ABSTRACT
ABSTRACT: Technique of complex coacervation was used to produce microcapsules of Lactobacillus acidophilus La-5 encapsulated in gelatin and gum arabic which were then freeze-drying. Microcapsules were characterized using scanning electron and optical microscopy, and resistance of probiotics was evaluated during release into a simulated gastrointestinal tract and storage at different temperatures. The complex coacervation process produced microcapsules with a high encapsulation efficiency (77.60% and 87.53%), ranging from 127.14-227.05 μm with uniform distribution. Microencapsulation was an efficient approach to achieve significant protection of probiotics against simulated gastrointestinal conditions compared with free cells. Encapsulation also improved the viability of probiotics during storage at either −18 ºC for 120 days, 7 ºC for 105 days or 25 ºC for 45 days. Therefore, complex coacervation was demonstrated to be adequate and promising for encapsulation of probiotics.
RESUMO: A técnica de coacervação complexa foi utilizada para a produção de microcápsulas contendo Lactobacillus acidophilus La-5 em gelatina e goma arábica seguida de secagem por liofilização. As microcápsulas foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, assim como a resistência dos probióticos frente à liberação "in vitro" ao trato gastrointestinal simulado e ao armazenamento em diferentes condições de temperatura também foram avaliados. O processo de coacervação complexa formou microcápsulas com alta eficiência de encapsulação (77,60% e 87,53%), tamanho compreendido entre 127,14 e 227,05 µm e distribuição uniforme. As microcápsulas foram eficientes em promover a proteção substancial dos probióticos frente às condições gastrointestinais simuladas, em comparação às células livres. A encapsulação também foi eficiente em manter a viabilidade dos probióticos durante o armazenamento em temperaturas de −18 ºC por 120 dias, 7 ºC por 105 dias e 25 ºC por 45 dias. Dessa forma, a coacervação complexa se mostra adequada e promissora para a encapsulação dos probióticos.
ABSTRACT
ABSTRACT: This study produced pectin microcapsules containing Lactobacillus acidophilus by external ionic gelation, followed by the adsorption of whey protein and pectin to form multilayers. The viability of free and microencapsulated lactobacilli was evaluated after in vitro exposure to gastrointestinal conditions. They were also assessed by heat treatment, and stability was examined at -18 °C, 5 °C and 25 °C for 120 days. Exposure to different pHs, simulating passage through the gastrointestinal tract, showed that treatment of the microcapsules with only pectin (LA/P0) and with one and two layers of whey protein (treatments LA/P1 and LA/P3, respectively), were able to protect Lactobacillus acidophilus , with microcapsules increasing the release of probiotics from the stomach into the intestines. Free cells showed a decrease in their counts over the course of the simulated gastrointestinal system. Regarding heat treatments, microcapsules with a layer of whey protein (LA/P1) maintained the viability of their encapsulated Lactobacillus acidophilus (9.57 log CFU/g-1). The best storage viability was at -18 °C, with a count of 7.86 log CFU/g-1at 120 days for microcapsule LA/P1,with those consisting of two layers of whey protein (LA/P3)having a 6.55 log CFU/g-1 at 105 days. This study indicated that external ionic gelation was effective and could be used for the production of pectin microcapsules, with multilayer whey protein promoting greater protection and viability of Lactobacillus acidophilus.
RESUMO: O objetivo deste trabalho foi produzir microcápsulas de pectina, contendo Lactobacillus acidophilus por gelificação iônica externa, seguida da adsorção de proteína de soro de leite e multicamadas formadoras de pectina. Além disso, a viabilidade de lactobacilos livres e microencapsulados, após exposição in vitro a condições gastrintestinais, foi avaliada após simulação de tratamentos térmicos e, finalmente, estabilidade a -18 ºC, 5 ºC e 25 ºC durante 120 dias de armazenamento. A exposição a diferentes pHs, simulando a passagem pelo trato gastrointestinal, mostrou que os tratamentos das microcápsulas com apenas pectina (LA/P0) e com uma e duas camadas proteína do soro (tratamentos LA/P1 e LA/P3, respectivamente), foram capazes de proteger o Lactobacillus acidophilus , enquanto as microcápsulas aumentaram a liberação de probióticos do estômago para o intestino. As células livres diminuíram suas contagens no curso do sistema. Em relação aos tratamentos térmicos aplicados, pode-se afirmar que a microcápsula com uma camada de proteína do soro (LA/P1) resistiu e manteve a viabilidade de Lactobacillus acidophilus (9,57 log CFU / g-1). A melhor viabilidade foi obtida no armazenamento a -18 ° C, com uma contagem de 7,86 log CFU / g-1 para essa mesma microcápsula (LA/P1) no final do armazenamento (120 dias) e 6,55 log CFU / g-1 para as microcápsulas com duas camadas de proteína do soro (LA/P3) por 105 dias. Este estudo indica que a gelificação iônica externa é eficaz e pode ser usada para a produção de microcápsulas de pectina com multicamadas de proteína de soro para promover maior proteção e viabilidade ao Lactobacillus acidophilus.