Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO Campus Parque Tecnológico Interdisciplinar em Ciência e tecnologia-Trajetória: Biotecnologia KOMBUCHA: PREPARAÇÃO E ANÁLISE DO TIPO DE SUBSTRATO VISANDO A CINÉTICA DE PRODUÇÃO LUCAS MATHEUS ALEIXO ORIENTADOR:ELISA ESPOSITO SÃO JOSÉ DOS CAMPOS JULHO DE 2021 1 Lucas Matheus Aleixo KOMBUCHA: PREPARAÇÃO E ANÁLISE DO TIPO DE SUBSTRATO VISANDO A CINÉTICA DE PRODUÇÃO Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Microbiologia Aplicada a indústia, no Curso de Biotecnologia, na Universidade Federal de São Paulo. SÃO JOSÉ DOS CAMPOS JULHO DE 2021 2 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1: Fluxograma das etapas envolvidas.............................................................09 Figura 2- Produção da Kombucha.............................................................................09 2 RESUMO O Kombuchá é uma bebida refrescante obtida pela fermentação do chá açucarado com uma cultura simbiótica de bactérias acéticas e fungos, consumida por seus efeitos benéficos à saúde humana. Pesquisas realizadas na Rússia no início do século e testemunhos indicam que o Kombuchá pode melhorar a resistência ao câncer, prevenir doenças cardiovasculares, promover funções digestivas, estimular o sistema imunológico, reduzir problemas inflamatórios e pode ter muitos outros benefícios. O presente relatório vem relatar como foi realizado o experimento para a produção caseira de kombuchá utilizando o chá verde e o chá preto como base, realizar a verificação do pH e variasão de massa das películas celulósicas. 2 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO...................................................................................................................05 2. OBJETIVOS.......................................................................................................................07 2.1 Objetivos Gerais............................................................................................................07 2.2 Objetivos específicos....................................................................................................08 3. MÉTODOLOGIA................................................................................................................08 3.1 Preparo da Kombucha.....................................................................................08 3.2 Procedimentos Experimentais................................................................................10 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................................10 4.1 Análise de pH..........................................................................................................10 4.2 Variação Mássica Da Película Celulósica............................................................11 5. CONCLUSÃO....................................................................................................................11 BIBLIOGRAFIA .....................................................................................................................11 6 1 INTRODUÇÃO O Kombuchá é uma bebida tradicional geralmente consumida na Ásia. É preparado pela fermentação do chá adoçado usando um consórcio de leveduras e bactérias como inóculo, também conhecido como fungo do chá ou SCOBY (“Symbiotic Colony of Bacteria and Yeast”; Sreeramulu et al., 2000 ). Geralmente é fermentado por 8 a 10 dias e contém ácido acético, pequenas quantidades de etanol e CO 2 . Bactérias de ácido acético (AAB) e leveduras osmofílicas são os microrganismos dominantes durante a fermentação do Kombuchá. Eles desenvolvem uma película celulósica (biofilme) flutuando no líquido fermentado, onde permanecem embutidos e podem ser transferidos para propagar o inóculo. Poucas espécies de AAB foram identificadas por estudos dependentes de cultura: espécies de Acetobactergeralmente dominam ( Chen e Liu, 2000 , Dutta e Gachhui, 2006 , El- Salam, 2012 ), mas também Gluconacetobacter e Lactobacillus às vezes foram