Fermentados de frutas com baixo teor alcoólico : estudo prospectivo e avaliação da influência do tratamento enzimático assistido por ultrassom no potencial bioativo de fermentado de uvaia (Eugenia pyriformis Cambess)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2023.

O Brasil é um dos maiores produtores de frutas do mundo, com destaque para as frutas nativas, que possuem potencial para serem exploradas através das mais variadas tecnologias, como a fermentação alcoólica. Este tipo de processo pode ser empregado para a elaboração de bebidas com baixo teor alcoólico e ricas em antioxidantes naturais. Formas para otimizar o processo fermentativo também vêm sendo amplamente estudadas, como a adição de enzimas e o tratamento com ultrassom. A uvaia, fruta nativa do Sul do Brasil, tem sido objeto de muitas pesquisas por sua composição química rica em compostos bioativos, entretanto, sua produção ainda é limitada e seu consumo realizado majoritariamente in natura. Nesse sentido, se faz necessário o estudo de novas formas de consumo desta fruta, a fim de trazer inovação para o mercado, aumentar sua produção e agregar valor aos frutos nativos do Sul. Portanto, os objetivos deste trabalho foram realizar um estudo prospectivo científico e tecnológico em torno dos fermentados de frutas de baixo teor alcoólico, e avaliar a influência de tratamentos pré-fermentativos utilizando enzima e ultrassom nas propriedades bioativas do fermentado de uvaia de baixo teor alcoólico. Inicialmente foi realizada uma revisão bibliográfica que discorreu sobre os principais tópicos envolvendo a elaboração de fermentados de frutas de baixo teor alcoólico, enfatizando o potencial de exploração da uvaia. Em seguida, a prospecção científica e tecnológica realizada nas bases de dados do Scopus e Espacenet®, encontrou 354 artigos científicos e 411 documentos de patentes, dos quais 52 e 99 foram selecionados para análise, respectivamente. Os dados observados mostraram a crescente do mercado de fermentados de frutas de baixo teor alcoólico, sendo a China a principal detentora dessa tecnologia, e a uva e a maçã as principais frutas utilizadas como matéria-prima. Em uma terceira etapa foi avaliada a influência de quatro tratamentos pré-fermentativos utilizando enzima e ultrassom nas propriedades químicas do fermentado de uvaia, realizando o acompanhamento do processo fermentativo e a caracterização dos mostos e fermentados. Foram realizadas análises físico-químicas e de cor, determinação dos açúcares, ácidos orgânicos alifáticos. A composição fenólica total, individual e atividade antioxidante, também foi analisada, além dos efeitos da digestão gastrointestinal in vitro sobre esses parâmetros. Dentre os tratamentos realizados na pré-fermentação, o enzimático assistido por ultrassom se destacou apresentando o maior teor de ácido málico, o menor teor alcoólico (3,71%), o maior teor de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante, além de apresentar forte associação com vários flavonoides e com ácidos como o sináptico, 3,4-dihidroxibenzóico, cafeico, p-cumárico, siríngico e benzóico. Na digestão in vitro esse mesmo tratamento apresentou, na fase intestinal, um aumento de 50% na atividade antioxidante (ABTS), essa mesma atividade apresentou forte correlação com o ácido p-cumárico durante a digestão, o qual por sua vez, foi o majoritário na fase intestinal (113,40 µg/L) dessa amostra. Diante disso, conclui-se que a utilização de tratamento enzimático combinado com ultrassom influenciou positivamente a composição química do fermentado de uvaia de baixo teor alcoólico, se tornando uma alternativa para exploração e valorização de frutas nativas da região Sul do Brasil.

Abstract: Brazil is one of the largest fruit producers in the world, with an emphasis on native fruits, which have the potential to be exploited through the most varied technologies, such as alcoholic fermentation. This kind of process can be applied to the preparation of beverages with low-alcohol content and rich in natural antioxidants. Ways to optimize the fermentation process have also been widely studied, such as the addition of enzymes and ultrasound treatment. The uvaia, a fruit native to southern Brazil, has been the subject of much research due to its chemical composition rich in bioactive compounds, however, its production is still limited and its consumption is mostly in natura. In this sense, it is necessary to study new forms of consumption of this fruit, to bring innovation to the market, increase its production and add value to the native fruits of the South. Therefore, the objectives of this work were to carry out a scientific and technological prospective study on fermented low-alcohol fruit products and to evaluate the influence of pre-fermentative treatments using enzymes and ultrasound on the bioactive properties of low-alcohol fermented grapefruit. Initially, a bibliographic review was carried out that discussed the main topics involving the elaboration of low-alcohol fruit fermented products, emphasizing the potential for exploitation of uvaia. Then, the scientific and technological prospection carried out in the Scopus database found 354 scientific articles and 411 patent documents, of which 52 and 99 were selected for analysis, respectively. The observed data showed the growing market for fermented low-alcohol fruit products, with China being the main holder of this technology, and grapes and apples being the main fruits used as raw materials. In a third step, the influence of four pre-fermentation treatments using enzyme and ultrasound on the chemical properties of the fermented grapefruit was evaluated, monitoring the fermentation process and characterizing the musts and fermented products. Physical-chemical and color analyses, determination of sugars, and aliphatic organic acids were carried out. Individual total phenolic composition and antioxidant activity were also analyzed, in addition to the effects of in vitro gastrointestinal digestion on these parameters. Among the treatments carried out in the pre-fermentation, the enzymatic one assisted by ultrasound stood out, presenting the highest content of malic acid, the lowest alcohol content (3.71%), the highest content of total phenolic compounds, and antioxidant activity, in addition to presenting a strong association with several flavonoids and with acids such as synaptic, 3,4-dihydroxybenzoic, caffeic, p-coumaric, syringic and benzoic. In in vitro digestion, this same treatment showed, in the intestinal phase, a 50% increase in antioxidant activity (ABTS), this same activity showed a strong correlation with p-coumaric acid during digestion, which in turn was the major in the intestinal phase (113.40 µg/L) of this sample. Given this, it is concluded that the use of enzymatic treatment combined with ultrasound positively influenced the chemical composition of fermented low-alcoholic uvaia, becoming an alternative for the exploration and valorization of fruits native to the southern region of Brazil.