Produção de bebidas fermentadas do tipo kombucha: estabilização da cultura starter e uso de matérias-primas alternativas

dc.contributor.advisorPedrini, Márcia Regina da Silva
dc.contributor.authorLima, Alliny Samara Lopes de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4789329347371467
dc.contributor.referees1Medeiros, Fábio Gonçalves Macêdo de
dc.contributor.referees2Hoskin, Roberta Targinopt_BR
dc.date.accessioned2025-05-16T22:46:17Z
dc.date.available2025-05-16T22:46:17Z
dc.date.issued2025-02-26
dc.description.abstractThe growing consumer awareness of the relationship between diet and health has increased the demand for functional foods that provide bioactive compounds besides nutritional ingredients. In this context, kombucha, a beverage produced by fermenting sweetened teas by a microbial community, has gained popularity with market growth projections worldwide. However, there are still challenges regarding the standardization of production and stabilization of starter cultures, as well as the lack of alternative methods that utilize local and abundant raw materials, such as agricultural by-products, to diversify the sensory and bioactive profile of the beverage. This study aimed to contribute to the advancement of knowledge on kombucha production by addressing (1) the stabilization of starter culture by spray drying and freezedrying techniques, and (2) the use of alternative fermentation substrates, such as the infusion of passion fruit leaves (Passiflora edulis). In the first study, the impact of spray and freeze-drying techniques using maltodextrin and gum Arabic as encapsulating agents, was evaluated on the physicochemical properties of kombucha powders and the viability of the starter culture. Analyses included moisture content, water activity, hygroscopicity, solubility, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), metabolic activity (fermentation metabolites and viable cells), and phytochemical profile (total phenolic compounds and antioxidant activity). Results showed that kombucha powders had suitable physicochemical characteristics and preserved microbial viability after drying. Freeze-dried powders, in particular, had better preserved microbial viability and metabolic activity, resulting in higher acetic acid production during fermentation. Gum Arabic proved to be effective in protecting microbial cells during spray drying, indicating potential for industrial applications. In the second study, the potential of passion fruit leaves as an alternative substrate for kombucha production was investigated by characterizing the beverage in terms of chemical profile, antioxidant activity, and sensory acceptance. The kombucha produced with passion fruit leaves had a chemical profile that complied with legal standards (alcohol content below 0.5% v/v), along with higher concentrations of phenolic compounds, flavonoids, and antioxidant activity after fermentation. Sensory acceptance was comparable to that of traditional kombucha (made with green tea), demonstrating its potential for market application. Taken altogether, our study delivers effective techniques for stabilizing kombucha microbial community with potential contribution to process standardization, besides showing the viability of valorizing agricultural by-products to provide diversification of kombucha’s sensory and bioactive profile. These technological data are fundamental for the development of the kombucha industry that is aligned with new consumer demands and market trends that value health and innovation.
dc.description.resumoA crescente conscientização dos consumidores sobre a relação entre dieta e saúde tem aumentado a demanda por alimentos funcionais que fornecem compostos bioativos além de ingredientes nutricionais. Nesse contexto, a kombucha, uma bebida produzida pela fermentação de chás adoçados por uma comunidade microbiana, ganhou popularidade com projeções de crescimento do mercado em todo o mundo. No entanto, ainda existem desafios em relação à padronização da produção e estabilização de culturas starter, bem como a falta de métodos alternativos que utilizem matérias-primas locais e abundantes, como subprodutos agrícolas, para diversificar o perfil sensorial e bioativo da bebida. Este estudo teve como objetivo contribuir para o avanço do conhecimento sobre a produção de kombucha, abordando (1) a estabilização da cultura starter por meio das técnicas de secagem por spray drying e liofilização, e (2) o uso de substratos alternativos de fermentação, como a infusão de folhas de maracujá (Passiflora edulis). No primeiro estudo, o impacto das técnicas de spray drying e liofilização, utilizando maltodextrina e goma arábica como agentes encapsulantes, foi avaliado nas propriedades físico-químicas dos pós de kombucha e na viabilidade da cultura starter. As análises incluíram teor de umidade, atividade de água, higroscopicidade, solubilidade, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX), atividade metabólica (metabólitos de fermentação e células viáveis) e perfil fitoquímico (compostos fenólicos totais e atividade antioxidante). Os resultados mostraram que os pós de kombucha apresentaram características físico-químicas adequadas e preservaram a viabilidade microbiana após a secagem. Os pós liofilizados, em particular, tiveram melhor preservação da viabilidade microbiana e da atividade metabólica, resultando em maior produção de ácido acético durante a fermentação. A goma arábica mostrou-se eficaz na proteção das células microbianas durante o spray drying, indicando potencial para aplicações industriais. No segundo estudo, o potencial das folhas de maracujá como substrato alternativo para a produção de kombucha foi investigado por meio da caracterização da bebida em termos de perfil químico, atividade antioxidante e aceitação sensorial. A kombucha produzida com folhas de maracujá apresentou um perfil químico que atendeu aos padrões legais (teor alcoólico abaixo de 0,5% v/v), além de maiores concentrações de compostos fenólicos, flavonoides e atividade antioxidante após a fermentação. A aceitação sensorial foi comparável à do kombucha tradicional (feito com chá verde), demonstrando seu potencial para aplicação no mercado. Em conjunto, nosso estudo apresenta técnicas eficazes para a estabilização da comunidade microbiana do kombucha, com potencial contribuição para a padronização do processo, além de mostrar a viabilidade de valorizar subprodutos agrícolas para proporcionar a diversificação do perfil sensorial e bioativo do kombucha. Esses dados tecnológicos são fundamentais para o desenvolvimento da indústria da kombucha, alinhada com as novas demandas dos consumidores e tendências de mercado que valorizam a saúde e a inovação.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationLIMA, Alliny Samara Lopes de. Produção de bebidas fermentadas do tipo kombucha: estabilização da cultura starter e uso de matérias-primas alternativas. Orientadora: Dra. Márcia Regina da Silva Pedrini. 2025. 103f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63600
dc.language.isopt_BR
dc.publisher.countryBRpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSecagem
dc.subjectMaracujá
dc.subjectCompostos bioativos
dc.subjectBebidas funcionais
dc.titleProdução de bebidas fermentadas do tipo kombucha: estabilização da cultura starter e uso de matérias-primas alternativas
dc.typemasterThesispt_BR

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Producaobebidasfermentadas_Lima_2025.pdf
Tamanho:
2.2 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar

Licença do Pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.53 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar