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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU MESTRADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE LEITE E DERIVADOS
EVELYN MARSSOLA CASTRO
Londrina 2019
AVALIAÇÃO DE LEITE GELIFICADO: influência de psyllium
na viabilidade probiótica e características físico-químicas
EVELYN MARSSOLA CASTRO
AVALIAÇÃO DE LEITE GELIFICADO: influência de psyllium na viabilidade probiótica e características físico-químicas
Dissertação apresentada à UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Tecnologia de Leite e Derivados. Orientadora: Profa. Dra. Cínthia Hoch Batista de Souza
Londrina
2019
EVELYN MARSSOLA CASTRO
AVALIAÇÃO DE LEITE GELIFICADO: influência de psyllium na viabilidade probiótica e características físico-químicas
Dissertação apresentada à UNOPAR, no Mestrado em Ciência e Tecnologia de Leite
e Derivados, área e concentração em Ciência e Tecnologia de Leite e Derivados,
como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre, conferido pela Banca
Examinadora composta pelos seguintes membros:
_________________________________________ Profa. Dra. Cínthia Hoch Batista de Souza
(Universidade Pitágoras Unopar)
_________________________________________ Profa. Dra. Lina Casale Aragon Alegro
(Universidade Pitágoras Unopar)
_________________________________________ Profa. Dra. Karla Bigetti Guergoletto (Universidade Estadual de Londrina)
Londrina, 08 de março de 2019.
Dedico à minha família, que sempre me apoiou
em todas as decisões.
AGRADECIMENTOS
Agradeço à minha orientadora Profa. Dra. Cínthia Hoch Batista de Souza pelo
auxílio no desenvolvimento desse estudo.
Aos professores do Mestrado que tiveram a generosidade de compartilhar seus
conhecimentos e sempre estiveram dispostos a contribuir cada vez mais para o meu
crescimento intelectual.
À CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior),
pelo apoio financeiro a esse projeto, assim como a Funadesp (Fundação Nacional de
Desenvolvimento do Ensino Superior e ao CNPq (Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico) pelo apoio financeiro às alunas de
iniciação científica.
A minha família por sempre me dar todo o apoio necessário, paciência e suporte
para superar minhas dificuldades que se apresentaram durante esses dois anos. O
amor incondicional de todos ajudou a me reconstruir e perseverar.
Aos responsáveis por me ajudar a superar meu momento baixo da doença que
carrego a tantos anos. Ao meu psiquiatra Dr. Eduardo Prado e psicólogo Murilo
Ramos, sem os quais não conseguiria terminar o Mestrado.
Às técnicas dos laboratórios, Flávia Kawahigashi e Anna Carolina Campos.
Às alunas de Iniciação Científica Renata Sincos e Franciany Amorim.
“A persistência é o caminho do êxito”.
Charles Chaplin
CASTRO, Evelyn Marssola. Avaliação de leite gelificado: influência de psyllium na
viabilidade probiótica e características físico-químicas. 2019. 57 f. Dissertação
(Mestrado em Ciência e Tecnologia de Leite e Derivados) – Universidade Pitágoras
Unopar, Londrina, 2019.
RESUMO
Alimentos funcionais, que beneficiam a saúde do consumidor, são objetivos da indústria alimentícia atual. Dentre esses, destacam-se os probióticos e fibras alimentares, uma vez que, probióticos são micro-organismos vivos que administrados em quantidade adequadas beneficiam a saúde e a casca de psyllium é uma fonte de fibras que em contato com água, produz uma goma que pode ser empregada nutricionalmente e tecnologicamente nos alimentos, atribuindo textura. Os objetivos desse trabalho foram desenvolver um leite gelificado probiótico adicionado de psyllium e cobertura de gelatina de hibisco e avaliar suas características físico-químicas e o efeito da fibra sobre a viabilidade de Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12. Para isso, foram produzidas três formulações com diferentes concentrações de psyllium (3%, 3,5% e 4%), em triplicata. Os produtos foram armazenados a 10°C e avaliados semanalmente durante 28 dias quanto a viabilidade do probiótico e as características físico-químicas (pH, acidez e textura). A estrutura por micrografia eletrônica de varredura e umidade foram avaliados após o primeiro dia de produção. Os resultados foram analisados através do programa Statistica v13.0. O produto desenvolvido apresentou característica ácida com pH entre 4,61 e 5,04. Todas as formulações apresentaram populações de BB-12 próximas a 9 log UFC/g. Foi observado uma proteção exercida pela goma de psyllium no probiótico utilizado, uma vez que as populações não apresentaram redução durante o armazenamento. A formulação com maior concentração de psyllium (4%) apresentou valores elevados de dureza (5,63N) e elasticidade (28,54mm) e valores menores de deformação (28,49mm), em razão da conformação estrutural fechada, contínua e homogênea demonstrada pela micrografia eletrônica de varredura e também por menor presença de umidade. As populações de BB-12 atingiram números adequados para um alimento probiótico, sendo que as contagens foram maiores ao final do armazenamento para a formulação P4, uma vez que a goma pode ter exercido maior proteção à cepa. Além disso, foi possível observar que quanto maior a adição de psyllium maior a dureza, elasticidade e menor a deformação, resiliência e umidade. Assim, a formulação com 4% de psyllium é indicada como a melhor formulação. Os produtos desenvolvidos podem ser considerados um produto funcional, demonstrando que foi possível a adição de ingredientes funcionais como a fibra de psyllium e o micro-organismo probiótico nesta matriz. Palavras-chave: Alimento funcional. Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12. Hibisco (Hibiscus sabdariffa). Plantago ovata Forssk.
CASTRO, Evelyn Marssola. Evaluation of gelled milk: influence of psyllium on
probiotic viability and physico-chemical characteristics. 2019. 57 f. Dissertação
(Mestrado em Ciência e Tecnologia de Leite e Derivados) – Universidade Pitágoras
Unopar, Londrina, 2019.
ABSTRACT
Functional foods, which benefit the health of the consumer, are targets of the current
food industry. These include probiotics and dietary fiber, since probiotics are living
microorganisms that administered in adequate quantities benefit the health. The
psyllium husk is a source of fibers that, in contact with water, produces a gum that can
be used nutritionally and technologically in food, attributing texture. The objectives of
this work were to develop a probiotic gelled milk added of psyllium and covered with
hibiscus jelly. To evaluate its physical-chemical characteristics and the fiber effect on
the viability of Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12. Thus, three formulations
with different concentrations of psyllium (3%, 3.5% and 4%) were produced in triplicate.
The products were stored at 10°C and evaluated weekly for 28 days regarding probiotic
viability and physicochemical characteristics (pH, acidity and texture). The structure by
scanning electron microscopy and humidity were evaluated after the first day of
production. The results were analyzed through the Statistica v13.0 program. The
product developed showed acidic characteristics with pH between 4.61 and 5.04. All
formulations had populations of BB-12 close to 9 log CFU/g. A protection exerted by
psyllium gum on the probiotic used was observed, since the populations showed no
reduction during storage. The formulation with higher concentration of psyllium (4%)
presented high values of hardness (5.63N) and elasticity (28.54mm) and lower values
of deformation (28.49mm), due to the closed, continuous and homogeneous structural
conformation demonstrated by the scanning electron micrograph and also by the lower
presence of moisture. The populations of BB-12 reached adequate numbers for a
probiotic food, and the counts were higher at the end of storage for the P4 formulation,
since the gum may have exerted greater protection to the strain. In addition, it was
possible to observe that the higher the addition of psyllium the greater the hardness,
elasticity and the lower the deformation, resilience and humidity. Thus, the formulation
with 4% psyllium is indicated as the best formulation. The products developed can be
considered a functional product, demonstrating that it was possible to add functional
ingredients such as psyllium fiber and probiotic microorganism in this matrix.
Key-words: Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12. Functional food. Hibiscus
(Hibiscus sabdariffa). Psyllium (Plantago ovata Forssk).
SUMÁRIO
JUSTIFICATIVA ......................................................................................................... 9
1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................ 10
1.1 LEITE E PRODUTOS LÁCTEOS .................................................................................... 10
1.1.1 Leite gelificado .................................................................................................................. 11
1.2 INGREDIENTES FUNCIONAIS ............................................................................................. 12
1.2.1 CULTURAS PROBIÓTICAS ........................................................................................... 13
1.2.1.1. Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 .......................................................... 15
1.2.2 PSYLLIUM ......................................................................................................................... 18
1.2.3 HIBISCO ............................................................................................................................ 21
2 OBJETIVOS .......................................................................................................... 24
2.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................................... 24
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................... 24
REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 25
3 ARTIGO ................................................................................................................ 33
4 CONCLUSÃO .................................................................................................... 57
9
JUSTIFICATIVA
Alimentos funcionais são aqueles capazes de beneficiar a saúde e o bem-estar
humano, prevenindo contra doenças, além de conferir os benefícios à nutrição
provenientes de seu consumo. Alguns alimentos podem receber alegações de
propriedades funcionais, dentre eles estão os probióticos e as fibras alimentares.
Os probióticos são micro-organismos vivos que, se administrados em
quantidade adequada, podem beneficiar a saúde do hospedeiro. Uma espécie de
probiótico amplamente estudada quanto à sua segurança, aplicação em alimentos e
benefícios à saúde é a Bifidobacterium animalis subsp. lactis. Este probiótico possui
diversos efeitos já comprovados: é capaz de resistir às condições do trato
gastrointestinal e se aderir às células intestinais, possui ação imunomoduladora, reduz
o pH intestinal, produz ácidos graxos de cadeia curta importantes para a manutenção
da saúde, produz bacteriocinas, melhora os perfis lipídico e glicêmico, e as sinapses
nervosas, entre outros.
Outros ingredientes funcionais são as fibras alimentares, que podem ser
classificadas como solúveis e insolúveis. Alguns alimentos são fontes naturais de
fibras, como por exemplo o psyllium, e podem ser utilizados como ingredientes
enriquecedores em outros alimentos.
Psyllium é o nome popular dado à casca da semente de Plantago ovata. Rico
em fibras solúveis e insolúveis, quando em contato com água produz uma goma com
potencial aplicação tecnológica e funcional nos alimentos. A goma extraída do
psyllium é composta, principalmente, por arabinoxilanos como o arabinoxilo-
oligossacarídeo (AXOS), um conhecido prebiótico.
