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Secado por atomizacion de bacterias acido lacticas: una revision.

1 Introduccion

Las Bacterias Acido Lacticas (BAL) han sido ampliamente utilizadas en el sector alimenticio, por sus propiedades como cultivos iniciadores o starter en la elaboracion de alimentos fermentados como yogurt, queso, mantequilla y carnes maduradas entre otros [1],[2],[3],[4]. Ademas, ciertas especies de estas bacterias se les han denominado probioticas, por ser microorganismos vivos que al administrarse a un huesped en cantidades adecuadas le confieren beneficios a la salud [5]. La dosis recomendada es minimo 1x[10.sup.7] celulas probioticas vivas por gramo o mililitro en el producto al momento de su consumo [6],[7],[8]. En Colombia, segun la resolucion 333 de 2011 en su articulo 22, los alimentos deben contener un numero mayor o igual de bacterias viables de origen probiotico a 1x[10.sup.6] UFC/g en el producto terminado hasta el final de la vida util [9].

Una de las problematicas en la elaboracion de cultivos iniciadores o probioticos esta relacionada con el modo de preservacion que ayude a mantener la viabilidad y la actividad de las celulas bacterianas durante su uso, almacenamiento, transporte y manejo a largo plazo, debido a que las celulas despues de ser bioaumentadas generalmente en un biorreactor, estan expuestas a varias condiciones de estres ambiental, por ejemplo ya no se encuentran los nutrientes en las cantidades necesarias para su crecimiento, ademas la produccion de diferentes acidos (dependiendo si son homofermentativas o heterofermentativas) segun los metabolitos producidos puede llegar a inhibir las celulas [10],[11],[12],[13],[14]. Las tecnicas convencionales de preservacion que han sido utilizadas son la congelacion y la deshidratacion de los cultivos. La principal desventaja en los cultivos congelados son los costos relacionados con el transporte y almacenamiento [15],[16], mientras que las preparaciones deshidratadas tienen la ventaja de su preservacion a largo plazo y la facilidad de manejo y almacenamiento.

La tecnica comunmente utilizada para la deshidratacion de bacterias ha sido la liofilizacion, en donde se puede lograr un alto nivel de celulas viables conservando sus propiedades [10],[15],[17],[18]; sin embargo, este proceso requiere una elevado costo de inversion de las instalaciones y equipos, ademas, de sus altos costos energeticos y baja productividad [19],[20],[21],[22],[23],[24]. Por lo tanto existe un interes en generar nuevos desarrollos tecnologicos mas competitivos, que permitan ofrecer productos con calidad a menores costos, dentro de las cuales se encuentra el secado por atomizacion o pulverizacion [23],[25],[26],[27].

El secado por atomizacion es un proceso continuo que consiste en la pulverizacion de una alimentacion fluida en gotas finas (10-150 um) dentro de una camara de secado, las cuales entran en contacto con aire caliente (120-200 [grados]C) provocando la evaporacion rapida del agua. Los disenos de estos equipos presentan este contacto con sistemas en co-corrientre, contracorriente o una mezcla de ambos [28],[29],[30]. Una de las desventajas del secado por atomizacion a pesar de los bajos tiempos de residencia es la exposicion de las celulas a altas temperaturas en la camara de secado, lo cual puede afectar la viabilidad de las BAL [31]; por lo que, se debe implementar un sistema de enfriamiento con aire seco antes de descargar el producto.

Para mejorar la viabilidad celular, las propiedades del producto y el rendimiento del proceso, algunos investigadores han utilizado diversos agentes protectores en la formulacion de la alimentacion al secador por atomizacion, los cuales han sido principalmente carbohidratos y proteinas [6],[12].

Esta revision sistematica tiene como objetivo identificar los avances recientes en el proceso de secado por atomizacion de las BAL, se incluyen los microorganismos mas estudiados y sus condiciones de crecimiento; ademas, se listan las condiciones de operacion que se han utilizado, agentes protectores y finalmente caracteristicas de los productos secos obtenidos.

2 Metodologia

Se realizo una revision sistematica de literatura entre los anos 2009 y 2019, con los siguientes proveedores de contenidos Science Citation Index (SCI), Academic Search Complete (ASC), Academic OneFile (AOF), Scopus (Sco), Complementary Index (CI) y Science Direct (SD). La ecuacion de busqueda fue Lactic acid bacteria, probiotic (s), starter culture, spray dryer y spray drying. Las repeticiones exactas se eliminaron de los resultados.

La revision sistematica se realizo mediante la logica booleana, la cual permite combinar la ecuacion de busqueda mediante tres operadores logicos and, or y not [32]. Se selecciono como criterios de inclusion articulos en ingles, publicados en los ultimos 10 anos (2009-2019) y originales que incluyeran las siguientes tematicas: BAL como cultivos iniciadores o probioticos, medio de cultivo y temperatura de crecimiento, agentes protectores para el secado y sus concentraciones, condiciones de operacion en el equipo de secado, supervivencia despues del secado y caracteristicas del producto seco.

Los criterios de exclusion empleados fueron: microorganismos probioticos diferentes a las BAL (levaduras, algunos generos de Bacillus sp.), articulos de revision, estudios clinicos e inmunologicos de bacterias probioticas, estudios biologicos de bacterias probioticas en animales.

3 Pruebas y resultados

3.1 Aplicacion de logica booleana y criterios de inclusion y exclusion

Despues de la busqueda en los proveedores de contenidos aplicando la logica booleana, se obtuvieron 180 articulos. Posteriormente, al aplicar los criterios de inclusion y exclusion quedaron 48 articulos (Figura 1).

De los articulos seleccionados, el numero de articulos publicados por ano, los paises con mayor numero de articulos publicados y las revistas con mayor numero de articulos se presentan en las Figuras 2, 3 y 4 respectivamente.

En la Figura 2, se puede observar que los anos 2013, 2016 y 2017 representan el 50 % del total de las publicaciones realizadas durante la ventana de estudio (10 anos). Por otro lado, los 5 primeros paises con mayor numero de articulos publicados son China (12,7 %), Argentina (10,9 %), Tailandia (10,9 %), Brasil (7,3%) y USA (7,3 %) (Figura 3). Respecto a las revistas donde estan publicados los articulos, el mayor numero de articulos publicados fue en la revista LWT Food Science and Technology (16,7 %), esta revista publica articulos relacionados con el campo de bioquimica, quimica de alimentos, microbiologia y nutricion. La revista Drying Technology (14,6 %) ocupa el segundo lugar en publicacion de articulos de esta revision. Las revistas donde se encuentran los articulos seleccionados estan categorizadas en los cuartiles [Q.sub.1] y [Q.sub.2] (Figura 4), [33]

3.2 Analisis de informacion

El analisis de los datos obtenidos de los articulos que cumplieron con los diferentes criterios de seleccion, fueron integrados y analizados en cuatro tematicas especificas: Microorganismos (Bacterias acido lacticas- BAL), agentes protectores, condiciones del proceso de secado por aspersion y productos secos obtenidos. Los resultados se presentan en la seccion de Anexos.

3.3 Microorganismos

Los microorganismos reportados en los articulos seleccionados pertenecen a los generos Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus, Streptococcus y Bifidobacterium. De estos generos, Lactobacillus fue el genero mas investigado, representando el 87% de los articulos encontrados, a su vez, las especies de Lactobacillus mas estudiadas fueron L. plantarum, L. acidophilus, L. rhamnosus y L. casei con un porcentaje de 31 %, 13 %, 11 % y 10 % respectivamente (Ver tabla en la seccion Anexos).

El medio de cultivo que mas se ha utilizado para el crecimiento de las BAL fue el Man Rogosa y Sharpe- MRS, dado que es especifico para las BAL; sin embargo, el MRS es un medio de cultivo costoso y su uso se limita al trabajo en escala de laboratorio. Como alternativas, algunos autores proponen el uso de lactosuero [34],[35],[36], extractos de jugos de fruta [37],[38],[39],[40],[41], leche descremada [42] y agua de coco [7].

Segun [34], utilizaron lactosuero concentrado (20% p/v) suplementado con extracto de levadura (0,5 %) para el crecimiento de Lactobacillus reuteri DSM 20016 en un biorreactor a escala de laboratorio (Biostat A, Sartorius Ltd., Melsungen, Germany) y encontraron que despues de 72 horas de cultivo hubo un aumento de 5 unidades logaritmicas con el suplemento empleado [34].

