Estudio y caracterización de sistemas gelificados ácidos y su utilización como matrices protectoras de bacterias probióticas

Abstract

El objetivo de este trabajo fue estudiar la formación y caracterización de geles ácidos de un aislado de proteínas del lactosuero (WPI) y arabinoxilanos (AX) extraídos de salvado de maíz, para encapsular bacterias probióticas (Bifidobacterium lactis INL1) mediante la fermentación ácido-láctica producida por la propia bacteria. Se lograron obtener geles ácidos de WPI con buenas propiedades texturales, utilizando concentraciones de glucosa de 0,25 al 1%, mientras que los sistemas con 0,1% de glucosa proporcionaron geles no autosostenibles. Las bacterias probióticas INL1 no lograron utilizar los AX como fuente de carbono, por lo que los sistemas sin glucosa con AX no presentaron descenso del pH y, por lo tanto, no gelificaron. Esto podría haberse debido al alto peso molecular de las moléculas de AX. Sin embargo, en los sistemas que gelificaron, la concentración de glucosa tuvo un impacto significativo en todos los parámetros estudiados; incrementó la velocidad de acidificación, disminuyó el pH final alcanzado en los geles, disminuyó la sinéresis inicial e incrementó la capacidad de retención de agua, aumentó el esfuerzo a la fractura y la elasticidad de los geles. A su vez, los sistemas gelificados mostraron ser más protectores de las bacterias durante el almacenamiento a 4°C que los sistemas que no formaron estructura de gel, llegando a las 4 semanas con recuentos por arriba de 1.000.000 UFC/g, por lo que pueden catalogarse como alimentos con probióticos.

The objective of this work was to study the formation and characterization of acid gels using a whey protein isolate (WPI) and arabinoxylans (AX) extracted from corn bran, in order to encapsulate probiotic bacteria (Bifidobacterium lactis INL1) through lactic acid fermentation, produced by the bacteria itself. WPI acid gels with good textural properties were successfully obtained from bacteria fermentation using glucose concentrations ranging from 0.25% to 1%. However, systems with 0.1% glucose did not yield self-supporting gels. Probiotic bacteria INL1 were unable to use AX as a carbon source, thus resulting in non-gelling systems when glucose was not added. This might be attributed to the high molecular weight of AX molecules. However, in systems that did gel, glucose concentration had a significant impact on studied parameters, as higher concentrations increased the acidification rate, decreased the final pH reached in the gels, reduced initial syneresis and improved the water holding capacity, and increased gel fracture stress and elasticity. Furthermore, gelled systems promoted better protection of bacteria during storage at 4°C, as regards to non-gel-forming systems, showing up to 1,000,000 CFU/g up to 4 weeks. Therefore, they can be classified as probiotic foods.