Microencapsulação de Culturas Probióticas: Princípios do Método de Spray Drying
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X19742Palavras-chave:
Probióticos. Microencapsulação. Spray drying.Resumo
Microrganismos probióticos são conhecidos por proporcionar uma série de benefícios à saúde do consumidor, principalmente através da manutenção do equilíbrio e da composição do trato gastrointestinal. No entanto, para que os efeitos benéficos à saúde sejam alcançados, os probióticos devem permanecer viáveis e em quantidade suficiente no alimento até o momento do consumo, além de serem capazes de sobreviver à passagem pelo trato gastrointestinal. Devido a estes fatores, métodos de microencapsulação têm sido aplicados com a finalidade de proteger os probióticos contra condições adversas a que são expostos, melhorando sua sobrevivência. A técnica de spray drying é uma das mais utilizadas para a encapsulação de ingredientes alimentícios, por apresentar vantagens, como custo relativamente baixo, facilidade de operação, altas taxas de produção e possibilidade de aplicação em escala industrial. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é fornecer uma revisão sobre a os benefícios das culturas probióticas e a importância da microencapsulação para melhorar a viabilidade destes microrganismos destacando os princípios do método de spray drying.Downloads
Referências
AXELSSON, L. Lactic acid bacteria: classification and physiology. In: SALMINEN, S. et al. Lactic acid bacteria: microbiological and functional aspects. 3.ed. New York: Marcel Dekker, 2004. p.1-66.
ANANTA, E.; VOLKERT, M.; KNORR, D. Cellular injuries and storage stability of spray-dried Lactobacillus rhamnosus GG. International Dairy Journal, v. 15, p. 399- 409, 2005.
ANAL, A. K.; SINGH, H. Recent advances in microencapsulation of probiotics for industrial applications and targeted delivery. Food Science and Technology, v. 18, p. 240-251, 2007.
AZEREDO, H. M. C. Encapsulação: aplicação à tecnologia de alimentos. Alimentos e Nutrição, v. 16, n. 1, p. 89-95, 2005.
BANSODE, S. S.; BANARJEE, S. K.; GAIKWAD, D. D.; JADHAV, S. L.; THORAT, R. M. Microencapsulation: a review. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, v. 1, n. 2, p. 38-43, 2010.
BOYLSTON, T. D.; VINDEROLA, C. G.; GHODDUSI, H. B.; REINHEIMER, J. A. Incorporation of bifidobacteria into cheeses: challenges and rewards. International Dairy Journal, v. 14, p. 375-387, 2004. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Alimentos com alegações de propriedades funcionais e ou de saúde. Disponívelem:http://s.anvisa.gov.br/wps/s/r/wuE. Acesso em: 18 de outubro de 2013.
BURGAIN, J.; GAIANI, C.; LINDER, M.; SCHER, J. Encapsulation of probiotic living cells: from laboratory scale to industrial applications. Journal of Food Engineering, v. 104, p. 467-483, 2011.
CASTRO-CISLAGHI, F. P.; SILVA, C. R. E.; FRITZEN-FREIRE, C. B.; LORENZ, J. G.; SANT’ANNA, E. S. Bifidobacterium Bb-12 microencapsulated by spray drying with whey: survival under simulated gastrointestinal conditions, tolerance to NaCl, and viability during storage. Journal of Food Engineering, v. 113, p. 186–193, 2012.
COOK, M. T.; TZORTZIS, G.; CHARALAMPOPOULOS, D.; KHUTORYANSKIY, V. V. Microencapsulation of probiotics for gastrointestinal delivery. Journal of Controlled Release, v. 162, p. 56-67, 2012.
CORCORAN, B. M.; ROSS, R. P.; FITZGERALDS, G. F.; STANTON, C. Comparative survival of probiotic lactobacilli spray-dried in the presence of prebiotic substances. Journal of Applied Microbiology, v. 96, p. 1024-1039, 2004. CORREIA, M. I. T. D.; LIBOREDO, J. C.; CONSOLI, M. L. D. The role of probióticos in gastrointestinal surgery. Nutrition, v. 28, p. 230–234, 2012. CHANPAGNE, C.; FUSTIER, P. Microencapsulation for the improved delivery of bioactive compounds into foods. Current Opinion in Biotechnology, v. 18, p. 184-190, 2007.
CHÁVARRI, M.; MARAÑÓN, I.; ARES, R.; IBÁÑEZ, F. C.; MARZO, F.; VILLARÁN, M. D. C. Microencapsulation of a probiotic and prebiotic in alginate-chitosan capsules improves survival in simulated gastro-intestinal conditions. International Journal of Food Microbiology, v. 142, p. 185-189, 2010.
