Fructo-oligosacáridos de cadena corta como protectores de bacterias lácticas deshidratadas: síntesis, caracterización y aplicación

La nutrición moderna busca el equilibrio entre la calidad de los alimentos y la promoción de la salud. Este nuevo paradigma ha llevado a una creciente demanda de alimentos bioactivos, que aporten beneficios sobre la salud humana y animal más allá de la nutrición básica. En este contexto se desarrolló el presente trabajo de tesis, donde se aborda el estudio de los fructo-oligosacáridos (FOS), es decir, azúcares cuya capacidad de estimulación selectiva de la microbiota intestinal (efecto prebiótico) ha sido ampliamente estudiada. Sin embargo, su capacidad protectora durante procesos de deshidratación de bacterias ácido lácticas ha sido escasamente explorada. En su conjunto los resultados obtenidos en este trabajo buscan expandir el uso de los FOS en alimentos deshidratados como aporte de fibra prebiótica y como protectores de bacterias ácido lácticas en dichas matrices, propiciando así el desarrollo de nuevos alimentos funcionales que incorporen prebióticos y probióticos. El trabajo se compone de una introducción general, que contiene las definiciones básicas de los conceptos de bacterias lácticas, probióticos, prebióticos, y la importancia de éstos a nivel tecnológico y de la salud. También se describen aspectos relacionados con la incorporación de probióticos y prebióticos en matrices alimenticias, haciendo foco en la preservación de bacterias lácticas en alimentos deshidratados. Además, se abordan los mecanismos involucrados en la preservación de microorganismos mediada por azúcares, destacando el empleo de azúcares prebióticos. En el capítulo 1 se presenta el estudio de la síntesis enzimática de FOS a partir de sacarosa, analizando el efecto del sustrato sobre la composición de los oligosacáridos obtenidos. Adicionalmente, se muestra la puesta a punto del monitoreo de la síntesis mediante espectroscopia de infrarrojo por transformadas de Fourier (FTIR) como alternativa al monitoreo clásico por cromatografía líquida de alta performance (HPLC). En el capítulo 2 se estudia la capacidad protectora de mezclas de FOS de diferente composición con el objetivo de comprender los mecanismos de protección de estos azúcares durante la liofilización de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus CIDCA333, una cepa especialmente sensible a todo tipo de estrés. En el capítulo 3 se describen los resultados del empleo de FOS durante la deshidratación de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus CIDCA333 mediante vacío asistido por microondas a escala piloto. En la primera parte del capítulo 4 se presenta el desarrollo de películas comestibles de metilcelulosa como vehículo para la incorporación FOS y la cepa L. plantarum CIDCA 83114 (cepa elegida por sus características tecnológicas y potencial probiótico) en alimentos deshidratados. El abordaje incluye el análisis del efecto de la incorporación de FOS y microorganismos en las películas, así como la estabilidad del sistema tanto desde el punto de vista fisicoquímico como microbiológico. En la segunda parte, se aplican los conocimientos desarrollados en la tesis para la funcionalización de un snack deshidratado de manzana con FOS y L. plantarum CIDCA 83114 inmovilizado en las películas de metilcelulosa previamente desarrolladas. Se estudian los snacks de desde el punto de vista tecnológico (propiedades físicas, características sensoriales, etc.) y microbiológico (viabilidad bacteriana durante el almacenamiento y la digestión gástrica simulada). Finalmente se realiza una Discusión General acerca de las evidencias científicas aportadas en este trabajo de tesis y las inquietudes para futuras investigaciones en el campo de los prebióticos y su aplicación en alimentos funcionales.Facultad de Ciencias Exacta