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Type: Tese
Title: Extratos vegetais fermentados por Kefir: desenvolvimento, caracterização e potencial antimicrobiano
Title in English: Kefir fermented vegetable extracts: development, characterization and antimicrobial potential
Authors: Rios, Danielle Alves da Silva
Advisor: Silva, Elisabeth Mary Cunha da
Co-advisor: Braga, Anna Rafaela Cavalcante
Keywords: Propriedades funcionais;Fermentação;Substitutos lácteos;Atividade antimicrobiana
Issue Date: 2021
Citation: RIOS, Danielle Alves da Silva. Extratos vegetais fermentados por Kefir: desenvolvimento, caracterização e potencial antimicrobiano. 2021. 75 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.
Abstract in Brazilian Portuguese: Alimentos fermentados possuem várias propriedades benéficas que vão desde a presença de micro-organismos vivos até de substâncias antimicrobianas, podendo ser utilizados como produtos alimentícios e adicionados em outros gêneros alimentícios para exercerem a função de conservantes naturais. Entretanto, uma das matrizes mais utilizadas e consumidas no processo fermentativo é o leite, que para muitas pessoas que possuem restrições alimentares, seja devido a patologias (intolerâncias e alergias alimentares) ou por escolha, se torna um problema. Dessa forma, a busca por fontes alternativas, movimenta pesquisas que atendam a essas demandas. As bebidas vegetais estão entre os alimentos em estudo que contribuem para o desenvolvimento de novos produtos com as características supracitadas. Por outro lado, o Kefir é uma simbiose de micro-organismos de cultivo artesanal, com vários efeitos positivos associados ao seu consumo. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi produzir e caracterizar extratos vegetais fermentados por Kefir e avaliar seu potencial antimicrobiano. Os extratos vegetais de arroz branco, arroz integral, castanha de caju, castanha do Pará e coco foram elaborados e caracterizados quanto a composição proximal (umidade proteína, lipídios, cinzas e carboidratos), parâmetros físico-químicos (pH, sólidos solúveis totais, umidade e cor) e microbiológicos (Salmonella sp., coliformes termotolerantes, aeróbios mesófilos e bolores e leveduras). Os extratos foram fermentados com Kefir e submetidos à determinação da composição proximal, contagem de células viáveis, atividade antimicrobiana (Escherichia coli e Staphylococcus aureus), como também pH, sólidos solúveis totais, umidade e cor. As composições dos extratos vegetais pasteurizados apresentaram diferentes valores energéticos, correspondente às suas matérias-primas. Os parâmetros físico-químicos variaram e não tiveram boa correlação através da análise de regressão linear, provavelmente, em função da falta de homogeneidade dos produtos. Todos os extratos pasteurizados estavam aptos ao consumo, conforme legislação vigente. Já os extratos vegetais fermentados por Kefir apresentaram valores calóricos distintos em comparação aos não fermentados, devido a presença dos micro-organismos e sua adaptação ao meio. Através desta análise e dos parâmetros físico-químicos investigados, foi possível verificar comportamentos diferenciados em relação ao processo fermentativo, revelando a influência das matérias-primas no desenvolvimento microbiano. O pH atingiu valores que variaram entre 5,28 ± 0,09 (extrato de coco) até 6,44 ± 0,08 (extrato de castanha do Pará) após 24 horas de fermentação, revelando que o tempo de fermentação em extratos vegetais é diferente daquele do leite. Para os sólidos solúveis e umidade, os valores e comportamento destes parâmetros foram similares aos dos extratos pasteurizados, não sendo possível inferir sobre a presença do Kefir no meio. Já para as coordenadas de cromaticidade, a mudança mais expressiva foi na coordenada L* que variavam de 44,63 ± 1,98 à 66,98 ± 3,44, para 71,05 ± 4,00 à 82,05 ± 2,43, em 24 horas, com aumento de luminosidade pós fermentação. A contagem elevada dos micro-organismos utilizados como requisito microbiológico do Kefir mostrou que ele é capaz de se adaptar a diferentes substratos, ampliando suas possibilidades de uso. Nesta contagem, após 24 horas de fermentação, as bactérias ácido láticas chegaram à 5,25 x 10 8 UFC/mL no extrato de arroz integral, para leveduras, o maior valor obtido foi nos extratos de arroz integral e castanha do Pará (2,53 x 10 8 UFC/mL), enquanto para os aeróbios mesófilos a maior quantidade encontrada foi no extrato de castanha do Pará, 4,44 x 10 8 UFC/mL. Em relação à atividade antimicrobiana apenas os extratos vegetais fermentados de arroz integral e castanha do Pará apresentaram ação contra os micro-organismos testados, ratificando sua possibilidade não só como produto, mas também como um conservante natural para vários tipos de alimentos.