CRITTENDEN, R. et al. Adhesion of Bifidobacteria to granular starch and its implications in probiotic technologies. Applied and Environmental Microbiology, v.67, p.3469-3475, 2001.
DIANAWATI, D.; MISHRA, V.; SHAH, N. P. Survival of Bifidobacterium longum1941 microencapsulated with proteins and sugars after freezing and freeze drying. Food Research International, v. 51, p. 503-509, 2013.
DOHERTY, S B.; GEE, V. L.; ROSS, R. P.; STANTON, C.; FITZGERALD, G. F.; BRODKORB, A. Development and characterization of whey protein micro-beads as potential matrices for probiotic protection. Food Hydrocolloids, v. 25, p. 1604-1617, 2011.
DESAI, K. G.H.; PARKA, H. J.Recent developments in microencapsulation of food ingredients. Drying Technology, v. 23, n. 7, p. 1361-1394, 2005.
DESMOND, C.; ROSS, R. P.; O’CALLAGHAN, E.; FITZGERALD, G., STANTON, C. Improved survival of Lactobacillus paracasei NFBC 338 in spray-dried powders containing gum acacia. Journal of Applied Microbiology, v. 93, p. 1003-1011, 2002.
DEPYDERE, F.; DEWETTINCK, K.; RONSSE, F.; PIETERS, J. Food powder microencapsulation: principles, problems and opportunities. Applied Biotechnology Food Science and Policy, v.1, n.2, p.75-94, 2003.
De VOS, P.; FAAS, M. M.; SPASOJEVIC, M.; SIKKEMA, J. Encapsulation for preservation of functionality and targeted delivery of bioactive food components. International Dairy Journal, v. 20, p. 292-302, 2010.
DING, W. K.; SHAH, N. P. Effect of various encapsulating materials on the stability of probiotic bacteria. Journal of Food Science, v. 74, p. M100-M107, 2009.
ESTEVINHO, B.; ROCHA, F.; SANTOS, L.; ALVES, A. Microencapsulation with chitosan by spray drying for industry applications - a review. Trends in Food Science & Technology, v. 31, p. 138-155, 2013.
FANG, Z.; BHANDARI, B. Encapsulation of polyphenols: a review. Trends in Food Science & Technology, v. 21, n. 10, p, 510-523, 2010.
FAO/WHO. Probióticos en los alimentos. Propiedades saludables y nutricionales y directrices para la evaluación: Estudio FAO Alimentación y Nutrición, Roma, 2006. 45p. Disponível em: ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/009/a0512s/a0512s00.pdf. Acesso em 11 de outubro de 2014. FÁVARO-TRINDADE, C. S.; PINHO, S. C.; ROCHA, G. A. Revisão: Microencapsulação de ingredientes alimentícios. Brazilian Journal of Food Technology, v. 11, p. 103-112, 2008.
FRITZEN-FREIRE, C. B; PRUDÊNCIO, E. S.; AMBONI, R. D. M. C; PINTO, S. S; NEGRÃO-MURAKAMI, A.; MURAKAMI, F. S. Microencapsulation of bifidobacteria by spray drying in the presence of prebiotics. Food Research International, v. 45, p. 306-312, 2012.
GBASSI, G. K.; VANDAMME, T.; ENNAHAR, S.; MARCHIONI, E. Microencapsulation of Lactobacillus plantarum spp in an alginate matrix coated withwhey proteins. International Journal of Food Microbiology, v. 129, p. 103-105, 2009. GHANDI, A.; POWELL, I. B.; HOWES, T.; CHEN, X. D.; ADHIKARI, B. Effect of shear rate and oxygen stresses on the survival of Lactococcus lactis during the atomization and drying stages of spray drying: a laboratory and pilot scale study. Journal of Food Engineering, v. 113, p. 194-200, 2012.
GOLOWCZYCA, A. M.; SILVA, J.; TEIXEIRA, P.; De ANTONI, G. L.; ABRAHAM, A.G. Cellular injuries of spray-dried Lactobacillus spp. isolated from kefir and their impact on probiotic properties. International Journal of Food Microbiology, v. 144, p. 556-560, 2011.
GHARSALLAOUI, A.; ROUDAUT, G.; CHAMBIN, O.; VOILLEY, A.; SAUREL, R. Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: an overview. Food Research International, v. 40, p. 1107-1121, 2007.
KISSEL, T.; MARETSCHEK, S.; PACKHAUSER, C.; SCHNIEDERS, J.; SEIDEL, N. Microencapsulation techniques for parenteral depot systems and their application in the pharmaceutical industry. In: BENITA, S. Microencapsulation: Methods and Industrial Applications. 2º edição. Boca Raton, CRC Press Taylor E Francis Group, pp. 104, 2006.
