Secado spray aplicado al desarrollo de cultivos probióticos a partir de cepas de lactobacilos autóctonos

Abstract

El objetivo de este trabajo fue generar conocimientos científico y tecnológico sobre la producción de bacterias probióticas autóctonas deshidratadas por secado spray mediante el aprovechamiento de subproductos lácteos. Se evaluó el potencial tecnológico de tres cepas de lactobacilos pertenecientes a la colección del INLAIN: L. paracasei Jp1, L. rhamnosus 64 y L. gasseri 37 y las condiciones de producción de de estas bacterias en diferentes sustratos lácteos y en medios de cultivo formulados. Por su capacidad de desarrollar en subproductos lácteos (suero de quesería, suero de ricota, permeado de suero) y por su resistencia al secado spray, se seleccionó L. rhamnosus 64. Se optimizó la producción de biomasa en permeado de suero (suplementado) y la aplicación de diferentes factores de estrés para inducir mejoras en el proceso. La aplicación de un estrés térmico moderado previo al secado spray tuvo un efecto positivo sobre la viabilidad celular durante la conservación del cultivo deshidratado a largo plazo. Se determinaron las propiedades funcionales del cultivo probiótico autóctono deshidratado en modelos in vivo aplicando un modelo murino. Se avanzó en el escalado del proceso de secado y se utilizó el cultivo probiótico deshidratado en quesos blandos reducidos en materia grasa. En su conjunto, los resultados obtenidos sugieren que L. rhamnosus 64 posee potencial tecnológico y los estudios funcionales in vivo demuestran su robustez frente al secado spray, manteniendo la capacidad de estimular la función inmune.

The aim of this work was to develop a spray-dried autochthonous probiotic culture, with technological and functional potential to be used in functional food or supplements. In a first stage, three strains of lactobacilli from the INLAIN collection were studied: L. paracasei Jp1, L. rhamnosus 64 and L. gasseri 37. Their technological potential was evaluated, with emphasis on using cheese whey as culture medium and as thermoprotectant or carrier for spray drying. Due to its capacity to develop in dairy media (cheese and ricotta whey and whey permeate) and its resistance to spray drying, L. rhamnosus 64 was selected for further studies. The biomass production in whey permeate supplemented with different ingredients was optimized. Also, the effect of mild stresses to improve the intrinsic resistance of the strain to spray drying and the use of different carriers (cheese whey combined with starch, WPC, maltodextrin and arabic gum) were studied. The functional characteristics of L. rhamnosus 64 were studied in in vivo models, in particular the effect of spray drying on its functional properties. The strain showed, in different experimental models, to be able to stimulate the gut mucosa immune response. The results of this work allowed us to go forward on the knowledge about the potential of dehydration by spray drying for the development of probiotic cultures using a technology which is widely available in our country from the laboratory to the industrial level.