BR112021005113A2 - processo para controle do desenvolvimento de pelo menos 2 metabólitos predeterminados em um produto fermentado compreendendo pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha e produto fermentado - Google Patents

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Abstract

PROCESSO PARA CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO DE PELO MENOS 2 METABÓLITOS PREDETERMINADOS EM UM PRODUTO FERMENTADO COMPREENDENDO PELO MENOS UM MATERIAL VEGETAL E/OU PELO MENOS UM MATERIAL DE ALGA MARINHA E PRODUTO FERMENTADO. A presente invenção se refere a um processo para controle do desenvolvimento de pelo menos 2 metabólitos predeterminados em um produto fermentado compreendendo pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha, em que o processo compreende as etapas de: (i) Determinação do pelo menos 2 metabólitos predeterminados a serem desenvolvido no produto fermentado; (ii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha é selecionado; (iii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um organismo de fermentação é selecionado; (iv) Mistura do pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha selecionado na etapa (ii) com o pelo menos um organismo de fermentação selecionado na etapa (iii) em um reator de fermentação que provê uma mistura de fermentação; (v) Permissão da mistura de fermentação para fermentar em condições de fermentação que favoreçam o desenvolvimento do pelo menos 2 metabólitos predeterminados; pelo qual o produto fermentado é provido.

Description

PROCESSO PARA CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO DE PELO MENOS 2 METABÓLITOS PREDETERMINADOS EM UM PRODUTO FERMENTADO COMPREENDENDO PELO MENOS UM MATERIAL VEGETAL E/OU PELO MENOS
UM MATERIAL DE ALGA MARINHA E PRODUTO FERMENTADO CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a um processo para controle de um processo de fermentação e provisão de um controle de qualidade de um produto de fermentação. Em particular, a presente invenção se refere a um processo para controle de um processo de fermentação ao fermentar pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha a fim de garantir o desenvolvimento dos compostos desejados e/ou predefinidos.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] A fermentação é um processo metabólico em que um organismo de fermentação consume uma fonte de carboidrato e produz diversos metabólitos.
[003] Ao fermentar os materiais vegetais e os materiais de alga marinha, os materiais atuam como fonte de carboidrato para o organismo de fermentação e os materiais serem degradados, resultando no desenvolvimento de diversos metabólitos. Durante o processo de fermentação, a digestibilidade dos materiais, que normalmente pode ser substancialmente materiais não digeríveis, podem alterar e prover adicionalmente um efeito prebiótico ao ser humano ou animal que consome o produto fermentado.
[004] Os materiais vegetais e materiais de alga marinha podem ser providos em muitas qualidades diferentes e muitas variações diferentes do mesmo material vegetal ou material de alga marinha, dependendo da localização geográfica, do clima, do momento de colheita, do manejo após a colheita e antes da fermentação; condições de armazenamento, etc.
[005] Essas variações podem afetar o processo de fermentação e criar dificuldades significativas ao prover produtos fermentados uniformes a partir dos materiais vegetais fermentados e/ou os materiais de alga marinha fermentados. Portanto, há a necessidade na indústria, em particular ao se trabalhar com grande escala ou escala industrial, de um processo de fermentação que resulte em produtos fermentados uniformes compreendendo também materiais vegetais ou materiais de alga marinha.
[006] Tradicionalmente, os produtos uniformes são providos de produtos de fermentação que, após a fermentação, são submetidos a isolamento ou extração para prover componentes ativos uniformes ou frações ativas uniforma, no entanto, a mesma tendência de prover produtos fermentados direcionados uniformes e especiais compreendendo os materiais vegetais originalmente presentes e/ou os materiais de alga marinha originalmente presentes, não é costume uma vez que os produtos fermentados podem variar significativamente em qualidade e constituintes.
[007] Assim, mesmo sendo o mesmo material vegetal ou o mesmo material de alga marinha, podem-se observar grandes diferenças no material, bem como nos produtos fermentados tradicionais.
[008] Portanto, há a necessidade na indústria de prover um processo capaz de garantir produtos de fermentação uniformes e garantir os produtos de fermentação com os constituintes desejados.
[009] Consequentemente, um processo aperfeiçoado para a fermentação de materiais vegetais e/ou materiais de alga marinha seria vantajoso e, em particular, um processo mais eficiente, uniforme, adaptável e/ou confiável para a fermentação de materiais vegetais e/ou materiais de alga marinha seria vantajoso.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0010] Assim, um objeto da presente invenção se refere a uma melhora do processo para controle da fermentação de um material vegetal e/ou um material de alga marinha.
[0011] Em particular, é um objeto da presente invenção prover um processo mais eficiente, uniforme, adaptável e/ou confiável para fermentação dos materiais vegetais e/ou materiais de alga marinha que soluciona os problemas supracitados da técnica anterior com a diversidade entre os lotes.
[0012] Então, um aspecto da invenção se refere a um processo para controle do desenvolvimento de pelo menos 2 metabólitos predeterminados em um produto fermentado compreendendo pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha, em que o processo compreende a etapas de: (i) Determinação do pelo menos 2 metabólitos predeterminados a serem desenvolvidos no produto fermentado; (ii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha é selecionado; (iii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um organismo de fermentação é selecionado;
(iv) Mistura do pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha selecionado na etapa (ii) com o pelo menos um organismo de fermentação selecionado na etapa (iii) em um reator de fermentação provendo uma mistura de fermentação; (v) Permissão da mistura de fermentação para fermentar em condições de fermentação que favoreçam o desenvolvimento do pelo menos 2 metabólitos predeterminados; pelo qual o produto fermentado seja provido.
[0013] Outro aspecto da presente invenção se refere a um produto fermentado que compreende: (a) pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha; (b) pelo menos um organismo de fermentação; (c) pelo menos 2 metabólitos, em que o pelo menos 2 metabólitos são selecionados a partir de um aminoácido; um ácido graxo; um fenol bioativo; uma vitamina; um ácido; um composto de purina; um composto de carboidrato; um composto de flavonoide; ou um biomarcador bacteriano.
[0014] Ainda outro aspecto da presente invenção se refere ao uso de pelo menos 2 metabólitos para o controle de um processo de fermentação para prover um produto fermentado de acordo com a presente invenção.
[0015] Ainda outro aspecto da presente invenção se refere ao uso de uma biblioteca de metabólitos para controle de um processo de fermentação para prover um produto fermentado de acordo com a presente invenção.
[0016] Ainda outro aspecto da presente invenção se refere a um produto fermentado que compreende uma biblioteca de metabólitos selecionados a partir de um aminoácido; um ácido graxo; um fenol bioativo; uma vitamina; um ácido; um composto de purina; um composto de carboidrato; um composto de flavonoide; ou um biomarcador bacteriano.
BREVE DE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0017] A Figura 1 mostra uma impressão digital compreendendo diversos metabólitos de um produto fermentado, de acordo com a presente invenção, usando as bactérias de ácido lático, Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837. O produto fermentado que compreende material de colza, material de mostarda e material de alga marinha.
[0018] A Figura 2 mostra o desenvolvimento e quantidade de um metabólito específico, ácido benzoico, em um produto fermentado compreendendo material de colza, material de mostarda e material de alga marinha usando as bactérias de ácido lático, Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837. Conforme ilustrado na figura 2, então o ácido benzoico só pode ser formado ao fermentar materiais de alga marinha.