KIM, S.; SEUNG, Y. C.; KIM, S. H.; SONG, O.; SHIND, S.; CHA, D. S.; PARK, H. J.Effect of microencapsulation on viability and other characteristics in Lactobacillus acidophilus ATCC 43121. LWT - Food Science and Technology, v. 41, p. 493-500, 2008. KING, A.H. Encapsulation of Food ingredients: a review of available technology, focusing on hydrocolloids. In: RISCH, S.J.; REINECCIUS, G.A. (Eds.). Encapsulation and controlled release of food ingredients. Washington DC, American Chemical Society, pp.213-220, 1995.
KOMATSU, T. R.; BURITI, F. C. A.; SAAD, S. M. I. Inovação, persistência e criatividade superando barreiras no desenvolvimento de alimentos probióticos. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, v. 44, p. 329-347, 2008.
KUANG, S. S.: OLIVEIRA, J. C.; CREAN, A. M. Microencapsulation as a tool for incorporating bioactive ingredients into food. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v. 50, n. 10, p. 1913-1918, 2010.
MADENE, A.; MURIEL, J.; SCHER, J.; DESOBRY, S. Flavour encapsulation and controlled release – a review. International Journal of Food Science and Technology, v. 41, n. 1, p. 1-21, 2006.
MAKINEN, K.; BERGER, B.; BEL-RHLID, R; ANANTA, E. Science and technology for the mastership of probiotic applications in food product. Journal of Biotechnology, v. 162, p. 356-365, 2012.
MORTAZAVIAN, A.; RAZAVI, S. H.; EHSANI, M. R.; SOHRABVANDI, S. Principles and methods of microencapsulation of prebiotic microorganisms. Iranian Journal of Biotechnology, v. 5, p. 1-18, 2007.
NAG, A.; HAN, K.; SING, H. Microencapsulation of probiotic bacteria using pH-induced gelation of sodium caseinate and gellan gum. International Dairy Journal, v. 21, p. 247-253, 2011.
NAZZARO, F.; PIERANGELO, O.; FRATIANNI, F.; COPPOLA, R. Microencapsulation in food science and biotechnology. Current Opinion in Biotechnology, v. 23, p. 182-186, 2012.
OBEIDAT, W. N. Recent patents review in microencapsulation of pharmaceuticals using de emulsion solvent removal methods. Recent Patents on Drug Delivery & Formulation, v. 3, n. 3, p. 178-192, 2009.
OKURO, P. K.; THOMAZINI, M.; BALIEIRO, J. C. C.; LIBERAL, R. D. C. O.; FÁVARO-TRINDADE, C. S. Co- encapsulation of Lactobacillus acidophilus with inulin or polydextrose in solid lipid microparticles provides protection and improves stability. Food Research International, v. 53, p. 96-103, 2013.
PUUPPONEN-PIMIA, R.; AURA, A. M.; OKSMAN-CALDENTEY, K. M.; MYLLARINEN, P.; SAARELA, M.; MATTILA-SANDHOLM, T.; POUTANEN, K. Development of functional ingredients for gut health. Trends in Food Science and Technology, v. 13, p. 3-11, 2002.
PLESSAS, S.; BOSNEA, L.; ALEXOPOULOS, A.; BEZIRTZOGLOU, E. Potential effects of probiotics in cheese and yogurt production: A review. Engineering in Life Sciences, v. 12, p. 433-440, 2012.
RANADHEERA, R. D. C. S.; BAINES, S. K.; ADAMS, M. C. Importance of food in probiotic efficacy. Food Research International, v. 43, p. 1-7, 2010. RATHORE, S.; DESAI, P. M.; LIEW, C. V.; CHAN, L. W.; HENG, P. W. S. Microencapsulation of microbial cells. Journal of Food Engineering, v. 116, p. 369-381, 2013.
RÉ, M. I. Formulating drug delivery systems by spray drying. Drying Thecnology, v. 24, n. 4, p. 433-446, 2006.
RÉ, M.I. Microencapsulation by spray drying. Drying Technology, v.16, p.1195-1236, 1998.
RIVERA-ESPINOZA, Y.; GALLARDO-NAVARRO, Y. Non-diary probiotic products.
Food Microbiology, v. 27, p. 1-11, 2010.
RODRÍGUEZ-HUEZO, M. E.; DURAN-LUGO, R.; PRADO-BARRAGAN, L. A.; CRUZ-SOSA, F.; LOBATO- CALLEROS, C.; ALVAREZ-RAMÍREZ, J.; VERNON-CARTER, E. J. Pre-selection of protective colloids for enhanced viability of Bifidobacterium bifidum following spray-drying and storage, and evaluation of aguamiel as thermoprotective prebiotic. Food Research International, v. 40, p. 1299-1306, 2007.
