BR102023013021A2

BR102023013021A2 - FORMULATION OF FERMENTED MILK BASED ON KEFIR FLAVORED WITH MANILKARA ZAPOTA PULP POWDER WITH GUM ARABIC

Info

Publication number: BR102023013021A2
Application number: BR102023013021-6A
Authority: BR
Inventors: Marcos Rodrigues Amorim Afonso; Antonia Carlota De Souza Lima
Original assignee: Universidade Federal Do Ceará
Filing date: 2023-06-28
Publication date: 2025-01-07

Abstract

Trata-se de uma formulação alimentícia funcional utilizando micro-organismos fermentadores dos grãos de kefir em uma base láctea com a adição do sapoti (Manilkara zapota) em pó obtido ,através de sua secagem por spray-dryer contendo goma Arábica (adjuvante de secagem). Tal formulação refere-se ao uso da polpa integral do sapoti em pó como saborizante em leite fermentado com grãos de kefir. A formulação do kefir com o sapoti em pó possibilitará o aumento da oferta de produtos funcionais no mercado e facilitará o consumo de sapoti independente da sua sazonalidade ou local de origem.This is a functional food formulation using fermenting microorganisms from kefir grains in a dairy base with the addition of sapodilla (Manilkara zapota) powder obtained through spray-drying and containing gum Arabic (drying aid). This formulation refers to the use of whole sapodilla pulp powder as a flavoring agent in milk fermented with kefir grains. The kefir formulation with sapodilla powder will allow for an increase in the supply of functional products on the market and will facilitate the consumption of sapodilla regardless of its seasonality or place of origin.

Description

FIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção trata-se de uma formulação alimentícia obtida através da fermentação lática de leite UHT por grãos de kefir e saborizado com a polpa de sapoti (Manilkara zapota) em pó seca em spray dryer utilizando adjuvante de secagem.[001] The present invention concerns a food formulation obtained through the lactic fermentation of UHT milk with kefir grains and flavored with sapodilla pulp (Manilkara zapota) in powder form, dried in a spray dryer using a drying adjuvant.

FUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[002] A busca por alimentos mais nutritivos e saudáveis tem impulsionado o desenvolvimento de produtos e que ofereçam benefícios à saúde e sua funcionalidade, demandando a oferta desses produtos no mercado. O kefir, por sua vez, por ser relatado como um produto funcional que causa um impacto positivo na saúde de quem o consome, ele vem ganhando popularidade nos últimos anos, apesar de sua oferta ainda ser muito baixa em países como o Brasil, produzido de maneira mais artesanal.[002] The search for more nutritious and healthy foods has driven the development of products that offer health benefits and functionality, demanding the supply of these products on the market. Kefir, in turn, because it is reported as a functional product that has a positive impact on the health of those who consume it, has been gaining popularity in recent years, although its supply is still very low in countries like Brazil, produced in a more artisanal way.

[003] O kefir está dentro do grupo de leites fermentados, que representam um grupo de produtos resultantes da fermentação do leite pasteurizado ou esterilizado sob a ação de bactérias ácido-lácticas que convertem parte da lactose em ácido láctico, são alimentos probióticos e funcionais, podendo auxiliar na promoção da saúde. No Brasil há referência ao kefir no Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Leites Fermentados que define kefir como produto do qual sua fermentação é realizada por meio de cultivos ácido-láticos pelos grãos de kefir, lactobacillus kefir, leoconostoc, lactococcus e acetobacter com formação de etanol, ácido lático e dióxido de carbono.[003] Kefir is part of the group of fermented milks, which represent a group of products resulting from the fermentation of pasteurized or sterilized milk under the action of lactic acid bacteria that convert part of the lactose into lactic acid. They are probiotic and functional foods that can help promote health. In Brazil, there is a reference to kefir in the Technical Regulation for the Identity and Quality of Fermented Milks, which defines kefir as a product whose fermentation is carried out through lactic acid cultures by kefir grains, lactobacillus kefir, leoconostoc, lactococcus and acetobacter, with the formation of ethanol, lactic acid and carbon dioxide.

