BR102015030967B1 - Bebida funcional, não-alcoólica a base de mandioca, fermentada com co-cultivo de bactéria lática e levedura - Google Patents

Abstract

bebida funcional, não-alcoólica a base de mandioca, fermentada com co-cultivo de bactéria lática e levedura a presente invenção trata da elaboração de uma bebida funcional, não-alcoólica a base de mandioca, fermentada com a mistura de bactéria lática probiótica e levedura t. delbrueckii, com a proposta de oferecer um produto diferenciado dos produtos comercialmente disponíveis por ser uma bebida natural, com valor nutricional agregado, de origem vegetal, e portanto, sem lactose. produto ainda não conhecido no mercado do brasil nem há conhecimento ou informação que seja produzido em outros países.

Description

[001] A presente patente de invenção trata da elaboração de uma nova bebida à base de mandioca, fermentada com a mistura de culturas microbianas contendo bactérias com potencial probiótico e leveduras, para uso no mercado e similares. Além de representar uma alternativa para o consumo da mandioca, a bebida constitui um produto diferenciado dos produtos comercialmente disponíveis por ser uma bebida natural, com valor nutricional agregado, de origem vegetal e, portanto, sem lactose.

[002] A mandioca (Manihot esculenta) é a terceira maior fonte de carboidratos nos trópicos, depois de arroz e milho, é ainda um dos principais alimentos básicos no mundo em desenvolvimento, existindo na dieta básica de mais de milhões de pessoas. Algumas variedades podem apresentar toxicidade se forem consumidas sem tratamento prévio. Dessa forma, a fermentação da mandioca por culturas de bactérias láticas e leveduras surge como alternativa para detoxificação da mandioca. É uma forma de agregar valor à mandioca através da sua utilização na produção de uma nova bebida fermentada, aliada ao desenvolvimento de um novo alimento nutritivo de origem vegetal para consumo humano.

[003] Leveduras, em especial Saccharomyces cerevisiae, são capazes de produzir etanol por fermentação alcoólica e, portanto, são importantes agentes na produção de bebidas alcoólicas tais como vinhos, cervejas, cachaças entre outras. No entanto, estas bebidas não são consumidas por crianças e adolescentes e também não são apreciadas por grande parcela da população que não ingere alimentos alcoólicos. O uso de leveduras não produtoras de álcool para produção de bebidas não-alcoolicas é uma boa alternativa, já que leveduras são importantes produtoras de compostos voláteis relacionados ao sabor, tais como álcoois superiores e ésteres, além de estimularem o crescimento de bactérias láticas, aumentar o valor nutricional e a digestibilidade do substrato bruto. Torulaspora delbrueckiié uma levedura encontrada em fermentações de vinho e também foi descrita como dominante durante processo fermentativo de uma bebida fermentada a base de mandioca (chamada tarubá) produzida pelos índios do Amazonas (RAMOS, C. L.; SOUSA, E. S. O.; RIBEIRO, J.; ALMEIDA, T. M. M.; SANTOS, C. C. A.; ABEGG, M. A. SCHWAN, R. F. Microbiological and chemical characteristics of tarubá, an indigenous beverage produced from solid cassava fermentation. Food Microbiology, v.49, p.182-188, 2015). Esta levedura apresenta elevada capacidade de fermentação e produz níveis muito baixos de compostos com acidez volátil e acetaldeído, que contribuem de forma negativa para o sabor de alimentos e bebidas. Cepas selecionadas de T. delbrueckiisão comercializadas para a produção de vinho com intuito de agregar compostos aromáticos desejáveis à bebida. Certas cepas de T. delbrueckiitambém apresentam atividade amilolítica, característica importante para fermentação de substratos amiláceos como a mandioca.

[004] A associação de bactérias láticas e leveduras em alimentos fermentados vem sendo bastante estudada. Tem-se demostrando que o crescimento de leveduras é favorecido pela acidificação do meio, gerado pelas bactérias láticas, e estas por sua vez são favorecidas pelo crescimento de leveduras que fornecem fatores de crescimento como vitaminas e compostos nitrogenados solúveis. As bactérias láticas são importantes produtoras de ácido lático que reduz o pH, inibindo o crescimento de microrganismos indesejáveis. Algumas cepas são também utilizadas como probióticos. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (FAO/WHO), probióticos são microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas conferem benefício à saúde do hospedeiro. Muitos benefícios têm sido relacionados à ingestão de bactérias probióticas: benefícios nutricionais, produção de vitaminas e disponibilidade de minerais, produção de enzimas digestivas, efeitos de barreira e restabelecimento nos casos de diarreia infecciosa e diarreia associada ao uso de antibióticos ou quimioterápicos, redução de colesterol, estimulação do sistema imune, combate à microrganismos patogênicos, entre outros. Dentre as bactérias que compõe a microbiota intestinal dos indivíduos humanos, têm se utilizados como probióticos principalmente as espécies do gênero Lactobacillus e Bifidobacterium.

