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Os pós-bióticos em aplicações alimentícias

De forma resumida, os pós-bióticos são obtidos a partir da fermentação dos probióticos, de modo que podem ser considerados como um subproduto deles. Quando fermentados e alimentados com moléculas fibrosas, os probióticos originam os pós-bióticos, cujas propriedades são capazes de ajudar na regulação do microbioma intestinal.

Os pós-bióticos são as substâncias produzidas pelas bactérias e incluem enzimas, peptídeos, ácidos graxos de cadeia curta e polissacarídeos, entre outras. Possuem atividades anti-inflamatórias, imunomoduladoras, anti-obesogênicas, anti-hipertensivas, hipocolesterolêmicas, antiproliferativas e antioxidantes. Essas propriedades sugerem que os pós-bióticos podem contribuir para a melhoria da saúde do hospedeiro, melhorando as funções fisiológicas.

Embora o conceito de pós-bióticos seja relativamente novo, já existem há muito tempo e foram associados a vários benefícios à saúde, principalmente ao fortalecimento do sistema imunológico.

Na indústria alimentícia, a viabilidade dos probióticos é um dos parâmetros-chave no desenvolvimento de produtos probióticos. A eficácia para a saúde dos alimentos probióticos depende do número de células viáveis e ativas por grama ou mililitro no momento do consumo. Os principais fatores que afetam a estabilização dos probióticos nos alimentos são as condições de fermentação (pH e acidez, temperatura e oxigênio); matriz alimentar (pH, acidez titulável, oxigênio, atividade de água, presença de sal, etc.); microencapsulação; aditivos; processamento de alimentos (secagem, congelamento e descongelamento); e condições de embalagem e armazenamento. Por exemplo, o suco fortificado com probióticos pode apresentar reduções significativas na contagem de bactérias viáveis durante o armazenamento devido à sua alta acidez. Considerando esses fatores, os pós-bióticos oferecem vantagens terapêuticas e tecnológicas para os fabricantes de alimentos sobre os probióticos para uso industrial.

Além das vantagens terapêuticas, alguns pós-bióticos também são utilizados por suas funções tecnológicas que afetam positivamente as propriedades físico-químicas e sensoriais do produto final, proporcionando melhor estabilidade, textura e sabor.

Produtos que contêm probióticos e pós-bióticos já estão ganhando força no mercado. Mas além dos benefícios de saúde diretos na microbiota e de fornecer características organolépticas desejadas nos alimentos, os pós-bióticos podem ser de extrema importância para a segurança alimentar, garantindo menor crescimento de patógenos em diversas matrizes alimentares.

Atualmente, é de conhecimento geral que os probióticos vivos, que incluem muitas cepas de bactérias do ácido láctico (LAB), proporcionam muitos benefícios à saúde devido ao seu consumo contínuo e colonização da microbiota intestinal. Entretanto, esses microrganismos podem alterar as características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais do alimento inoculado. Algumas vantagens da adição de probióticos aos alimentos são sua interação com bactérias patogênicas, pois os probióticos podem reduzir o crescimento de patógenos pela competição por nutrientes ou pela secreção de substâncias antimicrobianas. As substâncias antimicrobianas secretadas por bactérias probióticas podem ser reconhecidas como pós-bióticas e podem ser extremamente importantes para a segurança alimentar, garantindo um menor crescimento de patógenos nos alimentos e melhorando a saúde dos consumidores.

Embora as bactérias do ácido láctico com características antimicrobianas apresentem várias vantagens potenciais sobre antibióticos e conservantes químicos, sua aplicação em alimentos também encontra alguns problemas. O desafio para o uso direto de culturas vivas em produtos alimentícios é a compatibilidade de crescimento e sobrevivência de tal cultura inicial em diferentes matrizes alimentares e ambientes. Nesse sentido, para fins antimicrobianos, a adição direta da mistura de pós-bióticos, ou pós-biótico individual, evita as interações negativas entre os iniciadores primários e adjuntos vivos. No entanto, existem alguns obstáculos no uso de pós-bióticos individuais de culturas iniciadoras e protetoras. Os metabólitos antimicrobianos são compostos de espectro estreito e patógenos tratados com alguns deles, incluindo bacteriocinas, que podem desenvolver resistência, apesar do alto custo de isolamento e purificação de bacteriocinas. No caso da mistura de pós-bióticos, os alimentos podem aproveitar ao máximo a atividade antimicrobiana de amplo espectro, bem como as atividades sinérgicas entre ácidos orgânicos e outros metabólitos, além da alta estabilidade térmica da mistura de pós-bióticos.

O pós-biótico individual possui muitas funções de segurança alimentar bem conhecidas e emergentes na biopreservação e embalagem de alimentos, controle e erradicação de biofilme de patógenos de origem alimentar, biodegradação de contaminantes químicos nocivos, entre outras. A eficácia dos pós-bióticos nos sistemas alimentares depende da cepa de bactéria ácido láctica a partir da qual o pós-biótico é preparado; do tipo de microrganismo ou contaminante alvo; daconcentração e forma de aplicação; e do alimento, ou seja, características da matriz.

Entre as aplicações potenciais dos pós-bióticos em diversas matrizes alimentares com o objetivo de garantir a segurança alimentar está a biopreservação de alimentos, uma nova abordagem que é aplicada para estender a vida útil e prevenir a deterioração microbiana de alimentos usando microrganismos específicos (culturas primárias e secundárias) e seus metabólitos antimicrobianos, ou seja, ácidos orgânicos, peróxido de hidrogênio, bacteriocinas, etc.

