Membrane emulsification to encapsulate beet by-product extract and probiotic

Abstract

El consum regular de probiòtics i compostos bioactius s'ha associat amb la promoció de la salut humana. No obstant això, les quantitats adequades han d'arribar al lloc perquè sigui funcional. L'encapsulació es pot utilitzar per garantir el lliurament segur d'aquests compostos. En aquest sentit, aquesta tesi doctoral pretenia avaluar el potencial de la tècnica d'emulsificació de membrana en la producció de microcàpsules probiòtiques coencapsulades amb extracte aquós de subproductes de remolatxa (EB). En primer lloc, es van produir microcàpsules que contenien L. rhamnosus GG i alginat de sodi (ALG) utilitzant proteïna de sèrum (WPI), proteïna d'arròs (RPC) o proteïna de pèsol (PPC), respectivament. Els resultats preliminars van mostrar que les microcàpsules WPI eren més prometedores en condicions gastrointestinals simulades. A continuació, es va investigar un estudi de coencapsulació de L. rhamnosus GG amb l'extracte aquós de subproductes de remolatxa. D'aquesta manera, els agents encapsulants (ALG i WPI) i L. rhamnosus GG es van solubilitzar en EB, i les emulsions es van produir mitjançant un sistema d'emulsificació de membrana. Les emulsions es van assecar en un assecador de polvorització i es van afegir a la xocolata blanca sense sucre.

El consumo regular de probióticos y compuestos bioactivos se ha asociado con la promoción de la salud humana. Sin embargo, para que sea funcional, deben llegar al sitio cantidades adecuadas. Se puede utilizar la encapsulación para garantizar la entrega segura de estos compuestos. En este sentido, esta tesis doctoral tuvo como objetivo evaluar el potencial de la técnica de emulsificación de membranas en la producción de microcápsulas probióticas coencapsuladas con extracto acuoso de subproductos de remolacha (EB). En primer lugar, se produjeron microcápsulas que contenían L. rhamnosus GG y alginato de sodio (ALG) utilizando proteína de suero (WPI), proteína de arroz (RPC) o proteína de guisante (PPC), respectivamente. Los resultados preliminares mostraron que las microcápsulas de WPI eran más prometedoras en condiciones gastrointestinales simuladas. Luego, se investigó un estudio de coencapsulación de L. rhamnosus GG con extracto acuoso de subproductos de remolacha. De esta forma, los agentes encapsulantes (ALG y WPI) y L. rhamnosus GG se solubilizaron en EB y las emulsiones se produjeron utilizando un sistema de emulsificación de membrana. Las emulsiones se secaron en un secador por pulverización y se añadieron a chocolate blanco sin azúcar.

Regularly consuming probiotics and bioactive compounds has been associated with promoting human health. However, adequate quantities must reach the site to be functional. Encapsulation can be used to ensure safe delivery of these compounds. In this sense, this doctoral thesis aimed to evaluate the potential of the membrane emulsification technique in producing probiotic microcapsules co-encapsulated with aqueous extract of beet by-products (EB). Firstly, microcapsules containing L. rhamnosus GG and sodium alginate (ALG) were produced using whey protein (WPI), rice protein (RPC) or pea protein (PPC), respectively. Preliminary results showed that WPI microcapsules were more promising in simulated gastrointestinal conditions. Then, a co-encapsulation study of L. rhamnosus GG with the aqueous extract of beet by-products was investigated. In this way, the encapsulating agents (ALG and WPI) and L. rhamnosus GG were solubilized in EB, and the emulsions were produced using a membrane emulsification system. The emulsions were dried in a spray dryer and added to sugar-free white chocolate.