Otimização da produção do quefir de água

Abstract

Dados sugerem que a bebida do quefir de água com menor acidez e concentração de etanol recebe a preferência dos consumidores. No entanto, informações referentes à otimização das características físico-químicas da bebida permanecem escassas. Por esta razão, nós testamos a influência de seis variáveis independentes sobre o processo de fermentação do quefir de água para identificar aquelas que influenciam significativamente as concentrações de etanol, ácido acético e carboidratos residuais na bebida. Nós também analisamos a variação das células viáveis de leveduras sob as diferentes condições de fermentação com o intuito de aumentar o potencial probiótico da bebida, já que essas espécies têm a habilidade de resistir o pH ácido e os sais biliares do trato gastrointestinal. As condições de fermentação foram estabelecidas de acordo com o planejamento Plackett-Burman e Superfície de Resposta. As análises físico-químicas foram realizadas segunda a metodologia da AOAC 2002 e por CLAE. A concentração do açúcar mascavo, a temperatura, o tempo de fermentação e o pH inicial foram as variáveis que influenciaram significativamente os parâmetros estudados. Os resultados indicaram uma condição de fermentação que leva à obtenção de uma nova bebida do quefir de água com um menor conteúdo de ácido acético, possibilitando a sua maior aceitação sensorial. A mesma condição também resulta em um menor conteúdo de carboidratos residuais, tornando a bebida mais adequada para indivíduos com dieta de restrição calórica. A contagem de células viáveis de leveduras foi maior com esta técnica de produção em relação à tradicional, o que aumenta o potencial probiótico da bebida. Este estudo é o primeiro a analisar as variações físico-químicas e microbiológicas da bebida do quefir de água produzida sob diferentes condições de fermentação. Os resultados encontrados possibilitaram o desenvolvimento de uma patente (BR 10 2018 003540 1) que descreve a nova técnica de produção e a nova bebida do quefir de água com menor valor calórico, maior potencial probiótico e maior possibilidade de aceitação pelo consumidor. Estudos adicionais são necessários para confirmar essas vantagens.Data suggest that consumers prefer water kefir beverages with the least acidity and ethanol concentration. However, information regarding the beverage’s physicochemical optimization is scarce. Thus, we tested the influence of six independent variables to identify those that significantly influence ethanol, acetic acid and residual carbohydrate concentrations in the beverage. We also evaluated viable yeast cell variation under different fermentation conditions to increase the beverage’s probiotic potential, once these species can resist gastrointestinal low pH and bile. The fermentation conditions were established according to Plackett-Burmann designs and Response Surface methodology. Physicochemical analyses were carried out according to AOAC 2002 methodology and by HPLC. Muscovado sugar concentration, temperature, fermentation period and initial pH value were the variables that significantly influenced the studied parameters. Our results indicated one fermentation condition that leads to the production of a new water kefir beverage with lower acetic acid content, enabling better sensory acceptability. The same conditions also led to a lower residual carbohydrate content, which makes the beverage more suitable for individuals under caloric restriction diet. The viable yeast cell counting was higher compared to the traditional preparation technique, what can enhance the beverage’s probiotic potential. This is the first study to analyze the physicochemical and microbiological variations of water kefir beverage produced under different fermentation conditions. These findings enabled us to file a patent application (BR 10 2018 003540 1) on the new production technique and on the new water kefir beverage with less acetic acid and residual carbohydrate concentrations and higher viable yeast counting. Further studies are necessary to support these advantages.