isolados ( Trovatti et al., 2011 ). No entanto, os AAB são conhecidos por serem particularmente difíceis de isolar por meio de abordagens dependentes de cultura . Dentre os AAB, o Acetobacter xylinum , reclassificado como Gluconacetobacter xylinus ( Yamada et al., 2012 ), é considerado o melhor produtor de celulose em Kombucha ( Strap et al., 2011 ). Além disso, muitas espécies de leveduras foram identificadas em Kombuchá, principalmenteZygosaccharomyces spp., Saccharomyces spp., Dekkera spp. e Pichi a spp. (Reva et al., 2015). O perfil químico do Kombuchá é dominado por ácidos orgânicos (principalmente acético, glucônico e glucurônico) e polifenóis do chá ( Jayabalan et al., 2014 ), que podem ser responsáveis pelos múltiplos benefícios à saúde associados ao consumo regular dessa bebida. Tais efeitos incluem anticancerígeno ( Jayabalan et al., 2011 ), antidiabético ( Aloulou et al., 2012 ) e potencial desintoxicante, melhora da resposta imune e tratamento de úlceras gástricas e colesterol alto . Os substratos utilizados na fermentação do Kombuchá são o chá e o açúcar, https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/kombucha https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/acetic-acid-bacteria https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/acetic-acid-bacteria https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/acetobacter https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/gluconacetobacter https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/lactobacillus https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/gluconacetobacter-xylinus https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/zygosaccharomyces https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/saccharomyces https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/dekkera https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/pichia https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/pichia https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/cholesterol-blood-level 7 sendo os mais usados o chá preto ou verde e o açúcar cristal. Estudos com outras fontes de substratos foram realizados. Malbasa, Loncar e Djuric (2007), compararam o melaço de beterraba e a sacarose, obtendo uma variação da biomassa de nove vezes mais para o melaço com a manutenção do sabor, cor e teor de ácido lático. Os chás são obtidos da planta Camellia Sinenses e além do seu sabor agradável possui efeitos benéficos a saúde (BALENTINE; WISEMAN; BOUWENS, 1997). Os chás verde e preto se diferem devido ao grau de oxidação na sua produção. Para a produção de chá verde utiliza-se folhas frescas da planta escaldadas e fervidas para evitar a oxidação enzimática das catequinas, promovendo uma alta concentração de catequinas e baixa de teaflavinas. E o chá preto utiliza folhas envelhecidas pela oxidação aeróbica das catequinas, apresentado alta concentração de teaflavinas e baixa de catequinas (BRAIBANTE et al., 2014). O açúcar é um carboidrato extraído da cana de açúcar, beterraba e outras plantas. O açúcar cristal ou refinado é composto por mais de 99 % de sacarose, que quando hidrolisado resulta em glicose e frutose, essa reação é conhecida como inversão da sacarose e o produto resultante é chamado de açúcar invertido. Devido a fácil obtenção da película celulósica e as suas características promissoras o presente estudo visa analisar a influência do tipo de substratos (chá e açúcar) na cinética mássica de produção da película celulósica do Kombucha.2 OBJETIVOS : 2.1 OBJETIVO GERAL Avaliar os efeitos de diferentes substratos na cinética mássica da película celulósica do Kombucha. 8 2.2 Objetivos específicos • Analisar a variação do pH da bebida produzida com diferentes substratos; • Analisar a variação mássica da película celulósica do Kombucha em diferentes substratos. 