[004] O fermentado dos grãos pode ser ingerido in natura ou com outros alimentos, possuindo menor quantidade de ácido lático que o iogurte e contendo também bactérias probióticas, o que beneficia a microbiota intestinal. Dentre os benefícios do seu consumo, são destacados os antimicrobianos, anticarcinogênicos, antiinflamatórios, probióticos, prebióticos, cicatrização de feridas, redução do colesterol e melhora da tolerância à lactose.[004] The fermented grains can be eaten raw or with other foods, having a lower amount of lactic acid than yogurt and also containing probiotic bacteria, which benefits the intestinal microbiota. Among the benefits of its consumption, the following stand out: antimicrobial, anticarcinogenic, anti-inflammatory, probiotic, prebiotic, wound healing, cholesterol reduction and improved lactose tolerance.

[005] Além de ser um alimento funcional, facilmente digerível, é uma excelente fonte de proteína, cálcio, vitaminas do complexo B e K. Ele vem sendo usado há muito tempo no leste europeu, onde tem tradição de oferecer benefícios à saúde, inclusive já foi utilizado como remédio em hospitais para tratar uma variedade de doenças como aterosclerose e alergias. Atualmente é associado a tratamentos de câncer, distúrbios gastrointestinais, dentre outros.[005] In addition to being a functional food, easily digestible, it is an excellent source of protein, calcium, vitamins B and K. It has long been used in Eastern Europe, where it has a tradition of offering health benefits, and has even been used as a medicine in hospitals to treat a variety of diseases such as atherosclerosis and allergies. It is currently associated with treatments for cancer, gastrointestinal disorders, among others.

[006] Desse modo, o consumo regular do kefir ajuda a aliviar desordens intestinais, promover melhorias nos movimentos intestinais, reduzir flatulências e auxilia na manutenção de um sistema digestivo saudável, dessa forma, promove o fortalecimento do sistema imunológico.[006] Thus, regular consumption of kefir helps to alleviate intestinal disorders, promote improvements in bowel movements, reduce flatulence and helps maintain a healthy digestive system, thus promoting the strengthening of the immune system.

[007] Não existe produção de bebida Kefir no Brasil, a não ser de forma artesanal em regiões específicas do país, para consumo próprio das famílias. Desta forma, não há um protocolo padrão para a obtenção dessas bebidas, resultando em disparidade na qualidade do produto devido à diversidade de micro-organismos presentes e às condições não controladas do processo fermentativo.[007] There is no production of Kefir beverage in Brazil, except in an artisanal way in specific regions of the country, for family consumption. Therefore, there is no standard protocol for obtaining these beverages, resulting in disparity in product quality due to the diversity of microorganisms present and the uncontrolled conditions of the fermentation process.

[008] Com isso, o investimento em alimentos mais saudáveis e considerados funcionais fornece um cenário promissor para a inovação na indústria, com produtos mais saudáveis que acompanhem a crescente busca por qualidade de vida. Percebe-se que já existe uma gama desses produtos no mercado, porém o kefir vem se popularizando como uma bebida apreciável devido às suas muitas qualidades funcionais, assim como a facilidade e baixo custo de produção. Tornando ainda mais necessário pesquisas que visem o desenvolvimento de novos produtos utilizando o kefir como base, pois ainda é considerado de produção artesanal no Brasil[008] With this, investment in healthier and more functional foods provides a promising scenario for innovation in the industry, with healthier products that keep up with the growing search for quality of life. It is clear that there is already a range of these products on the market, but kefir has been gaining popularity as an appreciable drink due to its many functional qualities, as well as its ease and low cost of production. This makes research aimed at developing new products using kefir as a base even more necessary, since it is still considered artisanal production in Brazil.

[009] Normalmente, o kefir é preparado sem adição de açúcar, o que o torna de difícil aceitação para muitas pessoas. Assim a possibilidade de elaborar um produto com melhor aceitação sensorial se torna de grande relevância para indústria, uma vez que sua demanda seria notavelmente alavancada por unir seus benefícios à saúde a um sabor agradável, podendo ser ligeiramente adocicado por meio da adição de algum açúcar como a frutose presente em polpas de fruta.[009] Kefir is usually prepared without added sugar, which makes it difficult for many people to accept. Thus, the possibility of developing a product with better sensory acceptance becomes of great relevance to the industry, since its demand would be significantly boosted by combining its health benefits with a pleasant flavor, and it can be slightly sweetened by adding some sugar such as fructose present in fruit pulp.

