Resumo

O objetivo desta pesquisa foi desenvolver uma bebida láctea fermentada utilizando o soro de leite como base láctea com semente de chia (Salvia hispanica L.) e xarope de acerola (Malpighia emarginata), avaliar parâmetros físico-químicos (pH, atividade de água, sólidos solúveis totais, acidez, sinérese), composição centesimal (umidade, cinzas, proteínas, matéria gorda láctea, carboidratos e valor energético), β-caroteno, ácido ascórbico, parâmetros microbiológicos e sensorial. Os resultados de acidez variaram de 1% a 1,27%; pH de 3,86 a 4,11; sólidos solúveis de 15,67 a 21,6; atividade de água de 0,93 a 0,99; sinérese de 46,67 a 68,08. Apresentaram condições satisfatórias para Coliformes termotolerantes e Salmonella spp., apresentou viabilidade celular de L. acidophilus: E4 (2,9 x 10⁷ a 9,7 x 10⁷) e E8 (1,3 x 10⁷ a 8,6 x 10⁷), porém Bifidobacterium spp. não apresentou viabilidade. As bebidas tiveram bom índice de aceitação pelos provadores (7,0). Os resultados de umidade foram de 74,21% a 74,34%; cinzas de 0,42% a 0,55%; proteínas de 2,93% a 2,99%, matéria gorda láctea de 1,47% a 0,93%; carboidrato de 20,97% a 21,19%; valor energético de 108,83% a 105, 09% e β-caroteno de 12,33% a 8,19%; e o ácido ascórbico variou de 222,23 (mg/100g) a 418,10 (mg/100g). Conclui-se que as bebidas lácteas formuladas são consideradas uma alternativa viável para indústria de alimentos, com o diferencial da inclusão da semente de chia e polpa de acerola, devido a sua boa aceitação sensorial, estabilidade físico-química, análise sensorial satisfatória, padrões microbiológicos adequados durante o período de estocagem de 21 dias.

Palavras-chaves:
Indústria; qualidade; soro de leite; Salvia hispanica L.; Malpighia emarginata

Abstract

This research aimed to develop a fermented dairy beverage using whey as a dairy base with chia seed (Salvia hispanica L.) and acerola syrup (Malpighia emarginata) and to evaluate physicochemical parameters (pH, water activity, total soluble solids, acidity, syneresis), proximate composition (moisture, ash, proteins, milk fat, carbohydrates, and energy value), β-carotene, ascorbic acid, microbiological and sensory parameters. The acidity results ranged from 1% to 1.27%; pH from 3.86 to 4.11; soluble solids from 15.67 to 21.6; water activity from 0.93 to 0.99; syneresis from 46.67 to 68.08; they presented satisfactory conditions for thermotolerant coliforms. Salmonella spp. showed cell viability of L. acidophilus: E4 (2.9 x 10⁷ to 9.7 x 10⁷ ) and E8 (1.3 x 10⁷ to 8.6 x 10⁷), however Bifidobacterium spp. did not show any viability. The drinks had a good acceptance rate by the tasters (7.0). The humidity results were from 74.21% to 74.34%; ash from 0.42% to 0.55%; proteins from 2.93% to 2.99%, milk fat from 1.47% to 0.93%; carbohydrate from 20.97% to 21.19%; energy value from 108.83% to 105.09% and β-carotene from 12.33% to 8.19%; and ascorbic acid ranged from 222.23 (mg/100g) to 418.10 (mg/100g). It is concluded that formulated dairy drinks are considered a viable alternative for the food industry, with the differential of including chia seed and acerola pulp, due to their good sensory acceptance, physical-chemical stability, satisfactory sensory analysis, microbiological standards suitable in the 21-day storage period.

Keywords:
Industry; quality; whey; Salvia hispanica L.; Malpighia emarginata

Introdução

O termo “bebida láctea” possui amplo sentido, englobando differentes produtos elaborados a partir do leite e do soro do leite. O soro do leite é amplamente utilizado para elaborar a bebida láctea no Brasil, sendo que essa prática foi regulamentada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, com a publicação da Instrução Normativa Nº 16, de 23 de agosto de 2005, que aprova o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Bebida Láctea (¹1 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução normativa n.16, de 23 de agosto de 2005a. Aprova o regulamento técnico de identidade e qualidade de bebida láctea. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 24 ago.2005a. Seção 1, p.7.).

No processo de fabricação do queijo há geração do soro de leite, que possui significativa ação poluente, ou seja, se destinado ao descarte, pode causar graves danos ambientais quando lançado no meio ambiente de forma não tratada, dada sua significativa taxa de matéria orgânica representada principalmente pela lactose e proteínas (²2 Moro MF, Weise AD. Produção mais limpa como alternativa para o gerenciamento de resíduos em laticínios. Revista Dellos Desarrollo Local Sostenible. 2016; 9(27): 1-20.). A proteína do soro vem chamando bastante atenção em virtude do seu excelente valor biológico, por apresentar em sua composição alto conteúdo de aminoácidos essenciais, que podem aumentar o valor nutricional dos alimentos usados na dieta humana e podem liberar uma variedade de peptídeos bioativos, que possuem atividades antioxidante, antibacteriana, imunomoduladora, assim como a inibição da enzima conversora da angiotensina-I (³3 Ma Y, Liu J, Shi H, Yu LL. Isolation and characterization of anti-inflammatory peptides derived from whey protein. Journal of Dairy Science. 2016: 99(9). Available from: https://doi.org/10.3168/jds.2016-11186
https://doi.org/10.3168/jds.2016-11186... ,⁴4 Wijayanti HB, Bansal N, Deeth HC. Stability of Whey Proteins during Thermal Processing:AReview. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2014, 13. Available from: https://doi.org/10.1111/1541-4337.12105
https://doi.org/10.1111/1541-4337.12105... ). O aproveitamento desse coproduto lácteo no preparo de alimentos para consumo humano, reduz o impacto ambiental e favorece economicamente às indústrias, através da exclusão de gastos com tratamento de efluentes e do retorno econômico com a venda desses alimentos (⁵5 De Paula JCJ, Almeida FA, Pinto MS, Rodrigues TF, Sobral D, Machado GM. Aproveitamento de soro de queijo de coalho na elaboração de bebida láctea fermentada. Rev. Inst. Latic. Cândido Tostes. 2012. 388(67): 25-33. Available from: https://doi.org/10.5935/2238-6416.20120061
https://doi.org/10.5935/2238-6416.201200... ).

