Microencapsulação de Culturas Probióticas: Princípios do Método de Spray Drying

Autores

  • Graciele Lorenzoni Nunes Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM
  • Thaiane Marques da Silva Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM
  • Augusto Tasch Holkem Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM
  • Vitor da Cunha Schley Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM
  • Cristiano Ragagnin de Menezes Universidade Federal de Santa Maria

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X19742

Palavras-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.

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Biografia do Autor

Graciele Lorenzoni Nunes, Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM

Doutoranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos -UFSM

Thaiane Marques da Silva, Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM

Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos

Augusto Tasch Holkem, Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM

Doutorando em Ciência e Tecnologia de Alimentos -UFSM

Vitor da Cunha Schley, Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos -UFSM

Graduando em Tecnologia de Alimentos -UFSM

Cristiano Ragagnin de Menezes, Universidade Federal de Santa Maria

Doutorado em Ciência de Alimentos -FEA-UNICAMP

Prof. Adjunto DTCA UFSM

Biotecnologia e Microestrutura de Alimentos

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.

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Publicado

2015-12-15

Como Citar

Nunes, G. L., Silva, T. M. da, Holkem, A. T., Schley, V. da C., & Menezes, C. R. de. (2015). Microencapsulação de Culturas Probióticas: Princípios do Método de Spray Drying. Ciência E Natura, 37, 132–141. https://doi.org/10.5902/2179460X19742

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