[0010]Em complemento, o sapoti (Manilkara zapota) é conhecido por apresentar sabor doce e agradável ao paladar, além de ser uma fruta rica em fósforo, cálcio, ferro, potássio, niacidina e vitaminas B1 e B2, além de compostos bioativos reconhecidos por sua capacidade antioxidante como o ácido clorogênico, quercetina, mirecetina, catequina e ácido gálico. Apesar de seus todos esses benefícios, o sapoti não é um fruto com muita amplitude de mercado internacional, visto que sua venda é basicamente dentro dos países produtores, com pouca ou quase nenhuma exportação. Além disso, por ser um fruto climatérico, apresenta rápida diminuição em sua qualidade geral, como mudanças no aroma, sabor, textura, e ainda uma redução significativa de compostos bioativos com poucos dias de armazenamento, resultando em desperdícios.[0010] In addition, sapodilla (Manilkara zapota) is known for its sweet and pleasant flavor, and for being a fruit rich in phosphorus, calcium, iron, potassium, niacidin, and vitamins B1 and B2, as well as bioactive compounds recognized for their antioxidant capacity, such as chlorogenic acid, quercetin, myrecetin, catechin, and gallic acid. Despite all these benefits, sapodilla is not a fruit with a large international market share, since it is sold primarily within the producing countries, with little or no exports. Furthermore, as it is a climacteric fruit, its overall quality quickly declines, with changes in aroma, flavor, and texture, as well as a significant reduction in bioactive compounds after just a few days of storage, resulting in waste.

[0011] O sapoti se destaca na região Nordeste, com a maior parte da produção brasileira de sapoti. Porém ainda não é totalmente difundido, com regiões em que não é conhecida ou não há produção o ano todo. Desse modo, tecnologias que prolonguem a vida útil dessas frutas de maneira a potencializar sua comercialização no Brasil e no mundo são estudadas para contribuir com sua expansão.[0011] Sapodilla stands out in the Northeast region, with most of the Brazilian sapodilla production. However, it is not yet fully widespread, with regions where it is not known or where there is no year-round production. Therefore, technologies that extend the shelf life of these fruits in order to enhance their commercialization in Brazil and worldwide are being studied to contribute to their expansion.

[0012] Assim, sua polpa seca em spray dryer com a utilização de adjuvante de secagem possibilitou o desenvolvimento de um pó com boas características físicas que pode ser utilizado em formulações alimentícias como um ingrediente para dar sabor de sapoti e contribuir com suas várias características nutricionais encontradas na polpa dessa fruta. A partir disso, poderá ser utilizada como saborizante ou ingrediente para diversos tipos de produtos, desde a indústria até a casa do consumidor.[0012] Thus, its spray-dried pulp using a drying adjuvant enabled the development of a powder with good physical characteristics that can be used in food formulations as an ingredient to give sapodilla flavor and contribute to its various nutritional characteristics found in the pulp of this fruit. From this, it can be used as a flavoring or ingredient for various types of products, from the industry to the consumer's home.

[0013] Portanto, com tantos benefícios e qualidades, tanto o sapoti quanto o kefir precisam ganhar mais visibilidade comercial, de forma que o consumo in natura não seja a única forma de aquisição. Para isto, é necessário expandir o consumo do sapoti com o uso de tecnologias que aumentem a vida útil e facilite sua utilização comercial e assim, o incorporando a novos produtos, possibilitando seu uso como um ingrediente para leites fermentados como o kefir, conferindo sabor e somando seus benefícios à saúde, de modo a aumentar sua aceitação no mercado[0013] Therefore, with so many benefits and qualities, both sapodilla and kefir need to gain more commercial visibility, so that consumption in natura is not the only form of acquisition. To this end, it is necessary to expand the consumption of sapodilla with the use of technologies that increase its shelf life and facilitate its commercial use, and thus, incorporating it into new products, enabling its use as an ingredient for fermented milks such as kefir, providing flavor and adding its health benefits, in order to increase its acceptance in the market.