A busca por alimentos saudáveis vem ocasionando o aumento da preferência pela ingestão de frutas e polpas de frutas. Atualmente o uso de frutas na elaboração de bebidas lácteas, está relacionado com as estratégias de marketing focadas para esses produtos, que tem como objetivo melhoria das características sensoriais, e o oferecimento de novas formas de alimentos saudáveis (⁶6 Siqueira AMO, Machado ECL, Stamford TLM. Bebidas lácteas com soro de queijo e frutas. Ciência Rural. 2013; 43(9): 1693-1700. Available from: https://doi.org/10.1590/S0103-84782013000900025
https://doi.org/10.1590/S0103-8478201300... ). A acerola é uma fruta tropical com grande potencial econômico e nutricional, alta concentração de vitamina C em sua composição, carotenoides, antocianinas, ferro e cálcio. Seu consumo é feito in natura e processado na forma de sucos, geleias, sorvetes, xaropes, licores, entre outros produtos (⁷7 Malegori JC, Grassi S, Marques EJN, Freitas ST, Casiraghi E. Vitamin C distribution in acerola fruit by near infrared -hyperspectral imaging. Journal of Spectral Imaging. 2016; 5(1): 1-4. Available from: https://doi.org/10.1255/jsi.2016.a6
https://doi.org/10.1255/jsi.2016.a6... ). A adição da semente de chia em bebidas lácteas é uma alternativa de incremento nutricional em função do seu teor de proteínas e ácidos graxos poliinsaturados que atuam promovendo benefícios para indivíduos que sofrem de doenças cardiovasculares, diabetes e distúrbios da resposta imune (⁸8 Segura-Campos MR., Ciau-Solís N, Rosado-Rubio G, Chel-Guerrero L, Betancur-Ancona D. Chemical and functional properties of chia seed (Salvia hispanica L.) Gum. International Journal of Food Science, 2014: Article ID 241053. Available from: https://doi.org/10.1155/2014/241053
https://doi.org/10.1155/2014/241053... ,⁹9 Alcântara MA, LimaAEA, Braga, ALM, Tonon RV, Galdeano MC, Mattos MC, Brígida AIS, Rosenhaim R, Santos NA, Cordeiro AMTM. Influence of the emulsion homogenization method on the stability of chia oil microencapsulated by spray drying. Powder Technology. 2019: 354, 877–885. Available from: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.06.026
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.06... ).

Com base nesse contexto, esta pesquisa foi conduzida visando desenvolver uma bebida láctea fermentada, acrescida de semente de chia (Salvia hispanica L.) e saborizada com xarope de acerola (Malpighia emarginata) e avaliar suas características físico-químicas, microbiológicas e sensorial.

Material e métodos

As bebidas lácteas fermentadas foram formuladas no Laboratório do Setor de Laticínios, do Núcleo de Estudos, Pesquisa e Processamento de Alimentos (NUEPPA) da Universidade Federal do Piauí (UFPI). O experimento foi dividido em 2 etapas, sendo a primeira etapa caracterizada para a definição das melhores formulações, com base nas análises físico-químicas das bebidas lácteas desenvolvidas. Na segunda etapa, as formulações otimizadas foram caracterizadas com base nas análises centesimais, ácido ascórbico, β-caroteno, microbiológicas, viabilidade de bactérias probióticas e sensorial.

Para elaboração das bebidas lácteas fermentadas, foram utilizados 1500mL de soro de leite doce proveniente da fabricação de queijo coalho cedido por uma indústria de laticínios em Teresina, Piauí, Brasil. Os demais ingredientes foram adquiridos no comércio local em suas embalagens convencionais: a) polpa congelada de acerola (NutriVita®, Porto Alegre/RS, Brasil) envasados individualmente em sacos plásticos (100g) acondicionados em embalagens de 500g; b) semente de chia (Produza Foods®) em saches com 250g; c) leite em pó integral Itambé® em saches com 200g; d) leite pasteurizado integral Longá® em embalagens plásticas de 1000mL e e) açúcar cristal Olho D’água® em embalagens plásticas de 1000g. Antes da compra foram observados: integridade da embalagem e prazo de validade. Para fermentação da bebida foi utilizada, de acordo com as recomendações do fabricante, a cultura mista liofilizada DVS ABT-4 (Chr Hansen®) de uso direto, contendo Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium animalis Bb-12 e Streptococcus thermophilus.

Planejamento experimental

As formulações partiram de um valor mínimo de base láctea (51% do total de ingredientes) que a legislação determina para que a bebida se enquadre como bebida láctea (BRASIL, 2005a), e uma quantidade mínima de polpa de acerola, para que a bebida apresentasse um teor de ácido ascórbico a suprir o índice de ingestão diária recomendado pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária através da portaria Nº 33, 1998 (¹⁰10 BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Portaria Nº 33, de 13 de janeiro de 1998. Adota os valores constantes das seguintes Tabelas do anexo desta portaria, como níveis de IDR para as vitaminas, minerais e proteínas. Diário Oficial da União. 16 de janeiro de 1998, Seção I-E, página 5.), em 60 mg/ 100g (Adultos). Após avaliação preliminar, o delineamento experimental foi constituído de 8 ensaios (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7 e E8), considerando as variáveis: base láctea (X1), xarope (X2) e semente de chia (X3), cujas proporções estão apresentadas na tabela 1, assim como as formulações obtidas. Abase láctea (X1) foi composta por 70% de leite pasteurizado integral, 30% de soro de leite e de 3% de leite integral em pó. O xarope (X2) foi composto por 80% de polpa de acerola e 20% de açúcar cristal. A chia (X3) foi composto por 100% das sementes.

