Kefir fermentation as a bioprocess to improve lentils antioxidant properties: is it worthwhile?

English. Abstract Kefir, a consortium of acetic and lactic bacteria and yeasts, is versatile for biotransformation of vegetable substrates and may improve their bioactive properties. Lentil is a legume rich in vitamins, minerals, complex carbohydrates and proteins, making it an excellent substrate for fermentation and obtaining bioactive molecules. We report the effect of different process variables on antioxidant properties of lentil extracts obtained using kefir as a biotransformation agent and experimental design. The results showed that the factors agitation (rpm) and incubation temperature exerted significant effects. Incubation temperature of 28 °C and agitation of 75 rpm were the most suitable conditions for kefir fermentation and maximizing the antioxidant properties of the fermented lentils. The highest antioxidant activities for fermented products were 4128.39, 35.87 and 23.20 μmol of Trolox equivalents per gram of sample (μmoL TE g-1) measured by Total Antioxidant Capacity, FRAP and DPPH-radical scavenging methods, respectively. Additionally, we detected that the initial fermentation times (in the first six hours) were enough to positively affect the antioxidant properties of the lentil extracts, reaching a percentage increase of up to 270% in the antioxidant activity of the fermented products in relation to those non-fermented samples.

Portuguese. Resumo O kefir, um consórcio de bactérias acéticas e láticas, além de leveduras, mostra-se bastante versátil para adaptação a diversos meios de cultivo. A lentilha, por sua vez, é um grão rico em vitaminas, minerais, carboidratos complexos e proteínas, podendo ser um excelente substrato para fermentação e obtenção de moléculas bioativas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes variáveis de processo sobre as propriedades antioxidantes de extratos de lentilhas obtidos utilizando kefir como agente de transformação. Os resultados mostraram que as variáveis de processo exerceram efeitos significativos sobre a obtenção de extratos de lentilhas biotransformados com alto teor de compostos antioxidantes. As atividades antioxidantes mais elevadas para os produtos fermentados foram 4128,39, 35,87 e 23,20 μmol de equivalentes de Trolox por grama de amostra (μmoL TE g-1), detectadas para os métodos Capacidade Antioxidante Total, FRAP e DPPH, respectivamente. Adicionalmente, também foi observado que os tempos iniciais de fermentação (nas primeiras seis horas) foram suficientes para afetar positivamente as propriedades antioxidantes dos extratos de lentilhas, atingindo um aumento percentual de até 270% na atividade antioxidante dos produtos fermentados em relação às amostras não fermentadas.