[0019] A Figura 3 mostra o desenvolvimento e quantidade de outro metabólito específico, lisina, em um produto fermentado obtido da fermentação de material de colza, material de mostarda e material de alga marinha usando as bactérias de ácido lático, Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837.
[0020] A presente invenção agora será descrito mais detalhadamente a seguir.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0021] Ao trabalhar com materiais naturais como materiais vegetais e algas marinhas muitas alterações podem ocorrer no mesmo material vegetal ou material de alga marinha, dependendo da localização geográfica, do clima, do momento de colheita, do manuseio após colheita e antes da fermentação; condições de armazenamento, etc. Assim, mesmo sendo o mesmo material vegetal ou sendo o mesmo material de alga marinha, podem-se observar grandes diferenças no material. Portanto, para garantir um produto de fermentação uniforme e garantir um produto de fermentação com os constituintes desejados, o processo de fermentação pode ser controlado, em particular, em termos do desenvolvimento de metabólitos específicos produzidos durante o processo de fermentação.
[0022] Ao controlar o processo de acordo com a presente invenção, pode ser possível prover o produto de fermentação específico com recursos funcionais específicos e/ou melhorar determinados recursos funcionais em comparação com a técnica anterior.
[0023] Portanto, uma realização preferida da presente invenção se refere a um processo para controle do desenvolvimento de pelo menos 2 metabólitos predeterminados em um produto fermentado que compreende pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha, em que o processo compreende as etapas de: (i) Determinação de pelo menos 2 metabólitos predeterminados a serem desenvolvidos no produto fermentado; (ii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha é selecionado; (iii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um organismo de fermentação é selecionado; (iv) Mistura do pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha selecionado na etapa (ii) com o pelo menos um organismo de fermentação selecionado na etapa (iii) em um reator de fermentação provendo uma mistura de fermentação; (iv) Permissão da mistura de fermentação para fermentar em condições de fermentação que favorecem o desenvolvimento do pelo menos 2 metabólitos predeterminados; pelo qual o produto fermentado é provido.
[0024] No presente contexto, o termo “metabólito predeterminado” se refere ao desenvolvimento de metabólito(s) selecionado(s) antes do início da fermentação, a fim de aumentar o desenvolvimento do(s) dito(s) metabólito(s) ou diminuir ou suprimir o desenvolvimento do(s) dito(s) metabólito(s). Pode ser que alguns dos metabólitos predeterminados devam ter metabólito(s) elevado(s), bem como um metabólito que deva ser suprimido.
[0025] Em uma realização da presente invenção, o pelo menos 3 metabólitos predeterminados são determinados como sendo desenvolvidos no processo de fermentação, como pelo menos 4 metabólitos predeterminados, por exemplo, pelo menos 5 metabólitos predeterminados, como pelo menos 6 metabólitos predeterminados, por exemplo, pelo menos 8 metabólitos predeterminados, como pelo menos 10 metabólitos predeterminados, por exemplo, pelo menos 15 metabólitos predeterminados, como pelo menos 20 metabólitos predeterminados, por exemplo, pelo menos 25 metabólitos predeterminados, como pelo menos 30 metabólitos predeterminados, por exemplo, pelo menos 35 metabólitos predeterminados, como pelo menos 40 metabólitos predeterminados, por exemplo, pelo menos 45 metabólitos predeterminados, como pelo menos 50 metabólitos predeterminados.
[0026] Em uma realização adicional da presente invenção, o pelo menos 2 metabólitos da presente invenção representam uma impressão digital do produto fermentado. Em uma realização da presente invenção, o impressão digital provê uma indicação de (i) a presença do pelo menos 2 metabólitos predeterminados e (ii) o conteúdo do pelo menos 2 metabólitos predeterminados, presente no produto fermentado. A impressão digital pode ser ilustrada em uma especificação de massa ou em uma lista simples.
[0027] Pode ocorrer alguma variação entre as diversas impressões digitais compreendendo os mesmo metabólitos predeterminados devido à análise e a variação pode ser elevada caso o número de metabólitos predeterminados seja elevado. No caso de ser observada uma variação entre as impressões digitais, a razão entre o pelo menos 2 metabólitos predeterminados pode ser igual, ou substancialmente igual.
[0028] No presente contexto, o termo “desenvolvimento” se refere à transformação do pelo menos um material vegetal e/ou do pelo menos um material de alga marinha em metabólitos. O desenvolvimento pode ser uma formação elevada de uma metabólito ou pode ser uma formação diminuída ou suprimida de um metabólito.
[0029] Durante a fermentação de pelo menos um material vegetal e/ou do pelo menos um material de alga marinha podem ser formados diversos metabólitos.
[0030] Os produtos de fermentação, de acordo com a presente invenção, referem-se a uma mistura complexa de componentes, inclusive componentes inicialmente originados do pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha, e componentes produzidos durante o processo de fermentação. O pelo menos 2 metabólitos, de acordo com a presente invenção, são produzidos preferencialmente durante o processo de fermentação.
[0031] Em uma realização da presente invenção, uma biblioteca de metabólitos pode ser provida, opcionalmente em combinação com uma indicação da concentração dos diversos metabólitos, e pode atuar como uma impressão digital do produto fermentado.
[0032] Essa impressão digital do produto fermentado pode ser comparada a uma impressão digital anterior a fim de avaliar a qualidade do produto fermentado e/ou avaliar a uniformidade dos produtos fermentados providos.
[0033] Em uma realização da presente invenção, uma biblioteca de metabólitos pode ser identificada no produto fermentado.
[0034] No presente contexto, o termo “metabólitos identificados” se refere a metabólitos identificados conhecidos e desconhecidos por, por exemplo, análise GC-MS (análise de cromatografia gasosa – espectrometria de massa) ou análise HILIC (análise de cromatografia de interação hidrofílica). Preferencialmente, o composto conhecido pode ser caracterizado e nomeado.
[0035] Em uma realização da presente invenção, uma biblioteca de metabólitos do produto fermentado e/ou da mistura de fermentação pode ser comparada a uma biblioteca de metabólitos de um produto fermentado prévio similar.
[0036] No presente contexto, o termo “biblioteca de metabólitos” se refere à faixa de metabólitos. Preferencialmente, a biblioteca de metabólitos compreende no máximo 20 metabólitos, como pelo menos 30 metabólitos, por exemplo, pelo menos 40 metabólitos, como pelo menos 50 metabólitos, por exemplo, pelo menos 60 metabólitos, como pelo menos 70 metabólitos, por exemplo, pelo menos 80 metabólitos, como pelo menos 80 metabólitos, por exemplo, pelo menos 90 metabólitos, como pelo menos 100 metabólitos, por exemplo, pelo menos 250 metabólitos, como pelo menos 500 metabólitos.
[0037] Em uma realização da presente invenção, o pelo menos 2 metabólitos pode ser selecionado dentre um aminoácido; um ácido graxo; um fenol bioativo; uma vitamina; um ácido; um composto de purina; um composto de carboidrato; um composto de flavonoide; ou um biomarcador bacteriano.
[0038] O aminoácido pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em alanina (ala); arginina (arg); asparagina (asn); ácido aspártico (asp); cisteína (cys); glutamina (gln); ácido glutâmico (glu); glicina (gly); histidina (his); isoleucina (ile); leucina (leu); lisina (lys); metionina (met); fenilalanina (phe); prolina (pro); serina (ser); treonina (thr); triptofano (trp); tirosina (tyr) e valina (val).
