Processo biotecnológico para a produção de feijão desidratado com baixo teor de oligossacarídeos da família rafinose

Abstract

Resumo: O feijão faz parte dos alimentos tradicionais consumidos na dieta da população brasileira e de muitos outros países, constituindo-se da principal fonte de proteína dos brasileiros, seguido pela carne bovina e pelo arroz. Ele é considerado um excelente alimento porque fornece nutrientes essenciais, como proteínas, ferro, cálcio, zinco, magnésio, vitaminas (principalmente do complexo B), carboidratos e fibras. No entanto, a presença de substâncias, como os oligossacarídeos da Família Rafinose, prejudicam a digestibilidade do feijão, causando o fenômeno da flatulência, que é geralmente atribuída a ausência da enzima a-galactosidase em humanos e animais. Este trabalho teve como objetivo a aplicação de um processo biotecnológico na produção de um caldo de feijão, com teores reduzidos em estaquiose e rafinose, responsáveis pela flatulência. O microrganismo usado no processo fermentativo foi o Lactobacillus agilis LPB 56, que mostrou capacidade de sobrevivência no caldo de feijão previamente padronizado. O planejamento estatístico mostrou que as variáveis mais significativas foram a temperatura de incubação e o uso de carbonato de cálcio (CaCO3). Fermentações em biorreator foram realizadas, utilizando os pontos ótimos, estabelecidos a 37oC e 1,0% de CaCO3. A taxa de inóculo usada foi de 10% (v/v) e uma agitação de 160 rpm foi necessária para a homogeneização do CaCO3. Os resultados demonstraram um consumo máximo de 99,3% da estaquiose e 100% da rafinose presente feijão cru após 18 horas de fermentação. O incremento de células viáveis neste período foi de 2,4x107 UFC/mL para 7,0x108 UFC/mL. A maior atividade da enzima a-galactosidase foi 0,162 U/mL às 6 horas de incubação. As análises químicas comparando o feijão cru, caldo de feijão cozido, caldo de feijão fermentado e caldo de feijão fermentado e desidratado, mostraram poucas alterações nutricionais entre as amostras. As metodologias empregadas para a secagem do caldo tiveram a mesma influência sobre as propriedades de solubilidade e capacidade de intumescimento das partículas secas. A avaliação microbiológica classificou o produto de feijão desidratado como seguro. Foi verificada uma maior aceitabilidade desse produto quando condimentado com tempero a base de legumes.

Abstract: Beans are part of traditional foods consumed in the diet of the Brazilian population and many other countries, they constitute the main source of protein for Brazilians, followed by meat and rice. They are considered an excellent food because they provide essential nutrients such as protein, iron, calcium, zinc, magnesium and vitamins (especially B complex), carbohydrates and fibers. However, the presence of substances such as the Raffinose Family of Oligosaccharides difficult the digestibility of beans, causing the phenomenon of flatulence, which is usually attributed to lack of a-galactosidase enzyme in humans and animals. This work aimed the implementation of a biotechnological process to produce a beans broth, with reduced levels in stachyose and raffinose, responsible for flatulence. The microorganism used in the fermentative process was the Lactobacillus agilis LPB 56, which showed survival in the beans broth previously standardized. The statistic planning showed that the most significant variables were the temperature of incubation and use of calcium carbonate (CaCO3). Fermentations in bioreactor are performed, using the optimal points, set at 37oC and 1.0% of CaCO3. The rate of inoculum used was 10% (v/v) and an agitation of 160 rpm was necessary for the homogenization of CaCO3. The results showed a maximum consumption of 99.3% of stachyose and 100% of raffinose present in raw beans after 18 hours of fermentation. The increase of viable cells in this period was from 2.4 x 107 CFU/mL to 7.0 x 108 CFU/mL. The highest activity of a-galactosidase enzyme was 0.162 U/mL at 6 hours of incubation. The chemical analysis comparing the raw beans, cooked beans broth, fermented beans broth and dried fermented beans broth, showed little nutritional changes among the samples. The methodologies employed for drying of the broth had the same influence on the solubility properties and swelling power of the dried particles. The microbiological evaluation rated the product of dried beans as safe. There was a greater acceptability of this product when it was tempered with vegetables sauce.