En estudios realizados como los de [35], utilizaron lactosuero dulce a diferentes concentraciones (5 - 40 % p/p) y evaluaron la peptona de caseina (0,5 % p/p) como suplemento del medio de cultivo. Encontraron que la concentracion final de L. casei BL23 en el medio de cultivo suplementado fue mayor que sin suplemento. Sin embargo, en la concentracion de lactosuero al 40% no se encontraron diferencias estadisticamente significativas respecto a la concentracion del 30% de lactosuero [35].

En [39], utilizaron como medio de cultivo para el crecimiento de L. plantarum TISTR 2075 glucosa a diferentes concentraciones (1, 5, 10, 15 y 20% p/v) y extracto de lagrimas de Job (Coix lacryma-jobi). Los autores encontraron diferencias estadisticamente significativas en el recuento celular del extracto de lagrimas de Job con y sin glucosa. Ademas no encontraron diferencias en los recuentos de L. plantarum TISTR 2075 entre las concentracion de glucosa de 10, 15 y 20% [39].

Con relacion a la temperatura de crecimiento, las BAL se consideran mesofilas. La Tabla, que se encuentra en la seccion Anexos, presenta los rangos de las temperaturas de crecimiento empleadas en los articulos seleccionados, las cuales se encontraron entre 25 y 43 [grados]C [36],[43]. Sin embargo, las temperaturas mas frecuentes fueron de 37, y 30 [grados]C con 77% y 17% de hallazgos, respectivamente.

Otra condicion importante para la produccion de biomasa de BAL es la composicion de la atmosfera de cultivo, la cual puede ser aerobica, anaerobica o microaerofilica; el 15% de los articulos seleccionados reportan las condiciones de la atmosfera de cultivo. El crecimiento de las BAL puede darse en condiciones anaerobicas o microaerofilicas.. Sin embargo, algunos autores han estudiado el crecimiento de las BAL en condiciones aerobicas [44],[45].

En [44], se desarrolla un jugo de zanahoria funcional al adicionarle L. casei-01, El crecimiento de L. casei-01antes del proceso de secado por atomizacion fue obtenido en caldo MRS a 37 [grados]C en condiciones aerobicas durante 24 horas, el cultivo alcanzo una concentracion de 10,5 [+ or -] 0,2 [log.sub.10] UFC/mL [44], esta concentracion celular fue similar a la reportado por Chaikham y colaboradores en condiciones anaerobicas [46].

El efecto del crecimiento en condiciones aerobicas o anaerobicas ha sido reportado en [45], alli se evaluo el crecimiento de L. rhamnosus 64, en un medio de cultivo optimizado, compuesto por lactosuero suplementado con extracto de levadura (2,5 g/L), triptona (2,5 g/L), [MgSO.sub.4] (2% p/v) y [MnSO.sub.4] (0,4% p/v), en condiciones anaerobicas- AN ([N.sub.2] 0.1 volumen de aire por volumen de medio por tiempo- vvm) y aerobicas- AE (0.1 vvm). Las condiciones aerobicas dieron como resultado una disminucion significativa (p < 0,001) del rendimiento de la velocidad maxima de crecimiento- [u.sub.max] (0.355 AN y 0.292 AE), biomasa (3.05 AN y 2.82 AE) y conteo final de celulas (10.1 AN y 9.7 AE [log.sub.10] UFC/mL). El tiempo de duplicacion en la fase de crecimiento exponencial fue de 1.95 h y 2.37 h en condiciones anaerobicas y aerobicas, respectivamente [45]. Estos resultados muestran que existen diferencias en el crecimiento dada la transferencia de gases a las cuales esten sometidos los microorganismos.

En [47], se evaluo el lactosuero concentrado para aumentar la biomasa y la viabilidad celular en el proceso de secado por atomizacion de L. plantarum CIDCA 83114. Los microorganismos se cultivaron en caldo MRS a 37 [grados]C en condiciones aerobicas, la fase estacionaria alcanzo un recuento de aproximadamente 13 [log.sub.10] UFC/mL. Esta concentracion celular fue la mas alta encontrada en la revision sistematica [47].

Finalmente, la etapa de crecimiento en la cual se encuentra el microorganismo es importante antes de llevar a cabo el proceso de secado por atomizacion. Comunmente los microorganismos que se encuentran en la +fase estacionaria temprana son utilizados para comenzar los procesos de down stream (etapas despues de la produccion de biomasa en el biorreactor). Cuando las bacterias estan en la fase estacionaria desarrollan una resistencia al estres, que perdura hasta el procesamiento y almacenamiento, probablemente debido al agotamiento de los alimentos disponibles se pueden desencadenar respuestas ante el estres para permitir la supervivencia de la poblacion celular [12].

En [48] se comparo la supervivencia de L. acidophilus NCIMB 70225 en el proceso de secado por atomizacion utilizando la etapa de crecimiento exponencial (mid-log phase) y estacionaria temprana. Ellos encontraron que las celulas de L. acidophilus NCIMB 70225 en fase estacionaria temprana presentaron tasas de supervivencia significativamente mayores que las celulas en fase exponencial, incluso durante el almacenamiento [48]. El 38% de los articulos seleccionados utilizaron la etapa estacionaria de crecimiento (stationary phase) en los procesos de secado por atomizacion, el resto de articulos seleccionados no reportan la etapa de crecimiento en la cual se llevo a cabo los experimentos [31],[34],[49],[50],[51].

3.4 Agentes protectores

Las BAL pueden perder viabilidad en los procesos de secado, dadas las condiciones de estres a las cuales son expuestas. Con el fin de reducir la perdida de viabilidad, se pueden adicionar agentes protectores antes del proceso de secado [27], donde sus principales caracteristicas son: i- ser inocuos, ii- ser de bajo costo, iii- estar a una concentracion adecuada, iv-mejorar la supervivencia y ademas conservar las caracteristicas del microorganismo (probiotico o cultivo iniciador), durante el proceso de secado y posterior almacenamiento [26].

Se han establecido dos hipotesis para explicar el efecto del agente protector para preservar la viabilidad de las celulas durante el proceso de secado: la vitrificacion y reemplazo del agua [52]. En la vitrificacion, a medida que se elimina el agua de las celulas, los agentes protectores que se encuentran en suspension se concentran favoreciendo el cambio de estado de las celulas encapsuladas, es decir la evaporacion rapida del agua de la microgota confiere o favorece la formacion del material en estado vitreo. El estado vitreo se caracteriza por una alta viscosidad y los procesos de difusion y movilidad se ralentizan; por lo tanto, las celulas microbianas presentan una mayor estabilidad fisica y quimica [53].

La hipotesis de reemplazo de agua establece que en condiciones de hidratacion, la integridad de las membranas y proteinas, se estabilizan por la interaccion con el agua, principalmente en los puentes de hidrogeno que se establecen entre los compuestos; tras la eliminacion del agua, los grupos polares de los agentes protectores pueden sustituir a las moleculas de agua favoreciendo su conservacion [54].

La revision identifico una amplia variedad de agentes protectores para el proceso de secado por atomizacion (Ver tabla en la seccion Anexos), encontrandose con mayor frecuencia la leche en polvo descremada (RSM), el lactosuero en polvo (WPI) y la maltodextrina (MD) con diferentes equivalentes de dextrosa (entre 10 y 20) [26],[27].

Por otro lado, la revision identifico que los carbohidratos simples que preferiblemente se utilizan como agentes protectores son: lactosa (leche en polvo descremada o lactosuero), sacarosa, fructo-oligosacaridos, galactooligosacaridos, glucosa, sorbitol, manitol, xilosa, trehalosa, dextrano y maltodextrina [55].

La leche en polvo descremada esta compuesta de lactosa y proteinas de la leche; estos dos compuestos pueden prevenir la lesion celular al estabilizar los constituyentes de la membrana celular [36],[56],[57],[58],[59]. Ademas, pueden formar un recubrimiento protector en la pared celular bacteriana cuanto interactuan con el calcio. En [60], investigaron el efecto del calcio sobre la lactosa en la viabilidad de tres cepas de Lactobacillus y una de Streptococcus thermophilus. Los resultados mostraron que entre 5 y 10 mM de calcio aumentaban la resistencia al calor de las cepas de BAL y se producia una mayor supervivencia y reduccion en el tiempo de adaptacion de las celulas de BAL, dado que el calcio en la leche puede causar agregacion de la proteina de la leche durante el tratamiento termico [60].

Por otro lado, El lactosuero obtenido como un subproducto de la fabricacion del queso, tiene un efecto potencial sobre las caracteristicas del polvo obtenido (ejemplo. solubilidad, fluidez, dispersabilidad, etcetera.). Probablemente, el lactosuero protege las bacterias mediante el acoplamiento a la proteina de suero de leche, lo cual provoca que las celulas se incrusten dentro de las paredes de las capsulas que se forman [61].

