Development of a functional orange juice powder by spray drying

O conceito de alimento funcional tem adquirido uma enorme dimensão graças ao grande número de pessoas preocupadas em consumir alimentos com benefícios para a saúde. Um alimento funcional inovador, não lácteo, poderá ser de grande interesse não só para este grupo de consumidores, mas também para nichos de mercado específicos (ex. intolerantes à lactose e vegetarianos). Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sumo de laranja funcional desidratado. Foram usadas culturas com características probióticas e definiram-se as condições necessárias para obtenção do produto desidratado através de secagem por atomização. Selecionaram-se duas culturas, um probiótico comercial, Lactobacillus plantarum 299v, e um isolado de uma matriz alimentar, Pediococcus acidilactici HA- 6111-2. Testou-se a segurança e a presença de algumas características funcionais de P. acidilactici e comparou-se com o probiótico comercial. Nenhuma das bactérias apresentou quaisquer dos factores de virulência; não exibiram resistências significativas a antibióticos e observou-se uma redução inferior a um ciclo logarítmico após exposição às condições do trato gastro-intestinal simulado. Verificou-se ainda a capacidade de ambas as bactérias sobreviverem ao processo de secagem por atomização e posterior armazenamento durante 60 dias. O sumo de laranja em pó foi obtido, numa primeira fase, por desidratação num Büchi Mini Spray Dryer mantendo constantes a temperatura de alimentação (ºC), as taxas de fluxo de alimentação (ºC), do ar de secagem (%) e do ar comprimido (L/h), variando as temperaturas do ar de entrada e de saída (ºC) e a proporção de sólidos solúveis totais (do sumo): auxiliar de secagem (10DE maltodextrina ou goma arábica). Às temperaturas de entrada e de saída selecionadas de 120 e 65 ºC, respetivamente, e proporção de sólidos solúveis: auxiliar de secagem de 0.5: 2, elevados rendimentos e pós com baixas actividades de água (aw) foram obtidos. Não foi observada inativação celular das culturas após incorporação em sumo de laranja e desidratação por atomização. Observou-se uma sobrevivência superior durante o armazenamento a 4 ºC do que à temperatura ambiente, sob valores de aw não controlados. Pediococcus acidilactici apresentou maior resistência que L. plantarum, especialmente a 4 ºC, com perdas de viabilidade inferiores a um ciclo logarítmico durante um período de, pelo menos, sete meses. Para aumentar a sobrevivência das bactérias desidratadas, diferentes condições pré- secagem foram testadas: i) diferentes açúcares foram adicionados ao meio de cultura (maior sobrevivência após crescimento na presença de lactose e glucose) e ii) exposição das células a diferentes stresses sub-letais (aumento da sobrevivência de L. plantarum durante o armazenamento à temperatura ambiente). Em ambos os casos, os pós obtidos foram armazenados em diferentes condições de temperatura, exposição de luz e aw. Globalmente, a sobrevivência foi superior a 4 ºC, com aw controlada a 0.03 e na ausência de luz. A viabilidade celular das duas culturas durante a passagem pelo trato gastro- intestinal simulado foi também investigada no fim do período de armazenamento a 4 ºC e não aumentou com a exposição aos stresses sub-letais. Avaliou-se a sobrevivência das culturas durante a secagem por diferentes técnicas (atomização, liofilização e convecção por ar quente) e posterior armazenamento nos pós de laranja obtidos. Apenas a secagem por convecção causou inativação celular (redução de 2 ciclos logarítmicos). Reduções mínimas foram observadas para P. acidilactici na maioria das condições de armazenamento, enquanto que para L. plantarum apenas a 4 ºC. Tendo em conta o número inicial de células obtidas após cada processo de secagem, as técnicas que permitiram a sobrevivência de um maior número de células após armazenamento foram as de secagem por atomização e liofilização. Melhor dissolução, cor e retenção de vitamina C foram também obtidas por estas técnicas. Apesar de ser ainda necessário o scale-up e validação à escala industrial, a secagem por atomização à escala piloto permitiu produzir um novo sumo de laranja funcional com características próbioticas. Os microrganismos estudados demonstraram ser bons candidatos para o desenvolvimento desse produto.