[0039] Preferencialmente, o aminoácido pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em arginina (arg); asparagina (asn); ácido aspártico (asp); glutamina (gln); ácido glutâmico (glu); isoleucina (ile); lisina (lys);
fenilalanina (phe); prolina (pro); triptofano (trp) e tirosina (tyr).
[0040] Em uma realização da presente invenção, o aminoácido pode ser um aminoácido essencial. Preferencialmente, o aminoácido essencial pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em histidina (his); isoleucina (ile); leucina (leu); lisina (lys); metionina (met); fenilalanina (phe); treonina (thr); triptofano (trp) e valina (val). Em particular, o aminoácido essencial é selecionado a partir do grupo que consiste em isoleucina (ile); leucina (leu); lisina (lys); fenilalanina (phe) e triptofano (trp).
[0041] Em uma realização adicional da presente invenção, o ácido graxo pode ser um ácido graxo poli- insaturado; um ácido graxo insaturado ou um ácido graxo de cadeia curta.
[0042] Preferencialmente, os ácidos graxos poli- insaturados podem ser selecionados preferencialmente a partir de polienos interrompidos por metileno; Ômega-3, Ômega-6 e Ômega-9, Ácidos graxos conjugados ou outros ácidos graxos poli-insaturados selecionados a partir de ácido linolenico (C18:2), ácido γ-linolenico (C18:3); ácido α-linolenico (C18:3); ácido octadecatetraenoico (18:4); ácido eicosatetraenoico (C20:4); ácido eicosapentaenoico (C20:5) ou ácido pinolenico.
[0043] O ácido graxo insaturado pode ser preferencialmente selecionado a partir de ácido oleico (C18:1); ácido enoico (C18:1); ácido 10-undecenoico (C10:1); ácido hidroxiesteárico (C10:1); ácido 9-hexadecanoico (C16:1).
[0044] O ácido graxo de cadeia curta pode ser preferencialmente selecionado a partir de ácido fórmico; ácido acético; ácido propriônico; ácido butírico, ácido isobutírico, ácido valérico e ácido isovalérico.
[0045] Em uma realização da presente invenção, o fenol bioativo é ácido protocatecuico, p-hidroxibenzoico, 2,3-dihidroxibenzoico, clorogênico, vanílico, cafeico, p- coumárico, salicílico, flavonoides.
[0046] Em uma realização adicional da presente invenção, o ácido pode ser um ácido orgânico ou um ácido inorgânico.
[0047] O ácido inorgânico pode ser preferencialmente taurina.
[0048] O ácido orgânico pode ser selecionado a partir de um ácido orgânico nitrogênico; um ácido orgânico aromático; um ácido orgânico alifático; ou um ácido dicarboxílico.
[0049] Preferencialmente, o ácido orgânico nitrogênico pode ser creatina, carnitina ou derivados destes, como acetil-carnitina, burtiril-carnitina, deoxi-carnitina, isovaleril-carnitina e propionil-carnitina.
[0050] O ácido orgânico aromático pode ser preferencialmente ácido benzoico; ácido nicotínico; ou derivados destes.
[0051] Em uma realização preferida da presente invenção, um dos pelo menos 2 metabólitos pode ser ácido benzoico.
[0052] O ácido orgânico alifático pode ser preferencialmente selecionado a partir de ácido lático; ácido acético; ácido aconítico; ácido isocítrico; ou ácido cítrico.
[0053] O ácido dicarboxílico pode ser preferencialmente selecionado a partir de ácido 2- oxoglutárico; ácido málico; ácido pirúvico; ácido fumárico; ácido succínico; ou ácido malônico.
[0054] Em uma realização da presente invenção, o composto de purina pode ser selecionado a partir de um composto de adenina; um composto de adenosina; um composto de citidina; um composto de citosina; um composto de guanina; um composto de guanosina; um composto de hipoxantina, um composto de inosina; ou um composto de xantina.
[0055] Em uma realização adicional da presente invenção, o composto de carboidrato pode ser selecionado a partir de frutose 6-fosfato; uma glicose; uma glicose 6- fosfato; ou um mio-inositol.
[0056] Ainda em uma realização da presente invenção, o composto de flavonoide pode ser um composto de caempferol, como caempferol 3-O-soforosida.
[0057] Ao controlar o processo de fermentação como aqui descrito, de acordo com a presente invenção, pode ser possível projetar o processo de fermentação e os materiais a serem fermentados com base no uso pretendido do produto fermentado. Dessa forma, pode ser possível melhorar a atividade e/ou especificidade de um produto fermentado.
[0058] No presente contexto, o termo “atividade melhorada” se refere a atividades promotoras da saúde do consumidor, esse pode ser uma atividade antimicrobiana par ao produto fermentado ou para o consumidor; melhora da digestibilidade do produto fermentado; melhora do sabor e/ou odor do produto.
[0059] No contexto da presente invenção, o termo
“especificidade” se refere à capacidade do produto fermentado de prover atividades específicas. Em uma realização da presente invenção, as atividades podem ser atividades promotoras da saúde do consumidor, pode ser atividade antimicrobiana para o produto fermentado ou para o consumidor; melhora de digestibilidade do produto fermentado; melhora do sabor e/ou odor do produto.
[0060] Em uma realização da presente invenção, o pelo menos 2 metabólitos predeterminados não incluem HDMPPA (3-(ácido 4'-hidroxil-3',5'-dimetoxifenil)propiônico).
[0061] Os inventores da presente invenção descobriram surpreendentemente que quatro parâmetros podem mostrar ser particularmente importantes no controle do processo de fermentação, esses parâmetros podendo incluir: (I) o tipo de material de alga marinha; (II) o tipo de material vegetal; (III) o(s) organismo(s) de fermentação selecionado(s); e/ou (IV) o processo de fermentação.
[0062] Ao regular um ou mais desses 4 parâmetros, é possível manipular desenvolvimento de determinados metabólitos de interesse a fim de controlar o processo de fermentação. Dessa forma, pode ser possível prover produtos uniformes, ou substancialmente uniformes.
[0063] O primeiro parâmetro que pode ser considerado particularmente importante para o controle do desenvolvimento de um metabólito durante um processo de fermentação pode ser o tipo de material de alga marinha usado.
[0064] O termo “pelo menos um material de alga marinha fermentado” implica que os diferentes materiais de alga marinha fermentados podem ser usados. Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado compreende pelo menos um material de alga marinha, como pelo menos dois materiais de alga marinha, por exemplo, pelo menos três materiais de alga marinha, como pelo menos quatro materiais de alga marinha.
[0065] Em uma realização da presente invenção, em que o pelo menos um material de alga marinha fermentado pode ser uma alga unicelular ou uma macroalga multicelular.
[0066] Em uma realização adicional da presente invenção, a macroalga multicelular pode ser selecionado a partir de macroalga marrom, macroalga vermelha e/ou macroalga verde.
[0067] Em outra realização da presente invenção, a macroalga marrom pode ser selecionada a partir de um ou mais kelps, Saccharina latissima (Laminaria saccharina), Laminaria digitate, Ascophyllum nodosum, Laminaria hyperborean, ou uma mistura destes.
[0068] O segundo parâmetro que pode ser considerado particularmente importante para o controle do desenvolvimento de um metabólito durante um processo de fermentação pode ser o tipo de material vegetal usado.
[0069] No presente contexto, o termo “material vegetal” se refere a um material capaz de realizar fotossíntese.
