Vývoj potravinových doplňků s enkapsulovanou zeleninovou a probiotickou složkou.

Abstract

Předložená bakalářská práce se zaměřuje na vývoj inovativního potravinového doplňku s obsahem enkapsulovaných probiotik a extraktů z pěti běžně dostupných druhů zeleniny – červené řepy, špenátu, řapíkatého celeru, mrkve a cukety – s prebiotickým potenciálem. Cílem bylo navrhnout a optimalizovat technologický postup výroby synbiotického přípravku, který zajistí synergický účinek probiotických mikroorganismů a rostlinnými bioaktivními látkami. Teoretická část se věnuje nejen charakteristice probiotik, prebiotik a synbiotik, ale také chemickému složení vybraných zástupců zeleniny jako potenciálních zdrojů prebiotik a možnostem zvýšení stability finálního produktu, například enkapsulací do alginátových částic. V experimentální části byly použity probiotické kmeny rodů Lactobacillus a Bifidobacterium. Chemické složení zeleninových extraktů bylo analyzováno spektrofotometrickými metodami pro stanovení antioxidační kapacity, celkových fenolických látek, chlorofylů, karotenoidů a cukrů, a dále kapalinovou chromatografií (HPLC) pro stanovení obsahu vitamínu C a kyseliny mléčné. Produkce kyseliny mléčné byla současně posuzována jako klíčový ukazatel antimikrobiální aktivity, která by mohla přispět ke zvýšení trvanlivosti výsledného produktu. Dále byla navržena metoda enkapsulace pomocí alginátu, která byla optimalizována s cílem zvýšit stabilitu a životaschopnost probiotik během skladování i trávení. Výsledky ukázaly, že vybrané zeleninové extrakty vykazují prebiotické vlastnosti. Vyvinutý synbiotický doplněk stravy tak představuje inovativní funkční potravinu s vysokým aplikačním potenciálem v oblasti podpory zdravé střevní mikrobioty a celkové imunity. Práce přispívá k rozvoji moderních synbiotických formulací a ukazuje možnosti jejich využití v potravinářském průmyslu i v oblasti individuální zdravotní prevence.

This bachelor’s thesis focuses on the development of an innovative dietary supplement containing encapsulated probiotics and extracts from five commonly available vegetables – beetroot, spinach, celery stalks, carrots, and zucchini – with prebiotic potential. The aim was to design and optimize a technological process for producing a synbiotic formulation that ensures a synergistic effect between probiotic microorganisms and plant-derived bioactive compounds. The theoretical part addresses not only the characteristics of probiotics, prebiotics, and synbiotics but also the chemical composition of selected vegetable representatives as potential prebiotic sources and strategies to enhance the stability of the final product, such as encapsulation into alginate particles. In the experimental part, probiotic strains from the genera Lactobacillus and Bifidobacterium were used. The chemical composition of the vegetable extracts was analyzed using spectrophotometric methods to determine antioxidant capacity, total phenolic content, chlorophylls, carotenoids, and sugars, as well as high-performance liquid chromatography (HPLC) to determine vitamin C and lactic acid content. Lactic acid production was also evaluated as a key indicator of antimicrobial activity, which could contribute to extending the shelf life of the final product. Furthermore, an alginate-based encapsulation method was proposed and optimized to enhance the stability and viability of the probiotics during storage and digestion. The results showed that the selected vegetable extracts exhibit prebiotic properties. The developed synbiotic dietary supplement thus represents an innovative functional food with high application potential for supporting gut microbiota health and overall immunity. The thesis contributes to the advancement of modern synbiotic formulations and demonstrates their potential use in the food industry as well as in personalized health prevention.