Abstract: Fermented foods have several beneficial properties ranging from the presence of live microorganisms to antimicrobial substances, and can be used as food products and added to other foodstuffs to act as natural preservatives. However, one of the most used and consumed matrices in the fermentation process is milk, which for many people who have food restrictions, whether due to pathologies (food intolerances and allergies) or by choice, becomes a problem. Thus, the search for alternative sources drives research that meets these demands. Vegetable drinks are among the foods under study that contribute to the development of new products with the aforementioned characteristics. On the other hand, kefir is a symbiosis of micro-organisms from artisanal cultivation, with several positive effects associated with its consumption. In this context, the objective of this work was to characterize vegetable extracts fermented by kefir and their potential antimicrobial activity. The vegetable extracts of white rice, brown rice, cashew nuts, Brazil nuts, and coconut were prepared and characterized as to the proximate composition (protein, lipid, ash, and carbohydrate moisture), physicochemical (pH, total soluble solids, moisture, and color) and microbiological parameters (Salmonella sp., thermotolerant coliforms, mesophilic aerobics and molds, and yeasts). The extracts were fermented with kefir and subjected to determination of proximate composition, viable cell count, antimicrobial activity (Escherichia coli and Staphylococcus aureus), as well as pH, total soluble solids, moisture, and color. The compositions of pasteurized vegetable extracts showed different energy values, corresponding to their raw materials. The physicochemical parameters varied and did not have a good correlation through linear regression analysis, probably due to the lack of homogeneity of the products. All pasteurized extracts were suitable for consumption in accordance with current legislation. Vegetable extracts fermented by kefir, on the other hand, showed different caloric values ​​compared to non-fermented ones due to the presence of microorganisms and their adaptation to the environment. Through the results of microbiological and physicochemical analyzes it was possible to verify different behaviors in relation to the fermentation process, revealing the influence of raw materials on microbial development The pH reached values ranging from 6.44 ± 0.08 (Brazil nut extract) to 5.28 ± 0.09 (coconut extract) after 24 hours of fermentation, revealing that the fermentation time in vegetable extracts is different from that of milk. For soluble solids and moisture, the values and behavior of these parameters were similar to those of pasteurized extracts, and it is not possible to infer on the role of kefir in the medium. Regarding color, the most expressive change was in the L* coordinate, whose values ranged from 44.63 ± 1.98 to 66.98 ± 3.44, to 71.05 ± 4.00 to 82.05 ± 2.43 in 24 hours, with increased luminosity after fermentation. The high count of microorganisms used as a microbiological requirement for kefir showed that it is capable of adapting to different substrates, expanding its use possibilities. In this count, after 24 hours of fermentation, lactic acid bacteria reached 5.25 x 10 8 CFU/mL in brown rice extract, for yeasts, the highest value obtained in brown rice and Brazil nut extracts was 2, 53 x10 8 CFU/mL, while for mesophilic aerobics, the largest amount found was in Brazil nut extract with 4.44 x 10 8 CFU/ml. Regarding the antimicrobial activity, only vegetable extracts fermented from brown rice and Brazil nuts showed action against the tested microorganisms, confirming its possibility not only as a product but also as a natural preservative for various types of food.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65459
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