[0070] O termo “pelo menos um material vegetal fermentado” implica que diferentes materiais vegetais podem ser usados. Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado compreende pelo menos um material vegetal fermentado, como pelo menos dois materiais vegetais fermentados, por exemplo, pelo menos três materiais vegetais fermentados, como pelo menos quatro materiais vegetais fermentados.
[0071] Quando o produto fermentado compreende dois ou mais materiais vegetais fermentados, os materiais vegetais fermentados podem ser diferente origem.
[0072] Em uma realização da presente invenção, o material vegetal fermentado pode ser selecionado a partir de pelo menos um material vegetal proteináceo. O material vegetal proteináceo pode ser um material vegetal vegetal, preferencialmente, o material vegetal pode ser selecionado a partir de plantas eudicotiledôneas, plantas angiospérmicas e/ou plantas rosídeas.
[0073] Preferencialmente, o material vegetal proteináceo ou o material vegetal vegetal pode ser selecionado a partir de plantas Brassicale.
[0074] Em uma realização da presente invenção, as plantas Brassicale são selecionadas a partir da família Brassicaceae ou da família Cruciferae.
[0075] Em uma realização adicional da presente invenção, a família Brassicaceae ou a família Cruciferae podem ser selecionadas a partir de pelo menos um dentre um gênero Brassica; gênero Camelina; girassol; palma; soja, feijão, tremoço; ou uma combinação destes. Preferencialmente, pelo menos um gênero Brassica pode ser selecionado a partir de uma ou mais espécies como Brassica napus; Brassica oleracea; Brassica campestris; Brassica nigra; Sinapis alba (Brassica alba); Brassica juncea; Brassica rapa, ou misturas destes.
[0076] Ainda em uma realização da presente invenção, o pelo menos um gênero Brassica pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em: inclusive colza, semente de colza, canola, repolho, brócolis, couve- flor, couve, couve de Bruxelas, couve galega, couve savoy, couve-rábano, gai lan, mostarda branca, mostarda indiana, mostarda chinesa e semente de mostarda negra em pó.
[0077] O produto fermentado pode compreender uma combinação de pelo menos um material de alga marinha fermentado, conforme definido aqui, e pelo menos um material vegetal fermentado, como aqui definido.
[0078] No presente contexto, o termo “fermentado” se refere a um material (pelo menos um material vegetal, pelo menos um material de alga marinha ou uma combinação de pelo menos um material vegetal e pelo menos um material de alga marinha) se refere a um processo metabólico processado do(s) material(s) ao adicionar uma quantidade predeterminada de microorganismos de fermentação para o material permitindo o microorganismo e o(s) material(s) para interagir rompendo o material.
[0079] O terceiro parâmetro que pode ser considerado particularmente importante para controle do desenvolvimento de um metabólito durante um processo de fermentação pode ser o tipo de organismo de fermentação usado.
[0080] Em uma realização da presente invenção, o pelo menos um organismo de fermentação pode ser um ou mais microorganismo potencializador de saúde.
[0081] O produto fermentado e/ou a mistura de fermentação compreende um ou mais microorganismo potencializador de saúde, preferencialmente o microorganismo potencializador de saúde pode ser uma levedura potencializadora de saúde e/ou uma bactéria potencializadora de saúde, ainda mais preferencialmente, o microorganismo potencializador de saúde pode ser uma bactéria potencializadora de saúde.
[0082] As bactérias potencializadoras de saúde podem compreender um ou mais probióticos. O um ou mais probióticos e/ou o um ou mais microorganismo potencializador de saúde pode compreender pelo menos uma cepa bacteriana de ácido lático.
[0083] No contexto da presente invenção, o termo “probiótico” se refere a microorganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem um benefício à saúde no hospedeiro.
[0084] Em uma realização preferida da presente invenção, a pelo menos uma cepa bacteriana de ácido lático pode ser selecionado a partir do grupo que consiste no gênero Enterococcus, Lactobacillus, Pediococcus, Lactococcus ou Bifidobacterium, ou combinações destes.
[0085] Em uma realização adicional da presente invenção, a uma ou mais cepa(s) bacteriana(s) de ácido lático pode(m) ser selecionado(s) a partir do grupo que consistem em Pediococcus pentosaceus; Pendiococcus acidilactici; Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Enterococcus faecium, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus vaginalis, Lactobacillus xylosus e uma combinação destes.
[0086] Em uma realização da presente invenção, o microorganismo potencializador de saúde pode ser o principal microorganismo presente no produto fermentado. Preferencialmente, o principal microorganismo é uma bactéria de ácido lático. Ainda mais preferencialmente, o principal microorganismo pode ser selecionado a partir dos grupos que consistem em Pediococcus pentosaceus; Pendiococcus acidilactici, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Enterococcus faecium, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus pentoses, Lactobacillus vaginalis e Lactobacillus xylosus; preferencialmente, as principais bactérias de ácido lático presentes na composição são Lactobacillus plantarum.
[0087] No contexto da presente invenção, o termo “principal microorganismo” se refere ao microorganismo presente na quantidade mais elevada, determinada em uma razão em peso em relação ao número total de microorganismo presente.
[0088] Durante a fermentação, um grupo de microorganismos pode ser usado para a fermentação do material vegetal para prover uma co-fermentação. A co-fermentação pode ser uma mistura de diferentes microorganismos (como uma mistura de leveduras, fungos e/ou bactérias) ou uma mistura de diferentes bactérias. Preferencialmente, a co-fermentação compreende uma mistura de diferentes cepas bacterianas. Em uma realização da presente invenção, a mistura de fermentação e/ou do produto fermentado compreende uma ou mais cepas bacterianas, por exemplo, duas ou mais cepas bacterianas,
como três ou mais cepas bacterianas, por exemplo, quatro ou mais cepas bacterianas, como 7 ou mais cepas bacterianas, por exemplo, 10 ou mais cepas bacterianas, como 15 ou mais cepas bacterianas, por exemplo, 20 ou mais cepas bacterianas, como 25 ou mais cepas bacterianas, por exemplo, 30 ou mais cepas bacterianas, como 35 ou mais cepas bacterianas, por exemplo, 40 ou mais cepas bacterianas. Preferencialmente, as cepas bacterianas podem ser uma ou mais cepa bacteriana de ácido láticos.
[0089] Em uma realização adicional da presente invenção, a uma ou mais cepas bacterianas de ácido lático podem ser selecionados a partir do grupo que consiste em uma ou mais dente Pediococcus pentosaceus (DSM 12834); Pendiococcus acidilactici (DSM 16243); Lactobacillus plantarum (DSM 12837); Enterococcus faecium (NCIMB 30122), Lactobacillus rhamnosus (NCIMB 30121), Pediococcus pentosaceus HTS (LMG P-22549), Pendiococcus acidilactici (NCIMB 30086) e/ou Lactobacillus plantarum LSI (NCIMB 30083). Preferencialmente, a uma ou mais cepas bacterianas de ácido lático podem ser selecionadas a partir do grupo que consiste em uma ou mais dentre Pediococcus pentosaceus (DSM 12834); Pendiococcus acidilactici (DSM 16243); Lactobacillus plantarum (DSM 12837).