[005] Certos produtos alimentícios à base de mandioca tais como a farinha de mandioca fermentada ou puba, e também o polvilho são produzidos por fermentações naturais, ou seja, sem adição de culturas iniciadoras. A fermentação natural permite crescimento de qualquer microrganismo inclusive os indesejáveis, não há controle e estabilidade do processo. O uso de culturas iniciadoras adequadas permite melhor controle e estabilidade do processo, além de melhorar características do produto, tais como digestibilidade, sabor, textura e características nutritivas.

[006] Já são conhecidos produtos fermentados por bactérias láticas, especialmente aqueles produzidos a partir da fermentação do leite, tais como iogurtes, leites fermentados e queijos. Apesar de serem amplamente conhecidos e comercializados, há pessoas que, por razões de saúde ou da própria dieta alimentar, não consomem produtos à base de leite de origem animal. Muitos têm alergia ou intolerância às proteínas do leite e/ou à lactose. O elevado conteúdo de colesterol e a intolerância à lactose são dois importantes obstáculos relacionados aos produtos lácteos fermentados. Há também um constante aumento no número de consumidores vegetarianos nos países desenvolvidos e, consequentemente, um acréscimo na demanda de produtos isentos de ingredientes de origem animal.

[007] Dessa forma, esta invenção utilizando culturas iniciadoras soluciona os inconvenientes gerados pela fermentação espontânea, padronizando e controlando o processo fermentativo. Além da obtenção de um novo produto funcional de origem vegetal, alternativo aos produtos lácteos existentes no mercado.

[008] No estado da arte podemos citar três patentes relacionadas com a área da tecnologia aqui apresentada, porém tais patentes em nada se assemelham a proposta. A patente CN103224890-A, intitulada “New Monascus ruber strain for high generation of lovastatin and gamma-aminobutyric acid and low generation of pigment having preservation number of CGMCC NO.6860, que utiliza a cepa do fungo filamentoso Monascus ruber para produção dos compostos lovastatina e ácido gamma-aminobutirico com baixa geração de pigmento, para ser adicionado em alimentos. Diferentemente da presente invenção essa patente não propõe obtenção de produto fermentado e sim um suplemento para ser adicionado em alimentos. A patente WO2012131700-A2, “Processing starch-based material comprises liquefying starch material, screening slurry, mixing filtration residue with water, screening intermediate slurry, forming fresh slurry, and followed by sterilizing, cooling and fermenting streams” onde é desenvolvido um processamento de produtos à base de amido, tornando-os mais solúveis com maior facilidade e menor custo para posterior uso em fermentação. Esta patente também não propõe a obtenção de uma bebida fermentada com características funcionais. E ainda a patente Herbal fermented beverage used for improving the intestinal micro-flora and modulating the immune system comprises dry kernel of Trapa bispinosa, and germinated and grounded seeds of pigeonpea, winged bean and Amaranth, “IN201200101-I1” na qual é desenvolvida uma bebida fermentada de erva (Trapa bispinosa) e sementes de leguminosas (guandu e feijão alado) e grãos (amaranto) com propriedade funcional. Tal tecnologia trata de produtos diferentes, do proposto aqui que é a obtenção de uma bebida fermentada de mandioca por microrganismos (bactérias e leveduras) probióticos e produtores de compostos aromáticos.

[009] A presente invenção se trata de uma bebida funcional fermentada à base de mandioca, utilizando cultura iniciadora contendo bactéria lática com potencial probiótico e levedura T. delbrueckii com atividade amilolítica. É um novo produto obtido de forma controlada e padronizada, com valor funcional agregado e que poderá ser consumido por crianças e adultos, incluindo aqueles intolerantes à lactose.

[010] A produção da bebida não-alcoólica, fermentada à base de mandioca por co-cultivo de bactéria lática e levedura pode ser dividido em 4 etapas: preparo da farinha de mandioca (etapa 1), diluição em água, cozimento, pasteurização e resfriamento (etapa 2), fermentação (etapa 3) e acondicionamento da bebida pronta (etapa 4).

[011] A etapa 1 consiste no preparo da “farinha de mandioca”, pelo qual 1 kg de raízes de mandioca descascadas e picadas são pesadas e diluídas em 2 L água (proporção de 50% em relação ao volume de água), e então, trituradas em liquidificador industrial. Após trituradas, a massa de mandioca obtida é prensada em filtros-prensa para remoção da água e aquecida à temperatura na faixa de 55 a 65°C por 2 a 3 horas, em estufa ou forno, para maior remoção de umidade e obtenção da “farinha de mandioca”.