Processamento da bebida láctea fermentada

Inicialmente foi formulada a base láctea, a partir da mistura de leite pasteurizado integral, soro de leite e leite em pó integral. O soro de leite foi submetido a uma pasteurização lenta, sob agitação constante até atingir a temperatura entre 63 a 65°C, permanecendo por 30 minutos sob essa condição. Ao mesmo tempo, dissolveuse o leite em pó no leite pasteurizado integral, e procedeuse o aquecimento até atingir a temperatura de 50°C. Após esses procedimentos, misturou-se as duas partes, e procedeu-se o resfriamento até a temperatura de inoculação (42°C - 45°C). Em seguida, foi adicionada a cultura mista liofilizada DVS ABT-4 (Chr Hansen®) de uso direto, contendo Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium animalis Bb-12 e Streptococcus thermophilus. A fermentação foi conduzida em estufa a 42°C e finalizada após o atingir a média de pH 4,5, aproximadamente quatro horas após o início do processo. Finalizada essa etapa, o produto foi resfriado em temperatura de refrigeração de aproximadamente de 10°C. Após o resfriamento, procedeu-se o rompimento do coágulo.

Após a produção da base láctea foi formulado o xarope de acerola homogeneizando a polpa de acerola com açúcar cristal. Em seguida, a mistura foi fervida, sob agitação constante, por aproximadamente 30 minutos, para a evaporação da água residual da polpa de acerola. Após resfriamento do xarope de acerola em temperatura ambiente, procedeu-se a mistura da base láctea, xarope e semente de chia, para preparo das formulações conforme planejamento experimental (Tabela 1).

As formulações de bebida láctea fermentada foram homogeneizadas, armazenadas em potes de vidro com tampa metálica de capacidade para 1.200 mL, previamente identificados, higienizados com solução clorada (100ppm/20 minutos) e submetidos a irradiação de lâmpada UV por 20 minutos. O conteúdo de cada pote de vidro foi fracionado para frascos plásticos com capacidade de 250 mL, previamente identificados. Na sequência, os frascos de cada tratamento foram separados para realização das análises em tempo de análise imediata (controle), 7, 14 e 21 dias de armazenamento, sob refrigeração a ± 4°C.

Análises físico-químicas dos ingredientes e das formulações de bebidas lácteas

A base láctea (leite pasteurizado integral, soro de leite e leite integral em pó), sementes de chia e xarope (polpa de acerola e açúcar) foram submetidas às análises de umidade (%), proteínas (%), lipídeos (%), cinzas (%), e carboidratos. O soro de leite, sementes de chia, polpa de acerola, açúcar e o xarope foram submetidas às análises de quantificação de acidez titulável (% ácido lático), análise de pH, leituras de sólidos solúveis totais (ºBrix) e atividade de água. As amostras de bebidas lácteas fermentadas foram submetidas as análises de acidez titulável, pH, sólidos solúveis totais, atividade de água e sinérese, onde todos os parâmetros foram avaliados em triplicata (¹¹11 IAL - Instituto Adolfo Lutz (São Paulo) (Org.). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008; 4: 279-320.).

As formulações otimizadas (E4 e E8), apresentaram os melhores valores de pH (médias de 4,01 e 3,91, respectivamente) e dessa maneira foram escolhidas para dar continuidade ao estudo, sendo caracterizadas com base na análise centesimal (umidade, cinzas, proteínas, lipídios, carboidratos, valor calórico), ácido ascórbico, β-caroteno, microbiológicas, viabilidade de bactérias probióticas e analise sensorial.

Para análise de umidade foi utilizado o medidor de umidade (OHAUS®, Parsippany, New Jersey, USA), seguindo as orientações do fabricante. Na análise de cinzas, a amostra foi incinerada em mufla a 550 °C, durante 5 horas (¹¹11 IAL - Instituto Adolfo Lutz (São Paulo) (Org.). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008; 4: 279-320.). A análise de proteínas foi realizada pelo método de Kjedahl. com o processo de digestão, destilação e titulação das amostras. O resultado obtido após a titulação foi calculado em fórmula para obtenção do valor de nitrogênio total (¹²12 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Determinação de Nitrogênio Total em Leite e Derivados Lácteos pelo método de Micro-kjedahl. 2013. Available from: < http://www.agricultura.gov.br/assuntos/laboratorios/legislacoes-e-metodos/arquivos-metodos-da-area-poa-iqa/metpoa-11-02-proteinas.pdf> Acessed March, 2020.
http://www.agricultura.gov.br/assuntos/l... ). Determinou-se o teor de lipídios pelo método de Gerber (¹¹11 IAL - Instituto Adolfo Lutz (São Paulo) (Org.). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008; 4: 279-320.). O conteúdo de carboidratos foi determinado como a diferença entre 100 e a soma do conteúdo de proteínas, gorduras, umidade e cinzas. O valor energético foi calculado considerando carboidratos e proteínas com 4 kcal/g e lipídeos com 9 kcal/g (¹³13 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de defesa Agropecuária (DISPOA). Instrução Normativa nº 62, de 26 de agosto de 2003. Oficializa os Métodos Analíticos Oficiais para Análises Microbiológicas para Controle de Produtos de Origem Animal e Água. Diário Oficial da União, Brasilia-DF, 26 de agosto de 2003, Seção 1, p.14, 2003.).