A utilização da flor de hibisco (Hibiscus sabdariffa), rica em antioxidantes,
principalmente antocianina e vitamina C, também pode promover benefícios à saúde,
como melhora no processo de filtragem renal com efeito diurético, além de efeito
hipolipidêmico, hipoglicêmico, contra a hipertensão, contra proliferação de células
cancerígenas, entre outros.
Assim, a utilização desses ingredientes no desenvolvimento de um novo
produto lácteo pode enriquecer nutricionalmente essa matriz alimentar, cujas
características funcionais podem ocasionar benefícios à saúde.
10
1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
1.1 LEITE E PRODUTOS LÁCTEOS
O leite é um fluido secretado pelas glândulas mamárias de fêmeas mamíferas
com a função de complementar as necessidades nutricionais diárias de quem o
consome; contudo, também possui funções não nutricionais, geralmente relacionadas
à digestão das proteínas e peptídeos que incluem imunoglobulinas, enzimas,
inibidores de enzimas, carreadores de proteínas, fatores de crescimento e agentes
antimicrobianos (FOX; MCSWENNEY, 1998). O leite é composto, em média, por 3,7%
de gordura, 3,4% de proteína, 4,8% de lactose e 0,7% de minerais, sendo a
porcentagem restante de água (FOX; MCSWENNEY, 1998).
Além da presença de ácidos graxos essenciais com funcionalidades importantes
ao organismo humano, como carreadores de vitaminas, os lipídeos do leite são
importante fonte energética. Já as proteínas, compostas majoritariamente por
caseínas, também atuam em funções específicas do organismo, principalmente os
relacionados com produção tecidual estrutural (FOX; MCSWENNEY, 1998;
WALSTRA; WOUTERS; GEURTS, 2006).
O leite também é rico em minerais como fosfato, potássio, magnésio e cálcio, e
vitaminas como vitamina A nas formas de retinol e caroteno, vitamina K, riboflavina
(B2), ácido pantotênico (B5), piroxidina (B6) e cobalamina (B12), podendo auxiliar na
saúde dos olhos, ossos, sangue, músculos e nervos (FOX; MCSWENNEY, 1998;
MORAES; AMANCIO, 2017; MUEHLHOFF; BENNETT; McMAHON, 2013).
O consumo de laticínios é recomendado à população geral, pois são
considerados alimentos de alta densidade nutricional, ou seja, possuem mais
nutrientes que seu próprio valor calórico; além disso, esses nutrientes interagem com
outros compostos que estão envolvidos em diversos processos biológicos (MORAES;
AMANCIO, 2017; MUEHLHOFF; BENNETT; McMAHON, 2013) .
Além das questões nutricionais envolvendo o leite, o mesmo também é utilizado
em pesquisas científicas tanto pelos efeitos de seus constituintes na saúde como pela
aplicação de diferentes tecnologias de alimentos. Do ponto de vista de implicações na
saúde, destacam-se o consumo de leite integral como fator de prevenção da
obesidade em crianças e atuação como alimento prebiótico em razão da presença de
oligossacarídeos no leite bovino, que também podem atuar contra a obesidade,
11
reduzindo disbiose microbiana, atenuando processos inflamatórios e diminuindo a
permeabilidade intestinal (BECK et al., 2017; BOUDRY et al., 2017).
Por se tratar de um alimento rico em nutrientes e adequado para a multiplicação
de micro-organismos, o leite também tem sido pesquisado como uma boa matriz
alimentar para adição de culturas probióticas. Dentre alguns produtos pesquisados
para esse fim, estão o leite probiótico não fermentado (OLIVEIRA et al., 2017), iogurte
enriquecido com ácido fólico (WU et al., 2017), queijo prato probiótico com redução
de sódio (SILVA et al., 2017), sorvete probiótico adicionado de potenciais prebióticos
(ÖZTÜRK; DEMIRCI; AKIN, 2018), sobremesa láctea probiótica adicionada de
proteína concentrada do soro de leite (FREDERICO et al., 2016) e sorvete probiótico
com redução da lactose (CHIQUETTI et al., 2016).
Além do leite e derivados serem uma fonte nutricional importante, também são
alimentos de valor econômico, podendo ser um meio de subsistência. No Brasil, no
terceiro trimestre de 2017, os laticínios adquiriram aproximadamente 6 bilhões de litros
de leite cru para processamento, 5% a mais que no mesmo período do ano anterior
(INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2017; MUEHLHOFF;
BENNETT; McMAHON, 2013).
1.1.1 Leite gelificado
Segundo a portaria nº 76/90 de 1 de fevereiro, de Portugal, o leite gelificado é
um produto no qual 80% da sua composição deve ser leite liquido e/ou em pó,
adicionado de agente gelificantes ou espessantes. Pode conter adições de frutas e
outros flavorizantes, corantes e creme de leite (PORTUGAL, 1990).
O produto deve apresentar uma textura firme e desmoldável ou cremosa. Pode
ser classificado como gordo, meio gordo e magro. Contudo, sua denominação de
venda deve ser leite gelificado, podendo o mesmo ser comum ou acidificado. Seu
armazenamento deve ser entre 0 e 6°C (PORTUGAL, 1990). O mesmo se diferencia
das sobremesas do tipo flan pela alta concentração de leite em sua formulação.
Conforme informado pelo Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, no
Brasil, não há uma legislação específica para o leite gelificado, uma vez que, a
elaboração de Padrões de Identidade e Qualidade (PIQ) deste alimento, está em fase
de consulta pública.
12
Segundo a Consulta Pública nº 16, de 28 de março de 2000, o leite gelificado
também pode ser adicionado de conservantes, acidulantes, emulsificantes,
estabilizantes, agentes de firmeza, corantes e espessantes (AGÊNCIA NACIONAL
DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2000).
Contudo, o leite gelificado possui padrão microbiológico regulamentado pela
ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Segundo a RDC nº 12 os padrões
microbiológicos para leite gelificado máximos são de 5 unidades de coliformes a
45°C/g, 5x102 de estafilococos coagulase positiva/g e ausência de Salmonella sp. em
25g (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2000).
O leite gelificado tem um potencial mercado consumidor, uma vez que a
produção de leite e derivados têm crescido nos últimos anos, tornando-se uma
alternativa aos derivados já disponíveis no mercado; bem como pela sua indicação de
consumo a população que não possui intolerância a lactose por ser rico em nutrientes
benéficos a saúde.
1.2 INGREDIENTES FUNCIONAIS
O conceito de dieta tem sofrido mudanças, uma vez que a alimentação tem sido
vista como forma de prevenção de doenças, reduzindo possíveis custos e melhorando
a qualidade de vida. No Brasil, não há definição para os alimentos funcionais; contudo,
na literatura mundial, são, restritivamente, um alimento similar ao convencional, que
deve ser consumido através de uma dieta usual e capaz de beneficiar e manter a
saúde através de efeitos fisiológicos ou metabólicos, além de suas propriedades
nutricionais básicas, não podendo ser de ordem nutracêutica, ou seja, bioativos
isolados e concentrados consumidos na forma farmacêutica (DIPLOCK et al., 1999;
LAJOLO, 2005).
Segundo Roberfroid (2007), é necessária a identificação de compostos
potencialmente funcionais e o entendimento de seu mecanismo de ação pelos quais
as funções corporais são moduladas em estudos in vivo com a população em geral
ou em grandes grupos de indivíduos em risco específico.
No Brasil, os alimentos com efeito benéfico à saúde, comprovados
cientificamente, podem receber em sua rotulagem alegações de propriedades
funcionais. Alguns compostos são regulamentados com alegações específicas como
ácidos graxos, mais especificamente EPA e DHA, carotenoides, fibras alimentares;
13
nessa categoria destacam-se os prebióticos, como inulina e fruto-oligossacarídeos, os
probióticos e a proteína de soja (Agência Nacional de Vigilância Sanitária, 2016).
Dentre as pesquisas científicas sobre alimentos funcionais estão o uso de
compostos bioativos presentes em alimentos in natura (REIS et al., 2017). O emprego
de subprodutos da indústria alimentícia na produção de ingredientes funcionais como
casca, sementes, farelo, bagaço de vegetais, frutas e cereais (MARTINS; PINHO;
FERREIRA, 2017), a adição de fibras dietéticas e antioxidantes (GOUW; JUNG;
ZHAO, 2017), o uso de probióticos (TONUCCI et al., 2017) e prebióticos
(FERNANDES et al., 2016), entre outros.
1.2.1 CULTURAS PROBIÓTICAS
Segundo a definição mais aceita, probióticos são “micro-organismos vivos que,
quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do
hospedeiro” (HILL et al., 2014).
No Brasil, após 2016, a legislação determinou que a alegação de propriedade
funcional para probióticos inseridos em alimentos, deve ser proposta e avaliada pelo
requerente, não estipulando mais apenas algumas espécies como consideradas
probióticas. No entanto, é exigido que sejam apresentados os requisitos mínimos para
comprovação da segurança e eficácia do produto, com as seguintes informações: i)
caracterização do micro-organismo; ii) perfil de resistência a antimicrobianos; iii)
determinação da atividade hemolítica; iv) comprovação de eficiência com estudos
científicos disponíveis na literatura; v) demonstração de eficácia e vi) análises de
viabilidade no decorrer da vida de prateleira do produto (AGÊNCIA NACIONAL DE
VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2016).
Der acordo com a legislação específica para probióticos adicionados a
alimentos, a RDC nº 241, de 26 de julho de 2018, que dispõe sobre os requisitos de
comprovação de segurança e dos benefícios à saúde dos mesmos, os benefícios
comprovados devem ser comunicados por meio de alegação funcional ou de saúde
aprovada para a linhagem em questão, ou seja, sendo os benefícios dependentes da
linhagem do probiótico a ser utilizado (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA
SANITÁRIA, 2018).
Segundo Gomes e Malcata (1999) o uso de micro-organismos como
Bifidobacterium spp. e Lactobacillus acidophilus em produtos de matriz láctea
14
(fermentada ou não) se tornou muito popular a partir do ano 1970, como resultado do
alto crescimento no conhecimento a respeito da taxonomia e ecologia das
bifidobactérias. A popularidade da adição a novos produtos pode ter sido aumentada
pela pouca acidificação pós-produção e armazenamento dos mesmos.