Otros agentes protectores utilizados son los solutos u osmolitos compatibles [49],[55],[62],[63]; que son considerados pequenos compuestos organicos que no interfieren con las funciones celulares y se usan para el ajuste osmotico. Estos compuestos juegan un papel mas alla del ajuste osmotico, ya que actuan en la proteccion de la membrana celular y proteinas durante los procesos de secado [26]. Los solutos compatibles incluyen aminoacidos (glutamato, prolina), aminas cuaternarias (betaina, carnitina) y algunos azucares (sacarosa, trehalosa). La presencia de solutos compatibles en BAL puede ayudar a las celulas a adaptarse al estres hiperosmotico que se produce durante el proceso de secado. Como el tiempo de permanencia dentro de la camara de secado es corto, los solutos compatibles deben ser acumulados por las BAL durante su crecimiento celular para que las celulas capten el soluto deseado.

Ademas de agentes protectores mencionados previamente, se encontro el uso de gelatina [31], goma arabiga [36],[37],[64], jugo de fruta [65], almidon [45],[66], etcetera. (Ver tabla en la seccion Anexos).

Otro aspecto importante en los agentes protectores es el porcentaje de solidos totales en la formulacion. Los articulos seleccionados reportan que entre el 20 % y 30 % (p/v) es un valor adecuado para asegurar la alta viabilidad postsecado de diferentes cepas de BAL (Ver tabla en la seccion Anexos).

En [36], evaluaron diferentes concentraciones de solidos en la formulacion de alimentacion del secado por atomizacion de Lactobacillus plantarum LPS 47 y concluyeron que el uso de 20% o 30% (p/v) en el contenido solido no produjo diferencias significativas en el rendimiento (36,1% y 36,8 %, respectivamente) o humedad (3,9% y 4,0%, respectivamente). En contraste, con el uso de 40- 50 % (p/p) que resulto en un efecto negativo en ambos casos [36].

3.5 Secado por atomizacion

Durante el secado por atomizacion las celulas estan expuestas a diferentes tipos de estres. El estres termico, el estres de esfuerzo cortante, el estres osmotico y el estres oxidativo que causan la inactivacion celular durante el secado por atomizacion [45],[67],[68],[69].

Durante el secado de la formulacion, el dano a los microorganismos se da por la afectacion de la membrana citoplasmatica al cambiar su fluidez, el cambio en el potencial electroquimico o en el estado fisico, la peroxidacion de los lipidos o, en el caso de las macromoleculas se puede provocar un dano en las unidades monomericas, destruyendo estructuras celulares esenciales como el ADN, el ARN y los ribosomas [37],[56].

Un estudio presentado en [16] expuso con detalles los danos producidos durante el proceso de secado por atomizacion, los cuales se dan en varias estructuras de la celula. La remocion de agua debido al rompimiento de los puentes de hidrogeno en la cabeza de la bicapa fosfolipidica de la membrana citoplasmatica incrementa el empaquetamiento de los grupos de cabeza y obliga a las cadenas de alquilo a invertirse. Como consecuencia, el componente lipidico puede experimentar una transicion de fase laminar a una fase de gel o hexagonal y las cadenas de fosfolipidos pueden volverse rigidas y completamente extendidas [16].

Otras estructuras celulares que se afectan durante el secado por atomizacion son los acidos nucleicos y los ribosomas, los cuales probablemente se danan como resultado de una liberacion de magnesio ([Mg.sup.+2]), que afecta la actividad metabolica [12].

Una estrategia utilizada para mejorar la supervivencia durante el secado por atomizacion es la exposicion de las celulas de BAL a condiciones subletales desde la etapa de crecimiento; asi de esta forma, los microorganismos pueden adaptarse a las condiciones de estres, dando como resultado, una mejora en su viabilidad [31],[65],[68],[70],[71],[72].

En [71], evaluaron el efecto de los agentes protectores utilizados en la formulacion, adaptacion al calor y la temperatura de salida (entre 70 y 100 [grados]C) para el secado por atomizacion de L. salivarius NRRL B-30514. Ellos concluyeron que 50[grados]C es la temperatura sub-letal de los agentes protectores durante 15 minutos para los tratamientos de adaptacion al calor [71].

Las condiciones de operacion que se deben tener en cuenta durante el proceso de secado por atomizacion son: temperatura de entrada y salida de la camara de secado, temperatura de alimentacion a la camara de secado, flujo de alimentacion, flujo de aire, presion del aire atomizador, tipo de atomizacion, velocidad del disco rotatorio atomizador, presion de la boquilla de atomizacion, tiempo de retencion en la camara de secado, entre los mas mencionados [28].

De las condiciones de operacion mencionadas anteriormente, la temperatura de entrada y salida de la camara de secado son las mas estudiadas. El rango de la temperatura de entrada de los articulos revisados estuvo entre 80 y 180 [grados]C [25],[70],[73],[74], mientras que los rangos de la temperatura de salida fueron entre 40 y 100 [grados]C [51],[71]. El aumento de la temperatura de salida disminuye la viabilidad celular, dado que esta temperatura se encuentra por encima de la temperatura que los microorganismos pueden soportar [16],[24].

En [70], encontraron que las condiciones optimas de proceso, durante el secado por atomizacion para Bifidobacterium bifidum PTCC 1644 fueron temperatura del aire de entrada (111.15 [grados]C), presion de aire (4.5 bar) y concentracion de maltodextrina (6%) (Ver tabla en la seccion Anexos). Ellos concluyeron que, la temperatura del aire en la camara de secado, presenta mayor efecto sobre la humedad residual y la supervivencia de los productos secos de Bifidobacterium bifidumPTCC 1644 obtenidos. Ademas, concluyen que la temperatura de salida de la camara de secado no debe superar los 75[grados]C ni tampoco debe bajar de 60[grados]C, ya que los el producto seco de BAL podria terminar con un alto contenido de humedad (hasta un 7%) [70].

De igual modo, Koc y colaboradores (2010), evaluaron el efecto de la temperatura de entrada (150-180 [grados]C), la temperatura de salida (60-90 [grados]C) y la temperatura de alimentacion (4-30 [grados]C) durante el secado por atomizacion de S. thermophilus y L. bulgaricus. Ellos encontraron que las condiciones optimas de operacion fueron de 171 [grados]C, 60,5 [grados]C y 15 [grados]C para las temperaturas de entrada, salida y alimentacion, respectivamente; ademas concluyen que solo la temperatura de salida de la camara de secado tuvo diferencias estadisticamente significativas en su proceso [74].

Con relacion a la presion de atomizacion, en [36], encontraron que la presion ejerce un efecto directo sobre el diametro y la cohesion de las particulas, lo cual tiene un impacto en el rendimiento del proceso de secado por atomizacion. Ellos evaluaron para el secado de Lactobacillus plantarum LPS 473, tres presiones de atomizacion (1, 2 y 3 bar) y encontraron que esta no afecta la humedad de los polvos bacterianos ([approximately equal to] 4,6%), pero si afecta el rendimiento del producto. Cuando el sistema opera a baja presion (1 bar), las gotas generadas fueron de mayor tamano y mayor humedad, provocando mayor adhesion en las paredes de la camara y una disminucion significativa en el rendimiento (4,4%). Por otro lado, a presion alta (3 bar), las particulas fueron mas pequenas, mejorando su rendimiento (18,9%). La viabilidad del microorganismo no se vio afectada con una presion entre 2 y 3 bar [36].

Respecto al flujo de alimentacion, en [65], evaluaron el efecto de la temperatura de entrada (100, 115 y 130 [grados]C), la relacion solidos maltodextrina: solidos totales (1:1, 1:1,5 y 1:2) y el flujo de alimentacion (10, 15 y 20 mL/min) durante el proceso de secado por atomizacion de Lactobacillus acidophilus NRRL B-4495 y Lactobacillus rhamnosus NRRL B-442 (Ver tabla en la seccion Anexos). La recuperacion del producto vario entre el 25 y 55%, dependiendo de la relacion solidos maltodextrina: solidos totales y de la velocidad del flujo de alimentacion. Las condiciones optimas obtenidas fueron temperatura de entrada de 100[grados]C, relacion de solidos maltodextrina: solidos totales 1:1 y una velocidad de alimentacion de entrada de 40 mL/min, siendo los criterios de optimizacion maximizar la recuperacion (48,79%) y la supervivencia (81,17%). Los autores concluyen que una velocidad de alimentacion mas rapida no es suficiente para el secado completo, lo que reduce el % de recuperacion [65].