A análise de atividade de água foi feita com o aparelho previamente calibrado, conforme determinações do fabricante (PawKit Decagon®, São Paulo/ SP, Brasil). Na análise de pH, pesou-se 10g da amostra em um béquer de 100mL, diluído em 100mL de água destilada e realizado a medição utilizando um aparelho de bancada, modelo K39-2014B, da marca Kasvi®, previamente calibrado. As leituras de sólidos solúveis totais (ºBrix) foram feitas por refratometria, utilizando o refratômetro de Abbé da marca Biobrix®, escala de 0% a 95% corrigido para 20°C, conforme determinações do fabricante. A acidez titulável foi determinada utilizando solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 0,1 mol/L (fator de correção=1) e fenolftaleína a 1% como solução indicadora, expressa em g de ácido lático/100g (¹¹11 IAL - Instituto Adolfo Lutz (São Paulo) (Org.). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008; 4: 279-320.).

O percentual de sinérese foi calculado pela massa do soro de leite separada da rede de gel, durante a centrifugação, dividido pela massa de bebida láctea, multiplicado por 100 (¹⁴14 Farnsworth JP, Li J, Hendricks GM, Guo MR. Effects of transglutaminase treatment on functional properties and probiotic culture survivability of goat milk yogurt. Small Ruminant Research. 2006; 65(1-2):113-121. Available from: https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2005.05.036
https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.20... ). Foi realizada a análise de ácido ascórbico durante 21 dias de estocagem através do método titulométrico, até a viragem para coloração rósea, obtendo-se o teor de ácido ascórbico em miligramas a partir do volume gasto na titulação(¹⁵15 AOAC. Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis. 16ª ed., Gaitherburg: Published by AOAC International. Washington DC, 2002.).

Para a análise de β-caroteno, a bebida láctea fermentada foi liofilizada por 48h em liofilizador (LIOTOP®, L101, São Paulo, Brasil). Os solventes e reagentes empregados para quantificação dos carotenoides foram padrão de β-caroteno e acetona. A concentração total de carotenoides foi determinada espectrofotometricamente como descrito por (¹⁶16 Tsiaka T, Zoumpoulakis P, Sinanoglou VJ, Makris C, Heropoulos GA, Calokerinos AC. Response surface methodology toward the optimization of high-energy carotenoid extraction from Aristeus antennatus shrimp. Analytica chimica acta. 2015; 877: 100-110. Available from: https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.03.051
https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.03.05... ,¹⁷17 Li Y, Tixier ASF, Tomao V, Cravotto G, Chemat F. Green ultrasound-assisted extraction of carotenoids based on the biov refinery concept using sunflower oil as an alternative solvent. Ultrasonics Sonochemistry. 2013; 20(1):12-18. Available from: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.07.005
https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.... ), com adaptações. As análises foram realizadas em duplicata e sob luz fraca.

Análises microbiológicas

Foram realizadas análises microbiológicas de Salmonella spp. e número mais prováveis (NMP/g) de Coliformes termotolerantes, segundo os padrões recomendados (¹⁸18 BRASIL. Instrução Normativa Nº. 60, de 26 de dezembro de 2019. Lista de Padrões Microbiológicos para Alimentos Prontos para Oferta ao Consumidor. Diário Oficial da União. Brasília, 26 de dezembro de 2019, nº. 249, Seção 1, p. 133. 2019.). Inicialmente pesou-se de 25g da amostra e diluição em 225mL de água peptonada (Ion®) a 0,1%, formando a diluição inicial (10^–1). A partir desta, foram preparadas diluições decimais seriadas até 10^-3. Para pesquisa de Salmonella spp., as amostras nos frascos contendo água peptonada foram incubadas a 37°C por 24 horas, para pré-enriquecimento. Para pesquisa de Coliformes termotolerantes, inoculou-se 1,0 mL da amostra nas três séries de três tubos contendo Caldo Lauril Sulfato de Sódio (Tmmedia®, Delhi, República da Índia) (¹³13 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de defesa Agropecuária (DISPOA). Instrução Normativa nº 62, de 26 de agosto de 2003. Oficializa os Métodos Analíticos Oficiais para Análises Microbiológicas para Controle de Produtos de Origem Animal e Água. Diário Oficial da União, Brasilia-DF, 26 de agosto de 2003, Seção 1, p.14, 2003.).

Viabilidade probiótica

Para contagem de Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium animalis foi utilizado Ágar MRS (Kasvi®, São José do Pinhais/PR, Brasil) com modificações por adição de solução de maltose (Dinâmica®, São Paulo/SP, Brasil) e compostos

inibitórios de cloreto de lítio (Dinâmica® São Paulo/SP, Brasil) e propionato de sódio (Sigma®, Missouri, USA). O procedimento foi iniciado com a pesagem de 25g da amostra e diluição em 225mL de água peptonada (Ion®) a 0,1%, formando diluição inicial (10^–1). A partir desta, foram preparadas diluições decimais seriadas até 10^-6. Para as análises, foram utilizadas as diluições a partir da 10^-4 até 10^-6.

Para a contagem de L. acidophilus, o MRS (Kasvi®) foi esterilizado a 121°C por 15 minutos, e após isso, modificado com adição de solução de maltose. A solução de maltose (Dinâmica®), foi preparada usando 25g de maltose dissolvidos em 50mL de água destilada, e esterilizada em filtro de membrana de 25µm. 4mL da solução foram adicionados em 100ml de ágar base à temperatura de aproximadamente 50°C. A mistura foi cuidadosamente homogeneizada, para evitar incorporação de ar (¹⁹19 Lima KGC, Kruger MF, Behrens J, Destro MT, Landgraf M, Franco BDGM. Evaluation of culture media for enumeration of Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei and Bifidobacterium animalisin the presence of Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus and Streptococcus thermophilus. LWT –Food Science and Technology. 2009; 42(2) :491-495. Available from: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2008.08.011
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2008.08.01... ).

