Trabalho Kefir

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE
ESCOLA DE QUÍMICA E ALIMENTOS
ENGENHARIA DE ALIMENTOS
TECNOLOGIA DE LEITES E DERIVADOS
Proposta
ELABORAÇÃO DE LEITE FERMENTADO A PARTIR DE GRÃOS DE KEFIR
Jonas Feijão da Costa
Júlia Einhardt Raffi
Marília Cardozo
Rio Grande
2019
Introdução
Os consumidores preocupados com a saúde estão buscando, cada vez mais alimentos funcionais num esforço para melhorar sua própria saúde e o bem-estar. Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas tecnologias, sobretudo nas áreas de biotecnologia e processamento de alimentos, possibilitou a indústria de alimentos o desenvolvimento de novos produtos, tendo em vista as perspectivas de ganhos nesta área (VIEIRA, 2006).
Os alimentos funcionais são aqueles que apresentam substâncias com distintas funções biológicas, denominadas componentes bioativos, capazes de modular a fisiologia do organismo, garantindo a manutenção da saúde. Embora a composição da microbiota intestinal seja estável em indivíduos saudáveis, ela pode ser alterada por diversos fatores, como a dieta, os antibióticos, as doenças, o estresse, as drogas, a quimioterapia, o estado fisiológico, o envelhecimento, entre outros (HOLZAPFEL e SCHILLINGER, 2002). 
Kefir é uma bebida de leite fermentado obtida pela dupla fermentação do leite pelos grãos de kefir, de fácil preparo, apresenta consistência semelhante à de um iogurte, sendo ligeiramente efervescente e espumoso. Os grãos de kefir são descritos como uma associação simbiótica de leveduras, bactérias ácido-láticas e bactérias ácido-acéticas envoltas por uma matriz de polissacarídeos referidos como kefiran (HERTZLER et. al., 2003).
A composição microbiológica e química indica que o kefir é um produto com características probióticas, ou seja, possui em sua composição micro-organismos vivos capazes de melhorar o equilíbrio microbiano intestinal produzindo efeitos benéficos à saúde do indivíduo que o consome (FARNWORTH, 2005). O kefir traz em sua composição uma considerável quantidade de proteína, vitamina B12, riboflavina, menaquinona, fósforo, cálcio e vitamina D. Outro mérito do kefir é a alta qualidade e quantidade de aminoácidos e na eliminação de microrganismos patogênicos da microbiota intestinal (GARROTE; ABRAHA; ANTONI, 2016).
O kefir tem efeitos comprovados em diversos aspectos da saúde humana, entre eles antitrombótico, antimicrobiano e significativa melhora na absorção do cálcio pelos ossos, resultando, também, na melhora da densidade óssea, além de auxiliar na digestão e redução da intolerância à lactose em adultos intolerantes à substância. Possui outros efeitos benéficos à saúde, como estimulação do sistema imunológico, redução do colesterol, além de propriedades antialérgicas, anti-inflamatórias, anticancerígenas, antifúngicas e antimutagênica (LEE et. al., 2007). 
Objetivos
Elaborar um produto de leite fermentado a partir da utilização de grãos de kefir para obtenção de uma bebida láctea probiótica que atenda à legislação vigente quanto as características físico-químicas do produto.
Justificativa
Os alimentos funcionais são a nova tendência da indústria de alimentos, em consequência da comprovação científica das relações existentes entre alimentos e saúde e, sobretudo, do interesse do consumidor por novas alternativas que previnam problemas intestinais, entre outros. 
De olho nesse mercado, o setor de laticínios vem desenvolvendo novos produtos em que a funcionalidade é o atributo principal. Até recentemente, o consumo de produtos lácteos esteve baseado em iogurtes e queijos, no entanto, o futuro aponta para o uso de produtos probióticos. Esses alimentos funcionais são suplementos elaborados à base de micro-organismos vivos que afetam beneficamente a saúde do hospedeiro. Mas, tendo em vista os preços de comercialização, esses produtos são consumidos geralmente por indivíduos de alto poder aquisitivo, pois sua produção, geralmente artesanal, tem muito valor agregado. Em oposição, o kefir apresenta baixíssimo custo de produção, além das características funcionais dos probióticos. 