Por otra parte, en estudios como [63], se evaluo el efecto del flujo de aire caliente de entrada a la camara de secado (275 y 367 [m.sup.3]/h), lo cual esta asociado con el tiempo de residencia de la particula, concluyendo que la disminucion del tiempo de residencia (mayor flujo de aire), no influyo sobre la supervivencia de L. fermentum a una temperatura de aire de 170 [grados]C [63].

Con relacion a la escala de los equipos utilizados en las investigaciones, se resalta que el 67% de los articulos trabajaron con equipos a escala de laboratorio y el 19% con equipos a escala de planta piloto.

Respecto a la atomizacion en el equipo de secado por aspersion, esta puede ser por boquilla atomizadora o por disco rotatorio, segun el tipo de atomizacion a utilizar, se cambia la geometria de la camara de secado [28]. En los articulos seleccionados y revisados no todos reportan el tipo de atomizacion y solo se evidencio el uso de boquilla atomizadora.

3.6 Caracteristicas de los productos deshidratados de BAL obtenidos

El objetivo del secado por atomizacion es la disminucion de la actividad de agua ([a.sub.w]), lo cual implica una disminucion del contenido de humedad, haciendo que las celulas se encuentren en un estado de anhidrobiosis [12]. Una adecuada [a.sub.w] es necesaria para la estructura celular y estabilizacion de las reacciones bioquimicas en las celulas [72],[75]. El contenido de agua requerido por las BAL es de aproximadamente 0.5 g [H.sub.2.O]/g de peso seco, para un normal desarrollo fisiologico, mientras que un valor debajo de 0.1 g [H.sub.2.O]/g de peso seco, es el contenido de agua que se necesita para el almacenamiento a largo plazo [24].

Los autores del estudio expuesto en [71], obtuvieron durante el secado por atomizacion de L. salivarius NRRL B-30514, un producto con una [a.sub.w] entre 0,109-0,246, y concluyen que por debajo de 0,250 se mantiene la viabilidad de las bacterias secas durante el almacenamiento [71]. Similar a este resultado, Estudios recientes [76], concluyeron que todas las formulaciones de Lactobacillus rhamnosus CETC 275 fueron estables a una [a.sub.w] < 0,430; adicionalmente, las formulaciones con [a.sub.w] de 0,110 presentaron el mejor recuento celular [76]. La [a.sub.w] se puede controlar con la temperatura de entrada de la camara de secado, una temperatura de entrada mas alta resulta en una menor [a.sub.w] [61],[77].

Asi como la [a.sub.w] en el producto seco es importante para la estabilidad fisicoquimica, la humedad tambien juega un papel importante en el estado de la materia. En la revision sistematica se encontro que la humedad de los productos secos obtenidos de las BAL estuvo por debajo del 10 % (Ver tabla en la seccion Anexos); mientras que, una humedad inferior al 2%, puede aumentar el riesgo de oxidacion de los acidos grasos insaturados en la membrana celular de las bacterias y puede destruir las unidades de hidratacion alrededor de estos acidos grasos [67]. En [25], evaluaron el efecto del secado por atomizacion y liofilizacion en celulas de Lactobacillus plantarum UFV-Lb26; encontrando que, contenidos de humedad entre 4 y 7% favorece al producto seco [25].

Otro factor a tener en cuenta en los estudios de estabilidad de los microorganismos secos es la temperatura de almacenamiento. Las temperaturas de almacenamiento encontradas oscilan entre 4 y 25 [grados]C [40],[47],[61],[63]. En [40], evaluaron la estabilidad y propiedades probioticas de L. plantarum TISTR 2075 despues del secado por atomizacion. Ellos concluyeron que las temperaturas de almacenamiento mas altas indujeron una mayor perdida de la viabilidad del microorganismo en todos los agentes protectores evaluados. Ademas, el aumento de la humedad relativa (HR) fue proporcional a la perdida de viabilidad. Los resultados sugieren que el uso de agentes protectores como maltodextrina con la adicion de proteina o trehalosa podrian considerarse adecuados para el almacenamiento de los productos secos de BAL por debajo de 23 y 33% de HR a 25[grados]C [40].

En otro estudio de almacenamiento presentado en [49], encontraron la mayor supervivencia para L. rhamnosus GG despues de 28 semanas a 4[grados]C, condicion que se alcanzo en Buffer fosfato alkalino- PBS con 1,25% de lactosa o trehalosa. Ellos sugieren que la temperatura de almacenamiento debe estar entre 10-20 [grados]C menos que la temperatura de transicion vitrea (Tg). Si no se cumple esta condicion la matriz experimenta un cambio del estado vitreo al fluido, donde la movilidad molecular es menos restringida, lo que es perjudicial para la viabilidad de las celulas de BAL [49].

Finalmente, la supervivencia medida en terminos de recuento celular o porcentaje de supervivencia, depende de diversos factores, los cuales han sido expuestos en esta revision, destacandose principalmente las condiciones de operacion del secado por atomizacion y los agentes protectores. La supervivencia al proceso de secado ha sido considerada como cepa dependiente; es decir, se debe posiblemente al origen de su aislamiento, presencia de genes especificos, interacciones con el agente protector, o la capacidad de acumular polifosfatos y la produccion de exopolisacaridos, etcetera [6].[1]

4 Conclusiones

En esta revision sistematica se trataron cuatro temas relacionados con el proceso de secado por atomizacion de BAL. El primer tema se relaciono con los microorganismos y sus condiciones de crecimiento en donde se encontro que el genero Lactobacillus es el mas estudiado y el medio MRS el mas utilizado a escala de laboratorio; el segundo tema se relaciono con los agentes protectores utilizados en donde se evidencio que se han estudiado solos o en mezcla y que una concentracion entre el 20 - 30% de solidos totales fue la que mayor supervivencia se reporto en los articulos; el tercer tema abarco el secado por atomizacion donde se concluye que las temperaturas de entrada y salida han sido las mas estudiadas, sin embargo, otras condiciones de operacion se pueden establecer para mejorar la viabilidad durante el proceso de secado; finalmente el cuarto tema abarco las caracteristicas de los productos en polvo obtenidos, donde se recopilo la informacion sobre los resultados fisico-quimicos y microbiologicos, entre los cuales se encuentra la humedad final, la [a.sub.w], la temperatura de transicion vitrea y el % de supervivencia.

El secado por atomizacion aunque expone a las celulas a diferentes tipos de estres, es una alternativa para el secado de BAL, ya que se encontraron porcentajes de supervivencia de hasta el 99% [51]. Es importante considerar la influencia de las condiciones del proceso o variables independientes; asi como tambien, se deben optimizar las condiciones del crecimiento del microorganismo y si es necesario una adaptacion de las BAL al estres antes del secado, puede mejorar la supervivencia del microorganismo.

Con esta revision se evidencia que los estudios de secado por atomizacion se han realizado principalmente a nivel de laboratorio; son escasos los articulos de secado por atomizacion en planta piloto o industrial los cuales son importantes para la evaluacion de la factibilidad del escalado de procesos y no se profundiza en los modelos matematicos cineticos de muerte celular que podrian ayudar a proponer estrategias de diseno y control en el proceso de secado.

Agradecimientos

Este trabajo fue realizado gracias al Programa de Formacion de Recurso De Alto Nivel Doctorado Nacional Colciencias convocatoria 753 del Departamento de Norte de Santander.

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Anexos

                            Crecimiento               [Celulas
BAL                  Medio de        T([grados]C)   alimentacion]
                     cultivo-                        log UFC/mL

