Tesis profesional presentada por Coral Irisol Cortés Arminio

Licenciatura en Ingeniería de Alimentos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Aurelio López Malo Vigil
Vocal y Director: Dra. María Teresa Jiménez Munguía
Secretario: Dr. Enrique Palou García

Cholula, Puebla, México a 18 de diciembre de 2009.

Resumen

Los probióticos son microorganismos benéficos para la salud que están presentes naturalmente o no en el intestino humano. Por otra parte, la fibra dietética, forma parte de los carbohidratos no digeribles, los cuales promueven beneficios a la salud y han demostrado funcionar como prebióticos para los microorganismos de la flora intestinal. El jugo de agave es un recurso natural rico en ella.

Una forma de combinar un probiótico con un prebiótico es la encapsulación, proceso que permite proteger al microorganismo haciendo posible que llegue vivo al colon, se reproduzca y ejerza sus funciones. El secado por aspersión es el método más utilizado de encapsulación en la industria de los alimentos, debido a que se trata de un proceso económico y efectivo en la protección de materiales.

El objetivo de este estudio fue evaluar la viabilidad de un microorganismo probiótico (Lactobacillus casei), cuando el jugo del agave (aguamiel) se mezcla con maltodextrina y se usa como un agente encapsulante para encapsularlo mediante secado por atomización; así como evaluar la estabilidad del polvo encapsulado durante su almacenamiento a temperatura ambiente.

En la primera etapa del trabajo se realizó la cinética de crecimiento del lactobacilo para poder contar con una población de al menos 1x109 ufc/g. Después se prepararon las soluciones de aguamiel-maltodextrina al 25% (p/p) y se determinaron algunas propiedades físicas como su viscosidad y densidad. El proceso de secado se evaluó mediante un diseño experimental factorial 22: la temperatura del aire de secado a 150°c y 140°c y el flujo del líquido (solución aguamiel con los lactobacilos

suspendidos) a 10 y 15 ml/min. Se eligieron las condiciones del proceso de encapsulación que generaron la menor temperatura de salida del aire, con el fin de disminuir la inactivación de los lactobacilos encapsulados. La viabilidad de L. casei se evaluó antes y después del proceso de secado por atomización, así como durante el almacenamiento por 21 días a temperatura ambiente. El crecimiento de L. casei en un sistema modelo con o sin el polvo encapsulado también fue evaluada. El contenido de humedad, aw y densidad aparente se determinó sobre la probióticos encapsulados.

La temperatura de salida del aire de secado de las pruebas exploratorias fue de entre 65 a 90°C. Las propiedades físicas finales de los polvos fueron: humedad 0,79 -3,21%, densidad aparente 283-366 kg/m3 y aw 0,27-0,33. El proceso de secado por atomización que produjo la mayor supervivencia de población de los microorganismos (1x108 ufc / g) fue de 140 ° C y 15 ml / min. La supervivencia de los microorganismos probióticos encapsulados después de 21 días de almacenamiento fue de 1.71x105 ufc/g.

Los resultados también mostraron que el crecimiento de L. casei fue mayor cuando este es encapsulado con aguamiel-maltodextrina que cuando no lo está. El probiótico encapsulado obtenido con jugo de agave puede ser un ingrediente idóneo para el desarrollo de nuevos alimentos funcionales.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 118 kb)

Agradecimientos (archivo pdf, 114 kb)

Índices (archivo pdf, 111 kb)

Capítulo 1. Resumen (archivo pdf, 54 kb)

Capítulo 2. Introducción (archivo pdf, 39 kb)

Capítulo 3. Objetivos (archivo pdf, 8 kb)

  • 3.1 Objetivo General
  • 3.2 Objetivos Específicos

Capítulo 4. Revisión Bibliográfica (archivo pdf, 283 kb)

  • 4.1 Alimentos Funcionales
  • 4.2 Encapsulación

Capítulo 5. Plan de Investigación (archivo pdf, 52 kb)

  • 5.1 Preparación del Lactobacillus casei a encapsular
  • 5.2 Caracterización de la solución de aguamiel a utilizar
  • 5.3 Determinación de las condiciones del proceso de secado por atomización para encapsular a los lactobacilos con la solución de aguamiel-maltodextrina
  • 5.4 Evaluación de la sobrevivencia de los lactobacilos en el polvo encapsulado
  • 5.5 Caracterización de las propiedades físicas del polvo encapsulado
  • 5.6 Evaluación del agente encapsulante como prebiótico del L. casei

Capítulo 6. Materiales y Métodos (archivo pdf, 451 kb)

  • 6.1 Materia prima
  • 6.2 Métodos

Capítulo 7. Resultados y Discusión (archivo pdf, 273 kb)

  • 7.1 Obtención de la cinética de crecimiento del microorganismo
  • 7.2 Caracterización de la solución
  • 7.3 Experimentos exploratorios preliminares
  • 7.4 Sobrevivencia del microorganismo después del secado por atomización
  • 7.5 Caracterización de los polvos encapsulados
  • 7.6 Sobrevivencia del microorganismo durante su almacenamiento
  • 7.7 Evaluación del polvo encapsulado como prebiótico

Capítulo 8. Conclusiones y Recomendaciones (archivo pdf, 81 kb)

  • 8.1 Conclusiones
  • 8.2 Recomendaciones

Referencias (archivo pdf, 123 kb)

Anexo A. Cálculo de ufc/g del recuento de microorganismos antes del secado (archivo pdf, 230 kb)

Anexo B. One-way ANOVA: reducciones versus polvo (archivo pdf, 86 kb)

Cortés Arminio, C. I. 2009. Encapsulación de Lactobacillus casei mediante secado por atomización utilizando aguamiel como agente encapsulante. Tesis Licenciatura. Ingeniería de Alimentos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2009.