Revisão bibliográfica 
Segundo a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), alimento funcional é “aquele alimento ou ingrediente que, além das funções nutritivas básicas, quando consumido como parte da dieta usual, produza efeitos metabólicos e/ou fisiológicos e/ou efeitos benéficos a saúde, devendo ser seguro para o consumo sem supervisão médica” (BRASIL, 1999).
De acordo com a instrução normativa N° 46, de 23 de outubro de 2007 (BRASIL, 2007). Define-se leite fermentado sendo: Leite Fermentado é o produto obtido por coagulação e diminuição do pH do leite, adicionado ou não de outros produtos lácteos, por fermentação láctica mediante ação de cultivos de micro-organismos específicos. Estes micro-organismos específicos devem ser viáveis, ativos e abundantes no produto final durante seu prazo de validade.
Já o Kefir na mesma normativa (BRASIL, 2007), é definido como sendo o leite fermentado, cuja fermentação se realiza com cultivos ácido-lácticos elaborados com grãos de kefir, Lactobacillus kefir, espécies dos gêneros Leuconostoc,Lactococcus e Acetobacter com produção de ácido láctico, etanol e dióxido de carbono. Os grãos de kefir são constituídos por leveduras fermentadoras de lactose (Kluyveromyces marxianus) e leveduras não fermentadoras de lactose (Saccharomyces omnisporus, Saccharomyces cerevisae e Saccharomyces exiguus), Lactobacillus casei, Bifidobaterium sp. e Streptococcus salivariussubsp. thermophilus.
Comparando com o iogurte, o kefir apresenta sabor levemente mais ácido e espessura mais liquida. Porém, essa acidez e textura podem ser controladas de acordo com o tempo de fermentação que pode durar de 24 a 72h. Quanto mais tempo for fermentado mais ácido e mais espesso será o resultado. Deve-se utilizar no seu manuseio, instrumentos não metálicos, dada a possível reação do ácido da fermentação com os metais, mantendo-o em locais com pouca luz e de temperaturas exteriores o mais constantes possível, entre 15 °C e 40 °C. Contudo, além dos utensílios de plástico, podem ser utilizado utensílios de aço inoxidável por ser um metal inerte não reativo. Quanto maior a temperatura mais rápida será a fermentação e abaixo dos 10 °C o kefir entra em estado de hibernação. (GUZEL-SEYDIM et. al. 2011)
A companhia de lácteos, FARMI Piimatööstus, com base na capital da Estônia, lançou o iogurte Yofir. Yofir é um produto combinado de iogurte e kefir, incluindo culturas probióticas para ajudar a aumentar a imunidade. Ele é vendido em quatro variedades: maçã e muesli; abacate, manga e laranja; maracujá; e morango. As embalagens contêm 150 gramas (MILKPOINT, 2018). Além do iogurte, há também o novo KefirMarinade, um kefir temperado líquido destinado a ser derramado sobre a carne crua e deixado de molho no refrigerador por uma hora antes de cozinhar. O kefir amacia a carne. A marinada restante pode ser usada como molho (MILKPOINT, 2018).
A marca de alimentos grega Odysea está expandindo seu portfólio no Reino Unido com o lançamento de três novos produtos lácteos: kefir orgânico de leite de cabra, iogurte orgânico de leite de ovelha e iogurte orgânico de leite de cabra. O kefir é feito na Grécia e é "autenticamente azedo" com um "sabor cremoso". De acordo com a Odysea, o produto é cheio de probióticos que ajudam na digestão e reduzem a inflamação no sistema digestivo (FOODBEV, 2017). No Brasil, a Leiteria, empresa de laticínios localizada no interior de São Paulo, investiu numa fábrica exclusiva para produção do kefir. O projeto, desde sua concepção até o suporte técnico, foi realizado pela Globalfood que, mais uma vez, mostra o seu pioneirismo em lançamento de produtos no Brasil (GRUPOMAISFOOD, 2018).
