ARTIGO DE REVISÃO
MORE, Juan Carlos Roberto Saavedra [1], ALMEIDA, Thamara Venâncio de [2], VERA, Rosângela [3], CASSIMIRO, Priscila Pereira do Nascimento Batista [4], SILVA, Marco Antônio Pereira da [5], NICOLAU, Edmar Soares [6], GEBARA, Clarice [7]
MORE, Juan Carlos Roberto Saavedra. Et al. Kefir: características microbiológicas e métodos de fabricação. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 06, Ed. 06, Vol. 04, pp. 64-86. Junho de 2021. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/saude/metodos-de-fabricacao
RESUMO
O consumo da bebida kefir vem crescendo, pelo maior interesse e preocupação com a saúde por parte da população, procurando alimentos mais saudáveis. Objetivou-se com este trabalho de revisão apresentar as características microbiológicas, químicas e os diferentes métodos de elaboração da bebida kefir. O kefir é uma fonte provável de probióticos de interesse, o que coloca este produto na categoria de alimento funcional. Os grãos de kefir são compostos por três grupos de micro-organismos que coexistem em uma relação simbiótica. A diversidade desses micro-organismos inclui bactérias ácido-lácticas, bactérias ácido-acéticas e leveduras, coexistindo em um polissacarídeo natural (kefiran) e uma matriz proteica. Os produtos principais formados por bactérias na produção da bebida kefir incluem ácido lático, acetaldeído, diacetil, acetoína, acetona, etanol, CO2 e ácido acético. Os métodos mais comuns para a produção da bebida kefir são o método tradicional, pela adição dos grãos de kefir ao leite, e o industrial, pela utilização de culturas iniciadoras. Existe ainda o método russo, que utiliza um processo de fermentação em série, a partir da filtração resultante da primeira fermentação dos grãos (cultura mãe). As características únicas do kefir se devem à sua grande variedade de micro-organismos e produção de componentes benefícios à saúde.
Palavras-chave: alimento funcional, grãos de kefir, leite fermentado, probiótico.
1. INTRODUÇÃO
Os produtos lácteos fermentados acidificados através do crescimento de bactérias ácido lácticas (Lactobacillus spp., Lactococcus spp., Strepcococcus thermophilus) têm sido produzidos há muitos séculos e seu consumo atualmente é expressivo na maioria dos países. Os principais produtos de leite fermentado são iogurte, kefir, kumis e coalhada (RATTRAY; O’CONNELL, 2011).
No Brasil, de acordo a Instrução Normativa nº 16 de 2005, do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, sobre Padrão de Identidade e Qualidade de Leites Fermentados, entende-se por leite fermentado o produto adicionado ou não de outras substâncias alimentícias, obtido por coagulação e diminuição do pH do leite, ou leite reconstituído, adicionado ou não de outros produtos lácteos, por fermentação láctica mediante ação de cultivos de micro-organismos específicos. Estes micro-organismos específicos devem ser viáveis, ativos e abundantes no produto final durante seu prazo de validade (BRASIL, 2005).
O kefir é originário das montanhas do Cáucaso e também de algumas outras regiões da Euro-Ásia. Trata-se de uma bebida de leite ácida, viscosa, ligeiramente alcoólica e um pouco efervescente, contendo 0.9 a 1.1% de ácido láctico e 0.3 a 1% de álcool (RATTRAY; O’CONNELL, 2011). É produzido pelas ações de bactérias ácido lácticas, ácido acéticas e leveduras, coexistindo em uma matriz proteica e polissacarídeo conhecido como “kefiran” (LEITE et al., 2013).
O leite fermentado com grãos de kefir resulta em uma grande variedade de compostos bioativos diferentes, como ácidos orgânicos (láctico, acético, butírico e propiônico), CO2, H2O2, etanol, peptídeos bioativos, exopolissacarídeos e bacteriocinas. Estes compostos podem atuar independentemente ou em conjunto para produzir os benefícios à saúde atribuídos há muito tempo ao consumo do kefir (RATTRAY; O’CONNELL, 2011).
Os gêneros bacterianos presentes nos grãos de kefir incluem Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus e Acetobacter, e os gêneros de levedura incluem Kluyveromyces, Candida, Saccharomyces, Torulaspora, Kazachstania, Lachancea e Yarrowia (WITTHUHN et al., 2004).
