Análise do potencial antifúngico de fermento sourdough para elaboração de bioconservante de panificação

Abstract

O mercado pungente por produtos fermentados, como os pães de fermentação natural, sem a adição de conservantes, que contempla um público mais seleto, é um grande desafio para a indústria de panificação. O presente estudo teve como objetivo investigar a atividade antifúngica do fermento sourdough Tipo III (tIII-SD) produzido a partir de duas bactérias ácido láticas: Fructilactobacillus sanfranciscensis (isolado de massa fermentada Tipo I) e Lactiplantibacillus plantarum ATCC8014, além de analisar seu potencial como bioconservante para panificação. Foram utilizados diferentes substratos (farinha do grão inteiro de trigo, farinha de trigo tradicional, farinha de ervilha e farinha de linhaça) para potencializar a produção de metabólitos antifúngicos e diferentes tempos de fermentação (24 e 48 horas). As amostras tIII-SD foram analisadas em relação ao pH, acidez total titulável e ácidos orgânicos. Para avaliar o potencial antifúngico in vitro foi produzido um extrato solúvel em água/sal do tIII-SD que foi testado contra três dos principais fungos que contaminam produtos de panificação: Penicillium roqueforti, Penicillium chrysogenum e Aspergillus niger. Para as análises in situ foram elaborados pães com 10% de tIII-SD e avaliada a contaminação por fungos durante todo o período de vida útil. Antes do processo de liofilização do sourdough, o menor valor de pH foi obtido na fermentação de 48 horas por L. plantarum e os maiores valores de ácido lático foram obtidos nos extratos salinos produzidos com tIII-SD fermentado com 70% de farinha de trigo de grão inteiro e 30% de farinha de ervilha (SWGP) por L. plantarum em 24 e 48 horas. Os extratos salinos exibiram graus variados de inibição fúngica no teste in vitro; no entanto, o maior aumento deste efeito foi obtido quando a farinha de trigo de grão inteiro (SWG) foi utilizada. O tIII-SD elaborado com SWG e fermentado por L. plantarum por 48 horas (SWG48-LP) prolongou a vida útil do pão em 4 dias, apresentando desempenho superior ao pão preparado com propionato de cálcio (0,1% p/p), com validade de 9 dias. Ainda, o pão elaborado com tIII-SD de farinha de trigo e linhaça, fermentado por F. sanfranciscensis em 48 horas (SWF48h-FS), ficou 10 dias sem o aparecimento de fungos, apresentando assim a maior validade dentre os pães elaborados com o conservante elaborado. Assim, este estudo confirmou a eficácia do uso de fermentação sourdough tipo III como opção de bioconservante para futuras aplicações em produtos de panificação.

The strong demand for fermented products, such as naturally fermented bread, without the addition of preservatives, catering to a more selective audience, is a significant challenge for the bakery industry. The goal of the present study was to investigate the antifungal activity of Type III sourdough (tIII-SD) produced by two lactic acid bacteria: Fructilactobacillus sanfranciscensis (isolated from Type I sourdough) and Lactiplantibacillus plantarum ATCC8014, as well as to analyze its potential as a bio-preservative for baking. Different substrates were used to enhance the production of antifungal metabolites, and fermentation was carried out for 24 and 48 hours. The tIII-SD samples were analyzed for pH, total titratable acidity, and organic acids. To evaluate the in vitro antifungal potential, a water/salt-soluble extract of tIII-SD was prepared and tested against three of the main fungi that contaminate bakery products: Penicillium roqueforti, Penicillium chrysogenum, and Aspergillus niger. For in situ analyses, breads with 10% tIII-SD were prepared, and fungal contamination was evaluated throughout the shelf life. Before the lyophilization process, the lowest pH value was obtained after 48 hours of fermentation by L. plantarum, and the highest lactic acid values were obtained in the saline extracts produced with tIII-SD obtained from the fermentation with 70% of whole wheat flour + 30% pea flour (SWGP) by L. plantarum at 24 and 48 hours. The saline extracts exhibited varying degrees of inhibition in the in vitro test; however, the greatest increase in this effect was achieved when whole wheat flour (SWG) was used. The tIII-SD prepared with SWG and fermented by L. plantarum for 48 hours (SWG48-LP) extended the bread's shelf life by 4 days, showing superior performance to bread prepared with calcium propionate (0.1% w/w), with a shelf life of 9 days. And the tIII-SD prepared with wheat and flaxseed flour fermented with F. sanfranciscensis for 48 hours (SWF48h-FS) outperformed the other formulations, with a total shelf life of 10 days. This study confirmed the effectiveness of using type III sourdough fermentation as a bio-preservative option for future applications in baking products.