[0090] O produto fermentado pode ter um alto teor de bactérias viáveis de ácido lático. Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado compreende uma ou mais cepa bacteriana de ácido lático em uma quantidade total na faixa de 105-1012 UFC por grama do produto fermentado, como na faixa de 106-1012 UFC por grama, por exemplo, na faixa de 107-1011 UFC por grama, como na faixa de 108-1011 UFC por grama, por exemplo, na faixa de 109-1010 UFC por grama.
[0091] O processo de fermentação pode ser preferencialmente um processo de fermentação homofermentativo ou um processo de fermentação substancialmente homofermentativo.
[0092] Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado pode compreender uma concentração de ácido lático acima de 1% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como pelo menos 1,5% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como pelo menos 2% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, por exemplo, pelo menos 3% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como pelo menos 4% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, por exemplo, pelo menos 5% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como pelo menos 6% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, por exemplo, pelo menos 7% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como pelo menos 8% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, por exemplo, pelo menos 9% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como pelo menos 10% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como na faixa de 1,1 a 10% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como na faixa de 2,5 a 7,5% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado, como na faixa de 5 a 6% (p/p) de ácido lático em relação ao produto fermentado.
[0093] No contexto da presente invenção, o termo “substancialmente homofermentativo” se refere a um desenvolvimento insignificante de ácido acético durante a fermentação homofermentativa.
[0094] Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado pode compreender uma concentração de ácido acético na faixa de 0,01 a 1% (p/p) de ácido acético em relação ao produto fermentado, como na faixa de 0,1 a 0,9% (p/p) de ácido acético em relação ao produto fermentado, como na faixa de 0,5 a 0,8% (p/p) de ácido acético em relação ao produto fermentado.
[0095] O quarto parâmetro, que pode ser considerado particularmente importante para o controle do desenvolvimento de um metabólito durante um processo de fermentação, pode ser o processo de fermentação ou os parâmetros do processo de fermentação.
[0096] Em uma realização da presente invenção, o processo envolve uma determinação na linha ou em linha do pelo menos 2 metabólitos predeterminados ou uma amostragem periódica de produto fermentado a ser analisada para os 2 metabólitos predeterminados.
[0097] Em uma realização adicional da presente invenção, pode-se permitir que a mistura de fermentação fermente até os pelo menos 2 metabólitos predeterminados serem providos em quantidades desejadas. Em fermentações estendidas, os organismos adicionais de fermentação podem ser adicionados à mistura de fermentação para garantir alta taxa de sobrevida dos organismos de fermentação no produto fermentado.
[0098] Para evitar a temperatura muito elevada da mistura de fermentação, a mistura de fermentação pode ser ajustada a uma umidade na faixa de 30 a 50% (p/p) de umidade antes de a mistura de fermentação poder fermentar na etapa (v), como na faixa de 35 a 45% (p/p) de umidade, por exemplo,
na faixa de 38-42% (p/p) de umidade, como aproximadamente 40% (p/p) de umidade.
[0099] O ar e/ou oxigênio pode ser preferencialmente removido ou substancialmente removido do reator de fermentação antes de a mistura de fermentação poder fermentar na etapa (v).
[00100] No presente contexto, o termo “substancialmente removido” se refere a uma presença de ar e/ou oxigênio na mistura de fermentação de menos de 5% (v/v) em relação ao volume total da mistura de fermentação; como menos de 3% (v/v) em relação ao volume total da mistura de fermentação; por exemplo, menos 1% (v/v) em relação ao volume total da mistura de fermentação; como menos 0,5% (v/v) em relação ao volume total da mistura de fermentação; por exemplo, menos de 0,1% (v/v) em relação ao volume total da mistura de fermentação.
[00101] Em uma realização da presente invenção, o processo pode ser um processo de fermentação anaeróbico.
[00102] Em uma realização adicional da presente invenção, a mistura de fermentação pode ser mantida a uma temperatura da mistura de fermentação durante o processo de fermentação, o qual é inferior a 50°C, como inferior a 45°C; por exemplo, inferior a 40°C, a fim de manter o máximo de organismos de fermentação vivos. Preferencialmente, o processo de fermentação pode ser realizado a uma temperatura na faixa de 15 a 40°C, como 25 a 35°C, como 30 a 40°C, como 15 a 20°C ou como 40 a 45°C.
[00103] A mistura de fermentação pode fermentar até o pH da mistura de fermentação atingir um pH de pH 5,5 ou inferior, como um pH 5,0 ou inferior; por exemplo, um pH 4,5 ou inferior, como um pH 4,3 ou inferior, por exemplo, um pH 4,2 ou inferior, como um pH 4,1 ou inferior, por exemplo, a pH 4,0 ou inferior.
[00104] Como o pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha não é esterilizado durante todo o processo, o crescimento de microorganismos de ocorrência natural (microorganismos desejados ou microorganismos indesejados) é suprimido pelo pH reduzido e/ou pelas condições de fermentação anaeróbica.
[00105] A mistura de fermentação preferencialmente pode fermentar durante pelo menos 5 dias, como pelo menos 7 dias, por exemplo, por pelo menos 10 dias, como por pelo menos 12 dias, por exemplo, por pelo menos 15 dias, como por pelo menos 17 dias, por exemplo, por pelo menos 20 dias, como por pelo menos 23 dias.
[00106] Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado obtido pode ser seco, provendo um produto fermentado seco. Um exemplo de métodos para a secagem do produto fermentado, de acordo com a presente invenção, faz-se referência ao documento de patente WO 2013/029632, a qual é pelo presente incorporado por referência.
[00107] Preferencialmente, o produto fermentado seco pode ter um teor de umidade na faixa de 4 a 12% (p/p), como na faixa de 5 a 10% (p/p), por exemplo, na faixa de 6 a 8% (p/p).
[00108] Quando o produto fermentado compreende a combinação de pelo menos um material vegetal fermentado e pelo menos um material fermentado de alga marinha, a fermentação do pelo menos um material vegetal e a fermentação do pelo menos um material de alga marinha podem ser realizadas separadamente ou em conjunto. Preferencialmente, a fermentação do pelo menos um material vegetal e a fermentação do pelo menos um material de alga marinha podem ser realizadas em conjunto.
[00109] O produto fermentado, de acordo com a presente invenção, pode compreender preferencialmente um material fibroso. Preferencialmente, o produto fermentado compreende o material fibroso originário do material vegetal e/ou do material de alga marinha.
[00110] Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado compreende mais de 5 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, como mais de 10 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, por exemplo, mais de 15 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, como mais de 20 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, por exemplo, mais de 25 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, como mais de 50 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, por exemplo, mais de 75 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, como mais de 100 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, por exemplo, mais de 150 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, como mais de 200 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, por exemplo, mais de 250 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco, como mais de 300 g de material fibroso por kg do produto fermentado seco.
[00111] O produto fermentado, de acordo com a presente invenção, pode compreender preferencialmente um material de amido. Preferencialmente, o produto fermentado compreende o material de amido originário do material vegetal e/ou do material de alga marinha.
[00112] Em uma realização da presente invenção, em que a composição pode compreende mais de 5 g de material de amido por kg da composição seca, como mais de 10 g de material de amido por kg da composição seca, por exemplo, mais de 15 g de material de amido por kg da composição seca, como mais de 20 g de material de amido por kg da composição seca, por exemplo, mais de 25 g de material de amido por kg da composição seca, como mais de 50 g de material de amido por kg da composição seca, por exemplo, mais de 75 g de material de amido por kg da composição seca, como mais de 100 g de material de amido por kg da composição seca, por exemplo, mais de 150 g de material de amido por kg da composição seca, como mais de 200 g de material de amido por kg da composição seca, por exemplo, mais de 250 g de material de amido por kg da composição seca, como mais de 300 g de material de amido por kg da composição seca.
