Viabilidade microbiana e propriedades físico-químicas de kefir de água atomizado e liofilizado

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dc.contributor.advisor1Teixeira, Luciano Jose Quintao
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/000000032546615X
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3856808001594434
dc.contributor.authorAlmeida, Klinger Vinícius de
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-0886-0219
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0812166172381624
dc.contributor.referee1Martin, José Guilherme Prado
dc.contributor.referee2Saraiva, Sergio Henriques
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9205382075072561
dc.date.accessioned2024-05-29T20:55:23Z
dc.date.available2024-05-29T20:55:23Z
dc.date.issued2023-11-28
dc.description.abstractWater kefir is a sucrose-based non-dairy fermented beverage, with brown sugar being the main substrate. The grains can be reused for subsequent fermentations by transferring them to a new, fresh substrate. The resulting drink is carbonated, cloudy, slightly alcoholic and sweet; its composition is influenced by growing conditions and the microbiota of the grains. This study aimed to develop and analyze the physicalchemical, microbiological and technological characteristics of water kefir powder. The best fermentation conditions observed included the use of 5% grain, 10% brown sugar and an incubation temperature of 25°C. As a result of the metataxonomic analysis carried out on kefir grains and fermented beverage, it was found that the bacterial compositions comprised seven genera, namely: Acetobacter, Gluconobacter, Lactobacillus, Leuconostoc, Oenococcus, Sporolactobacillus and Zymomonas. Within these genera, nine species were identified, 94.31% and 91.68% corresponding to Zymomonas mobilis, for grains and beverages respectively. In relation to fungi, Ascomycota was the only phylum identified, with five genera detected in both the grains and the beverage: Lachancea, Saccharomyces, Torulaspora, Wickerhamomyces and Pichia. Lachancea fermentati corresponded to 95.54% of the grain composition and 67.53% of the fermented beverage composition. The values of the physical and physical chemical analyzes of the atomized and freeze-dried beverage varied in relation to pH (5.24 ± 0.02 to 5.52 ± 0.04), water activity (0.242 ± 0.004 to 0.392 ± 0.024) and humidity (2.68 ± 0.27 to 4.42 ± 0.01), respectively. Powders subjected to the spray drying process showed significant solubility, ranging from 79.09 ± 1.18 to 81.34 ± 1.66, statistically higher (p<0.05) than that of freeze-dried samples. In relation to the hygroscopicity parameter, all powders demonstrated values above 10%, therefore characterizing themselves as hygroscopic. Tests that incorporated inulin as wall material, whether in combination or alone, showed significantly higher hygroscopicity. An increasing trend in the compacted density of the powders was also observed as inulin was incorporated as a wall material. For apparent density, samples containing 100% inulin as wall material, subjected to both spray drying and freeze XV drying, showed higher values (p<0.05) compared to the others. Spray drying, which resulted in a logarithmic reduction of 3 log CFU/g, demonstrated potential to produce powdered water kefir. However, freeze-drying has been shown to be a more effective method than atomization for preserving the viability of microorganisms, making it a potential source of probiotics.
dc.description.resumoO kefir de água é uma bebida fermentada não láctea à base de sacarose, com o açúcar mascavo sendo o principal substrato. Os grãos podem ser reutilizados para fermentações subsequentes transferindo-os para um novo substrato fresco. A bebida resultante é carbonatada, turva, levemente alcoólica e doce; sua composição é influenciada pelas condições de cultivo e pela microbiota dos grãos. Este estudo teve como objetivo desenvolver e analisar as características físico-químicas, microbiológicas e tecnológicas do kefir de água em pó. As melhores condições de fermentação observadas incluíram o uso de 5% de grãos, 10% de açúcar mascavo e uma temperatura de incubação de 25°C. Como resultado da análise metataxonômica realizada nos grãos de kefir e bebida fermentada, verificou-se que as composições bacterianas compreendiam sete gêneros, sendo eles: Acetobacter, Gluconobacter, Lactobacillus, Leuconostoc, Oenococcus, Sporolactobacillus e Zymomonas. Dentro destes gêneros foram identificadas nove espécies, sendo 94,31% e 91,68% correspondente à Zymomonas mobilis, para grãos e bebida respectivamente. Em relação aos fungos, Ascomycota foi o único filo identificado, com cinco gêneros detectados tanto nos grãos quanto na bebida: Lachancea, Saccharomyces, Torulaspora, Wickerhamomyces e Pichia. Lachancea fermentati correspondeu a 95,54% da composição dos grãos e 67,53% da composição da bebida fermentada. Os valores das análises físicas e físico-químicas da bebida atomizada e liofilizada variaram em relação ao pH (5,24 ± 0,02 a 5,52 ± 0,04), atividade de água (0,242 ± 0,004 a 0,392 ± 0,024) e umidade (2,68 ± 0,27 a 4,42 ± 0,01), respectivamente. Pós submetidos ao processo de secagem por atomização apresentaram significativa solubilidade, variando de 79,09 ± 1,18 a 81,34 ± 1,66, estatisticamente superiores (p<0,05) aos das amostras liofilizadas. Em relação ao parâmetro de higroscopicidade, todos os pós demonstraram valores superiores a 10%, caracterizando-se, portanto, como higroscópicos. Os testes que incorporaram inulina como material de parede, seja de forma combinada ou isolada, apresentaram higroscopicidade XIII significativamente superior. Foi ainda observada uma tendência ascendente na densidade compactada dos pós à medida que a inulina era incorporada como material de parede. Para a densidade aparente, as amostras contendo 100% de inulina como material de parede, submetidas tanto à secagem por atomização quanto à liofilização, mostraram valores mais elevados (p<0,05) em comparação com as demais. A secagem por atomização, que resultou em uma redução logarítmica de 3 logs UFC/g, demonstrou potencial para a produção de kefir de água em pó. No entanto, a liofilização mostrou ser um método mais eficaz do que a atomização para preservar a viabilidade dos microrganismos, tornando-o uma potencial fonte de probióticos.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/12530
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.rightsopen access
dc.subjectNovos produtos
dc.subjectBebidas fermentadas
dc.subjectFermentação
dc.subjectSecagem
dc.subjectVeganismo
dc.subjectTecnologia de alimentos
dc.subject.cnpqCiência e Tecnologia de Alimentos
dc.titleViabilidade microbiana e propriedades físico-químicas de kefir de água atomizado e liofilizado
dc.typemasterThesis
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