Lactobacillus        MRS-*                30-
plantarum CIDCA                                     9,89[+ or -]0.32
83114
Lactobacillus kefir  MRS-*                30        8,39[+ or -]0.12
CIDCA 8321
Lactobacillus kefir  MRS-*                30        8,76[+ or -]0.21
CIDCA 8348
Lactobacillus        MRS                  30        9,48-9,80
plantarum A17
Lactobacillus        MRS                  37        1, 3 y 5 % (p/v)
plantarum CFR                                       de la formulacion a
2191                                                secar
Pediococcus          MRS                  37
acidilactici CFR
2193
Lactobacillus        MRS                  37
salivarius CFR
2158
Lactobacillus        MRS                  37
acidophilus NCIMB
70225
Lactobacillus        [MED1.sup.53]        37        9,20
reuten DSM 20016
Lactobacillus casei  [MED2.sup.54]        37        WPI 5%: 8,78;
BL23                                                WPI 10%: 8,85;
                                                    WPI 20 y 30%:
                                                    9,48; WPI 40
                                                    %:8,70
Lactobacillus        MRS                  37        11,08
plantarum CIDCA
83114
Streptococcus        Leche en
thermophilus         polvo
Lactobacillus        descrema
delbrueckii subsp    da 10%
bulgaricus NCDC-263
Lactobacillus        MRS                  37        8,00
salivarius NRRL
B-30514
Lactobacillus        MRS                  37
plantarum BM-1
Bifidobacterium      MRS                  37
bifidum PTCC 1644
Lactobacillus        MRS                  37        1200
casei-01
Lactobacillus        MRS                  37
rhamnosus 64
Bifidobacterium      MRS                  37        12,00
bifidumBB-12
Lactobacillus        MRS                  37
acidophilus NCIMB
701748
Lactobacillus        MED4[56]             32        GA[7] 8,86

reuteri LR92 (DSM                                   MD[3] 8,9
26866)                                              GEL[21] 8,91
Lactobacillus        LAS[17]              25        8,00
plantarum LPS 47     suplemen
                     tado can
                     [EXL.sup.12],
                     peptona y
                     minerales
Lactobacillus        MRS                  37
plantarum 299v
Pediococcus
acidilactici
HA-6111-2
Lactobacillus        MRS                  30        7,70
plantarum WCFS1
Lactobacillus        MRS                  30
paracasei FNU
Lactobacillus
rhamnosus GG
(LGG)
Lactobacillus        MRS                  37
acidophilus La-5
Lactobacillus        MRS                  37        8,95
acidophilus NCIMB
701748
Lactobacillus casei  MRS                  37        9,00
LK-1
Lactobacillus        MRS                  37
pentosus
Lactobacillus        MRS                  37        9,5
rhamnosus NRRL
B-4495
Lactobacillus
acidophilus NRRL
B-442
Lactobacillus        MRS                  37        8,49
rhamnosus CETC
275
Lactobacillus        MRS                  37        9,41
fermentum
Lactobacillus        MRS                  37        9,18
bulgaricus sp1.1
Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus                                         10,00
acidilactici
HA-6111-2
Streptococcus        M-17                 37        St: 8,16-10,07
thermophilus                                        Lb: 7,03- 9,07
Lactobacillus
bulgaricus
Lactobacillus        MRS                  37        10,00
casei 01
Lactobacillus
acidophilus LA5
Lactobacillus        MRS                  37        Lp90: 9,46
paracasei 90                                        Lb91: 9,48
Lactobacillus
piantarum 91
Lactobacillus        MRS Extracto                   MD[3]: 8,15
plantarum TISTR      de lagrimas                    MD[3]+TRE: 7,86
2075                 de Job (Coix         37        MD[3]+ PROT: 7,84
                     lacrymajobi)                   MD3+ FIB[41]: 7,91
                     10%(p/v)                       MD[3]+GA:7,86
Lactobacillus        MRS                  37
rhamnosus
MTCC-1408
Lactobacillus        [MED5.sup.37]        43
rhamnosus 64
Lactobacillus casei  MRS                  37
ATCC 393
Lactobacillus        MRS                  30        9,48- 9,60
plantarum A17
Lactobacillus
plantarum B21
Lactobacillus        MRS                  30        9,00
plantarum
UFV-Lb26
Lactobacillus        MRS                  37        13,00
plantarum CIDCA
83114
Lactobacillus        [MED6.sup.58]        37        EJT 0,04
plantarum TISTR                                     ELS 8,51
2075
Lactobacillus        MRS                  37        HM 9,06
acidophilus NRRL                                    MD3 9,05
B-4495                                              GA 9,24
                                                    MD3 9,31
                                                    TRE 8,90
                                                    PRO 9,00
Lactobacillus        [MED7.sup.59]        37        FIB[41]9,03
plantarum TISTR                                     ASC 8,90
2075                                                ISO 9,11
                                                    PAL 8,90
                                                    GA 8,85
Lactobacillus        MRS                  37
plantarum MA2
Lactobacillus        MRS                  37
rhamnosus GG
Lactococcus lactis   MED8[60]             37        9,90-10,32

                      Formulacion
BAL
                      Agente                  Concentracion
                      protector (AP)          AP