No sistema de elaboração de kefir a nível industrial, o uso de culturas comerciais diretas simplifica a produção comercial de kefir, e com cuidado na seleção das leveduras e das espécies bacterianas é possível produzir um produto com sabor semelhante ao produzido comos grãos e boas qualidades de conservação. O leite fermentado feito desta forma pode ter uma vida de prateleira de até 28 dias, em comparação com aquele produzido com grãos de kefir, que tem uma vida útil de 3 a 12 dias. No entanto, neste tipo de leite fermentado falta a diversidade microbiana do obtido com os grãos e, portanto, podem não apresentar o mesmo efeito terapêutico e as mesmas características probióticas (RATTRAY; O'CONNELL, 2011).
Abaixo encontra-se o esquema de produção de kefir a nível industrial usando cultura comercial direto na cuba.
Fonte: RATTRAY e O’CONNEL,2011.
	
Material e Métodos 
Material
Leite UHT
Grãos de Kefir
Metodologia
A produção do leite fermentado kefir foi realizada utilizando leite integral UHT adicionado de grãos de kefir (para cada 500 mL de leite UHT, foram adicionados 90 g de kefir). A fermentação ocorreu em condições aeróbicas sob temperatura ambiente durante 24 h. Após a fermentação, o leite fermentado foi coado para obtenção do produto. O produto elaborado foi armazenado sob refrigeração até o momento em que foram feitas as análises de pH e composição proximal. Estas análises foram realizadas seguindo os métodos descritos pela Instrução Normativa nº 68 de 12 de dezembro de 2006 (BRASIL, 2006) e a quantidade de carboidratos foi obtida por diferença.
O fluxograma da produção de leite fermentado a base de Kefir encontra-se abaixo
Leite UHT
Grãos de Kefir
Mistura
Fermentação
Grãos de Kefir
Filtração
Resfriamento
Leite fermentado
Determinação de umidade
As placas de vidro com areia, foram taradas a 105 ºC em estufa durante 1 h;
Retiraram-se as placas de vidro e foram colocadas em dessecador por aproximadamente 20 min a temperatura ambiente. Em seguida, pesaram-se as placas e anotaram a massa na Tabela 1;
Foram pesados 5 g de amostra homogeneizada na placa tarada em balança analítica;
Colocadas em estufa a 105 ºC durante 5 h;
Retiradas da estufa e deixadas esfriar em dessecador por aproximadamente 20 min;
A operação de secagem foi repetida por mais de 1 h e as placas pesadas novamente até peso constante;
Para cálculo do teor de umidade foram utilizados os dados da Tabela 1;
Os resultados foram expressos em porcentagem (%).
Determinação de cinzas
Tararam-se os cadinhos de porcelana em mufla a 550 º C durante 1 h;
Os cadinhos foram retirados da mufla e transferidos para o dessecador até que os mesmos atingiram a temperatura ambiente; 
Em seguida, os cadinhos vazios foram pesados e a massa foi anotada na Tabela 2.
Foram pesados 1,5 g da amostra em cada cadinho em balança analítica e anotado a massa na Tabela 2;
Após, os cadinhos foram incinerados em Bico de Bunsen até ficar cinza clara;
Completada a incineração da amostra em mufla a 550 ºC durante 5 h;
Retirados da mufla e deixados esfriar em dessecador;
Foi aguardado até atingir a temperatura ambiente, pesado e anotado a massa na Tabela 2;
Os resultados foram expressos em porcentagem (%).
