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Apr 30, 2023

Produção e caracterização de antocianina

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 5863 (2023) Cite este artigo

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A cerveja é a terceira bebida fermentada mais popular do mundo. É tipicamente feito de cevada maltada. Os países tropicais devem importar cevada de países temperados para a fabricação de cerveja, que é um processo caro. Portanto, é fundamental investigar possíveis substratos alternativos para a produção de cerveja, a fim de atender à crescente demanda por cerveja de alta qualidade nutricional. O presente estudo envolve a criação de uma bebida fermentada de trigo preto rico em antocianina com a ajuda de levedura, Saccharomyces cerevisiae CMS12, isolada de resíduos de frutas. A caracterização (UV, HPLC, RMN, FTIR e ICPMS) foi então realizada, bem como um estudo comparativo com cerveja de trigo branca (âmbar). Além disso, a otimização dos parâmetros do processo incluiu concentração inicial de açúcar, tamanho do inóculo e pH. O mosto de trigo preto continha 568 mg GAE/L de conteúdo fenólico total, 4,67 mg/L de concentração de antocianina, 6,8% (v/v) de teor alcoólico e um pH de 4,04. A análise sensorial revelou que a cerveja de trigo preta foi mais aceitável do que a cerveja de trigo branca. A bebida fermentada desenvolvida tem enorme potencial de comercialização.

Em todo o mundo, existem inúmeras opções de alimentos e bebidas fermentados, e o processo de "fermentação" é o método científico subjacente para melhorar potencialmente o valor nutritivo e a digestibilidade de qualquer substrato1. O sabor produzido por microrganismos melhora a aceitabilidade sensorial de alimentos fermentados2. A cerveja é a terceira bebida mais popular depois da água e do chá, com um consumo global de aproximadamente 200 bilhões de litros por ano. Com base nos ingredientes e métodos utilizados no processo de fabricação da cerveja, existem mais de 70 tipos diferentes de cerveja3. O teor alcoólico da cerveja varia de 0,5% a 15%4. A cerveja diminui o risco de parada cardíaca ao diminuir a concentração de lipídios de baixa densidade e homocisteína e promove a saúde renal5. A cerveja contém todos os nutrientes dos grãos de cereais e lúpulo ricos em vitaminas B, proteínas, minerais, fibras alimentares, compostos fenólicos (antioxidantes), etanol e compostos prebióticos6. A aparência da cerveja produzida é afetada pela cepa de levedura utilizada durante a fermentação. A levedura afeta a estabilidade da espuma, retenção de espuma, formação de névoa e cor da cerveja7. Além disso, como as leveduras utilizam nutrientes do mosto para crescimento e liberam os subprodutos nele, mudanças na composição do mosto afetam diretamente o sabor da cerveja8. A opacidade da cerveja deve-se à presença de proteínas, polissacarídeos e polifenóis7. As manoproteínas derivadas das paredes celulares das leveduras ajudam a minimizar a formação de névoa e a estabilização da espuma. A enzima protease é secretada pelas leveduras em condições desfavoráveis, que degradam as proteínas envolvidas na formação e estabilização da espuma da cerveja. Além disso, β-glucanases que hidrolisam β-glucana podem ser liberadas por leveduras autolisadas, o que resulta em redução da viscosidade e drenagem de líquido da espuma9. No entanto, uma avaliação adequada deve ser feita antes de experimentar uma nova levedura para fabricação de cerveja, porque cada micróbio é único e pode desenvolver variações devido à sua interação com diferentes substâncias e condições que levam a vários problemas de saúde10. Saccharomyces cerevisiae é a levedura comum nas indústrias cervejeiras11. Numerosos produtos químicos, como ácidos orgânicos, cetonas e ésteres, são produzidos quando o etanol e o dióxido de carbono são combinados e têm uma influência significativa no caráter sensorial da cerveja12. Atualmente, os cervejeiros procuram ingredientes alternativos e mais benéficos para a produção de cerveja. Arroz, açafrão, trigo, cevada, centeio, milho, sorgo, hidrolisado de batata e melaço de baixo a moderado foram investigados como substratos para a produção de cerveja13,14. Alimentos com alto teor de antioxidantes têm sido associados a benefícios à saúde, e o trigo rico em antocianina (trigo preto) também é conhecido por suas propriedades anti-obesidade, redutora de açúcar no sangue e pré-bióticas. Assim, a produção de cerveja a partir desse tipo de matéria-prima pode oferecer vantagens adicionais aos consumidores15,16. A popularidade da cerveja produzida a partir do malte de trigo variou nos últimos anos, mas ultimamente a demanda por cerveja de trigo aumentou devido à introdução de novas práticas de fabricação de cerveja (artesanal e caseira) e indisponibilidade de cevada em várias regiões17. No entanto, o trigo não possui enzimas ativas responsáveis ​​pela produção de açúcares. Portanto, para ativar essas enzimas e garantir níveis adequados de açúcares para a fermentação, é realizada a maltagem do trigo. A maltagem é a principal etapa do processo de fabricação da cerveja. A finalidade da maltagem é promover a produção de 11 enzimas hidrolíticas nos grãos3. Dentre as inúmeras variedades de trigo, o trigo preto é uma cultura híbrida preparada pelo cruzamento do trigo roxo com o trigo azul que pode servir como substrato potencial para a produção de cerveja. Este trigo é altamente rico em antocianinas, proteínas, fibras dietéticas e outros nutrientes, etc.18. O presente estudo utilizou o trigo preto desenvolvido biotecnologicamente, como substrato para produzir cerveja rica em antocianinas a partir da cepa isolada na hora, Saccharomyces cerevisiae CMS12. Este trabalho não utilizou lúpulo na produção de cerveja, portanto o teor de antioxidantes e a cor vêm do próprio trigo preto. A cerveja produzida com malte de trigo preto foi comparada com a cerveja produzida com malte de trigo branco. Além disso, a cerveja foi caracterizada usando UV, HPLC, NMR, FTIR, ICPMS e um valor de cor. Até onde sabemos da literatura existente, nenhum trabalho anterior foi relatado sobre a produção de cerveja rica em antocianina a partir de trigo preto. As propriedades físico-químicas e o perfil sensorial do trigo preto como substrato para produção de cerveja são avaliados neste estudo.