Para a quantificação de B. animalis o MRS (Kasvi®) foi usado como meio base e acrescido de compostos inibitórios, sendo 0,002g/mL de cloreto de lítio (Dinâmica®) e 0,003 g/mL de propionato de sódio (Sigma®) (²⁰20 Vinderola CG, Reinheimer JA. Culture media for the enumeration of Bififobacterium bifidum and Lactobacillus acidophilus in the presence of yoghurt bacteria. International Dairy Journal, Barking. 1999; 9(8): 497–505. Available from: https://doi.org/10.1016/S0958-6946(99)00120-X
https://doi.org/10.1016/S0958-6946(99)00... ). Para ambos os microrganismos, as placas foram avaliadas em duplicatas com inoculação em profundidade, incubadas em anaerobiose a 37°C por 72 h. As contagens foram expressas em unidades formadoras de colônias por mililitros (UFC/mL em log10).

Análise sensorial

Essa pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética da Universidade Federal do Piauí (UFPI) sob o Parecer Consubstanciado número 2.640.867. Realizou-se o teste de aceitação com uma escala hedônica de nove pontos (variando de 1- “desgostei muitíssimo”, 9- “gostei muitíssimo”), na qual foram avaliados os parâmetros de textura, sabor, aroma e impressão global, e teste de intenção de compra do produto de 5 pontos (variando de 1 - “certamente não compraria” ao 5 - “certamente compraria”) (¹¹11 IAL - Instituto Adolfo Lutz (São Paulo) (Org.). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008; 4: 279-320.,²¹21 Dutcosky SD. Análise sensorial de alimentos. Revista eAmpliada. Curitiba: Champagnat, 2013; 4: 531.). Previamente foi solicitado de cada participante a anuência ao estudo, mediante a assinatura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), que informou quanto aos objetivos do projeto e metodologia. Para participar do painel sensorial, foram considerados 120 provadores não treinados, integrantes do IFPI, com faixa etária de 18 a 55 anos de idade e de ambos os sexos os quais receberam orientações específicas sobre os testes antes de serem submetidos a eles. Cada provador recebeu as duas formulações da bebida láctea em copos descartáveis, contendo 20 mL, codificadas com números de três dígitos aleatórios e servidas sob condições controladas.

Análise estatística

Os resultados foram submetidos à análise de

variância (ANOVA) e ao Teste de Tukey para comparação das médias, estabelecendo significância estatística para 5% de probabilidade (p<0,05). Para a análise de ácido ascórbico foi utilizado o teste t-Student (p<0,05). Os cálculos foram realizados com auxílio dos programas Statistica® e Excel® 2010 (Windows).

Resultados e discussão

Caracterização dos ingredientes

A caracterização centesimal e físico-química dos ingredientes utilizados nas formulações das bebidas lácteas estão representadas na tabela 2.

O teor de umidade observado no xarope pode ser explicado pela água presente na polpa de acerola. Os valores de cinzas e carboidratos, pode ter sido influenciado pela adição de açúcar na polpa de acerola, dada a quantidade de sólidos adicionado no produto. A chia apresentou os maiores valores de lipídios, proteínas, cinzas, carboidratos e valor energético dentre os ingredientes analisados. O teor lipídico apresentado pela chia de 25,49%. A porção proteica da semente também apresentou valor significativo, 19,71%, sendo superior a outros alimentos tradicionais como o trigo, arroz, milho e cevada (²²22 Ayerza R, Coates W. Protein content, oil content and fatty acid profiles as potential criteria to determine the origin of commercially grown chia (Salvia hispanica L.). Industrial Crops and Products. 2011; 34(2): 1366-1371. Available from: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.12.007
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.1... ), consequentemente o teor de cinza também apresentou valor elevado, 10,07%. A alta concentração de cinzas fornece um indicativo da sua importância como fonte de minerais.

A base láctea apresentou teor de umidade de 85,62%, devido a presença do leite pasteurizado integral e soro de leite. A umidade de um alimento está relacionada com sua estabilidade, qualidade, composição e vida útil (²³23 Aldrigue ML, Madruga MS, Fioreze R, Lima AWO, Sousa CP. Aspecto da ciência e tecnologia de alimentos. João Pessoa. 2002; 1: 198.). A polpa apresentou 6,3 ºBrix e pH 3,67, atendendo aos valores estabelecidos pela legislação (²⁴24 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa Nº 37, de 1 de outubro de 2018. Estabelece os parâmetros analíticos de suco e de polpa de frutas e a listagem das frutas e demais quesitos complementares aos padrões de identidade e qualidade. Diário Oficial da União, Brasília, 8 out. 2018. Seção 1, p.23, 2018.). O soro de leite apresentou valores dentro do Padrão de Identidade e Qualidade do Soro do Leite, que determina valor de pH entre 6,0 e 6,8; acidez titulável em ácido lático (g/100g) de no mínimo 0,08 a 0,14; teor de sólidos totais (g/100mL) de no mínimo 5,0 (²⁵25 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa Nº 80, de 13 de agosto de 2020. Aprova o Regulamento Técnico que fixa os padrões de Identidade e Qualidade para o soro de leite e o soro de leite ácido. Diário Oficial da União, Brasilia-DF, 13 de agosto de 2020, Seção 1, p.2, 2020.). A composição do soro varia devido a diversos fatores, como o tipo de queijo produzido, tratamento térmico recebido, manipulação, entre outros.

Caracterização das bebidas lácteas fermentadas

A tabela 3 apresenta os valores médios de acidez, pH, ºBrix, Atividade de água e sinérese obtidos nas formulações de bebidas lácteas fermentadas.

Não houve diferença significativa (p > 0,05), nos valores de acidez tanto entre as formulações, como entre o tempo de armazenamento, ou seja, a acidez tendeu a uma estabilização. Tal resultado pode ser interpretado pela não interferência do soro de leite na atividade das culturas láticas. A acidez das formulações variou de 1,0 a 1,3 g de ácido lático/100g, atendendo ao estabelecido pela legislação, que indica 0,6 a 2,0 g de ácido lático/100g (²⁶26 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa Nº 46, de 23 de outubro de 2007. Aprova o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Leites Fermentados. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 24 out. 2007. Seção 1, p.4, 2007.).

