Production of innovative beverages from apple

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biológica (área de especialização em Tecnologia Química e Alimentar)Com o presente trabalho pretendeu-se dar uso às maçãs que não podem ser vendidas: produzindo um sumo que juntasse as vantagens da maçã, a matéria-prima, aos benefícios dos microrganismos probióticos e produzindo um vinagre para garantir a utilização das maçãs que se encontrassem numa fase de maturação mais avançada. Alimentos funcionais são alimentos que para além do valor nutricional ainda têm efeitos metabólicos e fisiológicos no organismo do consumidor. Alimentos probióticos são, por sua vez, alimentos que regulam o equilíbrio intestinal do consumidor, melhorando a sua saúde. Habitualmente este tipo de produtos são consumidos na forma de iogurtes, no entanto, por causa da intolerância à lactose nem todas as pessoas têm acesso a tais produtos naturalmente nutricionais. Assim, aliou-se a maçã a um microrganismo probiótico: a bactéria lática Lacticaseibacillus casei. Por sua vez, apesar de não ser tão reconhecido como tal, o vinagre também é caracterizado como um alimento funcional graças às inúmeras vantagens associadas ao seu consumo. De forma a obter um sumo probiótico, obteve-se sumo de maçã e inoculou-se com Lacticaseibacillus casei, estudando a adaptação da bactéria com a presença e ausência de extrato de levedura. Para obter o vinagre, inoculou-se sumo de maçã com fermento de padeiro e posteriormente com vinagre não pasteurizado ou com Acetobacter syzygii. Relativamente ao sumo, verificou-se que na presença de extrato de levedura, a bactéria cresce mais rapidamente, consome mais açúcares e, consequentemente, produz mais ácido lático. Na presença de extrato de levedura, a bactéria produz mais do dobro de ácido lático comparativamente quando a bactéria não tem extrato de levedura no meio. Foram feitas análises sensoriais onde foram comparados sumos fermentados e não fermentados, daqui concluiu-se que os provadores tiveram mais preferência pelos sumos não fermentados. Por outro lado, entre os sumos fermentados, o sumo de maçã Golden Delicious foi o que obteve melhor apreciação, tendo sido caracterizado como o melhor nos parâmetros de aspeto geral, cor, aroma, sabor, doçura e apreciação global, por outro lado. Relativamente ao vinagre, verificou-se que para o vinagre não pasteurizado, obteve-se melhores resultados quando não houve remoção do inóculo da fermentação alcoólica, obtendo-se um rendimento de 1,82 gácido acético⁄getanol. Por outro lado, o procedimento que obteve melhor produtividade em ácido acético foi o procedimento onde o fermentado da fermentação alcoólica foi apenas centrifugado, obtendo-se uma produtividade de 2,88 g/(L d) de ácido acético. Quando se usou a bactéria acética, obteve-se baixos valores de rendimento e de produtividade em ácido acético: 0,16 gácido acético⁄ getanole 0,04 g/(L d), respetivamente. Assim, o uso de vinagre não pasteurizado obtém melhores resultados comparativamente ao uso de uma bactéria.The main goal of the current work was to avoid wasting apples that cannot be sold. To solve this problem functional beverages were produced: an apple beverage with probiotic function as well as an apple vinegar. Functional food consists of food that beyond their nutritive value also have metabolic and physiological effects on the body of the consumer. Probiotic food is food that regulate the intestinal balance of the consumer, improving their health. These types of products are typically consumed as yogurt, however, due to lactose intolerance, not all human beings can consume such nutritional products. This way, apple juice was inoculated with a probiotic microorganism: the lactic bacteria Lacticaseibacillus casei. However, even though it is not recognized as such vinegar is also characterized as functional food due to the numerous advantages associated with its consumption. In order to obtain a probiotic juice, apple juice was obtained and inoculated with Lacticaseibacillus casei, afterwards the adaptation of the bacteria with the presence and absence of yeast extract was studied. On the other hand, to obtain the vinegar, apple juice was inoculated with yeast and then with unpasteurized vinegar or Acetobacter syzygii. Regarding the juice, it was found that in the presence of yeast extract, the bacteria grow faster, consume more sugars, and consequently produce more lactic acid. In the presence of yeast extract, the bacteria produce more than twice as much lactic acid compared to when the bacteria do not have yeast extract in the medium. Sensory analyzes were carried out where fermented and non-fermented juices were compared, from which it was concluded that the tasters had more preference for non-fermented juices. However, among the fermented juices, Golden Delicious juice was the one that got the best appreciation, having been characterized as the best in terms of general appearance, color, aroma, flavor, sweetness and global appreciation. Regarding vinegar, it was found that for unpasteurized vinegar, better results were obtained when there was no removal of the inoculum from the alcoholic fermentation, obtaining a yield of 1,82 gacetic acid⁄gethanol. On the other hand, the procedure that obtained the best productivity in acetic acid was the procedure where the fermentation from alcoholic fermentation was only centrifuged, obtaining a productivity of 2,88 g/(L d) of acetic acid. When acetic bacteria were used, low yield and productivity values in acetic acid were obtained: 0,16 gacetic acid⁄gethanol and 0,04 g/(L d), respectively. In short unpasteurized vinegar showed better results than when using a single strain of bacteria