismos probióticos, porém nas condições avaliadas a microencapsulação do probiótico comercial Lactobacillus acidophilus La5 não conferiu proteção adicional ao micro-organismo no queijoAbstract: The addition of probiotic microorganisms in cheese has been explored due to the potential of these products in protecting the microorganisms during storage and consumption, which ensures the health benefits of probiotics. The microencapsulation process is an alternative to increase protection of probiotics microorganisms added to the products. The aim of this study was the microencapsulation of Lactobacillus acidophilus and its application in Prato cheese. First, we evaluated different methodologies for the selective count of L. acidophilus in order to select the most efficient method for the enumeration of probiotic in Prato cheese produced with Lactococcus lactis subsp. lactis and Lactococcus lactis subsp. cremoris. The methodologies considered selective both in pure cultures and in Prato cheese were: MRSsorbitol agar under anaerobic conditions at 45 °C/72 h for enumeration of L. acidophilus and M17 agar under aerobic conditions at 30 °C/72 h for enumeration of Lactococcus lactis. Microcapsules were obtained by ionotropic gelation and complex coacervation and covered with whey protein (with or without heat treatment) for the purpose of evaluating the effect of coating on the viability of L. acidophilus during the simulation of the passage through the gastrointestinal tract. The microcapsules presented high moisture content, similar morphology and 8 log CFU / g viability of L. acidophilus, indicating no loss of viability during the microencapsulation process. Microencapsulation of L. acidophilus conferred greater microorganism protection after exposure to artificial gastric juice at pH 3.0 when compared to the free microorganism. The whey protein coated microcapsules, in turn, did not provide additional protection for the microorganism when exposed to the same conditions. For the manufacture of the probiotic Prato cheeses the following treatments were studied: 1) addition of free L. acidophilus, 2) addition of L. acidophilus in pectin microcapsules, 3) addition of L. acidophilus in pectin microcapsules coated with heattreated whey protein. The probiotic cheeses presented typical composition of Prato cheese, with no difference between treatments. During 60 days of refrigerated storage, the cheeses had increased proteolysis, decreased firmness and showed good sensorial acceptance and purchase intention. Population of L. acidophilus in the cheeses decreased 1 log cycle during storage, with counts below the limit established by Brazilian legislation for probiotic products. There was no significant reduction of the probiotic microorganism during the simulation of the passage through the gastrointestinal tract. Although the results indicate the cheese is a suitable vehicle for the addition of probiotic microorganisms, the microencapsulation of probiotic Lactobacillus acidophilus LA5 did not confer additional protection for the microorganism in cheese under the conditions studiedDoutoradoTecnologia de AlimentosDoutor em Tecnologia de Alimento