Lactobacillus
plantarum CIDCA
83114
Lactobacillus kefir   RSM[1]                  11%(p/v)
CIDCA 8321
Lactobacillus kefir
CIDCA 8348
Lactobacillus         [WPI[2]                 WPI 10% (p/p)
plantarum A17
Lactobacillus
plantarum CFR
2191
                      MD[3], RSM[1]           MD[3]10% (p/p)
Pediococcus
acidilactici CFR
2193
Lactobacillus
salivarius CFR
2158
Lactobacillus
acidophilus NCIMB     MD[3]                   MD[3]20 % (p/v)
70225
Lactobacillus
reuten DSM 20016
Lactobacillus casei   [WPI[2],[CP.sup.4]      WPI 33%,CP
BL23                                          5%
Lactobacillus         MD[3], GOS[5]           MD[3] 20%p/py
plantarum CIDCA                               GOS[5] 20% p/p
83114
Streptococcus
thermophilus
Lactobacillus         MD[3]20 ED              MD[3]50%
delbrueckii subsp
bulgaricus
NCDC-263
                                              (RSMST) 180
                      RSM[1] control,         (g/l) RSM+40
Lactobacillus         RSM[1] + SAC[8]+        (g/l) SUC+ 40
salivarius NRRL       TRE[9](RSMST),          (g/l) TRE[9]
B-30514               RSM[1]+ LAC[10]+        (RSMLT) 180
                      TRE[9](RSMLT)           (g/l) RSM+40
                                              (g/l) LAC+ 40
                                              (g/l) TRE[9]
                                              [g/l]: M1 (200
                                              RSM), M2(100
                                              RSM+ 100
                                              SAC), M3(100
                                              RSM+ 100
                                              TRE), M4(100
                      RSM[1], SAC[8],         RSM+50
Lactobacillus         [GMS[11], MD[3]         SAC+ 50
plantarum BM-1        M1.M2, M3,              GMS), M5(100
                      M4, M5, M6,             RSM+50 TRE+
                      M7, M8                  50 [GMS[11], M6
                                              (100 RSM+ 100
                                              MD[3]), M7 (100
                                              RSM+ 100
                                              GMS), M8 (100
                                              RSM+ 50 MD[3]
                                              + 50 GMS).
Bifidobacterium       MD[3], WPI[2],          WPI 10%, SAC
bifidum PTCC 1644     SAC[8], EXL[12]         2,5%, EXL
                                              2,5%, MD3 2-6%
                                              [mg/g] [FOS.sup.13]
Lactobacillus         FOS[13], AS[14],        (15), [AS[14] (10-40),
casei-01              QUI[15], CCA[15]        [QUI.sup.15] (1-5),
                                              [CCA.sup.16] (5-50)
                                              (p/v) LAS[17]
                      LAS[17], [ALM.sup.18],  (10%)+[ALM.sup.18]
Lactobacillus         GA[7], MD[3], WPI[2]    (10%)+ GA(
rhamnosus 64          80                      (10%) o, MD3
                                              (10%) o, WPC
                                              80(10%)
Bifidobacterium       GA[7], GEL[21],
bifidumBB-12          MD[3], PEC[22],         10, 50 y 100%
                      RSM[1]
                                              (p/p):MD[3]100%,
                                              MD[3]70% y
Lactobacillus         MD[3]15 ED,             WPI[2]30%
acidophilus NCIMB     WPI[2],TRE[9]           MD[3]60%+
701748                GLU[23]                 WPI[2]20%+ TRE
                                              20% o CLU
                                              20%
Lactobacillus         GA[7], MD[3],
reuteri LR92 (DSM     GEL[21]                 10%
26866)
                                              (p/p) LAS[17]
                                              (20- 30- 40 -60),
                                              MD[3]7 + 13
Lactobacillus         LAS[17], MD[3],         LAS[17], RSM 13
plantarum LPS 47      RSM[1], GA[7],          + 7 MD[3], GA 3
                      PEC[22]                 + 11 LAS[17]+ 6
                                              MD3, PEC[22]0,5
                                              + 12,8 LAS[17]+
                                              6,7 MD[3]
Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus           MD[3]10 ED              2% (p/v)
acidilactici
HA-6111-2
Lactobacillus         SOR[24], MAN[25],       20 % (p/p)
plantarum WCFS1       XIL[26] GLU[23],
                      SAC[8], MAL[27]
                      TRE[9], LAC[10],
                      LGLU[28], GLY[29]
                      AGLU[30], LIS[31],
                      LALB[32], MD[3]
                      6-16 ED,  INU[33],
                      FOS[13], GOS[5].
                      ALM[18] papa
Lactobacillus                                 RSM 40%/LAS
paracasei FNU         RSM[1], LAS[17]         60%
                                              LGG (20%)+
Lactobacillus         WFI[2] Hylon            WPI (20%)+
rhamnosus GG          VII[19], AGS[34]        Hylon VII
(LGG)                                         (20%)+AGS[34]
                                              (40%).
                                              RSM 30%, WPI
Lactobacillus         RSM[1], WPI[2]          30%
acidophilus La-5                              MO 1%
                      MD[3] 15 ED
Lactobacillus         ,GLU[23]                AS[14], 24%
acidophilus NCIMB     WPI[2], AS[14],         QUI[15], 19,5
701748                QUI[15]                 HPMC, 24
                      HPMC[35]
Lactobacillus casei   RSM[1], TRE[9],         Todas 10%
LK-1                  MD[3]10-15 ED           (p/p) (RSM),
                                              (TRE)(MD3)
Lactobacillus         N-lok[20] y pulque      24-25-27,5-
pentosus              (100mL)                 28- 30- 31
Lactobacillus
rhamnosus NRRL
B-4495                MD[3], JF[36]           MD3:JF(1:1-
Lactobacillus                                 1,5:1; 2:1)
acidophilus NRRL
B-442
                                              WPI 6,7% (p/p)
Lactobacillus         MD[3]10 ED,             WPI:MD[3](1:2)
rhamnosus CETC        WPI[2]                  WPI: MD[3]:S
275                   TRE[9], SAC[8]          (1:1:1)
                                              WPI:MD[3]:T
                                              (1:1:1)
                                              20 RSM+5%
                      RSM[1] RSM[1]+          (GA), 20%
                      GA[7]  RSM[1]+          RSM+5%
Lactobacillus         SAC[8], RSM[1] +        (SAC), 20%
fermentum             TRE[9], RSM[1]+         RSM+ 5%
                      LAC[10]                 (TRE), 20%
                                              RSM+5%
                                              (LAC)
Lactobacillus         RSM[1]                  10, 20, 30 y 40
bulgaricus sp1.1                              % (p/p) RSM
Lactobacillus                                 Jugo de
plantarum 299v                                naranja 0,5%
Pediococcus           MD[3]10 ED, GA[7]
acidilactici HA-                              (p/v)+ MD3 o
6111-2                                        GA 2% (p/v)
Streptococcus
thermophilus          WB[37]                  1,50%
Lactobacillus
bulgaricus                                    20% (p/p) MD3
Lactobacillus casei                           10% (MD[3])+
01                    TTG[38], MD[3]10,5      10% (TTG)
Lactobacillus         ED, INU[33]             10% (MD[3])+
acidophilus LA5                               10% (INU[33])
Lactobacillus
paracasei 90          RSM[1]                  20 % (p/v)
Lactobacillus
piantarum 91
                                              MD[3]10%;MD[3]
                                              10% + TRE
                                              2,5%; MD[3] 10%
Lactobacillus         MD[3] 10 ED,            + 2,5% PRO
plantarum TISTR       TRE[9], SPI[39]         (SPI-73,5%:
2075                  MPC[40] FIB[41],        MPC-24%);
                      GA[7]                   MD[3] 10% +
                                              2,5% FIB[4],;MD3
                                              10% + GA
                                              2,5%
Lactobacillus                                 JG (1% v/v)
rhamnosus MTCC-       JDG[42], MD[3],         MD3 y GA 10 y
1408                  GA[7]                   50%
Lactobacillus
rhamnosus 64          MD[3]                   20-42%
Lactobacillus casei
ATCC 393              RSM[1]                  20 % (p/v)
Lactobacillus                                 10%, 20% and
plantarum A17         WPI[2], LAC[10]         30% (p/p)
Lactobacillus                                 (LAC:WPI)
plantarum B21                                 9,4:0,6
Lactobacillus         RSM[1], WPI[1],         RSM 20% (p/v)
plantarum UFV-        WPPI[43]                WPI 20% (p/v)
Lb26                                          wppi[43]20%
                                              (p/v)
Lactobacillus                                 AO 1,5; 2 y 3%
plantarum CIDCA       AO[44], CS[45]          (p/v) + CS 6%
83114
Lactobacillus
plantarum TISTR       MD[3]10 ED              20 % (p/v)
2075
Lactobacillus         AJ M[18]maiz,
acidophilus NRRL      MD[3]9-13 ED,           20 % (p/v)
B-4495                GA[7]
                                              MD[3] 10%;MD[3]
                                              10% + TRE
                                              5%;MD[3]10% +
                                              5% FRO (SPI-
                      MD[3] 10 ED,            73,5%: MPC-
Lactobacillus         TRE[9] SPI[47           24%), MD[3] 10%
plantarum TISTR       MPC[48], FIB[41],       + 5% FIB[41]; MD[3]
2075                  PAL[49], ISO[50],       10%+ 5% PAL;
                      GA[7], ASC[51]          MD[3] 10%+5%
                                              ISO; MD[3] 10%
                                              + 5% GAD;
                                              MD[3] 10% +
                                              0,1%ASC
                                              (p/v):TRE 3, 4 y
Lactobacillus         TRE[9], [GMS[11],       5%
plantarum MA2         LAC[10]                 GMS 1, 2 y 3 %
                                              LAC 3,4 v 5 %
                      [LAG.sup.10], TRE[9],   1,25-2,50-
Lactobacillus         MAN[25], DEX[52],       6,25%: LAC[10],
rhamnosus GG          MD[3]6 DE               TRE[9], MAN[25],
                                              DEX[52], MD[3]
                      RSM[1], TRE[3],         10% (p/p) de
Lactococcus lactis    MD[3]                   las mezclas

                                        Condiciones de secado
BAL
                      [T.sub.entrade]   [T.sub.aallda]
                      ([grados]C)       ([grados]C)

Lactobacillus
plantarum CIDCA
83114
Lactobacillus kefir   160               70
CIDCA 8321
Lactobacillus kefir
CIDCA 8348
Lactobacillus         110               68-70
plantarum A17
Lactobacillus
plantarum CFR
2191
                      140[+ or -]2      40[+ or -]2[grados]C
Pediococcus
acidilactici CFR
2193
Lactobacillus
salivarius CFR
2158
Lactobacillus                           60, 70,
acidophilus NCIMB     100               80
70225
Lactobacillus         89 [+ or -]1 and  55[+ or -]2 y
reuten DSM 20016      100 [+ or -]1     65[+ or -]2
Lactobacillus casei
BL23                  140               63
Lactobacillus         180               75-80
plantarum CIDCA
83114
Streptococcus
thermophilus
Lactobacillus         148
delbrueckii subsp
bulgaricus NCDC-
263
                                        98-100,
                                        94-96,
Lactobacillus                           90-92,
salivarius NRRL B-    170               84-86,
30514                                   80-82,
                                        74-76,
                                        70-72
actobacillus
plantarum BM-1        120-130           70
Bifidobacterium       80-130
bifidum PTCC 1644
Lactobacillus casei-  120               60
01
Lactobacillus         140               83
rhamnosus 64
Bifidobacterium
bifidumBB-12          115               70-80
Lactobacillus
acidophilus NCIMB     134               76
701748
Lactobacillus
reuteri LR92 (DSM     150
26866)
Lactobacillus                           70, 80
plantarum LPS 47      180               y 90

Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus           120               65
acidilactici HA-
6111-2
Lactobacillus         130               85
plantarum WCFS1

Lactobacillus
paracasei FNU         160               55-60

Lactobacillus
rhamnosus GG          160               65
(LGG)

Lactobacillus         180               85-95
acidophilus La-5

Lactobacillus
acidophilus NCIMB     134               76
701748

Lactobacillus casei
LK-1                                    70

Lactobacillus         92,100,1
pentosus              20, 140,          56-92
                      148
Lactobacillus
rhamnosus NRRL
B-4495                100, 115          67-97
Lactobacillus         y 130 [grados]C
acidophilus NRRL
B-442

Lactobacillus
rhamnosus CETC        160               62-65
275

Lactobacillus         170 y 130         76-70 y
fermentum                               67-57

Lactobacillus         120               70
bulgaricus sp1.1
Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus           120-130           65
acidilactici HA-
6111-2
Streptococcus
thermophilus          150-180           60-90
Lactobacillus
bulgaricus
Lactobacillus casei
01
Lactobacillus         160               80
acidophilus LA5