[0014] O documento BR 102016009880-7 A2 descreve a fabricação de um produto lácteo, uma composição de queijo tipo ‘petit-suisse’ elaborado com o leite fermentado do kefir, adicionado de inulina e saborizado com polpa de goiaba. A invenção trata-se de um produto com importante propriedade funcional e nutricional. Platonia insignisMart.[0014] Document BR 102016009880-7 A2 describes the manufacture of a dairy product, a ‘petit-suisse’ type cheese composition made with fermented kefir milk, added with inulin and flavored with guava pulp. The invention is a product with important functional and nutritional properties. Platonia insignisMart.

[0015] O documento BR 102017001368-5 A2 descreve o potencial antimicrobiano do extrato do resíduo do sapoti (Manilkara zapota), demonstrando que ele foi capaz de inibir quatro bactérias. Apesar de se referir ao sapoti, essa invenção utilizou apenas a sua casca como produto.[0015] Document BR 102017001368-5 A2 describes the antimicrobial potential of the extract of sapodilla residue (Manilkara zapota), demonstrating that it was able to inhibit four bacteria. Despite referring to sapodilla, this invention used only its bark as a product.

[0016] O documento CN 109938114 A descreve uma coalhada de proteína de soro do leite Kefir obtida após a mistura da matéria-prima, inoculação e fermentação, fornecendo um sabor mais suave e fino. Após isso, ela é fermentada e filtrada. Essa invenção faz uso dos grãos de kefir para gerar um produto novo de modo a aproveitar os benefícios do kefir, porém, é um produto muito diferente do proposto no presente relatório.[0016] Document CN 109938114 A describes a whey protein curd from kefir obtained after mixing the raw material, inoculation and fermentation, providing a smoother and finer flavor. After that, it is fermented and filtered. This invention makes use of kefir grains to generate a new product in order to take advantage of the benefits of kefir, however, it is a very different product from the one proposed in this report.

[0017] O documento RU 2539538 C1 compreende a obtenção de um gelato comestível com base láctea utilizando várias matérias-primas vegetais, entre elas, o sapoti. A invenção propõe o uso dessas matérias-primas para enriquecer sorvetes com compostos bioativos além de conferir propriedades organolépticas. Apesar de o produto propor uma base láctea, não se trata de um kefir, além disso, o sapoti utilizado foi a fruta in natura, diferente do proposto no presente relatório, que visa utilizar o sapoti em pó como um ingrediente fácil e versátil.[0017] Document RU 2539538 C1 comprises the production of an edible gelato with a dairy base using various vegetable raw materials, including sapodilla. The invention proposes the use of these raw materials to enrich ice creams with bioactive compounds in addition to providing organoleptic properties. Although the product proposes a dairy base, it is not kefir, and in addition, the sapodilla used was the fruit in natura, unlike that proposed in this report, which aims to use sapodilla powder as an easy and versatile ingredient.

[0018] O documento CN 106262322 A propõe um método de processamento para a fabricação de geleia nutricional em pó contendo sapoti (Manilkara zapota), criando um produto que tem como objetivo utilizar o sapoti como ingrediente importante visando suas características nutricionais e funcionais. Porém se trata de um produto distinto, atingindo diferentes públicos.[0018] Document CN 106262322 A proposes a processing method for the manufacture of nutritional jelly powder containing sapodilla (Manilkara zapota), creating a product that aims to use sapodilla as an important ingredient for its nutritional and functional characteristics. However, it is a distinct product, reaching different audiences.

[0019] O documento WO2020176985 A1 descreve o método tradicional de produção de kefir, através do fornecimento de cepas bacterianas selecionadas Acetobacter, Leuconostoc, Lactococcus ou Lactobacillus; fornecimento de cepas leveduras selecionadas de Pichia, Saccharomyces, Kazachstania ou Kluyveromyces. Adicionar as cepas de bactérias e leveduras ao leite para formar uma mistura e esperar o tempo de fermentação para formar o produto kefir. Esse método foi diferente do utilizado no produto proposto, pois nesse documento os micro-organismos foram cuidadosamente selecionados, enquanto no produto proposto utilizou-se um grão cultivado sem saber a especificidade dos micro-organismos fermentadores.[0019] Document WO2020176985 A1 describes the traditional method of producing kefir, through the supply of selected bacterial strains Acetobacter, Leuconostoc, Lactococcus or Lactobacillus; supply of selected yeast strains of Pichia, Saccharomyces, Kazachstania or Kluyveromyces. Adding the bacterial and yeast strains to the milk to form a mixture and waiting for the fermentation time to form the kefir product. This method was different from that used in the proposed product, since in that document the microorganisms were carefully selected, while in the proposed product a grain cultivated without knowing the specificity of the fermenting microorganisms was used.

