Obtención de microcápsulas de tamaño controlado conteniendo Lactococcus lactis, utilizando mezclas de gelanos de alto y bajo acilo / Obtaining size-controlled microcapsules by ionic gelation with high and low acyl gellans containing Lactococcus lactis

ABSTRACT

Control the diameter of microcapsules obtained with functional biopolymer is a crucial parameter in the success of food applications, since it affects the protection of microencapsulated microorganism and also in the texture of the final product. The aim of this study was to assess the obtaining of controlled size microcapsules containing Lactococcus lactis, using mixtures of high acyl gellan (HA) and low acyl gellan (LA). A concentration of 0.2% (w/w) gellan was employed using a simple design, generating the following mixtures 100HA/0.0LA, 0.0HA/100LA, 25HA/75LA, 50HA/50LA and 75HA/25LA. The diameter of the microcapsules, efficiency of microencapsulation and viability of the microencapsulated microorganism were studied in function of the speed of agitation (400-800 rpm) and surfactant concentration (sorbitan monooleate) (0.0-0.2%)v/v. The results indicated that mixtures with concentration equal or greater than 50% of HA gellan are not efficient for obtaining microcapsules, only the LA gellan and the mixture 25HA/75LA gave acceptable results. The viability of the microorganism and the efficiency of microencapsulation were descending function of the stirring speed and surfactant concentration. The microcapsules obtained had diameters not greater than 80 µm when the highest concentrations of surfactant (0.2% v/v) and stirring speed (800 rpm) were used, suggesting that the ionic gelation can be used to obtain microcapsules of controlled size (15-75 µm) containing Lactococcus lactis with high viability (83.32%) and high efficiency of microencapsulation (82.4%), which makes it feasible for use in food applications.

RESUMEN

Controlar el diámetro de microcápsulas obtenidas con biopolímeros funcionales es un parámetro crucial en el éxito de aplicaciones alimentarias, ya que influye en la protección del microorganismo microencapsulado y también en la textura del producto final. El objetivo de este trabajo fue evaluar la obtención de microcápsulas de tamaño controlado conteniendo Lactococcus lactis, utilizando mezclas de gelana de alto (HA) y bajo acilo (LA). Se empleó una concentración de gelana de 0.2% p/p usando un diseño de mezclas simple, generando las siguientes mezclas, 100HA/0.0LA, 0.0HA/100LA, 25HA/75LA, 50HA/50LA, 75HA/25LA. El diámetro de las microcápsulas, la eficiencia de microencapsulación y la viabilidad del microorganismo microencapsulado fueron estudiadas en función de la velocidad de agitación (400-800 rpm) y concentración de surfactante (sorbitan monooleate) (0.0-0.2%)v/v. Los resultaron indicaron que las mezclas con concentración igual o superior al 50% de gelana de HA, no son eficientes para obtener microcápsulas; solamente dieron resultados aceptables la gelana de LA y la mezcla 25HA/75LA. La viabilidad del microorganismo y la eficiencia de microencapsulación variaron en función descendente de la velocidad de agitación y concentración de surfactante. Las microcápsulas obtenidas no presentaron diámetros superiores a 80 µm cuando se emplearon las mayores concentraciones de surfactante (0.2%) y velocidad de agitación (800 rpm), sugiriendo que la gelación iónica puede ser utilizada para obtener microcápsulas de tamaño controlado (15-75 µm) conteniendo Lactococcus lactis con alta viabilidad (83.32%) y eficiencia de microencapsulación (82.4%), cuando se utiliza la mezcla 25HA/75LA a 800 rpm y 0.2% v/v de surfactante, lo cual la hace factible para su uso en aplicaciones alimentarias.