Ainda segundo esses autores, as condições ótimas para a viabilidade desses
micro-organismos são reproduzidas quando o produto a ser elaborado, apresentar
valor de pH entre 6 e 7. As temperaturas ótimas para multiplicação desses micro-
organismos variam na faixa entre 37° e 41°C; contudo sua viabilidade pode ser
mantida em temperaturas de refrigeração.
A fim de elucidar ainda mais sobre a segurança e eficácia do consumo de
probióticos, muitos estudos têm sido realizados, possibilitando a elaboração de meta-
análises que tornam esses dados ainda mais precisos. Uma dessas análises mostrou
que o consumo de probióticos melhora o metabolismo da glicose, com maior eficiência
quando o consumo é diário, com duração de ingestão superior a 8 semanas e quando
são associadas diferentes cepas. Esses resultados também foram observados em
portadores de diabetes mellitus tipo 2 (ZHANG; WU; FEI, 2016).
Ainda em portadores de diabetes mellitus tipo 2, outra meta-análise mostrou
que o consumo de probióticos pode reduzir a glicemia em até 11,27 mg/dL, assim
como a concentração sérica de insulina em 2,36 U/mL. Com os dados de 12 estudos
e 770 participantes também foi observada a redução do colesterol total e triglicerídeos,
além do aumento do HDL, fatores esses que podem estar envolvidos com o risco de
ocorrência de doenças cardiovasculares (HU et al., 2017).
Wang et al. (2017) analisaram 140 estudos incluindo no total 20.215
participantes e observaram que a suplementação com probióticos variados, de
espécies como Lactobacillus, Bacillus, Saccharomyces, Bifidobacterirum e
Enterococcus, auxiliou na erradicação da Helicobacter pylori causadora de gastrites e
consequentes úlceras.
Ng et al. (2018), através da análise de 917 estudos, comprovaram a eficiência
do consumo de probióticos na melhora do humor em pessoas com depressões leve e
moderada; contudo, em pessoas saudáveis o mesmo não foi observado. A compilação
de outros 20 estudos, com um total de 5.982 crianças prematuras com peso muito
abaixo do padrão (menor que 1,5Kg) no nascimento mostrou que as que receberam
probióticos tiveram uma redução de 49,1% do risco de enterocolite necrosante e uma
redução de 26,9% na mortalidade geral (LAU; CHAMBERLAIN, 2015).
15
Os probióticos também tiveram eficiência comprovada no auxílio do tratamento
de dermatite atópica moderada a grave, em crianças e adultos, conforme os dados
obtidos na meta-análise, em 25 estudos com um total de 1.599 participantes. Essa
melhoria só não foi comprovada em crianças menores de 1 ano (KIM et al., 2014).
Outro efeito benéfico do consumo de probióticos foi verificado em 1.132
portadores de cirrose hepática, com melhoria da encefalopatia hepática mínima e
evitando a progressão da encefalopatia hepática, reduzindo os níveis de amônia e
endotoxinas. Os estudos analisados foram todos randomizados controlados e
envolviam a correlação de dados obtidos por tratamentos com probióticos em
oposição ao uso de placebo ou em oposição a ausência de tratamento (CAO et al.,
2018).
1.2.1.1. Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12
A Bifidobacterium animalis subsp. lactis é um probiótico Gram-positivo, com
baixa tolerância ao oxigênio, não formadora de esporos, com temperatura ótima de
multiplicação entre 39 e 42°C, consumidora de carboidratos com produção de acetato
e lactato na proporção molar de 3:2 (MEILE et al., 1997).
As bifidobactérias se diferenciam das demais culturas probióticas, como as BAL
(bactérias ácido-láticas), por possuírem uma via metabólica exclusiva chamada de via
bífida ou via frutose-6-fosfato, em razão da presença de uma enzima específicas, a
frutose-6-fosfato-fosfocetolase, que tem sido estudada por ser de grande importância
para um metabolismo com maior produção final de ácido acético quando comparado
a de ácido lático (GONZÁLEZ-RODRÍGUEZ et al., 2013; MEILE et al., 1997;
SÁNCHEZ et al., 2004; TAKAHASHI et al., 2010; YIN et al., 2005).
Quando em presença de fruto-oligossacarídeos (FOS), Bifidobacterium animalis
subsp. lactis BB-12 apresenta melhor multiplicação pela capacidade de fermentação,
que resulta em metabólitos como lactato em maiores quantidades do que quando
cultivado em meios com carboidratos como a glicose e a lactose; além do acetato,
também produz formato (TABASCO et al., 2014).
O metabolismo da lactose por micro-organismos como Bifidobacterium animalis
subsp. lactis é importante para a sobrevivência do mesmo em alimentos de matrizes
lácteas e o mesmo se dá pela via metabólica e pela ação rápida da enzima -
galactosidase produzida pelo próprio micro-organismo, hidrolisando a molécula de
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lactose em glicose e galactose que são, então, metabolizados pela via bífida. Contudo,
a galactose sofre um metabolismo mais lento quando proveniente da lactose quando
comparada ao metabolismo da glicose (GONZÁLEZ-RODRÍGUEZ et al., 2013).
Algumas bifidobactérias são consideradas probióticas por serem resistentes a
baixos pHs, dentre outras características, sendo capazes de atingir o intestino grosso,
promovendo sua colonização e possibilitando alterações à saúde, que tragam
benefícios ao hospedeiro. Nesse sentido, a cepa Bifidobacterium animalis subsp.
lactis BB-12 tem se destacado por ser mais resistente por períodos mais longos à
exposição ao pH 2(semelhante ao do estômago) e à bile (SÁNCHEZ et al., 2004;
TANAKA et al., 2015; VERNAZZA; GIBSON; RASTALL, 2006).
Dentre os benefícios à saúde ocasionados pela ingestão da cultura probiótica
Bifidobacterium animalis subsp. lactis está a modulação do intestino do hospedeiro,
pois a mesma é capaz de se multiplicar no intestino grosso, mais especificamente no
ceco, uma vez que é uma linhagem de bifidobactérias mais resistente a ácidos biliares
secundários, quando comparados a Bifidobacterium longum subsp. longum,
Bifidobacterium adolescentes, Bifidobacterium catenulatum, Bifidobacterium longum
subsp. infantis e Bifidobacterium breve (AOKI et al., 2016; TANAKA et al., 2015).
Com isso, Bifidobacterium animalis subsp. lactis foi observado em maiores
números nas fezes de indivíduos que o consumiram, representando uma quantidade
de 50% dos micro-organismo presentes nas fezes, com populações de até 9 log
UFC/g, sem alterar a composição e quantidade dos micro-organismos nativos da
microbiota intestinal, ou seja, não competindo com as mesmas. A cepa também foi
capaz de aumentar a produção de mucina e a frequência de defecação, sendo assim,
eficaz contra a constipação (AOKI et al., 2016; ESKESEN et al., 2015; TANAKA et al.,
2015; VERNAZZA; GIBSON; RASTALL, 2006).
Um estudo comparativo entre 18 diferentes cepas de bifidobactérias e
Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12, Lactobacillus acidophilus NCFM e
Lactobacillus rhamnosus GG demonstrou que as melhores taxas de adesão em
células do tipo Caco-2 (adenocarcinomas epiteliais colorretais) foram apresentadas
pelas BB-12, bem como melhor resistência à simulação de completa passagem pelo
trato gastrointestinal (ZHU et al., 2015).
Por ser resistente aos ácidos biliares e ser capaz de se proliferar no intestino
grosso pela adesão às células epiteliais, o probiótico Bifidobacterium animalis subsp.
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lactis também exerce efeito imunomodulador, aumentando a produção de IgA
(anticorpo imunoglobulina A) (TANAKA et al., 2015).
Em um estudo in vivo em humanos, com a ingestão de iogurte adicionado de
Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12, foi observada uma redução na secreção
de citosinas pró-inflamatórias mediada pelo decréscimo de citosinas do tipo TNF-
(fatores de necrose tumoral do tipo alfa, capazes de provocar morte de células
tumorais), cujo mau funcionamento pode causar inflamações, doenças autoimunes e
permitir o aparecimento de células tumorais. Dessa forma, observou-se que a cepa
probiótica estudada teve efeito imunomodulador (MENG et al., 2017).
O consumo de Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 também pode
evitar possíveis infecções, tornando o intestino grosso um ambiente inóspito para
enterobactérias causadoras de colites, uma vez que através da ingestão de leite
fermentado adicionado desse probiótico, foi observado um aumento nas populações
de bactérias produtoras de butirato (capaz de reduzir inflamações), consumidoras de
lactato (possível causador de inflamações), redução do pH cecal e aumento na
produção de demais ácidos graxos de cadeia curta específicos que inibem
enterobactérias (VEIGA et al., 2010).
Ainda, dentre os efeitos benéficos da ingestão da cultura probiótica
Bifidobacterium animalis subsp. lactis, estão os que envolvem as disfunções
metabólicas, como as observadas em um estudo com crianças dislipidêmicas, no qual
houve redução dos níveis de colesterol total, triglicerídeos, LDL e aumento nos níveis
de HDL, quando ingerida juntamente com outras culturas probióticas como
Bifidobacterium bifidum e Bifidobacterium longum subsp. longum, durante 3 meses
(GUARDAMAGNA et al., 2014).
Os resultados anteriores, corroboram com dados de um estudo sobre fatores
de risco de arteriosclerose mediante a ingestão de Bifidobacterium animalis subsp.
lactis LKM512, no qual houve redução da concentração de TNF-, além dos níveis
reduzidos de trimetilamina produzida pela microbiota intestinal (que quando oxidado
é capaz de promover arterosclerose, quando na presença de macrófagos e
metabólitos de lipídeos) e redução da população do grupo Clostridium, que afetam o
metabolismo de lipídeos e, consecutivamente, o risco de arteriosclerose
(MATSUMOTO et al., 2017).
