Utilización de melaza de caña de azúcar, suero de leche y proteína aislada de soya para la producción de Lactobacillus plantarum subsp. plantarum ATCC 14917 inmovilizadas en microcápsulas de alginato de sodio mezclado con quitosano

Abstract

El objetivo de la investigación fue evaluar el uso de subproductos agroindustriales (melaza de caña, suero de leche y proteína aislada de soya) para la producción de Lactobacillus plantarum subsp. plantarum ATCC 14917 y optimizar su inmovilización mediante microcápsulas de alginato de sodio y quitosano, con el fin de incrementar su supervivencia durante un mes en bebidas no fermentadas almacenadas a distintas temperaturas y bajo pH gástrico simulado. La metodología empleó un diseño experimental Plackett–Burman para seleccionar la mejor formulación, evaluando producción celular, ácido láctico, azúcares reductores y proteínas. Los resultados evidenciaron que todos los tratamientos superaron 10⁷ UFC/mL, destacando la formulación con 220 g/L de melaza, 5 mL/L de suero, 8 g/L de proteína de soya, 10 g/L de acetato y 1 mL/L de Tween 80, que alcanzó 2,81 × 10⁹ UFC/mL; la melaza mostró efecto significativo en la producción de ácido láctico y el FOS al 1% promovió el mayor crecimiento bacteriano (4,12 × 10¹¹ UFC/mL). El quitosano presentó óptima disolución con ácido cítrico a 40 g/L y las microcápsulas lograron hasta 100% de viabilidad en jugos; en condiciones de pH gástrico simulado, la formulación con 40 g/L de alginato, 0,5 M de cloruro de calcio, 10 minutos de endurecimiento y 5 g/L de quitosano alcanzó 90,12% de viabilidad, confirmando la efectividad de la matriz alginato–quitosano para proteger la cepa probiótica.