Dado os altos níveis de contaminação microbiana, os alimentos de origem animal representam as commodities alimentares ideais para a aplicação de pós-bióticos. Carnes, peixes e produtos afins são altamente suscetíveis à contaminação bacteriana, causando redução das suas propriedades nutricionais, alterações organolépticas indesejáveis e uma ameaça à saúde do consumidor. Os pós-bióticos contêm compostos antimicrobianos para uso em carnes e produtos cárneos que podem ser aplicados diretamente no produto por métodos de revestimento e spray, dependendo da natureza dos pós-bióticos e do tipo de carne. Por exemplo, em peixe moído e carne, os métodos de adição direta e pulverização são preferíveis, enquanto o revestimento é recomendado para filé de peixe e fatias de carne.

Os pós-bióticos de algumas culturas probióticas também podem regular negativamente a expressão gênica de alguns fatores virulentos, ou seja, enterotoxinas e enzimas, em patógenos de origem alimentar multirresistentes sem exibir atividade antagônica, sendo essa capacidade um fenômeno específico da cepa.

A atividade inibitória dos pós-bióticos sobre a microbiota alimentar e os patógenos está principalmente relacionada à quantidade e tipo de pós-biótico individual antimicrobiano ativo. As concentrações mínimas efetivas (MECs) de pós-bióticos também variam dependendo de vários fatores, como por exemplo, sistemas alimentares e tipo de bactérias do ácido láctico. O índice MEC revela a concentração mínima de AA para prevenir o crescimento de microrganismos no alimento. Geralmente, índices MEC mais baixos foram relatados em modelos alimentares em comparação com in vitro, destacando a importância de testar o desempenho de pós-bióticos na matriz alimentar.

Segundo vários estudos, os pós-bióticos também podem ser usados como aditivos antimicrobianos para controlar o crescimento de microrganismos deteriorantes na carne.

Em produtos lácteos, embora estes sejam considerados veículos tradicionais de entrega de probióticos aos consumidores, alguns fatores intrínsecos e extrínsecos podem afetar negativamente a viabilidade das cepas probióticas durante o processamento e armazenamento. Alternativamente, os pós-bióticos e os pós-bióticos individuais possuem propriedades benéficas, servindo como agentes de biocontrole para a garantia da segurança dos produtos lácteos.

Vale ressaltar que, em estudos, ao contrário dos produtos cárneos, a coloração marrom a amarelo-acastanhada dos pós-bióticos preparados com cultura sintética pode restringir a utilização de pós-bióticos, especialmente em concentrações mais elevadas em muitos produtos lácteos, exceto o aqueles com aparência de cor marrom a amarela primária, como doce de leite, bebidas lácteas com chocolate e sobremesas lácteas. Assim, no caso de produtos lácteos, o pós-biótico individual é geralmente preferível à mistura de pós-bióticos.

Devido à natureza branca, líquida e opaca do leite, alguns aditivos podem causar alterações aparentes na cor e aparência. A solução é usar meios alternativos para a preparação de pós-bióticos ou descolori-los antes do uso em produtos lácteos. Um estudo teve como objetivo usar pós-bióticos preparados a partir de três bactérias do ácido láctico em leite de baixa temperatura e permeado de leite em escala piloto como ingrediente antifúngico para inibir o crescimento de deterioração fúngica em creme azedo e queijo semiduro. Os pós-bióticos reduziram significativamente a população fúngica do queijo sem afetar a aceitação sensorial, enquanto os pós-bióticos nas concentrações de 2% e 5% (p/p) tiveram efeitos negativos nos atributos sensoriais do creme azedo. Os autores propuseram que a pulverização superficial de pós-bióticos na amostra de queijo pode servir como alternativa eficiente para o composto antifúngico natamicina.

As frutas e hortaliças podem se beneficiar da atividade antagônica dos pós-bióticos, sendo que os pós-bióticos de bactérias do ácido láctico podem ser usados na forma de solução, como um desinfetante de lavagem na indústria minimamente processada. Nesse caso, a combinação de pós-bióticos com diferentes AAs, especialmente os naturais, pode aumentar a atividade biológica geral dos pós-bióticos. Um exemplo é a solução combinada de extrato de semente de uva e pós-bióticos, que pode atuar como uma alternativa natural segura para sanitizante à base de cloro para descontaminação microbiana de vegetais. Os pós-bióticos também podem inibir o crescimento de patógenos de origem alimentar em sucos de frutas.

A capacidade antifúngica dos pós-bióticos também foi pesquisada em panificados, por pulverização de pós-bióticos nas superfícies de pão. Os pós-bióticos de Lactobacillus reuteri impediram a contaminação por fungos por 15 dias, armazenados a 25°C, e melhoraram a textura do pão.

A capacidade dos pós-bióticos de Lactobacillus produtor de antifúngicos de atuar na produção de aflatoxinas Aspergillus em grãos de trigo também foi estudada. O crescimento fúngico foi completamente inibido e a vida de prateleira dos grãos foi estendida por 15 dias. Da mesma forma, pós-bióticos de diferentes cepas de Lactobacillus retardaram o crescimento fúngico e prolongaram a vida útil de queijo processado, pão comercial e purê de tomate durante o armazenamento a 40C e 300C.




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