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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

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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

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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

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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.

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Dedico à minha família, que sempre me apoiou

em todas as decisões.

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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.

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“A persistência é o caminho do êxito”.

Charles Chaplin

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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.

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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).

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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

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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.

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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,

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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.

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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;

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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

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(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).

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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

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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).

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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).

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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

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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

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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

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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).

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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).

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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

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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)

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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.

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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

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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%)

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REFERÊNCIAS

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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%)