Analisando os resultados do pH das bebidas lácteas fermentadas, pode-se afirmar que não houve interação significativa entre a quantidade de base láctea, xarope e semente de chia dentro dos tratamentos e entre os tempos de estocagem. A utilização de diferentes concentrações de base láctea influenciou o tempo de fermentação, e o final do processo fermentativo foi determinado quando as bebidas lácteas atingiram a faixa de pH entre 3,86 e 4,02, o que ocorreu após 4 horas de fermentação. A análise de pH das matériasprimas (Tabela 2), apresentou índices médios de: 3,67 para polpa de acerola, em conformidade ao estabelecido a pela legislação (²⁴24 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa Nº 37, de 1 de outubro de 2018. Estabelece os parâmetros analíticos de suco e de polpa de frutas e a listagem das frutas e demais quesitos complementares aos padrões de identidade e qualidade. Diário Oficial da União, Brasília, 8 out. 2018. Seção 1, p.23, 2018.); 6,5 para o soro do leite, estando no intervalo entre 5,3 a 6,6 obtido por (²⁷27 Poppi FA, Costa MR, Rensis CMVB, Sivieri K. Soro de Leite e Suas Proteínas: Composição e Atividade Funcional. Ciênc. Biol. Saúde. 2010; 12(2): 31-37.); 7,73 para açúcar; e 3,76 para o xarope. Deste modo, a polpa de acerola, pode ter sido o ingrediente que influenciou nos baixos valores de pH obtidos na bebida láctea testada.

Analisando os resultados desta pesquisa, pode-se afirmar que houve diferença significativa no tempo de ensaio dentro E1, entre o dia 0 e o dia 21, com o aumento do teor de sólidos solúveis. Também foi observado interação significativa entre os tratamentos dentre todos os ensaios. Notou-se que no dia 0, houve diferença significativa nos valores de sólidos solúveis totais (ºBrix) entre o ensaio E1 e os ensaios E5, E6, E7 e E8. No dia 7, houve diferença significativa nos valores entre o ensaio E7 e os ensaios E1, E2, E3, E4, E5, E6 e E8. No 14º dia houve diferença significativa entre o ensaio E8 e os ensaios E4, E3, E2 e E1, no 21º dia, notou-se diferença significativa entre o ensaio E1 e os ensaios E7 e E8.

Não houve diferença significativa (p > 0,05), nos valores de acidez tanto entre as formulações, como entre o tempo de armazenamento, ou seja, a acidez tendeu a uma estabilização. Tal resultado pode ser interpretado pela não interferência do soro de leite na atividade das culturas láticas. A acidez das formulações variou de 1,0 a 1,3 g de ácido lático/100g, atendendo ao estabelecido pela legislação, que indica 0,6 a 2,0 g de ácido lático/100g (²⁶26 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa Nº 46, de 23 de outubro de 2007. Aprova o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Leites Fermentados. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 24 out. 2007. Seção 1, p.4, 2007.).

Analisando os resultados do pH das bebidas lácteas fermentadas, pode-se afirmar que não houve interação significativa entre a quantidade de base láctea, xarope e semente de chia dentro dos tratamentos e entre os tempos de estocagem. A utilização de diferentes concentrações de base láctea influenciou o tempo de fermentação, e o final do processo fermentativo foi determinado quando as bebidas lácteas atingiram a faixa de pH entre 3,86 e 4,02, o que ocorreu após 4 horas de fermentação. A análise de pH das matérias-primas (Tabela 2), apresentou índices médios de: 3,67 para polpa de acerola, em conformidade ao estabelecido a pela legislação (²⁴24 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa Nº 37, de 1 de outubro de 2018. Estabelece os parâmetros analíticos de suco e de polpa de frutas e a listagem das frutas e demais quesitos complementares aos padrões de identidade e qualidade. Diário Oficial da União, Brasília, 8 out. 2018. Seção 1, p.23, 2018.); 6,5 para o soro do leite, estando no intervalo entre 5,3 a 6,6 obtido por (²⁷27 Poppi FA, Costa MR, Rensis CMVB, Sivieri K. Soro de Leite e Suas Proteínas: Composição e Atividade Funcional. Ciênc. Biol. Saúde. 2010; 12(2): 31-37.); 7,73 para açúcar; e 3,76 para o xarope. Deste modo, a polpa de acerola, pode ter sido o ingrediente que influenciou nos baixos valores de pH obtidos na bebida láctea testada.

Analisando os resultados desta pesquisa, podese afirmar que houve diferença significativa no tempo de ensaio dentro E1, entre o dia 0 e o dia 21, com o aumento do teor de sólidos solúveis. Também foi observado interação significativa entre os tratamentos dentre todos os ensaios. Notou-se que no dia 0, houve diferença significativa nos valores de sólidos solúveis totais (ºBrix) entre o ensaio E1 e os ensaios E5, E6, E7 e E8. No dia 7, houve diferença significativa nos valores entre o ensaio E7 e os ensaios E1, E2, E3, E4, E5, E6 e E8. No 14º dia houve diferença significativa entre o ensaio E8 e os ensaios E4, E3, E2 e E1, no 21º dia, notou-se diferença significativa entre o ensaio E1 e os ensaios E7 e E8.

As variações dos ensaios E5, E6, E7 e E8 em relação aos demais, pode ser explicado pelos seus maiores valores de sólidos solúveis totais por conterem maiores concentrações de xarope (Tabela 1), o que pode ter causado o aumento do valor de ºBrix. Neste experimento, a atividade de água foi semelhante (P<0,05) em todos os tratamentos utilizados, obtendose valores constante durante os 21 dias de estocagem sob refrigeração.