Dentre outros benefícios à saúde correlacionados à ingestão de
Bifidobacterium animalis subs. lactis BB-12, também se incluem os relacionados ao
18
bom funcionamento neurológico, como as melhorias observadas em um estudo com
co-culturas de Bifidobacterium animalis subsp. lactis, Bifidobacterium bifidum e outras
duas culturas de Lactobacillus acidophilus, que melhoraram a memória de curto e
longo prazo de ratos e modularam os metabólitos cerebrais, significando uma
modulação das próprias sinapses neurais (O’HAGAN et al., 2017).
1.2.2 PSYLLIUM
O psyllium é uma semente proveniente de um gênero de plantas chamadas
Plantago L. (Figuras 1 e 2); seu cultivo é amplamente distribuído pelo mundo, sendo
mais apropriado para as regiões temperadas e apresentam alto valor econômico. Por
suas características reológicas, quando a goma é extraída, é amplamente utilizado
em produtos alimentícios variados, podendo ser bem aceito pelos consumidores por
seus benefícios à saúde, que podem ser atribuídos a uma boa fonte de fibras solúveis
e insolúveis (FARAHNAKY et al., 2010; GUO et al., 2008; HOJJATOLESLAMY et al.,
2013).
Figura 1 - Plantago ovata. Fonte: Banco de imagens Deposit fotos (https://br.depositphotos.com).
19
Figura 2 – Casca da semente de Plantago ovata. Fonte: Banco de imagens Deposit fotos (https://br.depositphotos.com).
A partir das cascas da semente de psyllium é possível a extração de gomas
(mucilagens) com características reológicas únicas em razão de seu alto conteúdo de
polissacarídeos hidrofílicos. Essa goma tem sido utilizada por diferentes áreas, como
agente ligante no paisagismo, na indústria farmacêutica, como agente lubrificante de
solo na extração de petróleo, na separação de esgoto, mas principalmente pela
indústria alimentícia (GUO et al., 2008; HOJJATOLESLAMY et al., 2013).
Os principais compostos presentes no psyllium são os polissacarídeos,
constituídos principalmente de arabinose e xilose, sendo esta última o de maior
conteúdo, com uma proporção de 1:4,2 e compondo a estrutura principal com ligações
secundárias com a arabinose. Dessa forma, são arabinoxilanos com ligações 13 e
14-D-xilopiranose, formando cadeias longas e irregulares (GUO et al., 2008;
HOJJATOLESLAMY et al., 2013).
Sendo polissacarídeos altamente ramificados, a partir da sua cadeia principal,
os resíduos simples de arabinofuranose e xilopiranose formam cadeias laterais curtas
que estão ligadas nas posições 2 e 3 dos resíduos de xilopiranose da cadeia principal.
Assim, é um polissacarídeo de estrutura complicada, que não é facilmente hidrolisado
por enzimas únicas (FISCHER et al., 2004).
20
Em razão da sua conformação de cadeias e presença de até 15% de ácido
urônico, possui alta solubilidade em água e capacidade de formação de goma.
Contudo, uma porção da goma extraída das cascas de psyllium, que está intimamente
ligada à parede celular da casca, somente é extraída mediante tratamentos alcalinos,
que são capazes de extrair uma goma mais forte e de maior produção (GUO et al.,
2008).
A extração aquosa dos arabinoxilanos do psyllium tende a ser mais efetiva
quanto maior a temperatura aplicada e menor a concentração da suspensão, podendo
atingir um valor máximo de aproximadamente 30% (VAN CRAEYVELD; DELCOUR;
COURTIN, 2009).
A casca de psyllium tem a capacidade de absorver até três vezes o seu volume
de água, formando uma solução viscosa extremamente hidrofílica, com sabor não
perceptível (KALE; YADAV; HANAH, 2016).
Por possuir oligossacarídeos bioativos em sua composição, tem potencial efeito
prebiótico. Em razão da alta concentração de fibras solúveis e insolúveis, tem sido
estudado como alimento funcional com diferentes benefícios para a saúde
(FARAHNAKY et al., 2010).
Segundo a legislação brasileira atual, o psyllium é caracterizado como
ingrediente com alegação de propriedade funcional, sendo designado como fibra
alimentar que “auxilia na redução de absorção de gordura”, devendo ser associado
com uma alimentação equilibrada e hábitos de vida saudáveis. Contudo, para conter
essa alegação de propriedade funcional, a porção diária a ser ingerida deve conter 3g
de psyllium (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2016).
Seu potencial na redução de apetite foi melhor explorado por Brum e
colaboradores (2016), que avaliaram a ingestão de 3,4, 6,8 e 10,2g de casca de
psyllium antes do café da manhã e antes do almoço. Houve redução da fome e da
vontade de comer e aumento da sensação de preenchimento estomacal entre as
refeições. As dosagens maiores apresentaram resultados mais significativos que a
dosagem de 3,4g, sendo que a dose de 6,8g promoveu maior saciedade por mais
tempo.
Gibb et al. (2018) concluíram, através dos dados obtidos com 8 estudos, que a
ingestão de psyllium antes das refeições diminuiu a glicemia em jejum e hemoglobina
glicada em populações variadas, mas principalmente em indivíduos durante o
21
tratamento de diabetes mellitus do tipo 2. Contudo, afirmou-se necessários novos
estudos sobre formas de veiculação do psyllium na dieta.
Uma das formas de veicular psyllium é pela sua adição em alimentos que pode
melhorar sua qualidade nutricional e funcional, mas também suas características
tecnológicas. Em iogurte adicionado da casca in natura de psyllium e a mesma após
processo parcial de hidrólise enzimática foi possível observar melhorias no perfil
lipídico (aumento do HDL, diminuição do colesterol total, diminuição de triglicerídeos
e LDL) em ambas formulações de iogurte, além da redução do índice aterogênico
(YADAV et al., 2016).
No mesmo estudo, também foi observado potencial ação prebiótica de ambas
formulações através do aumento na produção de ácidos graxos de cadeia curta,
principalmente do acetato, que pode estar vinculado com aumento na fermentação
pela microbiota intestinal. Contudo, a formulação com psyllium parcialmente
hidrolisado apresentou maior produção de butirato, além de aumentar
significativamente as populações de Lactobacillus spp. e reduzir as contagens de
coliformes (YADAV et al., 2016).
Do ponto de vista tecnológico, a adição de psyllium como substituto de gordura
em iogurte nas proporções de 0,12% de psyllium e 0,63% de gordura, apresentou
melhores resultados de firmeza (0,172N), viscosidade (6,4 Pa.s) e minimizou a
sinérese provocada pela separação do soro de leite no decorrer do armazenamento.
Resultou em um produto bem aceito sensorialmente, com maior aroma e melhor
textura, com pH ideal de 4,4 e acidez de 81% ácido lático (LADJEVARDI;
GHARIBZAHEDI; MOUSAVI, 2015).
Adicionado em pão sem glúten, numa proporção de 2,86% de psyllium e 82,4%
de água, resultou em um produto com melhoria da aparência, volume específico e
textura, com aceitação similar à do pão controle produzido com farinha de trigo.
Contudo, a adição de até 17% de psyllium com 117% de água também resultou em
um produto aceitável com um aumento de quatro vezes a concentração inicial de fibras
e redução de 33% da resposta glicêmica do produto (FRATELLI et al., 2018).
1.2.3 HIBISCO
O hibisco (Hibiscus sabdariffa) é uma planta tropical popularmente usada no
preparo de chás por infusão (Figura 3), com benefícios a saúde. A parte utilizada são
22
as flores; contudo, atualmente, também têm sido usadas suas folhas como PANCS
(plantas alimentícias não convencionais), no preparo de saladas, atribuindo sabor
picante à mesma (PIMENTEL-MORAL et al., 2018; ZHEN et al., 2016).
Figura 3 – Hibiscus sabdariffa. Fonte: Banco de imagens Deposit photos (https://br.depositphotos.com).
Sendo um gênero que compreende mais de 300 espécies, o hibisco também
pode ser utilizado no preparo de outras bebidas, fármacos e na indústria alimentícia
como corante natural e para atribuição de sabor único. Assim, é um ingrediente de
valor medicinal, econômico e nutracêutico (PIMENTEL-MORAL et al., 2018;
RASHEED et al., 2018; ZHEN et al., 2016).
Já foram detectados mais de trinta metabólitos nas flores de hibisco, incluindo
açúcares, flavonoides, antocianinas, ácidos fenólicos e ácidos orgânicos. Dentre
esses, as flores de hibisco são ricas em polifenóis, como ácido neoclorogênico,
clorogênico, criptoclorogênico, quercitina e seus glicosídeos. Com o conteúdo fenólico
total variando de 18 a 29 EAG/g (RASHEED et al., 2018; ZHEN et al., 2016).
No extrato aquoso das flores de hibisco, estão presentes majoritariamente
minerais, como cálcio, magnésio, potássio, sódio, ferro e zinco; ácidos orgânicos
23
como o cítrico, málico, tartárico e ascórbico. No entanto, os constituintes principais
das flores são glicose, ácido málico, α-tocoferol e ácido linoleico (JABEUR et al., 2017;
PETER et al., 2017). Há, ainda, alto conteúdo de antioxidantes como a antocianina,
além do conteúdo de vitamina C. Dessa forma, exerce função antioxidante no
organismo humano através dos mecanismos de redução férrica e eliminação de
radicais livres (JABEUR et al., 2017; MACIEL et al., 2018).
Além desse efeito benéfico à saúde, o extrato de hibisco pode ainda melhorar
parâmetros hematopoéticos em função do seu alto conteúdo de ferro e ácidos
orgânicos que facilitam sua absorção. Ainda, pode reduzir níveis séricos de glicose,
aumentando a insulina sérica e diminuindo níveis de glicogênio no sangue. Em ratos,
foi capaz de reduzir peso corporal, do fígado, baço, rins e pâncreas, mantendo assim,
efeitos hipolipidêmico e hipoglicêmico (MACIEL et al., 2018; PETER et al., 2017; SU
et al., 2018).
O hibisco também tem função diurética, melhorando a filtragem renal em até
45%. Ainda pode ter efeito redutor na hipertensão, reduzir a proliferação de células
cancerígenas e doenças inflamatórias dos rins e fígado, auxiliando nas doenças
crônicas e degenerativas causadas por estresse oxidativo, através do seu efeito
antioxidante (ALARCÓN-ALONSO et al., 2012; RIAZ; CHOPRA, 2018; ZHEN et al.,
2016).
