Effect of the carrier material, drying technology and dissolution media on the viability of Lactobacillus fermentum K73 during simulated gastrointestinal transit

Abstract

The goal of this study was to determine the effect of the carrier material, drying technology and dissolution media during the passage of L. fermentum K73 through a dynamic in vitro digestion system (IViDiS). The carrier materials were (i) culture medium with growing micro-organisms and (ii) culture medium with maltodextrin : sweet whey [0.6 : 0.4]. The carrier materials were dried by spray-drying and freeze-drying to obtain four types of powders. The dissolution media consisted of water and 1% fat milk. The powders were tested using an in vitro dynamic digestion system (IViDiS). The results showed that powders derived from culture medium had the highest protective effect on the viability of L. fermentum K73 in both dissolution media and that survival increased when the powders were tested in milk. The modified Gompertz model was used to model L. fermentum K73 behaviour during the digestion process. The model showed that cells entrapped in culture medium had the longest lag phase and the slowest inactivation rate when evaluated in milk.

El objetivo de este estudio fue determinar el efecto del material portador, la tecnología de secado y los medios de disolución durante el paso de L. fermentum K73 a través de un sistema dinámico de digestión in vitro (IViDiS). Los materiales portadores fueron (i) medio de cultivo con microorganismos en crecimiento y (ii) medio de cultivo con maltodextrina : suero dulce [0,6 : 0,4]. Los materiales portadores se secaron por atomización y liofilización para obtener cuatro tipos de polvos. El medio de disolución consistía en agua y leche con un 1% de grasa. Los polvos se probaron utilizando un sistema de digestión dinámica in vitro (IViDiS). Los resultados mostraron que los polvos derivados del medio de cultivo tuvieron el mayor efecto protector sobre la viabilidad de L. fermentum K73 en ambos medios de disolución y que la supervivencia aumentó cuando los polvos se probaron en leche. El modelo de Gompertz modificado se utilizó para modelar el comportamiento de L. fermentum K73 durante el proceso de digestión. El modelo mostró que las células atrapadas en el medio de cultivo tenían la fase de retraso más larga y la tasa de inactivación más lenta cuando se evaluaron en la leche.