[0020] Desse modo, não existe um leite fermentado à base de kefir saborizado com sapoti (Manilkara zapota) em pó na indústria de alimentos nem nas bases nacionais e nem nas internacionais.[0020] Thus, there is no kefir-based fermented milk flavored with powdered sapodilla (Manilkara zapota) in the food industry, either nationally or internationally.

PURPOSE OF THE INVENTION

[0021] Este documento tem objetivo de apresentar uma formulação de leite fermentado à base kefir saborizado com a polpa de sapoti (Manilkara zapota) em pó. Tem-se a finalidade de ofertar um produto probiótico de fácil processamento e baixo custo, além de popularizar o sapoti dentro e fora do mercado nacional, de uma maneira a ser comercializado em qualquer época do ano. Desenvolvendo um produto em que tanto o sapoti quanto o kefir ganhem mais visibilidade comercial, para aumentar o consumo de bebidas probióticas, melhorando assim a sua saúde das pessoas.[0021] This document aims to present a formulation of fermented milk based on kefir flavored with powdered sapodilla pulp (Manilkara zapota). The purpose is to offer an easy-to-process, low-cost probiotic product, in addition to popularizing sapodilla inside and outside the national market, in a way that it can be sold at any time of the year. Developing a product in which both sapodilla and kefir gain more commercial visibility, to increase the consumption of probiotic drinks, thus improving people's health.

BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0022] Esta invenção refere-se à formulação alimentícia através da fermentação do leite UHT pelos micro-organismos presentes nos grãos de kefir e a adição de sapoti em pó como saborizante na bebida para dar doçura e reduzir a acidez. Seu respectivo processo é para sua comercialização como um produto funcional utilizando uma fruta em pó como principal responsável pelo sabor, de forma a popularizar tanto o kefir quanto o sapoti em pó. Seu processo de obtenção e realização do pó compreende as seguintes etapas: a. Obtenção da polpa de sapoti em pó; b. Armazenamento da polpa em pó; c. Inoculação dos grãos de kefir no leite esterilizado; d. Incubação a 25°C por 24h; e. Incubação sob refrigeração a 4°C por 8h; f. Remoção dos grãos de kefir; g. Adição do sapoti em pó; h. Homogeneização; i. Armazenamento sob refrigeração.[0022] This invention relates to a food formulation through the fermentation of UHT milk by microorganisms present in kefir grains and the addition of powdered sapodilla as a flavoring agent in the beverage to provide sweetness and reduce acidity. Its respective process is for its commercialization as a functional product using a powdered fruit as the main flavoring agent, in order to popularize both kefir and powdered sapodilla. Its process for obtaining and producing the powder comprises the following steps: a. Obtaining powdered sapodilla pulp; b. Storing the powdered pulp; c. Inoculating the kefir grains in sterilized milk; d. Incubation at 25°C for 24h; e. Incubation under refrigeration at 4°C for 8h; f. Removing the kefir grains; g. Adding powdered sapodilla; h. Homogenization; i. Storage under refrigeration.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0023] A polpa de sapoti em pó foi adquirida após secagem em spray dryer utilizando um adjuvante de secagem como auxiliar (80% de polpa de sapoti e 20% de goma Arábica). A obtenção da polpa de sapoti em pó (a) ocorreu após secagem em spray dryer a 160°C. O armazenamento da polpa em pó (b) até sua posterior utilização foi feito em embalagens laminadas à vácuo.[0023] The sapodilla pulp powder was obtained after drying in a spray dryer using a drying adjuvant as an auxiliary (80% sapodilla pulp and 20% gum Arabic). The sapodilla pulp powder (a) was obtained after drying in a spray dryer at 160°C. The powder pulp (b) was stored until its subsequent use in vacuum laminated packaging.

