Fermentação, um processo tecnológico chave para a obtenção de proteínas alternativas.

Os consumidores demandam cada vez mais alimentos de alta qualidade e saudáveis que também sejam ambientalmente sustentáveis. Nesse contexto, a fermentação se enquadra nos padrões atuais como uma estratégia tecnológica com grande potencial para o desenvolvimento de novas proteínas e/ou alimentos que visam fornecer uma alternativa aos de origem animal. Neste artigo, vamos explicar como a fermentação evoluiu da produção de alimentos fermentados tradicionais para o desenvolvimento de novos alimentos e/ou ingredientes obtidos através da fermentação de biomassa e, mais recentemente, da fermentação de precisão. A fermentação é um processo amplamente utilizado há milênios na produção de alimentos e bebidas em todo o mundo. Baseia-se na ação metabólica de microrganismos, especificamente fungos, leveduras e bactérias, que, através da secreção de enzimas, transformam parte da matéria orgânica disponível no meio em condições anaeróbicas. Seu uso permite o desenvolvimento de novos produtos, a melhoria da acessibilidade e biodisponibilidade de alguns nutrientes, a modificação das características organolépticas e o aumento da vida útil de um alimento, entre outros. Da mesma forma, tem sido amplamente associada à obtenção de alimentos com melhores propriedades para a saúde, principalmente devido à bioconversão e biotransformação de compostos bioativos. Os alimentos fermentados tradicionais encontrados em todo o mundo são desenvolvidos a partir de uma grande variedade de matérias-primas, como cereais, leguminosas, carnes, peixes, leites e vegetais, entre outros, que são inoculados com microrganismos vivos para transformá-los em um produto final (pão, iogurte, kefir, queijo, kimchi, missô, chucrute, natto, vinho, cerveja, kombucha, etc.), ou como uma etapa preliminar na produção de alimentos, como é o caso do café e do chocolate. Quando a fermentação ocorre graças aos microrganismos autóctones presentes na própria matéria-prima, ela é chamada de fermentação espontânea, como no caso do molho de soja e rejuvelac.

Fermentação como uma estratégia tecnológica capaz de melhorar o perfil nutricional, funcional e/ou sensorial dos alimentos

Atualmente, os consumidores demandam cada vez mais alimentos de alta qualidade e saudáveis que também sejam ambientalmente sustentáveis. Nesse contexto, a fermentação é vista como uma estratégia tecnológica capaz de melhorar o perfil nutricional, funcional e/ou sensorial das matérias-primas submetidas a esse processo, ao mesmo tempo que prolonga sua vida útil de maneira altamente eficiente, sustentável e econômica. Como resultado, os alimentos fermentados já representam um setor significativo no mercado de alimentos funcionais. Além disso, esses padrões de saúde, qualidade e sustentabilidade, juntamente com o aumento do vegetarianismo e veganismo, que também estão associados ao bem-estar animal, têm levado, nos últimos anos, à busca tanto por matérias-primas alternativas às de origem animal quanto por processos tecnológicos que forneçam proteínas alternativas. Isso posicionou este último como um mercado potencial que tem experimentado um crescimento considerável.

Extrusão, carne cultivada e fermentação são tecnologias para a obtenção de proteínas alternativas

A obtenção desse tipo de proteínas alternativas abrange diferentes tecnologias, como extrusão, carne cultivada e fermentação. O contexto descrito sugere que esta última tem um grande potencial para o desenvolvimento de novas proteínas e/ou alimentos destinados a oferecer uma alternativa aos de origem animal, contribuindo, além disso, para uma cadeia alimentar sustentável. Nesse sentido, a fermentação evoluiu no último século, passando da produção de alimentos fermentados tradicionais para o desenvolvimento de novos alimentos e/ou ingredientes obtidos por meio da fermentação de biomassa e, mais recentemente, da fermentação de precisão. A escolha do tipo de fermentação, bem como do substrato, da cultura starter e das condições operacionais, dependerá do produto final que se pretende obter. Em relação ao tipo de fermentação, três categorias podem ser distinguidas:

• Fermentação tradicional: Envolve o uso de processos fermentativos tradicionais para obter alimentos ricos em proteínas a partir de matérias-primas de origem vegetal, como o tempeh, feito pela fermentação de grãos de soja. Outra abordagem seria a fermentação de matrizes vegetais com bactérias do ácido lático (BAL) e/ou certos fungos, resultando em análogos ao iogurte e queijo.
• Fermentação de biomassa: Embora semelhante à fermentação tradicional, neste caso, o produto comestível são os próprios microrganismos. Isso envolve a inoculação de um substrato com microrganismos vivos, que utilizam o substrato para se alimentar, crescer e se reproduzir. Em poucas horas, atinge-se uma taxa de reprodução exponencial, resultando na geração de uma massa com grande número de células, também conhecida como biomassa, com alto teor de proteínas e fibras.
  • Esse tipo de fermentação pode ser usado na valorização de subprodutos, utilizados como substrato, como é o caso da empresa MOA. Seu CEO discutirá na Conferência de Inovação “A Comida do Futuro”, em 29 de março, como estão desenvolvendo esses ingredientes sustentáveis.
  • Micoproteína, uma estrutura fibrosa rica em proteínas que lembra a carne: Por outro lado, esse tipo de fermentação dá origem à conhecida micoproteína, obtida pela fermentação de certos tipos de fungos, como o Fusarium venetarum (Quorn) ou outra cepa, flavolapis (Nature’s Fynd). Essa micoproteína provém do micélio do fungo, formado por hifas entrelaçadas em uma rede, daí sua estrutura fibrosa rica em proteínas que lembra a carne.
• Fermentação de precisão: Combinando a capacidade natural dos microrganismos de fermentar matéria orgânica com ferramentas biotecnológicas, esse tipo de fermentação permite a produção de ingredientes altamente específicos e com elevado grau de pureza.
  • Proteína de soro de leite: Um exemplo disso é a Perfect Day, uma empresa que produz tanto proteína de soro quanto caseínas por meio da fermentação controlada de um fungo microscópico contendo o material genético que codifica essas proteínas.
  • Proteínas alternativas de ovos: Outro exemplo é encontrado na The Every Company, onde uma levedura contendo a sequência de DNA da proteína do ovo fermenta açúcar para produzir proteínas comercializadas como uma alternativa às proteínas de ovo.

Na AINIA, oferecemos suporte para o design e desenvolvimento de novos produtos utilizando ingredientes obtidos por meio da fermentação com propriedades avançadas, bem como alimentos fermentados alternativos aos de origem animal.

Processos tradicionais de fermentação para obtenção de produtos análogos ao iogurte e ao queijo.

Nesse sentido, na AINIA, queremos contribuir para atender às demandas dos consumidores e, por isso, estamos realizando o projeto FerVeLact, cofinanciado por fundos FEDER-IVACE. Este projeto é baseado no desenvolvimento de novas estruturas alimentares análogas a produtos lácteos (espanhol), como leite, iogurte ou queijo, utilizando matérias-primas vegetais locais da Comunidade Valenciana. Para obter produtos análogos ao iogurte e ao queijo (espanhol), estamos aplicando processos tradicionais de fermentação, alinhados com a tendência atual de inovação em proteínas alternativas, ao mesmo tempo que imitamos as características dos produtos de referência.