Microencapsulação de Lactobacillus casei por spray drying

Abstract

No presente estudo foi desenvolvida uma formulação microencapsulada contendo o micro-organismo probiótico Lactobacillus casei utilizando a técnica de secagem por spray drying. O ensaio fermentativo foi realizado em duas etapas: escolha da menor concentração de glicose no meio de cultivo e avaliação da cinética de crescimento. O micro-organismo foi cultivado em frascos em condição estacionária empregando-se soro de leite como substrato para crescimento celular, sendo obtidos os dados cinéticos do cultivo pela determinação do teor de células viáveis e pH. O caldo fermentado foi submetido à microencapsulação empregando o método de secagem por spray drying. Para a otimização das condições de secagem, foi empregado um planejamento experimental do tipo DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional), com duas variáveis independentes (temperatura de entrada do ar e concentração do agente encapsulante maltodextrina), tendo como variável resposta a concentração de células viáveis. As microcápsulas obtidas foram caracterizadas pela análise de solubilidade, higroscopicidade, molhabilidade, concentração de células viáveis, atividade de água, análise térmica e teor de umidade. A caracterização morfológica foi realizada por microscopia óptica, e a estabilidade dos pós foi avaliada durante um tempo de estocagem de 60 dias. A cinética de crescimento celular demonstrou que a fase de crescimento exponencial se inicia a partir de 17 h de cultivo, com fase estacionária a partir de 36 h e velocidade máxima de crescimento (μᴍₐₓ) de 0,52 ± 0,03 h⁻¹. Ao final de 43 h, é atingida uma concentração de células viáveis de 3,0 x 10¹⁰ UFC/mL. A condição de secagem selecionada foi uma temperatura do ar de entrada de 70°C e 25 % de maltodextrina, conferindo às microcápsulas uma umidade de 4,8 ± 0,43 %, solubilidade de 97,03 ± 0,04 %, molhabilidade de 100% em 1,16 minutos, atividade de água de 0,14, higroscopicidade de 35,20 g H₂O/100g e uma concentração de células viáveis de 1,12 x 10¹⁰ UFC/g..A temperatura de -8 °C garantiu a manutenção da viabilidade celular, mantendo a concentração das células acima de 9 log UFC/g durante 60 dias. As microcápsulas apresentaram forma esférica e superfície uniforme. Os resultados da análise térmica sugerem que foram obtidas microcápsulas com elevada estabilidade térmica.