[0024] A formulação do leite fermentado foi elaborada a partir da inoculação de 5% (m/m) dos grãos de kefir (c) em leite UHT em um recipiente de vidro fechado. A mistura foi incubada em incubadora BOD com temperatura controlada a 25 ± 1 °C por 24 h (d). Após esse período, a mistura foi mantida sob refrigeração (4 °C) para sua maturação por 8 h (e). Os grãos de kefir foram removidos (f) através de uma filtração simples. O sapoti em pó foi adicionado no kefir (g) em uma proporção de 10, 20 e 30%. As misturas foram homogeneizadas (h) com o auxílio de um mixer e foram armazenadas sob refrigeração a 4 °C (i).[0024] The fermented milk formulation was prepared by inoculating 5% (w/w) of kefir grains (c) in UHT milk in a closed glass container. The mixture was incubated in a BOD incubator with controlled temperature at 25 ± 1 °C for 24 h (d). After this period, the mixture was kept under refrigeration (4 °C) for maturation for 8 h (e). The kefir grains were removed (f) through a simple filtration. Sapodilla powder was added to the kefir (g) in a proportion of 10, 20 and 30%. The mixtures were homogenized (h) with the aid of a mixer and were stored under refrigeration at 4 °C (i).

[0025] O kefir nas três concentrações foram submetidos a análises microbiológicas padrões para leites fermentados e constatou-se que todas são seguras para consumo, apresentando ausência em 25g de coliformes termotolerantes e Salmonella, o que garante a inocuidade do produto. Também foi constatado que a contagem de bactérias ácido lácticas foi elevada, enquadrando a bebida dentro dos padrões esperados para essa classe de alimento.[0025] The kefir in the three concentrations was subjected to standard microbiological analyses for fermented milks and it was found that all were safe for consumption, with an absence of thermotolerant coliforms and Salmonella in 25g, which guarantees the safety of the product. It was also found that the count of lactic acid bacteria was high, placing the drink within the standards expected for this class of food.

[0026] Observando a importância de propagar uma alimentação mais saudável e visando popularizar o kefir e o sapoti como uma combinação com boa qualidade nutricional e funcional; visto que os estudos corroboram com seus potenciais benefícios à saúde; as formulações propostas nessa patente são produtos com grande potencial de comercialização, de forma a se expandir tanto no mercado nacional quanto internacional.[0026] Observing the importance of promoting a healthier diet and aiming to popularize kefir and sapodilla as a combination with good nutritional and functional quality; since studies corroborate their potential health benefits; the formulations proposed in this patent are products with great commercialization potential, in order to expand both in the national and international markets.

Claims

1. FORMULATION OF FLAVORED KEFIR WITH POWDERED Malnilkara zapota PULP WITH GUM ARABIC characterized by the preparation of kefir-based fermented milk with added powdered sapodilla pulp dried in a spray dryer using gum arabic as a drying adjuvant.

2. FORMULATION OF FLAVORED KEFIR WITH POWDERED Malnilkara zapota PULP WITH GUM ARABIC, according to claim 1, characterized by containing fermented milk with 5% (m/m) of kefir grains and with 20 to 25% (m/m) of powdered sapodilla pulp plus gum Arabic.

3. FORMULATION OF FLAVORED KEFIR WITH POWDERED Malnilkara zapota PULP WITH GUM ARABIC, according to claim 1, characterized by presenting a food formulation within the microbiological quality standards required by current legislation.

4. FORMULATION OF FLAVORED KEFIR WITH Malnilkara zapota PULP POWDER WITH GUM ARABIC, according to claim 2, characterized by the process of obtaining according to the following production steps: (a) Inoculation of kefir grains in UHT milk; (b) Incubation at 25°C for 24h; (c) Incubation under refrigeration at 4°C for another 8h; (d) Removal of kefir grains; (e) Addition of sapodilla powder OBTAINED by spray dryer containing gum arabic as a drying adjuvant; (f) Homogenization; (g) Packaging; (h) Storage under refrigeration.