Dessa forma, o hibisco é considerado seguro para o consumo humano, sem
apresentar toxicidade, quando a ingestão máxima é equivalente a 0,9 mEq/100g/5h
de extrato aquoso de hibisco. Pode ser um alimento nutracêutico ou adicionado em
alimentos, como corante e flavorizante e, assim, ser considerado um alimento
funcional em razão aos seus benefícios à saúde (ALARCÓN-ALONSO et al., 2012;
JABEUR et al., 2017; PETER et al., 2017; RIAZ; CHOPRA, 2018).
Em um leite fermentado, a adição de um extrato de hibisco em proporções de
0,1, 0,2 e 0,3%, resultou em benefícios à saúde com efeito hipolipidêmico e
hipoglicêmico, além de ter sido bem aceito sensorialmente, aumentado a acidez livre
titulável, a contagem de bactérias ácido láticas, a capacidade de retenção de água e
diminuição da sinérese (SU et al., 2018).
24
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar um leite gelificado funcional probiótico, com cobertura de hibisco,
utilizando psyllium como agente gelificante.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Avaliar o efeito da adição de diferentes concentrações do psyllium como
potencial gelificante sobre as características físico-químicas e de textura do leite
gelificado.
Avaliar se há influência da goma formada pela adição do psyllium, sobre a
viabilidade da cultura probiótica Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 no
produto.
Averiguar o efeito da adição de diferentes concentrações do psyllium no leite
gelificado durante o armazenamento refrigerado de 28 dias.
25
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33
3 ARTIGO
AVALIAÇÃO DE LEITE GELIFICADO: influência de psyllium na viabilidade probiótica e características físico-químicas do produto
CASTRO, E. M.1; SINCOS, R. S1; AMORIM, F. R.1; SOUZA, C. H. B.1,*
1 Universidade Pitágoras Unopar – Mestrado em Ciência e Tecnologia de Leite e
Derivados, Rua Marselha, 591, Jardim Piza, 86041-140, Londrina, PR, Brasil.
* Corresponding author: C. H. B. Souza E-mail: [email protected] Tel.: +55 43 3371-7993 Fax: +55 43 3371-7834
Running headline: Avaliação de leite gelificado funcional.
34
RESUMO
Alimentos funcionais, que beneficiam a saúde do consumidor, são objetivos da indústria alimentícia atual. Dentre esses, destacam-se os probióticos e fibras alimentares, uma vez que, probióticos são micro-organismos vivos que administrados em quantidade adequadas beneficiam a saúde e a casca de psyllium é uma fonte de fibras que em contato com água, produz uma goma que pode ser empregada nutricionalmente e tecnologicamente nos alimentos, atribuindo textura. Os objetivos desse trabalho foram desenvolver um leite gelificado probiótico adicionado de psyllium e cobertura de gelatina de hibisco e avaliar suas características físico-químicas e o efeito da fibra sobre a viabilidade de Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12. Para isso, foram produzidas três formulações com diferentes concentrações de psyllium (3%, 3,5% e 4%), em triplicata. Os produtos foram armazenados a 10°c e avaliados semanalmente durante 28 dias quanto a viabilidade do probiótico e as características físico-químicas (pH, acidez e textura). A estrutura por micrografia eletrônica de varredura e umidade foram avaliados após o primeiro dia de produção. Os resultados foram analisados através do programa statistica v13.0. O produto desenvolvido apresentou característica ácida com pH entre 4,61 e 5,04. Todas as formulações apresentaram populações de BB-12 próximas a 9 log UFC/g. Foi observado uma proteção exercida pela goma de psyllium no probiótico utilizado, uma vez que as populações não apresentaram redução durante o armazenamento. A formulação com maior concentração de psyllium (4%) apresentou valores elevados de dureza (5,63N) e elasticidade (28,54mm) e valores menores de deformação (28,49mm), em razão da conformação estrutural fechada, contínua e homogênea demonstrada pela micrografia eletrônica de varredura e também por menor presença de umidade. As populações de BB-12 atingiram números adequados para um alimento probiótico, sendo que as contagens foram maiores ao final do armazenamento para a formulação P4, uma vez que a goma pode ter exercido maior proteção à cepa. Além disso, foi possível observar que quanto maior a adição de psyllium maior a dureza, elasticidade e menor a deformação, resiliência e umidade. Assim, a formulação com 4% de psyllium é indicada como a melhor formulação. Os produtos desenvolvidos podem ser considerados um produto funcional, demonstrando que foi possível a adição de ingredientes funcionais como a fibra de psyllium e o micro-organismo probiótico nesta matriz. Palavras-chave: Alimento funcional. Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12. Hibisco (Hibiscus sabdariffa). Plantago ovata Forssk.
35
1 INTRODUÇÃO
Alimentos funcionais são aqueles capazes de beneficiar a saúde e bem-estar
humano, prevenindo contra doenças, além de conferir os benefícios à nutrição
provenientes de seu consumo. Alguns alimentos podem receber alegações de
propriedades funcionais, dentre eles estão os probióticos e fibras alimentares
(LAJOLO, 2005; ROBERFROID, 2007).
Os probióticos são micro-organismos vivos que, se administrados em
quantidade adequada, podem beneficiar a saúde do hospedeiro. Uma espécie de
bactéria probiótica amplamente estudada quanto à sua segurança, aplicação em
alimentos e benefícios à saúde é o Bifidobacterium animalis subsp. lactis (HILL et al.,
2014; MENG et al., 2017).
Este probiótico possui diversos efeitos já comprovados: é capaz de resistir às
condições do trato gastrointestinal e aderir-se às células intestinais, possui ação
imunomoduladora, reduz o pH intestinal, produz ácidos graxos de cadeia curta
importantes para a manutenção da saúde, produz bacteriocinas, melhora perfil lipídico
e glicêmico, sinapses nervosas, entre outros (AOKI et al., 2016; ESKESEN et al., 2015
MATSUMOTO et al., 2017; O’HAGAN et al., 2017).
Outros ingredientes funcionais são as fibras alimentares, que podem ser
classificadas como solúveis e insolúveis. Psyllium é o nome popular dado à casca da
semente de Plantago ovata, rico em fibras solúveis e insolúveis. Quando em contato
com água, o psyllium produz uma goma com potencial aplicação tecnológica e
funcional em alimentos. A goma extraída do psyllium é composta principalmente por
arabinoxilanos, como o arabinoxilo-oligossacarídeo (AXOS), classificado como
prebiótico (HOJJATOLESLAMY et al., 2013; KALE; YADAV; HANAH, 2016). Assim, o
psyllium é uma fonte natural de fibras e pode ser utilizado como ingrediente
enriquecedor em matrizes alimentares (GIBB et al., 2018; GOUW; JUNG; ZHAO,
2017).
A utilização da flor de hibisco (Hibiscus sabdariffa), rica em antioxidantes,
principalmente a antocianina e vitamina C, também pode promover benefícios à
saúde, como melhora no processo de filtragem renal (efeito diurético), além de efeito
hipolipidêmico, hipoglicêmico, contra a hipertensão, contra proliferação de células
36
cancerígenas, entre outros (MACIEL et al., 2018; PIMENTEL-MORAL et al., 2018;
PETER et al., 2017).
Assim, a utilização desses ingredientes na elaboração de um produto lácteo
pode enriquecer nutricionalmente essa matriz alimentar, cujas características
funcionais podem ocasionar benefícios a saúde. Além disso, o psyllium pode contribuir
tecnologicamente no produto, melhorando e ou modificação da textura.
Dessa forma, o objetivo desse estudo foi desenvolver um leite gelificado
funcional probiótico com cobertura de hibisco utilizando psyllium como único agente
gelificante. O efeito da adição de diferentes concentrações de psyllium sobre o perfil
de textura, pH e acidez do produto e viabilidade de B. animalis subsp. lactis foi
avaliado.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 INGREDIENTES E PROCESSO PARA PRODUÇÃO DO LEITE GELIFICADO
FUNCIONAL
Foram produzidas três formulações de leite gelificado base (maior constituinte
do produto completo) com diferentes concentrações de psyllium: P3 com 3% de
psyllium, P3,5 com 3,5% de psyllium e P4 com 4% no leite gelificado base.
Essas concentrações de psyllium foram obtidas através de uma sucessão de
análises através de um delineamento estatístico, com a resposta sendo a dureza do
produto (resultados não apresentados nesse estudo). Foram realizados nove
tratamentos com 3 pontos centrais através do teste 3K-p Box Benken com as variáveis
de concentração de psyllium e temperatura de obtenção da goma, com repetições de
cada tratamento em sextuplicata.
Com o delineamento estatística foi possível observar que quanto maior a
concentração de psyllium e maior a temperatura aplicada, maior a dureza do produto.
Chegada em uma dureza considerada ideal, através da mesma análise com produtos
comerciais similares ao leite gelificado, como sobremesas do tipo flan, que possui a
característica desmoldável desejada, foram estipuladas as concentrações de psyllium
e temperaturas ideias para a produção do mesmo.
37
1
Figura 1 – Fluxograma de produção do leite gelificado. 2
3
Leite gelificado com cobertura de hibisco
I) Leite gelificado base
Mistura do leite, leite em pó, adoçantes e
essência (2min).
Adição do psyllium e extração da goma
(80°C/10min).
Resfriamento até 40°C.
II) Leite gelificado probiótico
Extração parcial da goma e mistura do leite, probióico e
psyllium em banho metabólico
(37°C/1h/240rpm)
Mistura ao leite gelificado base
(5min)
III) Cobertura de hibisco
Infusão do hibisco em água fervente (10min)
Filtragem
Ádição do psyllium e extração da goma
(80°C/10min)
Adição (40°C) ao leite gelificado
Leite gelificado refrigerado
38
A partir desses dados foram realizados subsequentes testes para a formulação
do leite gelificado final. Incluindo a etapa de mistura das fases base e probiótica, tendo
sido inferido que a segunda etapa de produção do leite gelificado probiótico passaria
por uma extração parcial da goma, uma vez que não se pode aplicar altas
temperaturas ao produto quando o mesmo já estava adicionado da cepa probiótica,
mas que a goma parcialmente obtida seria necessária para melhor homogeneização
de ambas as fases.