Em média, na atividade de água, para que haja ação metabólica da maioria dos micro-organismos é na faixa de 0,90–0,99, mostrando assim que o produto elaborado tem alta atividade de água e favorável ao desenvolvimento microbiano a longo prazo (²⁸28 Ferreira Neto CJ, Figueirêdo, RMF, Queiroz QJM. Avaliação sensorial e da atividade de água em farinhas de mandioca temperadas. Ciênc. agrotec. 2005; 29(4): 795-802. Available from: https://doi.org/10.1590/S1413-70542005000400011
https://doi.org/10.1590/S1413-7054200500... ). Nesta pesquisa, a sinérese foi semelhante (P<0,05) em todos os tratamentos utilizados, obtendo-se valores constante durante os 21 dias de estocagem sob refrigeração. Os valores de sinérese demonstrados podem ser explicados pelo percentual da base láctea, que apresentou 85,62% de umidade; por não ter sido utilizado espessante, para aumento da consistência e viscosidade da bebida e pelos baixos valores de pH encontrados nas formulações.

Caracterização das formulações otimizadas

A Tabela 4 mostra os resultados obtidos nas análises microbiológicas, e de viabilidade do Lactobacillus acidophillus e Bifidobacterium spp. das formulações de bebidas lácteas fermentadas e armazenadas durante 21 dias de estocagem.

As análises microbiológicas das bebidas elaboradas são preconizadas pela Instrução Normativa Nº. 60, de 26 de dezembro de 2019 (¹⁸18 BRASIL. Instrução Normativa Nº. 60, de 26 de dezembro de 2019. Lista de Padrões Microbiológicos para Alimentos Prontos para Oferta ao Consumidor. Diário Oficial da União. Brasília, 26 de dezembro de 2019, nº. 249, Seção 1, p. 133. 2019.). Os resultados da pesquisa de Coliformes termotolerantes e Salmonella spp. mostraram que não houve crescimento nas amostras analisadas. Deste modo, a bebida láctea testada está dentro do esperado pelos padrões normativos. Na presente pesquisa não foi observada a viabilidade do Bifidobacterium spp. nos tratamentos da bebida láctea fermentada analisada. A viabilidade celular do L. acidophilus na bebida mostrou-se eficiente, com resultados variando de 9,7 x 10⁷ a 1,3 x 10⁷. Deste modo, as duas diferentes formulações (E4 e E8) podem ser considerada bebida láctea fermentada, pois atenderam aos requisitos descritos na legislação brasileira para bebidas lácteas (¹1 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução normativa n.16, de 23 de agosto de 2005a. Aprova o regulamento técnico de identidade e qualidade de bebida láctea. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 24 ago.2005a. Seção 1, p.7.), que preconiza que os micro-organismo específico no produto final e durante todo o prazo de validade para bebidas láticas fermentadas devem ser viáveis e estar presentes no produto em quantidades mínimas de 10⁶ UFC/mL.

Análise sensorial

Na análise sensorial, não houve diferença significativa (P<0,05) entre as formulações quanto aos parâmetros avaliados (Tabela 5). Nas avaliações dos parâmetros cor, sabor, textura e aceitação global, observou-se que todas as formulações apresentaram mediana 7, representando na escala o termo hedônico “gostei regularmente”. Na intenção de compra, todas as formulações apresentaram mediana 4, representando o termo hedônico “Possivelmente compraria”, revelando que o produto teve regular aceitação pelos provadores.

Pode-se afirmar que as formulações trabalhadas apresentaram boa aceitação entre os julgadores, uma vez que cada uma das formulações apresentou índice de aceitação (IA) de 80%, demonstrando que há intenção de compra do produto. Entre os comentários registrados pelos provadores, os mais recorrentes foram sobre o sabor e a textura das amostras. Foram relatados comentários referentes às formulações como sendo “muito boa”, “muito azeda”, “pouco cremosa” e “pouco consistente”. Os comentários sobre o sabor da amostra degustada podem ser explicados pela acidez natural da acerola, e sobre a textura, como a pouca cremosidade e consistência, embora se tenha utilizado a semente de chia, que poderia ter aumentado a consistência, o uso do soro de leite, que possui maior concentração de água, causou diminuição a consistência do coágulo. Os valores obtidos nas análises centesimais das formulações da bebida láctea fermentada estão apresentados na tabela 6.

Os valores encontrados para o teor de umidade foram semelhantes (p<0,05) nos dois tratamentos analisados. A umidade e a atividade de água elevadas (tabela 3), obtidas nas formulações testadas favorecem a multiplicação microbiana e deterioração, portanto, essas bebidas devem ser estocadas em refrigeração. A substituição do leite pelo soro na bebida láctea favorece que o teor de umidade seja maior devido à redução de sólidos totais e consequente e aumento da quantidade de água na formulação (²⁹29 Guedes, AFLM, Machado ECL, Fonseca MC, Andrade SAC, Stamford TLM. Aproveitamento de soro lácteo na formulação de bebidas com frutas e hortaliças. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. 2013; 65(4): 1231-1238. Available from: https://doi.org/10.1590/S0102-09352013000400040
https://doi.org/10.1590/S0102-0935201300... ). Apesar do uso de 70% de soro de leite para elaborar a base láctea utilizada na preparação das formulações, a bebida láctea fermentada apresentou médias de umidade mais próximas as do leite do que as do soro. Possivelmente o xarope de acerola e a semente de chia interferiram para que a umidade observada na bebida láctea fermentada pronta fosse menor do que a da base láctea (Tabela 2).

Pode-se observar que houve diferença significativa (p<0,05) nas formulações quanto aos teores de cinza. O fato do tratamento E4 apresentar menor percentual de cinzas pode ser explicado por que a formulação apresenta o maior percentual de base láctea, e esse ingrediente possui baixo percentual de cinzas (0,06%). Não foi observado diferença significativa (p<0,05) entre as formulações, quanto ao valor de proteína. Todas as formulações apresentaram teores de proteína de origem láctea superiores ao mínimo recomendado pela legislação, que estabelece o mínimo de 1g/100g de teor de proteínas de origem láctea em bebida láctea fermentada com adição (¹1 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução normativa n.16, de 23 de agosto de 2005a. Aprova o regulamento técnico de identidade e qualidade de bebida láctea. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 24 ago.2005a. Seção 1, p.7.). Os valores encontrados nesta pesquisa podem ser explicados pelo valor de proteína encontrado na base láctea (tabela 2).