3. METODOLOGIA 3.1 Preparo da Kombucha A película celulósica foi obtida por doação de um produtor caseiro em São José dos Campos, não sendo possível identificar as características de produção da “mãe da Kombucha”. Para a preparação do Kombucha utilizou-se chá verde e chá preto adoçado com açúcar. Os utensílios utilizados foram colocados em água com temperatura de 80 °C por 20min, afim de evitar contaminação (GAVA; SILVA; FRIAS, 2008). Para produzir o chá foi fervido a água, aproximadamente a 100° C, e adicionado 10g de folhas de chá para cada litro de água e o tempo de infusão foi de 5 minutos para cada amostra. Após o período de infusão, os chás foram filtrados para retirar as folhas de chá, transferidos para um recipiente de vidro de boca larga com capacidade para 3L e resfriados até uma temperatura entre 20 e 25°C, duas amostras de cada chá foi adoçado com 50g de açúcar. Em cada amostra preparada, foi inoculado uma película celulósica do Kombucha e aproximadamente 100 ml do caldo em que a película estava armazenada foi incorporada ao meio. A figura 1, relaciona um fluxograma resumido das etapas envolvidas. O vidro foi vedado de maneira que permita a entrada de oxigênio, para isso foi utilizado papel toalha preso com elástico, conforme Figura 2. O tempo de fermentação foi de 10 dias. 9 Figura1: Fluxograma das etapas envolvidas Fonte: autoria própria Figura 2: Produção da Kombucha O recipiente a esquerda contém chá verde como meio de cultura e o da direita contém o chá preto.Fonte: autoria própria Esterialização das vidrarias e equipamentos Preparo do chá Fermentação Inoculação da película celulósica e pesagem das mesmas + chá base Análise do pH e da massa 10 3.2 Procedimentos Experimentais A massa foi medida utilizando uma balança da marca Taira Home, pesando até 10 kg, variando de 1g. Com auxílio de uma colher de plástico retirou-se a película celulósica do recipiente de vidro, filtrou-se por aproximadamente 1 minuto em uma peneira para retirar o excesso de água e transfere-se para um recipiente de plástico para pesar. O pH foi medido com fita de pH da marca Oak New Concept com escala de 0 a 14 (variando de 1 em 1), a fita contém quatro faixas coloridas almofadadas que alteram de cor em contato com diferentes meios. Para realizar a medida, colocou-se a fita em contato com o meio por 10min e compara as cores da fita com a escala contida na caixa da fita de pH. Optou-se pelo uso das fitas para medir o pH por ser possível seu uso em produções caseiras. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO A Kombucha foi produzida e analisada em ambiente doméstico, sendo o local de manipulação e os materiais utilizados sanitizados com água fervente e álcool e armazenados em local separado de outros itens para evitar contaminação. Os recipientes foram armazenados em uma cômoda com baixa incidência de luz durante toda a fermentação, tendo em vista que não é indicado deixar sob a luz. No terceiro dia de fermentação já era possível visualizar a formação do novo Scoby. Analisou-se duas amostras, sendo uma de chá verde adoçado com açúcar, uma de chá preto adoçado com açúcar afim de analisar a variação mássica da microbiota e o pH da Kombucha em diferentes substratos. O experimento foi realizado no período de 15 de julho a 25 de julho de 2021. 4.1. Análise de pH Todas as amostras apresentaram o pH inicial de 4, o meio já iniciou ácido e com o passar do tempo o pH diminuiu em todas as amostras devido a produção de ácido acético, ácido glucônico e ácidos orgânicos.O caldo anterior da película teve aferição de pH de 3. Após 10 dias foi realizada uma nova análise do pH onde as amostras de ambos os chás foi de 3. 