Lactobacillus
paracasei 90          140               82
Lactobacillus
piantarum 91
Lactobacillus
plantarum TISTR       120               60
2075
Lactobacillus
rhamnosus MTCC-       110-150           80
1408
Lactobacillus
rhamnosus 64          119               64
Lactobacillus casei
ATCC 393              170               80-85
Lactobacillus
plantarum A17         90-130            50-82
Lactobacillus
plantarum B21
Lactobacillus         180               75
plantarum UFV-
Lb26
Lactobacillus
plantarum CIDCA       145               60
83114
Lactobacillus
plantarum TISTR       130               70
2075
Lactobacillus
acidophilus NRRL      140
B-4495
Lactobacillus
plantarum TISTR       130               70
2075
Lactobacillus         120, 140          50-60
plantarum MA2         y 160             y 65
Lactobacillus         135               55-60
rhamnosus GG
Lactococcus lactis    180               70

                      Condiciones de secado
BAL                   Equipo de secado

Lactobacillus
plantarum CIDCA       Pilot-scale Mobile Minor
83114                 spray-dryer (GEA Niro
Lactobacillus kefir   A/S, Copenhagen,
CIDCA 8321            Denmark)
Lactobacillus kefir
CIDCA 8348
                      Lab scale LabPlant SD-
Lactobacillus         Basic FT30MKIII (Keison
plantarum A17         products, Chelmsford.
                      UK)
Lactobacillus
plantarum CFR
2191
                      Bench tap scale dryer
Pediococcus           (JISL, Bombay, India)
acidilactici CFR
2193
Lactobacillus
salivarius CFR
2158
Lactobacillus         Spray Processes
acidophilus NCIMB     (Bedford, UK)
70225
Lactobacillus         Buchi B-190 laboratory
reuten DSM 20016      spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus casei   Pilot-scale Mobile
BL23                  Minor spray-dryer
                      (GEA Niro A/S, Copenhagen,
                      Denmark)
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
plantarum CIDCA       spray dryer (Buchi,
83114                 Switzerland)
Streptococcus
thermophilus          Spray dryer Make LSD 01
Lactobacillus         (Advance Drying
delbrueckii subsp     Systems, Mumbai)
bulgaricus NCDC-
263
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
salivarius NRRL B-    spray dryer (Buchi,
30514                 Switzerland)
Lactobacillus
plantarum BM-1        Labplant (UK)
Bifidobacterium       Buchi B-191 laboratory
bifidum PTCC 1644     spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
                      Buchi B-290 laboratory
Lactobacillus casei-  spray dryer (Buchi,
01                    Switzerland)
                      Buchi B-290 laboratory
Lactobacillus         spray dryer (Buchi,
rhamnosus 64          Switzerland)
Bifidobacterium       Buchi B-191 laboratory
bifidumBB-12          spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
acidophilus NCIMB     spray dryer (Buchi,
701748                Switzerland)
Lactobacillus         LabPlant SD-05
reuteri LR92 (DSM     (Huddersfield  England)
26866)
Lactobacillus         pilot-scale spray drier
plantarum LPS 47      (Chile)
Lactobacillus         Pilot-scale Mobile Minor
plantarum 299v        spray-dryer (GEA Niro
Pediococcus           A/S, Copenhagen
acidilactici HA-      Denmark)
6111-2
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
plantarum WCFS1       spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
paracasei FNU         spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus         Drytec spray dryer
rhamnosus GG          (Drytec, Kent, U.K.)
(LGG)
Lactobacillus         Lab-Plant SD-05
acidophilus La-5      (Huddersfield, UK)
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
acidophilus NCIMB     spray dryer (Buchi,
701748                Switzerland)
Lactobacillus casei   Buchi B-290 laboratory
LK-1                  spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus         Buchi B-191 laboratory
pentosus              spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus
rhamnosus NRRL        Buchi B-290 laboratory
B-4495                spray dryer (Buchi,
Lactobacillus         Switzerland)
acidophilus NRRL
B-442
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
rhamnosus CETC        spray dryer (Buchi,
275                   Switzerland)
Lactobacillus         LPG-8 Spray Dryer
fermentum             (China)
Lactobacillus         Co-current spray dryer
bulgaricus sp1.1      (Eyela, Japan).
Lactobacillus
plantarum 299v        Buchi B-191 laboratory
Pediococcus           spray dryer (Buchi,
acidilactici HA-      Switzerland)
6111-2
Streptococcus         Pilot-scale Mobile Minor
thermophilus          spray-dryer (GEA Niro
Lactobacillus         A/S, Copenhagen,
bulgaricus            Denmark)
Lactobacillus casei
01                    A spray dryer (JCM
Lactobacillus         Engineering concept,
acidophilus LA5       Bangkok, Thailand)

Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
paracasei 90          spray dryer (Buchi,
Lactobacillus         Switzerland)
piantarum 91
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
plantarum TISTR       spray dryer (Buchi,
2075                  Switzerland)
Lactobacillus         laboratory tall type spray
rhamnosus MTCC-       dryer (SMST; S.M.
1408                  Scientech, Kolkatta,
                      India)
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
rhamnosus 64          spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus casei   Buchi B-290 laboratory
ATCC 393              spray dryer (Buchi,
                      Switzerland)
Lactobacillus         LabPlant SD-Basic
plantarum A17         FT30MKIII spray drier
Lactobacillus         (Keison products,
plantarum B21         Chelmsford, UK)
Lactobacillus         Pilot-scale spray-dryer
plantarum UFV-        (GEA Niro A/S, Denmark)
Lb26
Lactobacillus         Buchi B-290 laboratory
plantarum CIDCA       spray dryer (Buchi,
83114                 Switzerland)
Lactobacillus         Pilot-scale Mobile Minor
plantarum TISTR       spray-dryer (GEA Niro
2075                  A/S, Denmark)
Lactobacillus         Pilot-scale spray dryer
acidophilus NRRL      (FT80/81 Tall Ringwood,
B-4495                UK)
                      Pilot-scale Mobile Minor
Lactobacillus         spray-dryer (GEA Niro
plantarum TISTR       A/S, Copenhagen,
2075                  Denmark)
                      YC-015 spray dryer
Lactobacillus         (Pilotech, Shanghai,
plantarum MA2         China)
                      Buchi B-290 laboratory
Lactobacillus         spray dryer (Buchi,
rhamnosus GG          Switzerland)
                      Mobile Minor 2000 spray-
Lactococcus lactis    dryer (GEA Niro A/S,
                      Denmark)

                                       Resultados
BAL                   Humedad                        Supervivencia
                      (%)                            [Log.sub.10]
                                                     UFC/g o %