Nesta pesquisa, a adição da semente de chia nas formulações testadas não causou aumento considerável dos valores de proteínas na bebida láctea, mesmo a semente apresentando considerável valor proteico (tabela 2). Houve diferença estatística significativa (p<0,05) entre as formulações E4 e E8, para valores de matéria gorda láctea. A possível explicação para que a formulação E4 apresente maior valor de matéria gorda láctea, pode ser pelo fato dessa formulação apresentar o maior percentual de base láctea, e esse ingrediente possuir maior percentual de gordura que o xarope (tabela 2).

A chia utilizada neste experimento apresentou um teor de lipídeos de 25,49% (tabela 2). A adição de semente de chia não influenciou no aumento do teor da matéria gorda da bebida testada. A semente de chia é rica em ômega 3, correspondendo a um total de 60,35 a 64,35% do total de ácidos graxos. Não foram encontradas diferenças significativas (p<0,05) entre os valores de carboidratos. Segundo (³⁰30 Thamer KG, Penna ALB. Caracterização de bebidas lácteas funcionais fermentadas por probióticos e acrescidas de prebióticos. Ciênc. Tecnol. Aliment. 2006: 26(3): 589-595. Available from: https://doi.org/10.1590/S0101-20612006000300017
https://doi.org/10.1590/S0101-2061200600... ), quanto maior o teor de soro de leite, rico em lactose, açúcar e frutooligossacarídeos, maior o teor de carboidratos. O percentual de soro de leite (70%), utilizado no preparo da base láctea, e o de xarope pode explicar os valores de carboidratos encontrados nas formulações testadas nesta pesquisa.

Não foram encontradas diferenças significativas (p<0,05) entre os resultados encontrados para o valor energético. O aumento no valor energético de um produto pode ocorrer devido a adição do soro de leite e da quantidade de açúcar adicionadas durante a preparação do produto (³¹31 Miranda OC, Fonseca PL, Ponce I, Cedeño C, Rivero LS, Vázquez LM. Elaboración de una bebida fermentada a partir del suero de queso. características distintivas y control de calidad. Rev Cubana Aliment Nutr. 2007; 17(2):103-108.). Analisando os valores de percentual de soro de leite e de xarope utilizados na formulação dessa bebida, pode-se explicar os valores energéticos encontrados nesta pesquisa. Os resultados da análise de ácido ascórbico do produto estão descritos na tabela 7.

Foram encontradas diferenças significativas (p<0,05) entre os tratamentos e em todos os tempos de análise. O tratamento E8 apresentou maiores teores de ácido ascórbico, e isso pode ser explicado pelo fato desse tratamento apresentar maior percentual do xarope contendo polpa de acerola. Já a análise estatística feita entre os tempos de análise, mostrou que existe diferença significativa (p<0,05) entre os tempos 0, 7, 14 e 21 no tratamento E4, e entre os tempos 0, 7 e 14 no tratamento E8. Não houve diferença significativa entre os tempos 14 e 21 no tratamento E8.

O valor mínimo padronizado para polpa de acerola pela legislação é de 800 (mg/100g) de ácido ascórbico (²⁴24 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa Nº 37, de 1 de outubro de 2018. Estabelece os parâmetros analíticos de suco e de polpa de frutas e a listagem das frutas e demais quesitos complementares aos padrões de identidade e qualidade. Diário Oficial da União, Brasília, 8 out. 2018. Seção 1, p.23, 2018.). A ingestão diária recomendada pela legislação é de 45 mg para crianças de 4 a 10 anos, e 60 mg para adultos (³²32 BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Resolução de diretoria colegiada – RDC nº 269, de 22 de setembro de 2005. Aprova o Regulamento técnico sobre a ingestão diária recomendada (IDR) de proteína, vitaminas e minerais. Diário Oficial da República Federativa do Brasil nº 184, Brasília, 23 set.2005b.). Partindo desse ponto, pode-se afirmar que os valores de ácido ascórbico encontrado nas formulações desenvolvidas são significativos nutricionalmente, e suficientes para beneficiar a saúde do consumidor. Os resultados da análise de β-caroteno do produto estão descritos nas tabelas 8.

Foi observado diferença significativa (p<0,05) entre os dois ensaios. O ensaio E4 apresenta maior percentual de xarope, e essa diferença entre as formulações pode ter ocasionado a diferença significativa entre os valores de β-caroteno encontrados. Com base nesses dados encontrados, pode-se afirmar que o valor é suficiente e atende as expectativas de que a bebida láctea fermentada é fonte desse composto bioativo, em razão de estar dentro do valor encontrado na fruta in natura (4,0 a 25,8 μg/g), apesar do processamento passado pela polpa de acerola durante a formulação da bebida láctea fermentada.

Conclusão

As bebidas lácteas fermentadas preparadas com base láctea de soro de leite adicionada de semente de chia e saborizada com xarope de acerola apresentaram estabilidade durante o período de armazenamento, com resultados satisfatórios para parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Houve viabilidade celular de L. acidophilus e não houve viabilidade de Bifidobacterium no período de estocagem de 21 dias. A avaliação sensorial mostrou boa aceitabilidade sensorial e intenção de compra, o produto também mostrou ser fonte de ácido ascórbico e β-caroteno. Com base nisso, as bebidas lácteas formuladas são consideradas uma alternativa viável e de baixo custo para indústria de alimentos, pois é uma forma para agregar valor ao soro de leite, evitando o seu descarte e poluição do meio ambiente e pelo diferencial da inclusão da semente de chia e polpa de acerola, por serem alimentos ricos em nutrientes e benéficos a saúde.

References

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