Microencapsulação por spray drying de leveduras epifíticas do café para inoculação no processo fermentativo

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Martins, Pâmela Mynsen Machado
• Orientador(a): Schwan, Rosane Freitas
• Banca de defesa: Dias, Disney Ribeiro, Ramos, Cintia Lacerda, Carvalho, Beatriz Ferreira, Batista, Cristina Ferreira Silva e, Batista, Nádia Nara
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciência dos Alimentos
• Departamento: Departamento de Ciência dos Alimentos
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Otimização; Secagem; Culturas iniciadoras; SIAF; Optimization; Drying; Starter cultures; Self-induced anaerobic fermentation
• Área do conhecimento CNPq: Microbiologia de Alimentos
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/55949

A comercialização de leveduras na forma líquida não é indicada a longo prazo pois as células perdem a viabilidade. Além disso, há de risco de contaminação e maiores custos com transporte e armazenamento refrigerado. Assim, uma alternativa é a secagem por spray drying. Esta técnica pode ser utilizada de forma contínua e rápida, permitindo altas taxas de produção com baixos custos operacionais. Dito isto, o objetivo do trabalho foi avaliar a eficácia da microencapsulação por spray drying para promoção da secagem e revestimento de três leveduras epifíticas do café: Saccharomyces cerevisiae CCMA0543, Torulaspora delbrueckii CCMA0684 e Meyerozyma caribbica CCMA1738. O trabalho foi dividido em três etapas. A primeira etapa consistiu na avaliação da viabilidade celular das leveduras microencapsuladas em spray dryer de escala laboratorial. As leveduras (109 UFC mL−1) foram microencapsuladas separadamente com maltodextrina (15%), maltodextrina (15%) com sacarose (2%) ou maltose (2%). Os resultados indicaram que a viabilidade celular variou entre 94,06 e 97,97%. Após 6 meses, ambas as leveduras armazenadas a 7 °C e 25 °C apresentaram 107 e 102 UFC mL −1, respectivamente. Esta etapa mostrou que foi possível microencapsular as leveduras epifíticas do café por spray drying e que a maltodextrina foi eficiente como material de parede. A segunda etapa consistiu na avaliação do efeito dos parâmetros operacionais no processo de secagem para obtenção de leveduras microencapsuladas em spray dryer de maior escala. A concentração do material de parede e a temperatura de entrada do ar de secagem foram investigadas por meio do Delineamento do Composto Central Rotacional (DCCR). Em seguida, a performance fermentativa das leveduras microencapsuladas foram avaliadas em meio de casca e polpa de café. As leveduras atingiram viabilidade celular e rendimentos de secagem acima de 90 e 50%, respectivamente. Soro de leite em pó manteve a viabilidade celular das três leveduras ao longo de 90 dias de armazenamento à temperatura ambiente (25°C) e foi selecionado como material de parede para as três leveduras. M. caribbica mostrou-se mais sensível à secagem por spray drying e menos resistente ao armazenamento. Algumas diferenças foram encontradas na fermentação, mas as leveduras microencapsuladas mantiveram suas características biotecnológicas. Por fim, a terceira etapa consistiu em comparar os desempenhos fermentativos de leveduras líquidas e microencapsuladas em café fermentados por anaerobiose autoinduzida (SIAF). Após 180 h de fermentação no processo natural, T. delbrueckii microencapsulada (MT) (7,97x107 cel/g) apresentou uma população maior do que T. delbrueckii líquida (FT) (1,76x107 cel/g). O estado da levedura influenciou na concentração dos compostos orgânicos e voláteis. Os cafés inoculados com S. cerevisiae microencapsulada (MS) apresentaram notas dominantes de frutado, caramelo e nozes no processamento natural. Já no café descascado, os cafés inoculados com MT apresentaram caramelo, mel e nozes. Considerando os parâmetros analisados, as leveduras mais indicadas para processamento natural e descascado seriam MS e MT, respectivamente. Como conclusão, as leveduras microencapsuladas por spray drying foram metabolicamente ativas e podem ser consideradas com potencial comercial, principalmente para produtores de café interessados em utilizar culturas iniciadoras durante SIAF.