Avaliação do crescimento mocribiano e dos parâmetros tecnológicos do sourdough tipo I e do sourdough tipo II adicionado de diferentes bactérias lácteas

Orientadora: Profª Drª Michele Rigon Spier.

Coorientadora: Profª Drª Nina Waszczynskyj.

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 26/04/2019.

Inclui referências: p. 146-174.

Resumo: O sourdough é uma massa farinácea ácida fermentada por bactérias ácido láctico (BAL) com ou sem a adição de leveduras, podendo ser classificada em quatro tipos. No tipo I a fermentação ocorre por vários dias e é iniciada pela microbiota presente na farinha. No tipo II devido a adição de inóculos e/ou culturas iniciadoras a fermentação é de no máximo 24h e a partir da desidratação desta massa se obtém o sourdough tipo III. O tipo IV ou sourdough mix é uma massa fermentada por vários dias mas com a adição de inóculo. A adição do sourdough aumenta a acidez, concentração de aromas, elasticidade e o shelf-life dos pães, além de reduzir a concentração de fatores antinutricionais, como os fitatos, e por isso vem sendo amplamente estudado nos últimos anos. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar as alterações bioquímicas e a produção de compostos voláteis, a fim de identificar o tempo ótimo para a fermentação do sourdough tipo I. Além disso, foi realizado um screening para a seleção de uma cultura iniciadora ideal para a produção de um sourdough tipo II com qualidades tecnológicas desejáveis (maior acidez, elasticidade e volume) e com perfil aromático. Como complemento foi avaliado o efeito da adição do sourdough II fermentado com a cepa Lactobacillus reuteri produtora e não de reutericiclina na redução do rope spoilage em pães. Nos resultados identificou-se que as principais modificações no glúten e no amido, assim como a estabilização do crescimento microbiano e a formação de voláteis no sourdough tipo I ocorreram com 5 dias, sendo, portanto, o tempo ideal de fermentação desta massa. Já, no sourdough tipo II fermentado por 1 BAL isoladamente verificou-se a produção de massas com alta acidez e apenas a L. reuteri alcançou o valor de Quociente de Fermentação ideal (2,46). Com relação aos compostos voláteis, Lactobacillus sakei apresentou formação de ácido butanoico (composto indesejado). Já Lactobacillus brevis, Lactobacillus amilovorus, L. reuteri e Pediococcus pentosaceus mostraram características aromáticas desejáveis. Ao avaliar a adição em co-cultivo da L. amilovorus, L. brevis, Lactobacillus plantarum, L. reuteri e Pediococus pentosaceus a 28 e 35 ºC, observou-se por meio da Análise de Componentes Principais que a temperatura foi responsável por mais de 40% das diferenças entre as massas. Além disso, a adição do sourdough na produção de pães resultou no aumentou da concentração de compostos voláteis com aromas de flores e frutas e também a dureza do miolo, a qual teve forte correlacão negativa com o pH. Contudo, com a adição da L. brevis e L. plantarum a 35 °C, o pão apresentou boa acidez, dureza estatisticamente semelhante ao controle, e com melhor perfil aromático devido a predominância de compostos com aromas frutados. A adição do sourdough em pães também apresentou efeito positivo na redução do rope spoilage, sendo que com 24% de sourdough não foi identificada nenhuma característica desta degradação durante os sete dias de avaliação. Com a adição de 12% de sourdough com reutericiclina foi possível aumentar em mais dois dias o shelf-life do pão.

Abstract: Sourdough is an acid dough fermented by lactic acid bacteria (BAL) with or not yeasts addition, which can be classified into four types. In type I, the fermentation occurs for some days and is initiated by the microbiota present in the flour. In type II due to inoculum and / or starter cultures addition, the fermentation is of maximum 24 h. From the dehydration of this dough, the sourdough type III is obtained. Type IV or sourdough mix is a fermented dough for some days but with inoculum addition. The sourdough addition increases the acidity, aroma concentration, elasticity and shelflife of breads, as well as reducing the concentration of antinutritional factors, such as phytates, and for these, has been extensively studied in recent years. In this way, the objective of this work was to study the biochemical changes and the volatile compounds production in order to identify the optimum time for the sourdough type I fermentation. In addition, a screening was performed for the selection of an ideal starter culture for sourdough type II production with good technological qualities and aromatic profile. As a complement, we evaluated the effect of adding sourdough II fermented with Lactobacillus reuteri (producer and not of reutericyclin) in reducing the rope spoilage in breads. In the results it was identified that the main modifications in gluten and starch, as well as the stabilization of microbial growth and the formation of volatiles in type I sourdough occurred with 5 days, being, therefore, the ideal time of fermentation of this dough. Already, in type II sourdough fermented by 1 BAL alone the doughs showed high acidity. L. reuteri was the only one reached the ideal fermentation quotient value (2.46). Regarding the volatile compounds, Lactobacillus sakei showed formation of butanoic acid (unwanted compound). Lactobacillus brevis, Lactobacillus amilovorus, L. reuteri and Pediococcus pentosaceus showed desirable aromatic characteristics. Evaluationg the fermentation in co-cultivation of L. amilovorus, L. brevis, Lactobacillus plantarum, L. reuteri and Pediococus pentosaceus at 28 and 35 ° C, observed by Principal Component Analysis that the temperature was responsible for more than 40% of the differences between the doughs. In breads, the sourdough addition increased the volatile compounds concentration with flower and fruit aromas. The crumb hardness increased too, which had a strong negative correlation with pH. However, with the addition of L. brevis and L. plantarum at 35 ° C, the bread presented good acidity, hardness statistically similar to the control, and with a better aromatic profile due to the predominance of compounds with fruity aromas. In addition, it was found that the increase in sourdough concentration reduced rope spoilage in bread. With 24% none characteristic of this degradation were identified during the seven days of evaluation. Addition of 12% sourdough with the reutericyclin made possible the increase in two days of bread shelf-life.