[00113] Pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha pode ter um diâmetro máximo médio de 5 cm, como um diâmetro máximo médio de 4 cm, como um diâmetro máximo médio de 3 cm, como um diâmetro máximo médio de 2 cm, como um diâmetro máximo médio de 1 cm, como um diâmetro máximo médio na faixa de 25 µm a 5 cm, como 0,1 mm a 5 cm, como um diâmetro médio na faixa de 0,5 mm a 5 cm, como um diâmetro médio na faixa de 0,5 mm a 2 cm.
[00114] O produto fermentado pode ser uma composição seca que compreende uma faixa de 30 a 70% (p/p); como uma faixa de 40 a 60% (p/p); por exemplo, aproximadamente 50% (p/p) da composição seca possui um tamanho de composição inferior a 0,5 mm e uma faixa de 30 a 70% (p/p); como uma faixa de 40 a 60% (p/p); por exemplo, aproximadamente 50% (p/p) da composição seca possui um tamanho de partícula acima de 0,5 mm.
[00115] Em uma realização adicional da presente invenção, o produto fermentado seco compreende pelo menos 2, preferencialmente pelo menos 3, ainda mais preferencialmente pelo menos 4 dos critérios a seguir: a) 1 a 10% (p/p), como aproximadamente 5% (p/p), do produto fermentado seco possuem um tamanho de partículas acima de 1,0 mm; b) 45 a 55% (p/p), como aproximadamente 50% (p/p), do produto fermentado seco possuem um tamanho de partícula entre 0,5 e 1,0 mm; c) 30 a 40% (p/p), como aproximadamente 50% (p/p), do produto fermentado seco possuem um tamanho de partícula entre 0,25 e 0,5 mm; e/ou d) 5 a 15% (p/p), como aproximadamente 10% (p/p), do produto fermentado seco possuem um tamanho de partícula inferior a 0,25 mm.
[00116] No presente contexto, o termo “aproximadamente” se refere a uma variação na quantidade declarada de 10% ou menos, como 5% ou menos, por exemplo, 1% ou menos.
[00117] A seleção dos diversos tamanhos de partículas pode ser determinada por meio de peneiramento, como conhecido ao técnico no assunto.
[00118] O material fermentado de alga marinha e/ou o material vegetal fermentado não pode ser preferencialmente submetido à esterilização a fim de manter a natureza metabólica nativa dos materiais.
[00119] A realização preferida da presente invenção se refere a um produto fermentado que compreende: (a) pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha; (b) pelo menos um organismo de fermentação; (c) pelo menos 2 metabólitos, em que os pelo menos 2 metabólitos são selecionados a partir de um aminoácido; um ácido graxo; um fenol bioativo; uma vitamina; um ácido; um composto de purina; um composto de carboidrato; um composto de flavonoide; ou um biomarcador bacteriano.
[00120] O produto fermentado pode compreender ainda um composto fibroso; preferencialmente, o composto fibroso se origina do pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha.
[00121] Preferencialmente, o composto fibroso, quando originário do material vegetal, possui um diâmetro médio de 5 mm ou menos, por exemplo, um diâmetro médio de 3 mm ou menos, como um diâmetro médio de 2 mm ou menos, como um diâmetro médio de 1 mm ou menos, como um diâmetro médio na faixa de 25 µm a 3 mm, como 0,1 mm a 2,5 mm, como um diâmetro médio na faixa de 0,5 mm a 2,25 mm, como um diâmetro médio na faixa de 1,0 mm a 2 mm.
[00122] Preferencialmente, o composto fibroso, quando originário do material de alga marinha, possui um diâmetro médio de 2 mm ou menos, como um diâmetro médio de 1,5 mm ou menos, como um diâmetro médio de 1 mm ou menos, como um diâmetro médio na faixa de 25 µm a 2 mm, como 0,1 mm a 1,5 mm, como um diâmetro médio na faixa de 0,5 mm a 1,25 mm, como um diâmetro médio na faixa de 0,75 mm a 1 mm.
[00123] Em uma realização da presente invenção, o material vegetal pode ser selecionado a partir da família Brassicaceae, preferencialmente selecionado a partir de pelo menos um dentre o gênero Brassica; girassol; palma; soja, feijões, tremoços; ou uma combinação destes. Preferencialmente, o pelo menos um gênero Brassica pode ser selecionado a partir de uma ou mais espécies como Brassica napus; Brassica oleracea; Brassica campestris; Brassica nigra; Sinapis alba (Brassica alba); Brassica juncea; Brassica rapa, ou uma mistura destes. Preferencialmente, o pelo menos um gênero Brassica é selecionado a partir do grupo que consiste em: incluindo colza, semente de colza, canola, repolho, brócolis, couve-flor, couve, couve de Bruxelas, couve-galega, couve de savoy, couve-rábano, gai lan, mostarda branca, mostarda indiana, mostarda chinesa e semente de mostarda negra em pó.
[00124] Em uma realização preferida da presente invenção, o pelo menos um material vegetal pode ser Brassica nigra; Sinapis alba (Brassica alba); Brassica juncea; mostarda branca, mostarda indiana, mostarda chinesa e/ou semente de mostarda negra em pó.
[00125] Quando o pelo menos um material vegetal pode ser Brassica nigra; Sinapis alba (Brassica alba); Brassica juncea; mostarda branca, Mostarda indiana, Mostarda chinesa, e/ou semente de mostarda negra em pó, os pelo menos 2 metabólitos podem compreender preferencialmente pelo menos um aminoácido selecionado a partir do grupo que consiste em lisina, metionina, fenilalanina, tirosina, asparagina, treonina, prolina, leucina, isoleucina e valina; como pelo menos 2 aminoácidos selecionado a partir do dito grupo; por exemplo, pelo menos 3 aminoácidos selecionados a partir do dito grupo; como pelo menos 4 aminoácidos selecionados a partir do dito grupo; por exemplo, pelo menos 5 aminoácidos selecionados a partir do dito grupo; como pelo menos 6 aminoácidos selecionados a partir do dito grupo; por exemplo, pelo menos 7 aminoácidos selecionados a partir do dito grupo; como pelo menos 8 aminoácidos selecionados a partir do digo grupo; por exemplo, pelo menos 9 aminoácidos selecionados a partir do dito grupo; como pelo menos 10 aminoácidos selecionados a partir do dito grupo.
[00126] Quando o pelo menos um material vegetal pode ser Brassica nigra; Sinapis alba (Brassica alba); Brassica juncea; mostarda branca, mostarda indiana, mostarda chinesa, e/ou semente de mostarda negra em pó, o pelo menos 2 metabólitos compreende pelo menos um ácido, preferencialmente pelo menos um ácido orgânico, preferencialmente pelo menos um ácido orgânico aromático, preferencialmente, pelo menos um ácido orgânico aromático selecionado a partir de ácido benzoico, ácido4-hidroxifenil acético e/ou ácido sinapínico; mais preferencialmente, o ácido aromático pode ser ácido benzoico.
[00127] Em uma realização da presente invenção, o pelo menos um organismo de fermentação pode ser um organismo de fermentação substancialmente viável.
