Desarrollo y evaluación in vitro de un novedoso sinbiótico compuesto por fructanos de Agave salmiana, en combinación con los probióticos: L. acidophilus y B. longum infantis

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo desarrollar y evaluar un alimento funcional sinbiótico utilizando fructanos de Agave salmiana como prebiótico y las cepas probióticas Lactobacillus acidophilus y Bifidobacterium longum subsp. infantis. Los microorganismos fueron microencapsulados mediante secado por aspersión empleando una mezcla de carbohidratos, proteína de suero y fructanos como material de pared, alcanzando una concentración final de 2.33 × 10¹¹ UFC/g. Se evaluó el rendimiento, las propiedades fisicoquímicas y de viabilidad del polvo microencapsulado indicando su idoneidad para la elaboración de un confite comprimido, por lo que se incorporó a un mazapán. Se desarrollaron tres formulaciones: una tradicional y dos diseñadas conforme al modelo de perfil de nutrientes de la Organización Panamericana de la Salud. Todas las formulaciones fueron sometidas a análisis bromatológicos y a una evaluación sensorial mediante una prueba hedónica aplicada a 50 panelistas, mostrando una aceptación favorable. La estabilidad de los probióticos se evaluó durante 60 días de almacenamiento a diferentes temperaturas. La mayor viabilidad se observó en el polvo microencapsulado almacenado a 4 °C, con una concentración de 8.4 × 10⁹ UFC/g a los 30 días. En las formulaciones de mazapán almacenadas a la misma temperatura se registró una reducción aproximada de dos ciclos logarítmicos después de 45 días. Asimismo, se evaluó la viabilidad in vitro bajo condiciones gastrointestinales simuladas. Los probióticos libres presentaron la mayor pérdida de viabilidad, mientras que la microencapsulación brindó una protección significativa. En conclusión, se desarrollaron dos alimentos funcionales con adecuada aceptación sensorial, contenido funcional y potencial para favorecer la modulación de la microbiota intestinal

The aim of the present study was to develop and evaluate a synbiotic functional food using Agave salmiana fructans as a prebiotic and the probiotic strains Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium longum subsp. infantis. The microorganisms were microencapsulated by spray drying using a mixture of carbohydrates, whey protein, and fructans as wall materials, achieving a final concentration of 2.33 × 10¹¹ CFU/g. The yield, physicochemical properties, and viability of the microencapsulated powder were evaluated, demonstrating its suitability for the production of a compressed confectionery product. Consequently, the powder was incorporated into a marzipan matrix. Three formulations were developed: one traditional formulation and two formulations designed according to the Pan American Health Organization (PAHO) Nutrient Profile Model. All formulations underwent proximate composition analysis and sensory evaluation through a hedonic test conducted with 50 panelists, showing favorable acceptance. The stability of the probiotics was assessed over 60 days of storage at different temperatures. The highest viability was observed in the microencapsulated powder stored at 4 °C, reaching a concentration of 8.4 × 10⁹ CFU/g after 30 days. In the marzipan formulations stored under the same conditions, an approximate reduction of two logarithmic cycles was observed after 45 days. In addition, in vitro viability under simulated gastrointestinal conditions was evaluated. Free probiotic cells exhibited the greatest loss of viability, whereas microencapsulation provided significant protection. In conclusion, two functional foods were successfully developed with adequate sensory acceptance, functional properties, and potential to promote modulation of the intestinal microbiota.