Determinação de proteínas pelo método de macro Kejldahl
Foram pesados 6 g de amostra no tubo de digestão e adicionado 10 mL de ácido sulfúrico;
Colocou-se os tubos de digestão no digestor por 2 h a 400 °C;
Após a digestão, esperou-se até que os tubos estivessem a temperatura ambiente para iniciar a destilação;
Transferiu-se o digerido para o tubo de destilação, cuidadosamente, e adicionou-se 3 gotas de fenolftaleína;
Lavou-se o tubo de digestão com água e transferiu-se o conteúdo para o tubo de destilação;
Foi colocado o tubo de destilação com a amostra sobre o suporte ajustável, ajustando a altura de suporte para evitar vazamento de vapor durante a digestão;
Adicionou-se 50 mL de hidróxido de sódio (NaOH- 40%; p/v) lentamente ao tubo de destilação e após ligou-se o aquecimento.;
Foram recolhidos 125 mL da amostra destilada em Erlenmeyer contendo 10 mL de ácido bórico 4%(p/v) e 4 gotas de indicador misto;
Desligou-se o aquecimento e retirou-se o Erlenmeyer (esperado diminuir a pressão de vapor e retirado o tubo com a amostra);
Titulou-se os 125 mL da amostra destilada com ácido clorídrico (HCl 0,1 M) padronizado (ponto de viragem: rosa) e foi descontado volume gasto pelo branco;
Anotado o valor do volume gasto de HCl na Tabela 4;
Os resultados foram determinados segundo a Equação 1 e expressos em porcentagem (%).
 Equação 1
Onde:
NHCl = normalidade do ácido clorídrico;
VHCl = volume do ácido clorídrico;
F = fator de conversão de nitrogênio total em proteínas (6,38).
Determinação de lipídeos por butirômetro
	Foi utilizado, em duplicata, o butirômetro para a determinação de lipídeos no produto.
Adicionou-se 10 mL de ácido sulfúrico e 11 mL de amostra e 1 mL de álcool isoamílico;
Centrifugou-se por 6 minutos;
Os tubos foram colocados em banho com água quente por 6 minutos;
Observou-se, na escala do equipamento, a quantidade de lipídeos na amostra;
Determinação do pH
	Foi utilizado o equipamento digital para determinação do potencial hidrogeniônico.
Resultados e Discussão
A Tabela 1 mostra o valor obtido para a umidade do leite fermentado kefir. O valor obtido foi de 90,7% de umidade. Segundo o estudo realizado por Weschenfelder; Monteira; Paim, (2015) para a determinação da composição proximal de leite fermentado kefir, o valor obtido foi de 88%. 
Tabela 1 - Dados para estimativa do percentual de umidade por gravimetria.
	Amostra
	Umidade (%)
	Média (%)
	1
	90,4
	
90,7 ± 0,5
	2
	90,9
	
	Para a determinação de cinzas, segundo o trabalho Weschenfelder; Monteira; Paim, (2015), o produto apresenta em média 0,9% de cinzas. Para o produto elaborado em aula prática, o teor de cinzas superou 5%, como é mostrado na Tabela 2. Como o produto foi coado e tendo em vista que o leite UHT apresenta baixo teor de cinzas, o resultado obtido é duvidoso e pode ser explicado por supostos erros operacionais.
Tabela 2 - Dados para o cálculo do percentual de cinzas totais.
	Amostra
	Cinzas (%)
	Média (%)
	1
	5,19
	5,05 ± 0,10
	2
	4,91
	
A Tabela 3 mostra o teor de proteínas, onde foi possível obter o valor de 2,93%. Dados da literatura mostram que em média o leite fermentado por grãos de kefir apresenta 2,9%, sendo este o valor mínimo que deve conter de proteína segundo a legislação de identidade de qualidade de leites fermentados (BRASIL, 2007). O valor encontrado está de acordo com a legislação.
Tabela 3 - Dados para determinação proteínas pelo método de macro Kjeldahl.
	Amostra
	Proteína (%)
	Média (%)
	1
	2,92
	2,93 ± 0,01
	2
	2,95
	
	A determinação de lipídeos não foi possível devido ao grau de pureza do ácido sulfúrico, que acabou degradando toda a amostra. Segundo a literatura o leite fermentado por grãos de kefir apresenta em média 2,9% de lipídeos. No trabalho realizado por Weschenfelder; Monteira; Paim, (2015), o teor de lipídeos encontrado foi de 2,6%. Este valor se enquadra, segundo a legislação, em leite fermentado kefir parcialmente desnatado (teor de gordura entre 0,6 e 2,9%). O leite integral UHT utilizado possui 3% de gordura e durante a elaboração do produto os grãos de kefir utilizam um pouco desta gordura para poder se desenvolver. 
