Inóculo para fermentação natural

Abstract

O fermento natural, também conhecido como sourdough, cujo significado é massa azeda, caracteriza-se pelo gosto acido, aroma característico e aumento de volume devido à formação de gás. Assim sendo, é usado para fermentar matérias-primas de cereais com o objetivo de melhorar as propriedades sensoriais, tecnológicas, de segurança, nutricionais e funcionais dos alimentos à base de cereais. A comunidade microbiana presente nesta massa fermentada consiste principalmente de bactérias do ácido láctico (BAL), bactérias do ácido acético (BAA) e leveduras ácido-tolerantes. Este processo resulta em sucessões de populações microbianas e alterações do padrão metabólico até se estabelecer uma microbiota estável. O reconhecimento da microbiota e obtenção do fermento natural liofilizado para produção de pão tipo sourdough foram os objetivos desta pesquisa. Durante 11 meses foram replicados e mantidos, tipos distintos de fermento natural que foram analisados e interpretados conforme as variações observadas nos parâmetros físico-químicos, análise metagenômica e microbiológica, assim como a viabilidade do fermento liofilizado e re-suspenso. A microbiota identificada e seus processos fermentativos predominantes corroboram com os padrões de pH e acidez determinados indicando que a propagação aumenta a produção dos ácidos orgânicos. Os ácidos orgânicos e outros metabolitos oriundos do processo de fermentação desempenham um papel importante na determinação do sabor e aroma característicos do pão tipo sourdough, que é influenciada diretamente pela atividade da microbiota presente. A obtenção do fermento liofilizado e a manutenção de sua viabilidade celular é um indicativo positivo e sugere que o processo de liofilização não comprometeu significativamente a atividade metabólica dos microrganismos, garantindo assim a consistência do produto final. A metagenômica mostrou que, apesar da diferença nos processos de retroalimentação para manter o fermento natural diferenciado, as estirpes identificadas são semelhantes nos fermentos estudados, diferindo apenas em suas abundâncias relativas. A viabilidade do fermento foi avaliada após o processo de liofilização. As BAL típicas de fermento lácteo pertencem principalmente ao gênero Lactobacillus e incluem espécies heterofermentativas obrigatória e facultativas e homofermentativas obrigatórias. As análises revelam aumento nas abundâncias relativas de BAL e AAB, respectivamente 45-51% e 43-47%, onde é possível afirmar a predominância de Lentilactobacillus buchneri, L. platarum, Pediococcus pentasaceus e L. fermentum (Limosilactobacillus reuteri) além das acetobacter spp e komagataeibacter spp. Por fim, o inóculo obtido contendo as estirpes identificadas mostrou-se altamente viável, demonstrando que todos os processos atuantes não interferiram nas propriedades do fermento nem nas características de aroma e sabor do pão tipo sourdough produzido.

Sourdough characterized by its sour taste, aroma and increase in volume due to the formation of gas. Sourdough used to ferment cereal raw materials in order to improve the sensory, technological, safety, nutritional and functional properties of cereal-based foods. The microbial community present in sourdough consists mainly of lactic acid bacteria (LAB), acetic acid bacteria (AAB) and acid-tolerant yeasts. This process results in successions of microbial populations and changes in the metabolic pattern until a stable microbiota is established. The aim of this research was to identify the microbiota and obtain stable starter culture for sourdough fermentation to produce sourdough bread. Different types of sourdough were replicated and maintained by 11 months and analyzed and interpreted according to the variations observed in physicochemical parameters, metagenomic and microbiological analysis, as well as the viability of the freeze-dried and re-suspended. The microbiota identified and their predominant fermentation processes corroborate with the pH and acidity patterns determined, indicating that propagation increases the production of organic acids. Organic acids play an important role in determining the characteristic flavor and aroma of sourdough bread, which is directly influenced by the activity of the microbiota present. Obtaining freeze-dried sourdough and maintaining its cell viability is a positive indication and suggests that the freeze-drying process did not significantly compromise the metabolic activity of the microorganisms, thus providing consistency in the final product. Metagenomics showed that, despite the difference in backslooping to keep the sourdough differentiated the strains identified are similar, differing only in their relative abundances. Typical sourdough LAB mainly belongs to the genus Lactobacillus and includes obligately and facultatively heterofermentative and obligately homofermentative species. The analysis revealed increase on relative abundances of the LAB and AAB, respectively 45-51% e 43-47%, where it is possible to affirm the predominance of the Lentilactobacillus buchneri, L. platarum, Pediococcus pentasaceus and L. fermentum (Limosilactobacillus reuteri) and acetobacter spp e komagataeibacter spp. Finally, the sourdough starter obtained containing the strains identified proved to be highly feasibility, demonstrating that all the processes involved did not interfere with the properties of the starter or the aroma and flavor characteristics of the sourdough bread produced.