Lactobacillus
plantarum CIDCA                                      9,78[+ or -]0,17
83114
Lactobacillus kefir                                  8,10[+ or -]0,08
CIDCA 8321
Lactobacillus kefir                                  8,16[+ or -]0,13
CIDCA 8348
Lactobacillus         5,57 [+ or -] 0,45             8,16[+ or -]0,13
plantarum A17
                                                     Supervivencia
Lactobacillus                                        RS
                                                     %     MD[3]
                                                     M[1]
plantarum CFR                                        1  98  99
2191                                                 3  97  98
                                                     5  95  98
Pediococcus                                          1  98  98
acidilactici CFR                                     3  92  97
2193                                                 5  78  95
Lactobacillus                                        1  99  99
salivarius CFR                                       3  98  98
2158                                                 5  95  93
                                                     reduccion
                      60 [grados]C - 4,2             logaritmica
Lactobacillus         70 [grados]C - 3,9             60 [grados]C- 41,9
acidophilus NCIMB     80[grados]C-3,1                70 [grados]C-2,0
70225                 90 [grados]C 2,8               80 [grados]C-4,9
                      100 [grados]C 1,8              90 [grados]C: 5,1
                                                     100 [grados]C: 6,3
Lactobacillus         55[grados]C:6,1
reuten DSM 20016      65[grados]C:6,8                7,40 UFC/g
                                                     5%: 1%
Lactobacillus casei                                  10%: 5%
BL23                  10 [+ or -]1                   20%: 18%
                                                     30%: 40%
                                                     40% : 40%
Lactobacillus                                        11,05
plantarum CIDCA
83114
Streptococcus
thermophilus
Lactobacillus         3,69                           3,37
delbrueckii subsp
bulgaricus
NCDC-263
                                                     RSMLT
                                                     98-100,: 51,25%;
Lactobacillus                                        94-96: 62,25%;
salivarius NRRL                                      90-92: 62,88%:
B-30514                                              84-86: 69,25%:
                                                     80-82: 74,5;
                                                     74-76: 79,38%,
                                                     70-72: 82,75%
                      M 5,5                          Supervivencia %
                      M2 3,8                         M1:56%
                      M3 3,9                         M2: 75%
Lactobacillus         M4 7,4                         M3: 68%
plantarum BM-1        M5 9,4                         M4: 68%
                      MS: 7,8                        M5: 66
                      M7: 9,0                        M6: 65%
                      M8  8,6                        M7: 58%
                                                     M8: 47%
Bifidobacterium       4,56                           41,18%
bifidum PTCC 1644
Lactobacillus
casei-01
Lactobacillus
rhamnosus 64
Bifidobacterium
bifidumBB-12
Lactobacillus                                        MD[3]/ WPI[2]/G
acidophilus NCIMB                                    69,9%
701748
Lactobacillus         GA: 2,7
reuteri LR92 (DSM     MD3: 3,6
26866)                GEL[21] 4,0
Lactobacillus                                        87%
plantarum LPS 47                                     supervivencia
                                                     con LAS[17]
Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus
acidilactici
HA-6111-2
Lactobacillus         2
plantarum WCFS1
Lactobacillus
paracasei FNU         4,3-4,7                        84%
Lactobacillus
rhamnosus GG
(LGG)
Lactobacillus         RSM, 4,28
acidophilus La-5      WPI, 4,79
Lactobacillus
acidophilus NCIMB     HPMC: 2,40                     HPMC: 8,86
701748
Lactobacillus casei   RSM: 4,23                      RSM: 92,9%,
LK-1                  Tre:4,11                       Tre: 56,3%
                      MD3: 4,09                      MD3 34,6%,
Lactobacillus
pentosus              3,3                            98%
Lactobacillus
rhamnosus NRRL
B-4495
Lactobacillus
acidophilus NRRL
B-442
Lactobacillus         WPI: MD[3]3,9;                 WPI: MD[3]8,8
rhamnosus CETC        WPI: MD[3]:S                   WPI: MD[3]:S8,5
275                   3,0; WPI:                      WPI: MD[3]:T8,6
                      MD[3]:T3,3
Lactobacillus         MRS+ LAC                       MRS+ Lac
fermentum             5,54                           60,44%
Lactobacillus         5,09
bulgaricus sp1.1
Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus                                          GA+MD3 98%
acidilactici
HA-6111-2
Streptococcus
thermophilus          6,83                           N/No =2,03x10-
Lactobacillus                                        2
bulgaricus
Lactobacillus casei
01
Lactobacillus
acidophilus LA5
Lactobacillus         Lb 90 3,23                     Lb 90 9,37
paracasei 90
Lactobacillus         Lb 91 3,70                     Lb 91 9,44
piantarum 91
                      4[grados]C y 11%
                      HP.: MD[3]                     MD[3]: 5,80
                      6,39; MD[3]                    MD[3]+TRE: 6,45
Lactobacillus         +TRE: 6,42;                    MD[3]+ PROT:
plantarum TISTR       MD[3]+ PROT:                   6,69
2075                  6,33; MD[3] +                  MD[3]+ FIBRA:
                      FIBRA: 6,39;                   5,89
                      MD[3]+AG:                      MD[3]+AG:5,51
                      6,20
Lactobacillus
rhamnosus MTCC-
1408
Lactobacillus
rhamnosus 64          6,01                           8,7 log UFC/ml
Lactobacillus casei
ATCC 393                                             8,73 log UFC/ml
Lactobacillus         a17-(Tin 110-                  a17-(Tin110-
plantarum A17         Tout 69):                      Tout 69):
Lactobacillus         4,9                            91,7%
plantarum B21
Lactobacillus                                        RSM: 9,51
plantarum UFV-                                       WPI: 9,18
Lb26                                                 WPPI: 9,47
Lactobacillus         1:2 1,90; 1:3                  O/W 1:2 13,48
plantarum CIDCA       2,50  1:4 2,14                 O/W l:3 1373
83114                                                O/W 1:4 13,57
Lactobacillus                                        EJT 7,19 79,54%
plantarum TISTR                                      ELS 7,28 85,54%
2075
Lactobacillus         AJ M[18] 8,98                  AJ M[18]7,90
acidophilus NRRL      MD3 5,63                       MD3 7,82
B-4495                GA 8,94                        GA 8,10
                      MD[3]5, 10                     MD[3] 7,27
                      TRE 4,75                       TRE 8,42
                      PRO 4,99                       PRO 8,79
Lactobacillus         FIB[41] 4,40                   FIB[41] 7,55
plantarum TISTR       ASC 5,14                       ASC 7,00
2075                  ISO 4,38                       ISO 6,82
                      PAL 4,27                       PAL 6,97
                      GA 4.69                        GA 7,32
                      (140 [grados]C,  60[grados]Cy
Lactobacillus         1:3)
plantarum MA2         9,29 log UFC/g
Lactobacillus
rhamnosus GG
                      0,5 RSM-0,5 TRE
Lactococcus lactis    62%[+ or -]15,1

BAL                   Rof.

Lactobacillus
plantarum CIDCA
83114
Lactobacillus kefir   [50]
CIDCA 8321
Lactobacillus kefir
CIDCA 8348
Lactobacillus         [78]
plantarum A17
Lactobacillus
plantarum CFR
2191                  [51]
Pediococcus
acidilactici CFR
2193
Lactobacillus
salivarius CFR
2158
Lactobacillus
acidophilus NCIMB     [48]
70225
Lactobacillus
reuten DSM 20016      [34]
Lactobacillus casei
BL23                  [35]
Lactobacillus         [79]
plantarum CIDCA
83114
Streptococcus
thermophilus
Lactobacillus         [42]
delbrueckii subsp
bulgaricus
NCDC-263
Lactobacillus
salivarius NRRL       [71]
B-30514
Lactobacillus
plantarum BM-1        [56]
Bifidobacterium       [70]
bifidum PTCC 1644
Lactobacillus         [44]
casei-01
Lactobacillus         [45]
rhamnosus 64
Bifidobacterium
bifidumBB-12          [31]
Lactobacillus
acidophilus NCIMB     [80]
701748
Lactobacillus
reuteri LR92 (DSM     [37]
26866)
Lactobacillus
plantarum LPS 47      [36]
Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus           [68]
acidilactici
HA-6111-2
Lactobacillus         [55]
plantarum WCFS1
Lactobacillus
paracasei FNU         [57]
Lactobacillus
rhamnosus GG          [66]
(LGG)
Lactobacillus         [81]
acidophilus La-5
Lactobacillus
acidophilus NCIMB     [82]
701748
Lactobacillus casei
LK-1                  [59]
Lactobacillus
pentosus              [83]
Lactobacillus
rhamnosus NRRL
B-4495                [65|
Lactobacillus
acidophilus NRRL
B-42
Lactobacillus
rhamnosus CETC        [76]
275
Lactobacillus         [63]
fermentum
Lactobacillus         [84]
bulgaricus sp1.1
Lactobacillus
plantarum 299v
Pediococcus           [36]
acidilactici
HA-6111-2
Streptococcus
thermophilus          [74]
Lactobacillus
bulgaricus
Lactobacillus casei
01
Lactobacillus         [46]
acidophilus LA5
Lactobacillus
paracasei 90          [86]
Lactobacillus
piantarum 91
Lactobacillus
plantarum TISTR       [38]
2075
Lactobacillus
rhamnosus MTCC-1408   [72]
Lactobacillus
rhamnosus 64          [43]
Lactobacillus casei
ATCC 393              [77]
Lactobacillus
plantarum A17         [61]
Lactobacillus
plantarum B21
Lactobacillus         [25]
plantarum UFV-Lb26
Lactobacillus
plantarum CIDCA       [47]
83114
Lactobacillus
plantarum TISTR       [39]
2075
Lactobacillus
acidophilus NRRL      [87]
B-4495
Lactobacillus
plantarum TISTR       [40]
2075
Lactobacillus         [62]
plantarum MA2
Lactobacillus         [49]
rhamnosus GG
Lactococcus lactis    [88]


Madalyd Yurani Vera-Pena [1], Misael Cortes Rodriguez [2] y Francia Elena Valencia-Garcia [3]

Recepcion: 16-01-2019 | Aceptacion: 08-04-2019 | En linea: 31-05-2019

doi:10.17230/ingciencia.15.29.7

[1] Universidad de Antioquia, madalyd.vera@udea.edu.co, http://orcid.org/0000-0002-0128-1188, Medellin, Colombia.

[2] Universidad Nacional de Colombia, mcortesro@unal.edu.co, http://orcid.org/0000-0003-3407-1635, Medellin, Colombia.

[3] Universidad de Antioquia, francia.valencia@udea.edu.co, http://orcid.org/0000-0002-4167-2167, Medellin, Colombia.
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No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
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Author:Vera-Pena, Madalyd Yurani; Rodriguez, Misael Cortes; Valencia-Garcia, Francia Elena
Publication:Ingenieria y Ciencia
Date:Jan 1, 2019
Words:13064
Previous Article:Nakayama Automorphism of Some Skew PBW Extensions.

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