A produção do leite gelificado foi constituída de 3 processos diferentes: I)
produção do leite gelificado base, II) produção do leite gelificado probiótico e mistura
do mesmo à base e III) produção da gelatina de hibisco e cobertura do leite gelificado,
como apresentado na Figura 1.
1.1.1 Produção do leite gelificado base
Para o primeiro processo de produção, etapa que constitui 48% do total do
produto final, foram utilizados os seguintes ingredientes: leite desnatado UHT
(Cativa®, Londrina, Brasil), leite em pó desnatado (Cativa®, Londrina, Brasil), açúcar
cristal refinado (Estrela®, Sertãozinho, Brasil), casca de semente proveniente de
psyllium (Relva Verde®, Londrina, Brasil), essência de baunilha (Fleishmann®,
Petrópolis, Brasil) e estévia (Stevita soul®, Maringá, Brasil), nas porcentagens
descritas na Tabela 1.
Tabela 1 – Formulações para o leite gelificado base e concentrações de ingredientes.
Ingredientes Formulações
P3 P3,5 P4 Unidades %
Leite desnatado UHT 81,53 81,11 80,67 (v/m)
Leite em pó 8,15 8,11 8,10 (m/m)
Açúcar 6,88 6,84 6,81 (m/m) Psyllium 3 3,5 4,00 (m/m)
Essência de baunilha 0,35 0,35 0,34 (v/m) Estévia 0,08 0,08 0,08 (m/m)
Fonte: dados da autora.
O processo de produção do leite gelificado base consistiu nas seguintes etapas:
mistura dos ingredientes, com exceção do psyllium, em homogeneizador industrial
Mixer 15 (Finamac, São Paulo, Brasil), por 2 minutos; adição do psyllium e cocção por
10 minutos a 80°C para a extração da goma; e resfriamento do leite gelificado base
39
em banho de gelo até 40°C para receber o leite gelificado probiótico, como pode ser
observado na Figura 1.
1.1.2 Produção do leite gelificado probiótico
O segundo processamento do produto, o leite gelificado probiótico, teve como
objetivo a mistura e a homogeneização da cepa probiótica, que foi diluída em leite
com formação de gel em razão da presença de psyllium. Assim a homogeneização de
duas fases do produto com características físicas similares (gel) ocorreu de forma
facilitada.
Os ingredientes utilizados para este segundo processamento, o leite gelificado
probiótico, para ser incorporado ao produto final com uma porcentagem de 17%, foram
leite UHT desnatado (Cativa®, Londrina, Brasil), psyllium (Relva Verde®, Londrina,
Brasil) e de Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (Christian Hansen®,
Hoersholm, Dinamarca), nas proporções apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2 – Formulação do leite gelificado probiótico e concentrações de ingredientes.
Ingredientes Porcentagem Unidades %
Leite desnatado UHT 99,07 (v/m)
Psyllium 0,83 (m/m) BB-12* 0,10 (m/m)
Fonte: dados da autora. * Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (Christian Hansen®, Hoersholm, Dinamarca).
Para a produção dessa segunda etapa, o leite, adicionado de probiótico
e psyllium, foi levado ao banho metabólico Dubnoff MA-095 (Marconi, Piracicaba,
Brasil), por 1 hora com uma rotação de 240rpm a 37°C. Após essa etapa do processo
houve a extração parcial da goma.
2.1.3 Produção da gelatina de hibisco
Na terceira etapa de produção oi elaborada a gelatina de hibisco, para ser
utilizada como cobertura do produto (Tabela 3). Para esta produção realizou-se a
infusão das folhas de hibisco (extrato de hibisco) utilizando-se água fervente e
descanso de 10 min.
40
Tabela 3 – Formulação da gelatina de hibisco e concentrações de ingredientes.
Ingredientes Porcentagem Unidades %
Água potável 91,32 (v/m)
Flor de Hibisco* 20 (m/m)
Açúcar cristal 7,1 (m/m)
Psyllium 1,5 (m/m) Estévia 0,08 (m/m)
Fonte: dados da autora. * A porcentagem de flor utilizada é calculada em cima da porcentagem total de gelatina a ser produzida.
Após essa etapa as flores foram filtradas e então descartadas. Com as perdas
de liquido durante a produção do extrato de hibisco, a quantidade original de água foi
restituída ao seu total inicial. O extrato foi adicionado ao restante dos ingredientes e
misturado em mixer 15 (Finamac São Paulo, Brasil) por 2 minutos (com exceção do
psyllium). Subsequentemente, a mistura foi adicionada de psyllium e submetida a
80°C por 10 minutos para extração da goma.
2.2 PERÍODO DE ARMAZENAMENTO E AMOSTRAGEM
Ao término dos três processos de produção, o leite gelificado e a cobertura de
hibisco foram acondicionadas em potes de polipropileno devidamente sanitizados com
tampas com as devidas codificações de processamento e tempo de análise.
As formulações produzidas foram armazenadas em temperatura de
refrigeração (10°C±2°C) por 28 dias após sua produção. As análises microbiológicas
(para determinação da viabilidade da cultura probiótica), acidez livre titulável, pH e
perfil de textura foram realizadas após o sétimo dia de produção e semanalmente até
28 dias de armazenamento. As análises para determinação da umidade e de
microscopia eletrônica de varredura foram realizadas com amostras do primeiro dia
de produção.
Para serem analisadas todas as amostras foram totalmente homogeneizadas
manualmente durante 5 minutos, incorporando a cobertura de hibisco ao leite
gelificado.
2.3 ANÁLISES MICROBIOLÓGICAS
As análises foram realizadas com porções de 25g de leite gelificado funcional
(retiradas em condições de assepsia) homogeneizadas em 225mL de água peptonada
41
0,1% (diluição 10-1), utilizando-se um saco plástico estéril (Labplas, Quebec, Canadá).
Diluições decimais subsequentes foram preparadas, utilizando-se o mesmo diluente.
Para a quantificação de Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12, alíquotas
de 1mL de cada diluição das amostras foram transferidas para placas de Petri estéreis,
que foram adicionadas de ágar DeMan-Rogosa-Sharpe (Himedia, Mumbai, Índia),
acrescido de propionato de sódio (0,3%) (Sigma Aldrich, St. Louis, Estados Unidos) e
cloreto de lítio (0,2%) (Amresco, Solon, Estados Unidos) - ágar LP-MRS.
As placas foram incubadas a 37°C por 72 horas, em anaerobiose (Sistema de
Anaerobiose Anaerogen, Oxoid, Inglaterra) (VINDEROLA; REINHEIMER, 2000). As
análises foram realizadas em duplicata.
2.4 ACIDEZ LIVRE TITULÁVEL, POTENCIAL HIDROGENIÔNICO E UMIDADE
Decorridos os tempos de armazenamento (conforme descrito no item 2.2),
foram determinados o potencial hidrogeniônico (981.12) em pHmetro, modelo Tec
3MP (Tecnal, Piracicaba, Brasil) e a acidez livre titulável (947.05) (ASSOCIATION OF
OFFICIAL AGRICULTURAL CHEMISTS, 1995). As análises foram realizadas em
triplicata.
A determinação de extrato seco total (para obtenção do teor de umidade) foi
realizada no dia seguinte à produção, de acordo com metodologia preconizada pela
Association of Official Agricultural Chemists (AOAC, 1995). Todas as análises foram
realizadas em triplicata.
2.5 DETERMINAÇÃO DO PERFIL DE TEXTURA
A textura dos produtos foi determinada através de teste de perfil de textura
(TPA) com dupla compressão das amostras, utilizando-se probe cilíndrico acrílico
TA3/100, com 25,4mm de diâmetro. As amostras foram mantidas em embalagens
individuais cilíndricas com volume de 145mL sob refrigeração a 10±2°C até o
momento da análise. Foram avaliados os parâmetros dureza, deformação, resiliência,
e elasticidade em analisador de textura Texture Analyser CT3 (Brookfield, Middleboro,
EUA), controlado por computador. Os dados foram coletados através do software
Texture CT V1.4 Build 17 (Brookfield). As amostras não foram homogeneizadas nessa
análise.
42
Todas as análises foram realizadas em quintuplicata. As condições dos testes
foram: velocidade de compressão: 1 mm/s e distância de 30mm em razão da
existência da cobertura de hibisco, sendo necessário uma maior penetração do probe
no produto (alteração da distância original de 10mm) (CORRÊA; CASTRO; SAAD,
2008).
2.6 MICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
Para a realização da micrografia eletrônica de varredura, as amostras foram
liofilizadas, sendo acondicionadas em placa de Petri e congeladas à -18ºC durante
48h, e submetidas à liofilização (liofilizador L101 – Liobras, São Carlos, Brasil), até
peso constante. A análises foram analisadas utilizando-se o um microscópio eletrônico
de varredura com elétrons Superscan SS - 550 (Shimadzu, Kyoto, Japão), operando
com tensão de aceleração de 10 kV, com capacidade de aumento de 60 a 6.000
vezes, com imagens obtidas em arquivo digital, obtidas pelo do método ambiental,
sem aplicação da cobertura de partículas por ouro. A aproximação utilizada foi de
100µm.
2.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA
A análise estatística dos resultados foi realizada utilizando-se o software
STATISTICA v.13.0 (Statsoft Inc., Tulsa, USA). A normalidade dos resultados e a
homogeneidade de variâncias foram avaliadas através do teste de Shapiro-Wilks e
Brown-Forsythe, respectivamente, adotando-se α de 0,05. Quando a homogeneidade
de variância não foi observada, os dados foram tratados através de análise de
variância não paramétrica, com aplicação do teste de Kruskal Wallis e o teste de Mann
Whitney U para identificação dos contrastes (p<0,01) (BOWER, 1997; BOWER,
1998b).
Quando a homogeneidade de variâncias foi observada, foi realizada a análise de
variância paramétrica e consequente aplicação do teste de Tukey para a identificação
das diferenças significativas entre as médias (p<0,01) (BOWER, 1997; BOWER,
1998a; BOWER, 1998b).