O kefir é uma fonte provável de probióticos de interesse, tal fato coloca este produto na categoria de alimento funcional (ANVISA, 1999). Atualmente existe maior interesse e preocupação com a saúde por parte da população procurando alimentos mais saudáveis que proporcionem melhor qualidade de vida, sendo o kefir uma excelente opção. No Brasil, o consumo da bebida kefir vem crescendo, porém a produção em escala industrial ainda não é significativa. Os grãos de kefir são comercializados ou doados e a produção ocorre de maneira artesanal nas residências, para consumo próprio, sem haver, portanto, uma padronização da bebida. Objetivou-se com este trabalho apresentar as características microbiológicas, químicas e os diferentes métodos de elaboração da bebida kefir.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 BREVE HISTÓRICO DO KEFIR
A origem exata do kefir ainda é incerta. A origem do vocábulo kefir vem da língua turca keyif, que significa “bom sentimento” devido à boa sensação que deixa após bebê-lo (LEITE et al., 2015). Muitos pesquisadores relatam que o kefir trata-se de uma bebida originária das montanhas do Cáucaso, há cerca de 2.000 anos. As tribos muçulmanas desta região acreditavam que os grãos de kefir eram um presente de Alá (LOPITZ-OTSOA et al., 2006; MARSH et al., 2013; WITTHUHN et al., 2005). Possivelmente os grãos de kefir surgiram a partir da fermentação do leite de cabra ou vaca em bolsas confeccionadas com peles de animais. O leite fermentado era removido para o consumo e um novo leite era adicionado aos resíduos que ficavam dentro da bolsa. Ao longo do tempo diferentes micro-organismos se acumularam e foram se incorporando a um material composto por proteínas e polissacarídeos, formando assim o grão (REA et al., 2008).
O kefir pode ter surgido em diferentes lugares. Foram encontrados vestígios de kefir em tumbas no cemitério de Xiaohe, China, evidenciando a utilização do kefir há aproximadamente 3.800 anos pelas tribos locais. O kefir era uma alternativa ao consumo do leite, já que estas tribos apresentavam intolerância à lactose. Desse modo, o kefir de leite fez parte da cultura nutricional tibetana e após muito tempo tornou-se conhecido pelos europeus como “cogumelo tibetano”, pelo seu formato (YANG et al., 2014).
2.2 OS GRÃOS DE KEFIR
Os grãos de kefir têm um formato semelhante à couve-flor, apresentando uma textura viscosa e estruturalmente forte, multi-lobular e irregular. A coloração varia do branco ao branco amarelado e o tamanho varia de 0,3 a 3 cm de diâmetro. Os grãos de kefir são compostos por uma matriz de polissacarídeos (kefiran) e proteína, densamente povoada por bactérias ácido-lácticas, ácido-acéticas e leveduras (FARNWORTH, 2005; FARNWORTH, 2008; GARROTE, 2001; KABAK; DOBSON, 2011; LEITE et al., 2013; MAGALHÃES et al., 2011).
Pesquisadores afirmam que novos grãos de kefir só podem ser obtidos pela multiplicação dos grãos já existentes (FARNWORTH, 2008; LOPITZ-OTSOA et al., 2006; RATTRAY; O’CONNELL, 2011). No entanto, faltam informações científicas sobre como os primeiros grãos de kefir surgiram (RATTRAY; O’CONNELL, 2011). Motaghi et al. (1997) produziram grãos semelhantes ao kefir utilizando saco de pele de cabra com leite pasteurizado adicionado de flora intestinal de ovelha . O saco contendo a mistura foi incubado a 24-26 °C durante 2 dias, sendo homogeneizado a cada hora, quando aproximadamente 75% do leite coagulou, o conteúdo coagulado foi trocado por leite fresco. Este processo foi repetido durante 12 semanas e ao final notaram que uma camada de polissacarídeo se formou na superfície interna do saco. Quando esta camada foi removida e adicionada ao leite, formaram-se grãos (0,5-3,2 cm de diâmetro) muito semelhantes aos grãos de Kefir tradicionais. Alguns micro-organismos isolados foram similares aos achados nos grãos de kefir tradicionais.
As combinações de diferentes fatores influenciam no aumento da biomassa dos grãos de kefir, destacando: a renovação do leite em intervalos regulares, a temperatura de cultivo, a lavagem dos grãos e a presença de nutrientes essenciais nas concentrações corretas no meio de crescimento (CHEN et al., 2009). A viabilidade dos grãos de Kefir é mantida transferindo-os diariamente para o leite permitindo que cresçam por um tempo aproximado de 20 horas. Após esse período, os grãos aumentam sua massa em 25% (RATTRAY; O’CONNELL, 2011).
2.2.1 KEFIRAN
O kefiran é responsável por unir os micro-organismos à matriz proteica nos grãos de kefir (SANTOS et al., 2003). Sua estrutura está formada por quantidades aproximadamente iguais de D-Glicose e D-Galactose (glucogalactano) (LEE et al., 2007; MAGALHÃES et al., 2010). O Kefiran é o principal polissacarídeo solúvel em água produzido pelo Lactobacillus kefiranofaciens e sua presença atribui maior viscosidade à bebida (PIERMARÍA et al., 2016). Segundo Cheirsilp et al. (2003) a produção desse polissacarídeo é estimulada pela interação do L. kefiranofaciens com a levedura S. cerevisiae. Cheirsilp et al. (2003) e Badel et al. (2011), destacam a proteção conferida aos micro-organismos contra a dessecação como a principal função do kefiran. O potencial das propriedades benéficas, tanto terapêuticas como antimicrobianas do kefiran tem sido reportado em vários estudos (MEDRANO et al., 2011; RODRIGUES et al., 2005).
