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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/87387| Type: | Tese |
| Title: | Obtenção de sucos de frutas potencialmente pós-bióticos por termossonicação e processamento térmico e seus efeitos na microbiota intestinal humana |
| Title in English: | Obtaining potentially postbiotic fruit juices by thermosonication and thermal processing and their effects on the human gut microbiota |
| Authors: | Nascimento, Cristiano Silva do |
| Advisor: | Rodrigues, Sueli |
| Keywords in Brazilian Portuguese : | Fermentação lática;Ultrassom;Pasteurização térmica;Modelagem cinética;Modulação da microbiota intestinal |
| Keywords in English : | Lactic acid fermentation;Ultrasound;Thermal pasteurization;Kinetic modeling;Gut microbiota modulation |
| Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
| Issue Date: | 2026 |
| Citation: | NASCIMENTO, Cristiano Silva. Obtenção de sucos de frutas potencialmente pós-bióticos por termossonicação e processamento térmico e seus efeitos na microbiota intestinal humana. 2026. 138 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | A transição de probióticos para pós-bióticos tem se destacado na busca por alimentos funcionais mais estáveis. Este trabalho teve como objetivo desenvolver, modelar cinéticas de inativação e avaliar as assinaturas funcionais de bebidas pós-bióticas à base de frutas fermentadas por Lacticaseibacillus casei NRRL B-442, comparando a eficácia do processamento térmico (TH) e da termossonicação (TS). A metodologia englobou a fermentação lática de suco de acerola e de laranja, posteriormente submetidos à inativação térmica (TH, a 80 °C) e termossônica (TS, a 60 °C). Avaliaram-se a estabilidade físico-química, a viabilidade celular, o potencial antibacteriano e a cinética de inativação sob diferentes geometrias de reator, além da modulação da microbiota intestinal humana por meio de fermentação colônica anaeróbica. Os resultados indicaram que tanto a TS quanto o TH inativaram efetivamente o probiótico, preservando os compostos fenólicos, a atividade antibacteriana e a capacidade antioxidante ao longo de 35 dias sob armazenamento refrigerado (4 °C). A modelagem cinética sugeriu que o processamento térmico seguiu uma cinética linear, enquanto a eficiência da TS dependeu da geometria do reator. O uso de reatores de vidro maiores (capacidade de 250 mL) parece ter otimizado o fluxo acústico, propiciando uma inativação linear e mais rápida que o método térmico, ao passo que reatores de aço confinados (10 mL) geraram um efeito de cauda resistente. Durante a fermentação colônica, observou-se que o método de inativação influenciou o comportamento da matriz. O processamento TH-80 gerou um pós-biótico butirogênico, possivelmente associado à supressão do filo Proteobacteria e ao enriquecimento de gêneros de interesse (Bacteroides e Phascolarctobacterium). Em contrapartida, o suco TS-60 favoreceu a expansão do gênero Fusobacterium, levantando a hipótese de que a lise celular mediada pela cavitação possa ter tornado compostos intracelulares mais disponíveis para microrganismos oportunistas. Os achados sugerem que o processamento térmico atua como uma estratégia promissora para o desenvolvimento de pós-bióticos com potencial para auxiliar na itigação da disbiose colônica. A termossonicação constitui uma tecnologia rápida, desde que a geometria do reator garanta condições acústicas adequadas; contudo, as alterações promovidas na matriz exigem estudos em condições in vivo. |
| Abstract: | The transition from probiotics to postbiotics has gained prominence in the search for more stable functional foods. This study aimed to develop, model inactivation kinetics, and evaluate the functional signatures of postbiotic fruit-based beverages fermented by Lacticaseibacillus casei NRRL B-442, comparing the efficacy of thermal processing (TH) and thermosonication (TS). The methodology encompassed the lactic acid fermentation of acerola and orange juices, which were subsequently subjected to thermal (TH, at 80 °C) and thermosonic (TS, at 60 °C) inactivation. Physicochemical stability, cell viability, antibacterial potential, and inactivation kinetics under different reactor geometries were evaluated, along with the modulation of the human gut microbiota through anaerobic colonic fermentation. The results indicated that both TS and TH effectively inactivated the probiotic, preserving phenolic compounds, antibacterial activity, and antioxidant capacity over 35 days under refrigerated storage (4 °C). Kinetic modeling suggested that thermal processing followed linear kinetics, while TS efficiency depended on the reactor geometry. The use of larger glass reactors (250 mL capacity) seems to have optimized the acoustic flow, providing a linear and faster inactivation than the thermal method, whereas confined steel reactors (10 mL) generated a resistant tailing effect. During colonic fermentation, it was observed that the inactivation method influenced the matrix behavior. The TH-80 processing generated a butyrogenic postbiotic, possibly associated with the suppression of the Proteobacteria phylum and the enrichment of genera of interest (Bacteroides and Phascolarctobacterium). Conversely, the TS-60 juice favored the expansion of the Fusobacterium genus, raising the hypothesis that cavitation-mediated cell lysis may have made intracellular compounds more available to opportunistic microorganisms. The findings suggest that thermal processing acts as a promising strategy for developing postbiotics with the potential to assist in mitigating colonic dysbiosis. Thermosonication constitutes a rapid technology, provided that the reactor geometry ensures adequate acoustic conditions; however, the alterations promoted in the matrix require studies under in vivo conditions. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/87387 |
| Author's ORCID: | https://orcid.org/0000-0003-1728-3038 |
| Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/1113054099358795 |
| Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0002-3725-2274 |
| Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/5599017990318989 |
| Access Rights: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | DTA - Teses defendidas na UFC |
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