Para as comparações entre os diferentes períodos de armazenamento para uma
mesma formulação: quando a homogeneidade de variância foi observada, os dados
43
foram tratados pela análise de variância não paramétrica, com aplicação do teste de
Friedman e o “LSD rank” para identificação dos contrastes (p<0,01) (BOWER, 1998b).
Quando houve homogeneidade de variâncias, foi aplicada a análise de variância para
medidas repetidas e aplicação do teste de Tukey para detectar as diferenças
significativas (p<0,01) entre as médias (BOWER, 1998a).
2 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O produto desenvolvido pode ser chamado de leite gelificado uma vez que
obteve-se uma estrutura firme e desmoldável e mais de 80% de sua composição de
leite; segundo a Portaria 76/90 de Portugal. Apesar de não ter um Padrão de
Identidade e Qualidade na legislação brasileira, possui padrão microbiológico, sendo
um produto aceito pela Agência Nacional de Vigilância (ANVISA, 2000).
2.1 pH E ACIDEZ
A Tabela 4 demonstra que não houve alteração estatisticamente significativa
(p<0,01) entre as diferentes formulações durante o armazenamento nas análises de
pH.
As análises de pH indicaram que os leites gelificados das três formulações
apresentam característica ácidas, provavelmente em razão da adição da gelatina de
hibisco que possui, principalmente, ácido cítrico e demais ácido orgânicos e fenólicos
em sua composição (JABEUR et al., 2017; PIMENTEL-MORAL et al., 2018).
Outros fatores que podem corroborar vom a acidez ser proveniente da
cobertura de hibisco, apenas, é a característica neutra do psyllium (FARAHNAKY et
al., 2010) e a composição do produto, pois uma vez que é constituído majoritariamente
por leite e o mesmo possui a característica de um pH neutro (FOX; MCSWEENEY,
1998; ZHEN et al., 2016).
Contudo, o mesmo não foi observado nas análises de acidez livre titulável, uma
vez que para a formulação P3 (3% de psyllium) houve diferença significativa (p<0,01)
entre os períodos 14, 21 e 28, das demais formulações no mesmo período. Uma vez
que a formulação P3 no dia 14 obteve valores maiores que os apresentados pelas
formulações P3,5 e P4, sendo respectivamente 0,84, 0,69 e 0,59% de ácido.
44
Tabela 4 – Resultados das análises de pH e acidez para as formulações P3 (adição de 3% de psyllium), P3,5 (adição de 3,5% de psyllium) e P4 (adição de 4% de psyllium) após 7, 14, 21 e 28 dias de armazenamento a 10°C±2°C.
Leite gelificado
Armazenamento (dias)
pH Acidez livre titulável (%)
P3 7 4,62Aa±0,11 0,66Aa±1,26
14 4,61Aa±0,17 0,84Ab±0,67
21 28
4,63Aa±0,14 4,71Aa±0,27
0,75Aab±0,49 0,78Ab±0,53
P3,5 7 4,68Aa±0,24 0,64Aab±0,87
14 4,72Aa±0,09 0,69Aa±0,23
21 28
4,93Aa±0,63 5,04Aa±0,48
0,70Aab±0,47 0,55Bab±0,70
P4 7 4,78Aa±0,11 0,54Aa±0,78
14 4,78Aa±0,17 0,59Aa±0,69
21 4,72Aa±0,14 0,75b±1,09
28 4,66Aa±0,10 0,52Ba±0,99 Fonte: dados da autora. A,B,C: Letras maiúsculas diferentes sobrescritas na mesma coluna denotam diferença significativa entre os diferentes formulações, para uma mesma formulação (p<0,01). a,b: Letras minúsculas diferentes sobrescritas na mesma coluna denotam diferença significativa entre os diferentes tempos de armazenamento, para o mesmo período de armazenamento (p<0,01).
Contudo, o mesmo não foi observado nas análises de acidez livre titulável; a
formulação P3 (3% de psyllium) apresentou diferença significativa (p<0,01) entre os
períodos 14, 21 e 28, das demais formulações no mesmo período e no dia 14 obteve
valores maiores que os apresentados pelas formulações P3,5 e P4, sendo
respectivamente 0,84, 0,69 e 0,59% de ácido.
Esse efeito pode ser justificado pelo poder tamponante do extrato de hibisco,
mas principalmente do psyllium que foi adicionado em maiores concentrações nas
duas últimas formulações. Estudos com adição de extrato de plantas em iogurtes tem
demonstrado essa capacidade tamponante que permite alterações de acidez sem
alterações do pH, sendo que esse efeito ocorre principalmente em faixas de pH de 4,5
a 4,6, valores similares aos encontrados no leite gelificado (MICHAEL et al, 2015).
Já a formulação P3,5 demonstrou diferença entre os períodos e as demais
formulações, sendo que após o dia 7 de armazenamento a porcentagem de acidez
reduziu 0,09% no dia 28. Esse fato pode ter ocorrido pela interação entre e gelatina
de hibisco com o leite gelificado, uma vez que com o passar do tempo as duas fases
se misturam. O mesmo ocorreu de forma similar com a formulação P4.
45
Em um leite fermentado adicionado de 0,2% de extrato de hibisco, tanto o pH
como a acidez livre titulável foram alterados com a adição do mesmo, resultando num
produto mais ácido (SU et al., 2018).
2.2 VIABILIDADE PROBIÓTICA
Em relação às análises de viabilidade do probiótico Bifidobacterium animalis
subsp. lactis BB-12, observou-se populações acima de 8,73 log UFC/g para todas as
formulações (Tabela 5). Quanto aos períodos de armazenamento, apenas a
formulação P4 apresentou diferença (p<0,01), com valores maiores no final do
armazenamento com populações máximas de 9,11 log UFC/g quando comparado as
demais formulações. Já quanto as formulações P3, no 14º dia de armazenamento
apresentou diferença (p<0,01) da formulação P4.
Tabela 5 – Populações de Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 para as formulações P3 (adição de 3% de psyllium), P3,5 (adição de 3,5% de psyllium) e P4 (adição de 4% de psyllium) após 7, 14, 21 e 28 dias de armazenamento a 10°C±2°C.
Leite gelificado Armazenamento (dias) Log UFC/g
P3 7 9,00Aa±0,21
14 9,23Ba±0,39
21 8,73Aa±0,07
28 8,75Aa±0,18
P3,5 7 8,98Aa±0,12
14 8,99Ba±0,09
21 8,88Aa±0,12 28 9,06ABa±0,14
P4 7 9,09Aa±0,15
14 8,93Aa±0,07
21 9,03Ab±0,22
28 9,11Bb±0,09
Fonte: dados da autora. A,B: Letras maiúsculas diferentes sobrescritas denotam diferença significativa entre os diferentes períodos de armazenamento, para uma mesma formulação (p<0,01). a,b: Letras minúsculas diferentes sobrescritas denotam diferença significativa entre as diferentes formulações, para o mesmo período de armazenamento (p<0,01).
Com as diferentes adições de psyllium ao leite gelificado, foram obtidos
diferentes teores de umidade intrínseca, sendo, quanto maior a quantidade de
psyllium, menor a umidade. Característica essa que pode influenciar na cinética e
46
adaptação do micro-organismo ao meio que foi inserido (ADAMS; MOSS; McCLURE,
2016).
Já no último dia de armazenamento P4 apresentou diferença da formulação P3.
Tal fato pode estar relacionado, também, com uma proteção exercida pelo psyllium
contra o efeito prejudicial do oxigênio sob a cepa probiótica que possui baixa tolerância
ao mesmo (MEILE et al., 1997)
No Canadá e na Itália, a população mínima é de 9 log UFC/g para o alimento
ser probiótico (HILL et al., 2014). Em um estudo com o desenvolvimento de um manjar
de coco, após 28 dias de armazenamento, as populações de Bifidobacterium animalis
subsp. lactis atingiram quantidades de 7 log UFC/g (CORRÊA; CASTRO; SAAD,
2008).
Já em outra sobremesa de base de leite adicionada de cobertura de mirtilo após
21 dias, as contagens de Bifidobacterium animalis subsp. lactis, tiveram uma redução
logarítmica de 8,87%, com valores finais de 6 log UFC/g aproximadamente
(MAGARIÑOS et al., 2008).
Em uma sobremesa do tipo flan adicionada de diferentes concentrações de
concentrado proteico de soro de leite e goma xantana como gelificante foram obtidos
resultados similares (média de 9 log UFC/g) ao longo do armazenamento, com
populações finais de 8,5 log UFC/g ao final do armazenamento de 28 dias. Contudo,
com uma adição de 1% da cepa probiótica (FREDERICO et al, 2016).
No presente trabalho foram adicionados 0,1% de cepa probiótica, que obteve
resultados similares ao trabalho anterior, podendo significar que a matriz foi mais
adequada a veiculação de probiótico. Tal fato pode estar veiculado a uma possível
proteção do micro-organismo exercida pela goma extraída do psyllium, uma vez que
houve aumento das contagens ao final do armazenamento.
Em iogurte adicionado de psyllium, observou-se a capacidade protetora da
goma extraída do psyllium sobre as cepas L. bulgaricus e S. thermopilus uma vez
que, mesmo após a passagem pelo trato gastrointestinal de ratos, as contagens de
lactobacilos dos ratos alimentados com iogurte adicionado de psyllium apresentaram
contagens de 1,21 log UFC/g a mais que os que só ingeriram iogurte (YADAV et al.,
2016).
Neste mesmo estudo foi observado que a goma do psyllium pode exercer
função prebiótica, uma vez que aumentou os metabólitos produzidos pelos
47
lactobacilos adicionados ao iogurte como ácidos graxos de cadeia curta, aumentou o
pH do intestino e aumentou os níveis de HDL, diminuindo o LDL.
2.3 ANÁLISE DE TEXTRA
Quando analisado o perfil de textura do novo produto (Tabela 6) foi possível
observar que a dureza das três formulações aumentou conforme o tempo de
armazenamento, resultando em uma dureza de 4,40N para a formulação P3 no 28º
dia, 5,26N para a formulação P3,5 e 5,63N para a formulação P4.
Tabela 6 – Resultados da análise de textura para as formulações P3 (adição de 3% de psyllium), P3,5 (adição de 3,5% de psyllium) e P4 (adição de 4% de psyllium) após 7, 14, 21 e 28 dias de armazenamento a 10°C±2°C.