[00128] No presente contexto, o termo “substancialmente viável” se refere aos organismos vivos de fermentação em uma quantidade total na faixa de 105-1012 UFC por grama do produto fermentado, como na faixa de 106-1012 UFC por grama, por exemplo, na faixa de 107-1011 UFC por grama, como na faixa de 108-1011 UFC por grama, por exemplo, na faixa de 109-1010 UFC por grama.
[00129] Em uma realização da presente invenção, o produto fermentado compreende um teor de proteína na faixa de 10 a 60% (p/p), como na faixa de 15 a 50% (p/p), por exemplo, na faixa de 20 a 40% (p/p), como na faixa de 30 a 35% (p/p).
[00130] Preferencialmente, pelo menos 50% das proteínas disponíveis no produto fermentado são proteínas digeríveis, como pelo menos 60%, por exemplo, pelo menos 70%, como pelo menos 80%, por exemplo, pelo menos 90% como pelo menos 95%.
[00131] Um dos metabólitos que podem obter atenção crescente é ácido benzoico.
[00132] O ácido benzoico pode ser usado na produção animal moderna, uma vez que acredita-se melhorar o desenvolvimento animal, bem como atividade antimicrobiana e o uso de ácido benzoico em produção animal pode reduzir o impacto ambiental. No desenvolvimento animal aperfeiçoado, o ácido benzoico demonstrou uma melhora no ganho de peso e melhor taxa de conversão alimentar.
[00133] A realização preferida da presente invenção se refere a um processo para provisão de um produto fermentado rico em ácido benzoico, o dito método compreende as etapas de: (i) Seleção de pelo menos um material vegetal selecionado a partir de mostarda branca, mostarda indiana, mostarda chinesa e/ou semente de mostarda negra em pó. (ii) Mistura do pelo menos um material vegetal selecionado a partir de mostarda branca, mostarda indiana, mostarda chinesa e/ou semente de mostarda negra em pó com pelo menos um organismo de fermentação em um reator de fermentação provendo uma mistura de fermentação; (iii) Permissão da mistura de fermentação para fermentar em condições de fermentação favorecendo o desenvolvimento de ácido benzoico provendo o produto fermentado rico em ácido benzoico.
[00134] Em uma realização da presente invenção, o processo para provisão de um produto fermentado rico em ácido benzoico compreende pelo menos 2 metabólitos predeterminados.
[00135] Em uma realização adicional da presente invenção, o ácido benzoico é um dos pelo menos 2 metabólitos predeterminados.
[00136] No contexto da presente invenção, o termo “compreendendo”, que pode ser sinônimo com os termos “incluindo”, “contendo” ou “caracterizado por”, refere-se a uma listagem de recursos inclusiva ou aberta e não exclui recursos adicionais não mencionados ou etapas do método. O termo “compreendendo” deixa a reivindicação aberta para a inclusão de ingredientes não especificados mesmo em grandes quantidades.
[00137] No contexto da presente invenção, o termo “consistindo essencialmente em” se refere a uma limitação do escopo de uma reivindicação aos recursos especificados ou etapas e àqueles recursos ou etapas, não mencionados e que não afetam materialmente a(s) característica(s) básica(s) e nova(s) da invenção reivindicada.
[00138] Deve-se observar que as realizações e recursos descritos no contexto de um dos aspectos da presente invenção também se aplicam aos demais aspectos da invenção.
[00139] Todas as referências a patente e não patente citadas no presente pedido são, pelo presente,
incorporadas por referência em sua totalidade.
[00140] A invenção agora será descrita detalhadamente nos seguintes exemplos não limitantes. Exemplos
[00141] Exemplo 1 – Fermentação de diversos materiais vegetais e materiais de alga marinha, e combinações destes.
[00142] 32 diferentes produtos compreendendo materiais vegetais e/ou material de alga marinha foram preparado e analisados quanto ao teor de diversos metabólitos.
[00143] Os 32 diferentes produtos fermentados compreendem:
1. Saccharina (2013), Ascophyllum; colza (BGG1700)
2. Saccharina, Ascophyllum; colza (BGG1702)
3. Camelina;
4. Camelina, Ascophyllum;
5. Camelina, Ascophyllum, Saccharina;
6. Colza;
7. Colza – 0 dia;
8. Colza – 1 dia;
9. Colza – 2 dias;
10. Colza – 3 dias;
11. Colza – 4 dias;
12. Colza, 10% de Alga marinha;
13. Colza, 10% de Alga marinha;
14. Colza, Alga marinha
15. Soja – 0 dia;
16. Soja – 1 dia;
17. Soja – 2 dias;
18. Soja – 3 dias;
18. Soja – 4 dias;
19. Soja e protease – 1 dia;
20. Soja e protease – 3 dias;
21. Soja sem protease – 1 dia;
22. Soja sem protease – 3 dias;
23. Mostarda;
25. Mostarda, Ascophyllum;
26. Mostarda, Ascophyllum, Saccharina;
27. Mostarda, Ascophyllum, Saccharina;
28. Ascophyllum;
29. Saccharina;
30. FP1
31. FP2
32. FP3
[00144] Misturas de fermentação compreendendo material vegetal (colza, soja e/ou mostarda) foram fermentadas usando uma mistura de bactérias de ácido lático (Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837) durante 11 dias, exceto declarado o contrário;
[00145] Misturas de fermentação compreendendo material de alga marinha (algas marrom) foram fermentadas usando uma mistura de bactérias de ácido lático (Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837) durante 18 dias;
[00146] Misturas de fermentação compreendendo uma combinação de algas marinhas e material vegetal (colza, soja e/ou mostarda) foram fermentadas usando uma mistura de bactérias de ácido lático (Pediococcus acidilactici DSM
16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837) durante uma primeira fase, em que as algas marinhas (algas marrons) foram fermentadas durante 7 dias, seguido de uma segunda fase em que o material vegetal é adicionado e a fermentação do produto combinado continuou adicionalmente durante 11 dias.
[00147] Cada procedimento de fermentação é realizado como uma fermentação de estágio sólido e cada mistura de fermentação foi comprimida em um reator de fermentação, fechado hermeticamente, deixando nenhum ou substancialmente nenhum bolsos de ar/oxigênio.
[00148] Quando o processo de fermentação tiver encerrado, o produto fermentado é seco em um secador de centrifugação a um teor de umidade de aproximadamente 10% (p/p).
[00149] A fermentação de alga marinha (alga marrom), material vegetal e a combinação de alga marinha (alga marrom) e material vegetal são um processo controlado usando bactérias de ácido lático e não os microorganismos naturais do material vegetal ou do material de alga marinha. O material de alga marinha é pré-fermentado durante 7 dias em recipientes com inóculo de bactérias de ácido lático (Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837). O material vegetal (nesse caso, pressionado a frio) é misturado no material fermentado de alga marinha junto a um segundo lote de bactérias de ácido lático e a fermentação continua durante 11 dias e desidratada a 10% de umidade em uma processo sensível garantindo a sobrevida das bactérias de ácido lático to 106 – 108 CFU/g.
Extração da amostra
[00150] Homogeneização e extração de metabólito são realizadas em uma etapa usando o procedimento a seguir: Um grama de amostra é homogeneizado em metanol frio usando um Ultra-turrax. Do sobrenadante, 1,5 mL são transferidos para um frasco de vidro e secos em fluxo de nitrogênio. As amostras são reconstituídas em 1 mL de água milliQ antes da análise usando análise GC-MS (análise de cromatografia de gás – espectrometria de massa) e análise HILIC (análise de cromatografia de interação hidrofílica). Resultados:
[00151] Os resultados da análise GC-MS são resumidos na figura 1, mostrando o desenvolvimento de uma faixa de diferentes metabólitos, em que os processos de fermentação são controlados pela alteração dos diferentes parâmetros do processo como o material vegetal, o material de alga marinha e as condições do processo.