[012] A etapa 2 consiste em homogeneizar a “farinha de mandioca” em água na proporção de 15% de “farinha de mandioca” em relação à água, ou seja, 1,5 kg de “farinha de mandioca” para 10 L de água. A mistura obtida é fervida por 10 a 20 minutos e então filtrada em membranas filtrantes de poros de 3 milímetros para separação dos sedimentos. O líquido obtido é pasteurizado por calor úmido à 90°C por 20 min e então resfriado a 4°C.

[013] Na etapa 3, o substrato pasteurizado é pré-aquecido à 30 - 37°C, seguido da inoculação da bactéria lática probiótica (108 UFC/mL) e da levedura T. delbrueckii (106 UFC/mL) com atividade amilolítica. A fermentação ocorre por 24 - 48 horas à 30 - 37°C. A bactéria lática probiótica será uma das seguintes opções: Lb. acidophilus LACA4 (Danisco, Flora Fit, USA), Lb. rhamnosus LR32 (Danisco, Flora Fit, USA), Lb. plantarum CCMA0359 (Coleção de Culturas da Microbiologia Agrícola CCMA, UFLA, MG) ou Lb. casei Shirota (Yakult, Japão). A levedura T. delbrueckii descrita será uma das cepas CCMA0372, CCMA0373, CCMA0375 ou CCMA0376, todas com atividade amilolítica e pertencentes a Coleção de Culturas da Microbiologia Agrícola/UFLA-MG.

[014] As etapas de fervura e fermentação descritas serão conduzidas em recipientes e dornas de tamanhos e capacidades diversas, de acordo com as demandas dos produtores da bebida.

[015] Para maior aceitação pelos consumidores, a bebida fermentada obtida será acrescida de flavorizantes, adoçantes, polpas de frutas ou achocolatados de acordo com a demanda do produtor da bebida.

[016] A última etapa (etapa 4) consiste no acondicionamento da bebida pronta, isto é, após fermentação, a bebida obtida é envasada em garrafas de vidro, de PET (polietileno tereftalato), em copos com tampa termo-soldável ou em embalagens cartonadas, de acordo com a demanda do produtor, e armazenada sob refrigeração para posterior consumo.

Claims (6)

1. Processo de obtenção de bebida funcional não-alcoólica, à base de mandioca, fermentada com co-cultivo de bactéria lática e levedura, caracterizado pelo processo de produção por fermentação submersa de um meio à base de mandioca (Manihot esculenta) com adição de cultura mista iniciadora contendo a bactéria lática com potencial probiótico e T. delbrueckii com atividade amilolítica, compreendendo as seguintes etapas: a) Etapa 1: Preparo da “farinha de mandioca” que consiste em utilizar 1 kg de raízes de mandioca descascadas e picadas para cada 2 L de água (proporção de 50% em relação ao volume de água), e então, trituradas em liquidificador industrial, após trituradas, a massa de mandioca obtida é prensada em filtros-prensa para remoção da água e aquecida à temperatura de 55 a 65°C por 2 a 3 horas, em estufa ou forno, para maior remoção de umidade e obtenção da “farinha de mandioca”; b) Etapa 2: Homogeneização da farinha obtida em água na proporção de 15% de farinha em relação à água, seguida pela fervura desta mistura por 10 a 20 minutos e então filtração em membranas filtrantes de poros de 3 milímetros para separação dos sedimentos, o filtrado é pasteurizado por calor úmido à 90°C por 20 min e então resfriado a 4°C; c) Etapa 3: Após pasteurização, o líquido obtido é fermentado, para isto, é realizado o pré-aquecimento do líquido à 30 - 37°C, seguido da inoculação da bactéria lática probiótica (108 UFC/mL) e da levedura T. delbrueckii (106 UFC/mL) com atividade amilolítica, a fermentação ocorre por 24 - 48 horas à 30 - 37°C.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato obtido a ser fermentado, é acrescido de outros cereais, tais como, arroz triturado, amendoim triturado e milho triturado.

3. Processo, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo fato de que as bactérias láticas probióticas referidas incluem Lb. acidophilus LACA4 (Danisco, Flora Fit, USA), Lb. rhamnosus LR32 (Danisco, Flora Fit, USA), Lb. plantarum CCMA0359 (Coleção de Culturas da Microbiologia Agrícola CCMA, UFLA, MG), Lb. casei Shirota (Yakult, Japão).

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a levedura T. delbrueckii com atividade amilolítica referida incluem as cepas de T. delbrueckii CCMA0372, CCMA0373, CCMA0375 e CCMA0376, todas pertencentes a Coleção de Culturas da Microbiologia Agrícola/UFLA-MG.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bebida fermentada obtida pode ser acrescida de flavorizantes, adoçantes, polpas de frutas ou achocolatados.

6. Processo, de acordo com a reinvindicação 1, caracterizado pelo acondicionamento da bebida fermentada à base de mandioca (etapa 4) em garrafas de vidro, de PET (polietileno tereftalato), em copos com tampa termo-soldável ou em embalagens cartonadas.