Avaliação da viabilidade e sobrevivência à passagem gastrointestinal simulada de cepas potencialmente probióticas, bioacessibilidade e análise de antioxidantes em chocolates

Abstract

Atualmente existe uma intensa busca pela incorporação de microrganismos probióticos em alimentos. O maior desafio técnico é a adição de cepas probióticas que garantam a viabilidade desejada e sem alterações sensoriais no produto final. O chocolate, um alimento nutricionalmente rico, foi escolhido para este estudo devido à escassez de dados na literatura, bem como, a necessidade de um produto nacional com o apelo probiótico. O objetivo do trabalho foi realizar a microencapsulação das cepas Lacticaseibacillus casei, Lactiplantibacillus plantarum e Bacillus subtilis por gelificação iônica, com posterior caracterização por microscopia das microcápsulas e acompanhamento da viabilidade das cepas. Além disso, as cepas na forma livre e microencapsulada foram aplicadas em dois tipos de chocolates comerciais: ao leite e 70% cacau vegano. Foram realizadas análises de viabilidade das cepas por até 90 dias, assim como, a capacidade de resistência das cepas a simulação gastrointestinal (TGI) e capacidade antioxidante durante a passagem pelo TGI. Os chocolates também foram avaliados sensorialmente por 60 provadores não treinados para verificar sua aceitação sensorial. Os resultados demonstraram que a sobrevivência durante os 90 dias é dependente da cepa utilizada, sendo que nesse estudo o B. subtilis quando aplicado nas matrizes chocolates, demonstrou melhor desempenho com contagens acima de 8,30 log UFC/g tanto na forma livre como microencapsulada. Já para o Lcb. Casei, na forma livre, apresentou diferentes contagens para o chocolates ao leite (6,44 log UFC/g) e chocolate 70% (5,92 log UFC/g). Em relação a análise da simulação ao TGI, as cepas B. subtilis e Lcb. casei apresentam relevante sobrevivência durante todas as fases da digestão, obtendo na fase intestinal valores acima de 7,9 log UFC/g, fator atribuído à proteção proporcionada pela matriz de chocolate. Na bioacessibilidade, os teores de fenólicos, flavonoides e antioxidantes foram maiores em todas as amostras analisadas após a passagem simulada no TGI, com destaque para as amostras de chocolate 70% cacau que apresentaram as maiores quantificações. As notas obtidas na análise sensorial foram acima de 7,0 na escala hedônica de 9 pontos. Os resultados de aceitação do produto, juntamente com a viabilidade das cepas livres na matriz alimentícia e o alto teor de compostos antioxidantes encontrados neste estudo, indicam o potencial do chocolate probiótico para a diversificação destes produtos no mercado. O somatório de resultados positivos, tanto tecnológicos, como nutricionais, tornam estudos de escala produtiva industrial com transferência da tecnologia para empresas interessadas na inovação uma perspectiva futura.

Abstract: Currently there is an intense search for the incorporation of probiotic microorganisms in foods. The biggest technical challenge is an addition of probiotic strains that guarantee the desired viability and without sensory changes in the final product. Chocolate, a nutritionally rich food, was chosen for this study due to the scarcity of data in the literature, as well as the demand for a national product with probiotic appeal. The objective of this work was to perform out the microencapsulation of Lacticaseibacillus casei, Lactiplantibacillus plantarum and Bacillus subtilis strains by ionic gelation, with subsequent microcapsule characterization and monitoring of the viability of the strains. In addition, the free and microencapsulated strains were applied in two types of commercial chocolates: milk and 70% cocoa, lactose-free. Viability analyzes of the strains were carried out for 90 days, as well as the resistance capacity of the strains to gastrointestinal simulation (GIT) and antioxidant capacity during passage through the GIT. The chocolates were also sensorially evaluated by 60 untrained tasters to verify their sensorial acceptance. The results show that survival during the 90 days is dependent on the strain used, and in this study, B. subtilis, when applied to chocolate matrices, demonstrated better performance with counts above 8.30 log CFU/g both in free and microencapsulated forms. Lcb. casei in free form showed different counts for milk chocolate (6.44 log CFU/g) and 70% chocolate (5.92 log CFU/g). Regarding the analysis of the simulation to GIT, the strains B. subtilis and Lcb. casei showed good survival during all phases of digestion, obtaining values above 7.9 log CFU/g in the intestinal phase, factor attributed to the protection provided by the chocolate matrix. In terms of bioaccessibility, the levels of phenolics, flavonoids and antioxidants were higher in all samples analyzed after the simulated passage through the GIT, especially in the samples of 70% cocoa chocolate, which presented the highest quantifications. The scores obtained in the sensory analysis were above 7.0 on the 9-point hedonic scale. The results of acceptance of the product, together with the viability of free strains in the food matrix and the high content of antioxidant compounds found in this study, indicate the potential of probiotic chocolate for the diversification of these products in the market. The sum of positive results, both technological and nutritional, make industrial production scale studies with technology transfer to companies interested in innovation a future perspective.