11 4.2 Variação Mássica Da Película Celulósica Durante a fermentação forma-se novas películas celulósicas,sendo uma nova e fina película independente da película anterior ou de início. A película permanecia sempre na superfície do líquido adquirindo o formato do recipiente, independente do formato da película inicial. O peso inicial da películ celulósica utilizada no chá preto foi de 176g e após 10 dias sua massa passoua a ser 182g e a película gerada a partir do cultivo em chá preto foi de 88g. A massa inicial do Scoby utilizado no preparo de chá verde foi de 60g e sua massa após 10 dias de fermentação foi de 57g. A película gerada a partir do cultivo a base de chá verde teve massa de 81g. 5. CONCLUSÃO Os substratos utilizados durante uma fermentação são essenciais para o desenvolvimento do produto requerido, alterações no substrato alteram diretamente o produto da fermentação. O chá influenciou o crescimento da massa da película, sendo observado que o chá preto proporcionou uma variação maior do que no chá verde. Em todas as amostras foi possível observar o crescimento da película celulósica pode-se então afirmar que os substratos utilizados para a fermentação foram eficientes para a produção de uma película nova. Fatores como temperatura, película e caldo de origem, tempo de fermentação, pH e quantidade de substrato alteram o crescimento da película não sabendo ao certo quais são as condições ótima para desenvolvimento da película ou da bebida. REFERÊNCIAS A. Aloulou, K. Hamden, D. Elloumi, M.B. Ali, K. Hargafi, B. Jaouadi, F. Ayadi, A. Elfek i, E. Ammar Hypoglycemic and antilipidemic properties of kombucha tea in alloxan-induced diabetic rats BMC Complement. Alternative Med., 12 (2012), pp. 63-71 BALENTINE, Douglas A., WISEMAN, Sheila A., BOUWENS, Liesbeth C. M. TheChemistry of tea flavonoids. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v.37:8, p. 693-704, 29 set. 2009. DOI: 10.1080/10408399709527797. Disponível em: 12 https://www.tandfonline.com/doi/citedby/10.1080/10408399709527797?scroll=top&n eedAccess=true. Acesso em: 15 nov. 2020 C. Chen, B.Y. Liu Changes in major components of tea fungus metabolites during prolonged fermentation J. Appl. Microbiol., 89 (2000), pp. 834-839 D. Dutta, R. Gachhui Novel nitrogen-fixing Acetobacter nitrogenifigens sp nov., isolated from kombucha tea Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 56 (2006), pp. 1899-1903 D. Dutta, R. Gachhui Nitrogen-fixing and cellulose-producing Gluconacetobacter kombuchae sp. nov., isolated from kombucha tea Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 57 (2007), pp. 353-357 R. Jayabalan, P.N. Chen, Y.S. Hsieh, K. Prabhakaran, P. Pitchai, S. Marimuthu, P. T hangaraj, K. Swaminathan, S.E. Yun Effect of solvent fractions of kombucha tea on viability and invasiveness of cancer cells—characterization of dimethyl 2-(2-hydroxy-2-methoxypropylidine) malonate and vitexin Indian J. Biotechnol., 10 (2011), pp. 75-82 R. Jayabalan, R.V. Malbaša, Eva S. Lončar, J.S. Vitas, M. Sathishkumar A review on Kombucha tea - microbiology, composition, fermentation, beneficial effects, toxicity, and tea fungus Compr. Rev. Food Sci. Food Saf., 13 (2014), pp. 538-550 MALBASA, Radomir V. et. al. Influence of starter cultures on the antioxidant activity of kombucha beverage. Food Chemistry, v. 127, n.4 p. 1727-1731, 15 ago. 2011. DOI:10.1016/j.foodchem.2011.02.048. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814611003074?via%3Dihub. Acesso em 15 jul 2020. O.N. Reva, I.E. Zaets, L.P. Ovcharenko, O.E. Kukharenko, S.P. Shpylova, O.V. Podo lich, J.-P. de Vera, N.O. Kozyrovska 13 Metabarcoding of the kombuchamicrobial community grown in different microenvironments Amb. Express, 5 (2015), p. 35 G. Sreeramulu, Y. Zhu, W. Knol Kombucha fermentation and its antimicrobial activity J. Agric. Food Chem., 48 (2000), pp. 2589-2594 J.L. Strap, A. Latos, I. Shim, D.T. Bonetta Characterization of pellicle inhibi- tion in Gluconacetobacter xylinus 53582 by a small molecule, pellicin, identified by a chemical genetics screen PLoS One, 6 (2011), Article e28015 E. Trovatti, L.S. Serafim, C.S.R. Freire, A.J.D. Silvestre, C.P. Neto Gluconacetobacter sacchari: an efficient bacterial cellulose cell-factory Carbohydr. Polym., 86 (2011), pp. 1417-1420 Y. Yamada, P. Yukphan, T.L.V. Huong, Y. Muramatsu, D. Ochaikul, S. Tanasupawat, Y. Nakagawa. Description of Komagataeibacter gen. nov., with proposals of new combinations (Acetobacteraceae) J. Gen. Appl. Microbiol., 58 (2012), pp. 397-404 14 15 16
Compartilhar