Leite gelificado
Dias Dureza (N) Deformação (mm)
Elasticidade (mm)
Resiliência
P3 7 3,34Aa±0,27 29,65ABb±0,31 28,37Ba±0,47 0,13Ab±0,01
14 3,76Aa±0,31 29,96ABb±0,06 28,69Ba±0,95 0,12Aa±0,02
21 4,33 Ba±0,31 29,82Ba±0,23 28,91Ba±0,34 0,12Aa±0,01
28 4,40 Ba±0,70 29,51Aa±0,44 27,74Aa±0,49 0,13Ab±0,02
P3,5 7 4,21Ab±0,67 29,67Bb±0,50 29,23Bb±0,25 0,11Aa±0,02
14 4,50 Ab±0,29 29,84Bb±0,27 29,04Ba±0,27 0,12Aa±0,01
21 5,68 Bb±0,82 29,48Ba±0,52 28,71Aa±0,29 0,12Aa±0,02
28 5,26 Ba±0,58 28,92Aa±0,60 28,90ABc±0,37 0,11Aa±0,01
P4 7 4,16Ab±0,46 28,57Aa±0,99 28,61Aa±0,22 0,09Aa±0,02
14 4,65 Ab±0,47 28,61Aa±1,14 28,65Aa±0,40 0,13Ba±0,02
21 5,40 Bb±0,81 29,49Aa±0,93 28,63Aa±0,31 0,12BCa±0,02
28 5,63 Bb±0,73 28,54Aa±0,65 28,49Ab±0,22 0,10ACa±0,01 Fonte: dados da autora. A,B: Letras maiúsculas diferentes sobrescritas na mesma coluna denotam diferença significativa entre os diferentes períodos de armazenamento, para uma mesma formulação e um mesmo parâmetro avaliado (p<0,05). a,b: Letras minúsculas diferentes sobrescritas na mesma coluna denotam diferença significativa entre as diferentes formulações, para o mesmo período de armazenamento e um mesmo parâmetro avaliado (p<0,05).
O mesmo também foi observado em estudo realizado para avaliação da
substituição de gordura em iogurte numa proporção de 0,12% de psyllium e 0,65% de
gordura, sendo que sua adição aumentou a dureza do produto, bem como a sua
viscosidade durante o armazenamento refrigerado (LADJVARDI, GHARIBZAHEDI,
MOUSAVI, 2015).
48
Esse fato pode estar relacionado com a modificação da própria goma do
psyllium com o tempo de armazenamento refrigerado, uma vez que a umidade
também se alterou com as diferentes porcentagens de psyllium, tendo sido superior
para a formulação com maior porcentagem de psyllium, sendo que P3 apresentou
18,23% de umidade e P4 20,91%.
O aumento da dureza também pode estar relacionado com o aumento da
cadeia molecular. Foi confirmado, em análises de psyllium em extração aquosa, que
em três dias de armazenamento, o mesmo, teve o tamanho da molécula aumentado
de 152,2nm para 436nm. Podendo esse fato ser justificado pela aglomeração de
novos carboidratos a estrutura conforme o decorrer do tempo (GUO et al., 2008).
Ladjevardi, Gharibzahedi e Mousavi (2015) também demonstraram que a sua
adição em iogurte pode melhorar tecnologicamente o produto, uma vez que aumenta
a capacidade de retenção de água e diminui a sinérese).
No mesmo, os iogurtes adicionados de psyllium tiveram melhores resultados
sensoriais que o iogurte controle, apresentando 2,4 pontos a mais na textura, 2,3 no
aroma e 1,1 na aceitação geral, contudo, não influenciou no quesito sabor e cor.
Com o aumento das cadeias e tamanho da estrutura molecular pode ter
ocorrido expulsão da água absorvida durante a extração, resultando em maior dureza
e maior umidade conforme maior a concentração de psyllium no atual trabalho.
Apesar do leite gelificado ter atingido valores de dureza de até 5,68N, valores
altos quando comparado com o iogurte adicionado de psyllium que resultou em 0,72N
(LADJVARDI; GHARIBZAHEDI; MOUSAVI, 2015), pode ter a dureza aumentada
conforme maior a concentração de psyllium na solução e maior a temperatura de
extração, ou ainda aplicação de extração alcalina anterior (VAN CRAEYVELD;
DELCOUR; COURTIN, 2009).
Foi observado também a correlação entre a deformação e a capacidade
elástica do novo produto, uma vez que, ao deformar 29,65mm, referente à formulação
P3 no primeiro dia de análise, houve uma recuperação, ou seja, elasticidade de
28,37mm. Essa característica resultou em uma resiliência de 0,13.
Segundo Faranahky (2010), essa característica elástica é referente a própria
goma extraída do psyllium, que possui uma deformação recuperável, tendo uma baixa
resiliência e por isso se caracterizando como um gel fraco.
A umidade apresentou diferença (p<0,01) entre as três formulações. Sendo a
formulação P3,5 a com o maior valor de umidade com 24,21%, as formulações P3 e
49
P4 apresentaram valores de 18,33 e 20,91%, respectivamente.
2.4 MICROGRAFIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
Nas análises de estrutura do produto através de micrografia eletrônica de
varredura (MEV), foi possível observar diferentes estruturas entre as concentrações
de psyllium utilizadas nas produções das formulações P3, P3,5 e P4, como pode ser
observado na Figura 2.
a)
50
b)
c) Figura 2 – Microscopia eletrônica de varredura obtida para as formulações a) P3 (3% de psyllium), b) P3,5 (3,5% de psyllium) e c) P4 (4% de psyllium), com uma aproximação de 100µm.
51
As redes formadas pela interação do leite com a goma de psyllium, possuem
uma caraterísica bem fechada e complexa, além de homogênea, uma vez que não é
possível observar complexos de outras estruturas de proteínas ou cristais de açúcar,
indicando que os mesmos estejam envolvidos pela goma do psyllium.
Na imagem 2a, que representa a estrutura da formulação P3 com uma
aproximação de 100µm, é possível observar uma estrutura, formada pela rede obtida
com a mistura da goma de psyllium com o leite, mais aberta e com maiores fissuras.
Essa estrutura pode ter ocorrido pela menor concentração de psyllium resultando em
menor intereção com os demais componentes do produto.
Ao apresentar essa conformação, é possível correlacionar com uma maior
deformação (Tabela 6), uma vez que com mais espaços vazios entre as estruturas
pode resultar em uma compactação maior da estrutura quando sob pressão.
Já na imagem 2b da formulação P3,5, é possível observar uma estrutura mais
fechada que a imagem 2a, com menores fissuras e uma conformação mais contínua
e uniforme. Tal fato pode estar relacionado com uma maior formação de goma,
justificada pela maior dureza do produto quando relacionado a formulação P3. Essa
formulação também a presentou a maior elasticidade no último dia de
armazenamento, provavelmente em razão da própria concentração de psyllium que
formou mais goma. Por consequência a estrutura mais aberta também ocosionou uma
menor resiliência, ou seja, resistência a deformação.
Na imagem 2c é possível observar uma estrutura ainda mais uniforme e
contínua. Ao se tratar da formulação com maior concentração de psyllium, possui
maior dureza, menor deformação e resiliência e maior elasticidade, em razão da maior
formação de goma e extrutura mais fechada, sendo mais resistente a pressão por não
possuir tantos espaços vazios para que a deformação ocorra e deixando a textura
mais dura que as demais formulações
52
3 CONCLUSÃO
O produto desenvolvido no presente trabalho apresentou uma característica
ácida com pH abaixo de 5 e acidez acima de 0,5% de ácido lático. Contudo,
apresentou populações satisfatórias de Bifidobacterium animalis subsp. lactis (média
de 8,98 log UFC/g), suficientes para que todas as formulações fossem classificadas
como alimento probiótico durante todo o período de armazenamento. A adição de
psyllium pode ter colaborado para a manutenção destas populações, exercendo
proteção contra a ação do oxigênio sobre as células.
A presença de psyllium resultou em alterações das características estruturais e
de textura. Observou-se o aumento na dureza e elasticidade do produto, diminuição
da deformação e resiliência. Maiores valores de umidade foram observados nas
formulações com menores concentrações de psyllium, podendo indicar que a água
presente no leite não foi totalmente absorvida pela goma. Também foi possível
observar que o aumento da concentração de psyllium, resultou em uma matriz
contínua e uniforme, com menos de fissuras e espaços livres, que podem afetar
diretamente a estrutura do produto.
A formulação P4 demonstrou maiores populações de probiótico e não houve
diferenças quanto ao pH e acidez, considerando-se as três formulações avaliadas.
Contudo apresentou menor umidade, melhores características de textura e uma
estrutura mais regular, assim, a mesma é formulação mais indicada para consumo,
considerando-se as características observadas e a concentração de psyllium (4%)
53
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57
4 CONCLUSÃO
O produto desenvolvido no presente trabalho apresentou uma característica
ácida com pH abaixo de 5 e acidez acima de 0,5% de ácido lático. Contudo,
apresentou populações satisfatórias de Bifidobacterium animalis subsp. lactis (média
de 8,98 log UFC/g), suficientes para que todas as formulações fossem classificadas
como alimento probiótico durante todo o período de armazenamento. A adição de
psyllium pode ter colaborado para a manutenção destas populações, exercendo
proteção contra a ação do oxigênio sobre as células.
A presença de psyllium resultou em alterações das características estruturais e
de textura. Observou-se o aumento na dureza e elasticidade do produto, diminuição
da deformação e resiliência. Maiores valores de umidade foram observados nas
formulações com menores concentrações de psyllium, podendo indicar que a água
presente no leite não foi totalmente absorvida pela goma. Também foi possível
observar que o aumento da concentração de psyllium, resultou em uma matriz
contínua e uniforme, com menos de fissuras e espaços livres, que podem afetar
diretamente a estrutura do produto.
A formulação P4 demonstrou maiores populações de probiótico e não houve
diferenças quanto ao pH e acidez, considerando-se as três formulações avaliadas.
Contudo apresentou menor umidade, melhores características de textura e uma
estrutura mais regular, assim, a mesma é formulação mais indicada para consumo,
considerando-se as características observadas e a concentração de psyllium (4%)