[00152] A Figura 1 provê uma impressão digital de um produto fermentado provido pela fermentação de uma mistura de fermentação compreendendo alga marinha (alga marrom), que é fermentada usando uma mistura bactérias de ácido lático (Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837) durante 7 dias, seguido de uma segunda fase em que um material vegetal (compreendendo colza e mostarda) é adicionado junto às bactérias adicionais de ácido lático (uma mistura de Pediococcus acidilactici DSM 16243, Pediococcus pentosaceus DSM 12834 e Lactobacillus plantarum DSM 12837) e a fermentação do produto combinado continuou adicionalmente durante 11 dias.
[00153] A impressão digital provida na figura 1 pode ser usada como uma orientação para uma verificação de qualidade de análise adicionais de impressão digital providas para produções posteriores.
[00154] A Figura 2 mostra o desenvolvimento do metabólito, ácido benzoico, durante diversas condições de fermentação, como indicado acima nos 32 diferentes produtos de fermentação.
[00155] Ácido benzoico é um ácido orgânico que é amplamente usado na indústria de alimentação animal, devido aos seus diversos efeitos vantajosos, como efeito antimicrobiano e atividade antisséptica.
[00156] Curiosamente, ácido benzoico mostra se desenvolver significativamente durante a fermentação dos materiais vegetais de mostarda. Esse desenvolvimento significativo apenas aparece quando a mostarda está presente. Nenhum ácido benzoico é formado na ausência de mostarda. Portanto, colza, alga marinha ou soja não levam à formação de ácido benzoico.
[00157] A Figura 3 mostra o desenvolvimento do metabólito, lisina, durante diversas condições de fermentação, como indicado acima nos 32 diferentes produtos de fermentação.
[00158] Lisina é um aminoácido. O corpo humano não pode sintetizar lisina, assim é essencial, por exemplo, em humanos, aves, suínos, peixes, crustáceos e vacas leiteiras. Isso significa que a lisina deve ser obtida da dieta e é denominada um aminoácido essencial. Devido à sua importância em diversos processos biológicos, a falta de lisina pode levar a diversas doenças que incluem tecidos conjuntivos defeituoso, metabolismo comprometido do ácido graxo, anemia e deficiência sistêmica entre proteína-energia.
[00159] A Figura 3 mostra que, ao aumentar o tempo de fermentação da colza (vide colunas 7 a 11), forma-se um nível elevado de lisina. O mesmo fenômeno não aparece ao fermentar soja em condições similares (vide colunas 15 a 19), onde não observa-se aumento na concentração de lisina. Além disso, mostra-se que a mostarda produz durante a fermentação altas quantidades de lisina também.
[00160] Assim, em conclusão, demonstra-se que ao controlar diversos parâmetros do processo de fermentação, é possível garantir um produto de fermentação uniforme e garantir os produtos de fermentação com os constituintes desejados. Referências WO 2013/029632

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. PROCESSO PARA CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO DE PELO MENOS 2 METABÓLITOS PREDETERMINADOS EM UM PRODUTO FERMENTADO COMPREENDENDO PELO MENOS UM MATERIAL VEGETAL E/OU PELO MENOS UM MATERIAL DE ALGA MARINHA, sendo o processo caracterizado por compreender as etapas de: (i) Determinação de pelo menos 2 metabólitos predeterminados a serem desenvolvido no produto fermentado; (ii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha é selecionado; (iii) Com base nos metabólitos predeterminados estabelecidos na etapa (i), pelo menos um organismo de fermentação é selecionado; (iv) Mistura do pelo menos um material vegetal e/ou o pelo menos um material de alga marinha selecionado na etapa (ii) com o pelo menos um organismo de fermentação selecionado na etapa (iii) em um reator de fermentação provendo uma mistura de fermentação; (v) Permissão de a mistura de fermentação fermentar em condições de fermentação que favoreçam o desenvolvimento dos pelo menos 2 metabólitos predeterminados; pelo qual o produto fermentado é provido.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um material de alga marinha ser uma alga unicelular ou uma macroalga multicelular.
3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela macroalga multicelular poder ser selecionada dentre a macroalga marrom e/ou macroalga vermelha.
4. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela macroalga marrom poder ser selecionada dentre uma ou mais kelps, Saccharina latissimi (Laminaria saccharina), Laminaria digitate, Ascophyllum nodosum, Laminaria hyperborean, ou uma mistura destes.
5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por pelo menos um material vegetal ser Brassica nigra; Sinapis alba (Brassica alba); Brassica juncea; Brassica rapa, ou uma mistura destes.
6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por pelo menos 2 metabólitos serem selecionados a partir de um aminoácido; um ácido graxo; um fenol bioativo; uma vitamina; um ácido; um composto de purina; um composto de carboidrato; um composto flavonoide; ou um biomarcador bacteriano.
7. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo ácido ser ácido benzoico; ou derivados destes.
8. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por pelo menos um organismo de fermentação ser um ou mais microorganismo potencializador de saúde, preferencialmente o um ou mais microorganismo potencializador de saúde ser uma ou mais bactérias de ácido lático.
9. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por uma biblioteca de metabólitos ser identificada no produto fermentado e em que a biblioteca de metabólitos do produto fermentado e/ou a mistura de fermentação é comparado à biblioteca de metabólitos de um produto fermentado prévio similar.
10. PRODUTO FERMENTADO, caracterizado por compreender: (a) pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha; (b) pelo menos um organismo de fermentação; (c) pelo menos 2 metabólitos, em que o pelo menos 2 metabólitos são selecionados dentre um aminoácido; um ácido graxo; um feno bioativo; uma vitamina; um ácido; um composto de purina; um composto de carboidrato; um composto flavonoide; ou um biomarcador bacteriano.
11. PRODUTO FERMENTADO, de acordo com a reivindicação 10, sendo o produto fermentado caracterizado por compreender ainda um composto fibroso; preferencialmente o composto fibroso originário do pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha, e em que o pelo menos um material vegetal é Brassica nigra; Sinapis alba (Brassica alba); Brassica juncea; mostarda branca, mostarda indiana, mostarda chinesa e/ou semente de mostarda negra em pó.
12. PRODUTO FERMENTADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 e 11, sendo o pelo menos 2 metabólitos caracterizados por compreender pelo menos um ácido, em que o pelo menos um ácido compreende pelo menos um ácido orgânico.
13. PRODUTO FERMENTADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, sendo os pelo menos 2 metabólitos caracterizados por compreender ácido benzoico.
14. PRODUTO FERMENTADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, sendo os pelo menos 2 metabólitos caracterizados por compreender lisina.
15. PRODUTO FERMENTADO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, sendo os pelo menos 2 metabólitos caracterizados por compreender ácido benzoico, lisina e ácido lático.
BR112021005113-9A 2018-09-19 2019-09-18 processo para controle do desenvolvimento de pelo menos 2 metabólitos predeterminados em um produto fermentado compreendendo pelo menos um material vegetal e/ou pelo menos um material de alga marinha e produto fermentado BR112021005113A2 (pt)

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