Characterization of Portuguese miso by solid state fermentation of Portuguese pulses

Mestrado em Engenharia Alimentar. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia

Fermentation is one of the oldest conservation techniques, resulting in products with a range of health benefits. The combination of an increase in demand for plant-based products, sustainability concerns and fermented products coupled with miso gain of attraction, due to its flavor and health benefits, assures the potential of this product. This work integrates a project that encompasses the development of new fermented products using Portuguese pulses (chickpea and lupin) as an alternative to typical soybean with the aim of increase sustainability while maintaining controlled traditional fermenting processes and standardized processing. With this objective, miso from chickpea and lupin were produced with 3% and 12% NaCl. Fermentation process was evaluated through 90 days of fermentation and physic-chemical characterization of the final product was performed. Aspects related to health benefits were also determined. Throughout fermentation, an increase in acidity resulting from the metabolic activity of the microorganisms and a decrease in the number of yeast and bacteria UFCs was registered, with lower values for samples with higher salt concentration. Reducing sugars and organic acid content increase. The nutritional value of miso, total phenolic and the antioxidant content increase after 90 days with higher values for lupin miso. Firmness and adhesiveness show a decrease. Besides, while chickpeas demonstrate an internal structure evolution in agreement with the texture results, lupins have an opposite evolution. A darkening of the miso was observed due to Maillard reactions and enzymatic oxidation. Results obtained showed that properties regarding microbiota evolution, physicochemical parameters, nutritional value, texture, internal structure, and color were influenced by the product's formulation and processing, being evident the influence of salt and pulse. Microorganisms present in the samples and koji enzymes are responsible for the fermentation process, contributing to an increase in conservation time, development of its characteristic flavor and improvement of nutritional value.

A fermentação é das técnicas de conservação mais antigas, resultando em produtos benéficos à saúde. A combinação do aumento da procura por produtos plant based, preocupações de sustentabilidade e produtos fermentados aliados à crescente atração pelo miso, asseguram o seu potencial. Este trabalho integra um projeto que engloba o desenvolvimento de novos produtos fermentados utilizando leguminosas portuguesas como alternativa, com o objetivo de aumentar a sustentabilidade mantendo processos de fermentação tradicionais, controlados e padronizados. Com esse objetivo foram produzidos miso de grão-de-bico e tremoço com 3% e 12% de NaCl. O processo de fermentação foi avaliado através de 90 dias de fermentação e foi realizada a caracterização físico-química do produto final. Também foram determinados aspetos relacionados aos benefícios à saúde. Ao longo da fermentação registou-se um aumento da acidez resultante da atividade metabólica dos microrganismos e uma diminuição do número de UFCs de leveduras e bactérias, com valores mais baixos para amostras com maior concentração de sal. Aumento de açúcares redutores e teor de ácidos orgânicos. O valor nutricional, conteúdo fenólico total e teor de antioxidantes aumentam após 90 dias com valores mais elevados para o miso de tremoço. A firmeza e a adesividade apresentam uma diminuição. Além disso, enquanto o grão-de-bico demonstra uma evolução da estrutura interna de acordo com os resultados de textura, o tremoço apresenta uma evolução oposta. Observou-se um escurecimento do miso devido às reações de Maillard e oxidação enzimática. Observaram-se que propriedades referentes à evolução da microbiota, parâmetros físico-químicos, valor nutricional, textura, estrutura interna e cor foram influenciadas pela formulação e processamento do produto, sendo evidente a influência do sal e da leguminosa. Os microrganismos e as enzimas koji são responsáveis pelo processo de fermentação, contribuindo para o aumento do shelf-life, desenvolvimento do seu sabor característico e melhoria do valor nutricional.

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