	O pH do produto foi de 4,12, já o leite fermentado kefir elaborado por Weschenfelder; Monteira; Paim, (2015) apresentou pH de 4,5, logo após o término da fermentação. O pH de 4,12 foi medido 7 dias após a fermentação do leite, desta forma o produto já se apresentava acidificação excessiva e odor caracteristicamente forte. A quantidade de carboidratos não foi possível estimar, uma vez que o somatório dos valores da análise proximal subtraído de 100 deu negativo, isto se deve ao fato do teor de cinzas estar extrapolado, contudo ainda segundo Weschenfelder; Monteira; Paim, (2015), a média encontrada para carboidratos é de 5,6%.
Conclusão
Com a elaboração do leite fermentado a partir de grãos de kefir foi possível se aproximar mais do processamento de produtos lácteos e observar na prática o que foi aprendidoem aula teórica. O leite fermentado kefir apresentou 90,07% de umidade, 5,05% de cinzas, 2,93% de proteínas e pH de 4,12. Não sendo possível a determinação dos lipídeos.
Bibliografia
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 68, de 12 de dezembro de 2006. Oficializa os métodos analíticos oficiais físico-químicos, para controle de leite e produtos lácteos. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 14 dez. 2006. Seção 1, p. 8. 
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução normativa n° 46, de 23 de outubro de 2007. Adota o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Leites Fermentados, anexo à presente instrução normativa. Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Brasília. 24 out. 2007. Seção 1, p.4.
BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução n°. 18, de 30 de abril de 1999. Aprova o Regulamento Técnico que estabelece as Diretrizes Básicas para Análise e Comprovação de Propriedades Funcionais e ou de Saúde Alegadas em Rotulagem de Alimentos. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 03 de maio. 1999.
FARNWORTH, E. Immunomodulating capacity of kefir. Journal of Dairy Research, v.72, p. 195-202, 2005.
FOODBEV. Acesso 11 de abril 2019. Disponível em: www.foodbev.com
GARROTE, G. L.; ABRAHAM, A. G.; ANTONI, G. L. Inhibitory Power of Kefir: The Role of Organic Acids. Journal of Food Protection. v. 63 n. 3. p. 364–369. 2016. 
GUZEL-SEYDIM, Z. B.; KOK-TAS, T; GREENE, A. K.; SEYDIM, A. C.  Functional properties of kefir. Critical reviews in Food Science and Nutrition. v. 51. p. 261-268. 2011.
GRUPO MAIS FOOD. Acesso 11 de abril. 2019. Disponível em: http://grupomaisfood.com.br/mais_leite/a-leiteria-lanca-1o-kefir-no-brasil-com-apoio-da-globalfood/
HERTZLER, S. R. Kefir improves lactose digestion and tolerance in adults with lactose maldigestion. J. Am. Diet. Assoc., v. 153, n. 5, p. 582-587, 2003.
HOLZAPFEL, W. H; SCHILLINGER, U.; Introduction to pre- and probiotics, Food Research International. v. 35, p.109–116, 2002.
LEE, M. Y.; AHN, K. S.; KWON, O. K.; KIM, M. J.; KIM, M. K.; LEE, I. Y.; OH, S. R.; LEE, H. K. Anti-inflammatory and anti-allergic effects of kefir in a mouse asthma model. Immunobiology. v. 212, p. 647-654, 2007.
RATTRAY, F.P.; O'CONNELL, M. J. Fermented milk/kefir. Encyclopedia of Dairy Sciences, 2ª edição, pg.518-524, 2011.
VIEIRA, A. C. P.; CORNELIO, A. R.; SALGADO, J. M. Alimentos funcionais: aspectos relevantes para o consumidor. Jus Navigandi v. 54, p. 256, 2006.
WESCHENFELDER, S.; MONTEIRA, P; PAIM, M. Produção e caracterização de leite fermentado kefir. Simpósio de segurança alimentar. Bento Gonçalves, 2015.