Proteína de Tenebrio molitor como agente encapsulante na co-encapsulação de Lacticaseibacillus rhamnosus GG com compostos bioativos de beterraba.

Abstract

A busca por alimentos funcionais contendo probióticos e compostos bioativos está cada vez maior visto que a população de maneira geral está mais preocupada com a sua saúde. Neste sentindo, o presente trabalho de conclusão de curso teve como finalidade avaliar a possibilidade de usar as proteínas solúveis de Tenebrio molitor como agente encapsulante na co-encapsulação de uma bactéria probiótica e compostos bioativos extraídos do resíduo de beterraba. A farinha de tenébrio foi produzida a partir da larva de tenébrio desidratada. A partir da farinha foi realizada a extração de proteínas solúveis a fim de obter um concentrado de proteínas liofilizado. A larva, farinha e o concentrado de proteína de tenébrio foram então caracterizados em relação ao teor de proteína, teor de gordura, aw, umidade e capacidade emulsificante. Posteriormente, houve a tentativa de produzir as microcápsulas coencapsulando bactérias probióticas com compostos bioativos usando o concentrado proteico de tenébrio como agente encapsulante pelo método de encapsulação por membranas. Como resultados, teve-se valores condizentes com a literatura, para o teor de proteína da larva (45%), farinha (57%) e concentrado de proteína (79%); teor de gordura da larva (39%) e farinha (20%). Além disso, a aw da larva e da farinha foi de 0,63 e 0,66, respectivamente, enquanto o concentrado de proteína apresentou 0,32. Em acordância com estes dados, a umidade da larva, farinha e concentrado de proteína foi de 7%, 8% e 3%, respectivamente. A capacidade emulsificante da farinha e do concentrado de proteína de tenébrio foi de 75% e 82%, respectivamente. Estes resultados estavam em concordância com relatos da literatura, no entanto, permaneceram abaixo da proteína do soro de leite isolada (93%) quando testadas na mesma concentração. No entanto, com o aumento da concentração de 4,5% (m/v) da proteína de tenébrio obteve-se a mesma capacidade emulsificante de aproximadamente 93% da proteína do soro de leite isolada, enquanto 5,5% (m/v) apresentou 100,0% de capacidade emulsificante. Na tentativa de produzir as microcápsulas de bactérias probióticas com compostos bioativos usando a proteína de tenébrio como agente encapsulante, a fase dispersa que continha o extrato aquoso do resíduo de beterraba, alginato a 1% (m/v) e a proteína de tenébrio a 2,75% (m/v) e 4% (m/v) formou gel e não foi possível continuar o processo. A formação de gel pode ter ocorrido pelo pH do meio estar diferente de 7,0, ou pelas concentrações dos componentes estarem em proporções não ideais. Para trabalhos futuros é sugerido a realização do ajuste de pH na fase dispersa, bem como testar concentrações acima de 4,5% (m/v) de proteína de tenébrio que apresentou uma capacidade emulsificante mais próxima ao da proteína do soro de leite isolada, bem como variar a concentração de alginato.

The search for functional foods containing probiotics and bioactive compounds is increasing, as the general population is becoming more concerned about their health. In this context, this undergraduate thesis aimed to evaluate the possibility of using soluble proteins from Tenebrio molitor as an encapsulating agent in the coencapsulation of a probiotic bacterium and bioactive compounds extracted from beet residue. Tenebrio flour was produced from dehydrated Tenebrio larvae. Soluble protein extraction was performed from the flour to obtain a lyophilized protein concentrate. The larva, flour, and Tenebrio protein concentrate were then characterized in terms of protein content, fat content, aw, moisture, and emulsifying capacity. Subsequently, there was an attempt to produce microcapsules by coencapsulating probiotic bacteria with bioactive compounds using the Tenebrio protein concentrate as the encapsulating agent through the membrane encapsulation method. The results showed values consistent with the literature. For protein content, the larvae, flour, and protein concentrate exhibited 45%, 57%, and 79%, respectively. The larvae had a fat content of 39%, while the flour had 20%. The aw of the larvae and flour was 0.63 and 0.66, respectively, while the protein concentrate had 0.32. The moisture content of the larvae, flour, and protein concentrate was 7%, 8%, and 3%, respectively. The emulsifying capacity of both Tenebrio flour and protein concentrate was 75% and 82%, respectively. These results were in line with literature reports but remained below that of isolated whey protein (93%) when tested at the same concentration. However, with an increase in the concentration of Tenebrio protein to 4.5% (w/v), the emulsifying capacity reached approximately 93% of isolated whey protein, while at 5.5% (w/v), it reached 100.0%. In the attempt to produce microcapsules of probiotic bacteria with bioactive compounds using Tenebrio protein as the encapsulating agent, the dispersed phase containing the aqueous extract of beet residue, 1% (w/v) alginate, and Tenebrio protein at 2.75% (w/v) and 4% (w/v) formed a gel. Gel formation may have occurred due to the pH of the medium being different from 7.0 or the concentrations of components being in non-ideal proportions. For future work, it is suggested to adjust the pH in the dispersed phase and test concentrations above 4.5% (w/v) of Tenebrio protein, which showed emulsifying capacity closer to isolated whey protein, and to vary the alginate concentration.