SAAD, N.; DELATTRE, C.; URDACI, M.; SCHMITTER, J. M.; BRESSOLLIE, P. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food Science and Technology, v. 50, p. 1-16, 2013.
SEMYONOV, D.; RAMON, O.; KAPLUN, Z.; LEVIN-BRENER, L.; GUREVICH, N.;
SHIMONI, E. Microencapsulation of Lactobacillus paracasei by spray freeze drying. Food Research International, v. 43, p. 193-202, 2010.
SHAH, N. P. Functional cultures and health benefits. International Dairy Journal, v. 17, p. 1262-1277, 2007.
SILVA, C.; RIBEIRO, A.; FERREIRA, D.; VEIGA, F. Administração oral de proteínas e peptídeos: II. Aplicação de métodos de microencapsulação. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, v. 39, n. 1, p. 1-9, 2003.
SUAVE, J.; DALL’AGNOL, E. C.; PEZZIN, A. P. T.; SILVA, D. A. K.; MEIER, M. M, SOLD, V. Microencapsulação: inovação em diferentes áreas. Health and Environment Journal, v. 7, n. 2, p.12-20, 2006.
TIWARI, S.: GOEL, A.; JHA, K. K.; SHARMA, A. Microencapsulation techniques and its application: a review. The Pharma Research, v. 3, n. 12, 2010.
TRINDADE, C. S. F.; PINHO, S. C.; ROCHA, G. A. Review: microencapsulation of food ingredients. Brazilian Journal of Food Technology, v. 11, n. 2, p. 103-109, 2008.
WEICHSELBAUM, E. Probiotics and health: a review of the evidence. Nutrition Bulletin, v. 34, p. 340-373, 2009.
WILSON, N.; SHAH, N. P. Microencapsulation of vitamins. ASEAN Food Journal, v. 14, n. 1, p. 1-14, 2007.
YING, D. Y.; SANGUANSRI, L.; WEERAKKODY, R.; AUGUSTIN, M. A. Enhanced survival of spray-dried microencapsulated Lactobacillus rhamnosus GG in the presence of glucose. Journal of Food Engineering, v. 109, p. 597-602, 2012.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Para acessar a DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE E EXCLUSIVIDADE E CESSÃO DE DIREITOS AUTORAIS clique aqui.
Diretrizes Éticas para Publicação de Revistas
A revista Ciência e Natura está empenhada em garantir a ética na publicação e na qualidade dos artigos.
A conformidade com padrões de comportamento ético é, portanto, esperada de todas as partes envolvidas: Autores, Editores e Revisores.
Em particular,
Autores: Os Autores devem apresentar uma discussão objetiva sobre a importância do trabalho de pesquisa, bem como detalhes e referências suficientes para permitir que outros reproduzam as experiências. Declarações fraudulentas ou intencionalmente incorretas constituem comportamento antiético e são inaceitáveis. Artigos de Revisão também devem ser objetivos, abrangentes e relatos precisos do estado da arte. Os Autores devem assegurar que seu trabalho é uma obra totalmente original, e se o trabalho e / ou palavras de outros têm sido utilizadas, isso tem sido devidamente reconhecido. O plágio em todas as suas formas constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Submeter o mesmo manuscrito a mais de um jornal simultaneamente constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Os Autores não devem submeter artigos que descrevam essencialmente a mesma pesquisa a mais de uma revista. O Autor correspondente deve garantir que haja um consenso total de todos os Co-autores na aprovação da versão final do artigo e sua submissão para publicação.
Editores: Os Editores devem avaliar manuscritos exclusivamente com base no seu mérito acadêmico. Um Editor não deve usar informações não publicadas na própria pesquisa do Editor sem o consentimento expresso por escrito do Autor. Os Editores devem tomar medidas de resposta razoável quando tiverem sido apresentadas queixas éticas relativas a um manuscrito submetido ou publicado.
Revisores: Todos os manuscritos recebidos para revisão devem ser tratados como documentos confidenciais. As informações ou ideias privilegiadas obtidas através da análise por pares devem ser mantidas confidenciais e não utilizadas para vantagens pessoais. As revisões devem ser conduzidas objetivamente e as observações devem ser formuladas claramente com argumentos de apoio, de modo que os Autores possam usá-los para melhorar o artigo. Qualquer Revisor selecionado que se sinta desqualificado para rever a pesquisa relatada em um manuscrito ou sabe que sua rápida revisão será impossível deve notificar o Editor e desculpar-se do processo de revisão. Os Revisores não devem considerar manuscritos nos quais tenham conflitos de interesse resultantes de relacionamentos ou conexões competitivas, colaborativas ou outras conexões com qualquer dos autores, empresas ou instituições conectadas aos documentos.