2.3 COMPOSIÇÃO MICROBIANA DOS GRÃOS E DA BEBIDA KEFIR
As bactérias ácido-láticas compreendem 65 a 80% da população microbiana dos grãos de kefir, podendo ser homofermentativas ou heterofermentativas. Em geral os grãos de kefir contêm lactobacilos, lactococos e Leuconostoc sp. (GAO et al., 2013). As bactérias do ácido acético compreendem cerca de 20% da população microbiana dos grãos de kefir, estando presentes geralmente em contagens menores que 105 UFC/g (MAGALHÃES et al., 2011).
Gao et al. (2013) analisaram a diversidade bacteriana de grãos de kefir tibetanos de diferentes áreas na China usando métodos metagenômicos e observaram que os grãos continham os gêneros Lactococcus (40.93-72.02%), Lactobacillus (10.50-47.89%), Acetobacter (4.50-14.15%), Shewanella (1.73-7.58%), Leuconostoc (0.64-0.84%), e em menores proporções os gêneros Pseudomonas, Streptococcus, Acinetobacter, Pelomonas, Dysgonomonas e Weissell.
As leveduras normalmente estão presentes em contagens menores que as bactérias ácido-láticas (104-105 UFC/g), podendo ser fermentadoras ou não fermentadoras de lactose (LATORRE-GARCÍA et al., 2007). Segundo Lu et al. (2014), que analisaram grãos de kefir tibetanos, as três espécies dominantes de leveduras são Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus e Yarrowia lipolytica. A especie S. cerevisiae é a levedura dominante e estável, enquanto as populações de Kluyveromyces e Yarrowia está sujeita a alterações ao longo do tempo.
Leite et al. (2012) avaliaram a diversidade microbiana de três tipos de kefir brasileiros por análise de eletroforese em gel de gradiente desnaturante. Lactobacillus kefiranofaciens e Lactobacillus kefiri foram as principais espécies bacterianas encontradas nos grãos analisados. Além do gênero Lactobacillus, também foram observados os gêneros Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus e Acetobacter. A população de leveduras foi dominada pela espécie Saccharomyces cerevisiae.
Em relação à composição microbiana da bebida kefir, a maior população de bactérias ácido-láticas na bebida kefir é composta por lactobacilos (108-109 UFC/mL) (ERTEKİN; GUZEL-SEYDİM, 2010). Em contraste, outros pesquisadores encontraram mais lactococos (109 UFC/mL) do que lactobacilos (109 UFC/mL) na bebida kefir. Além disso, espécies de Leuconostoc sp. também são encontradas (BESHKOVA et al., 2002). As bactérias ácido- acéticas normalmente estão presentes em contagens entre 108 e 109 UFC/mL (MAGALHÃES et al., 2011), e as leveduras, fermentadoras e não fermentadoras de lactose, geralmente estão presentes em contagens de 104-105 UFC/mL (MIGUEL et al., 2010).
Magalhães et al. (2011) analisaram uma bebida kefir brasileira, onde foram isolados Lactobacillus paracasei, Lactobacillus parabuchneri, Lactobacillus casei, Lactobacillus kefiri, Lactococcus lactis, Acetobacter lovaniensis, Kluyveromyces lactis, Kazachstania aerobia, Saccharomyces cerevisiae e Lachancea meyersii.
2.4 DIVERSIDADE MICROBIOLÓGICA DOS GRÃOS E DA BEBIDA KEFIR
Os grãos de Kefir possuem uma alta diversidade microbiológica (MOREIRA et al., 2008; GARROTE et al., 2001). Sua composição microbiana pode variar em função do local de origem, tempo de fermentação, substrato utilizado para multiplicação, incubação e crescimento dos grãos, e métodos empregados na sua manipulação (ALTAY et al., 2013; FILIPČEV; ŠIMURINA et al., 2007; GAROFALO et al., 2015). Os grãos de kefir são compostos por três grupos de micro-organismos que coexistem em uma relação simbiótica. A diversidade desses micro-organismos inclui bactérias ácido-lácticas, bactérias ácido-acéticas e leveduras, coexistindo em um polissacarídeo natural (kefiran) e uma matriz proteica (GUZEL-SEYDIM et al., 2011; POGAČIĆ et al., 2013; PUERARI et al., 2012).
As características microbiológicas da bebida Kefir pode variar muito devido às características microbiológicas diversas dos grãos de kefir utilizados para sua fabricação. Variações no flavor e na textura podem ocorrer dependendo de como é realizado o processo de fermentação. Incubação a temperaturas mais elevadas (maiores que 30°C) favorece o crescimento de bactérias ácido-lácticas termófilas em detrimento de leveduras e bactérias ácido-láticas mesófilas. Agitação durante o processo de fermentação favorece o aumento da população de bactérias do ácido-lácticas homofermentativas, deixando inalteradas as populações de bactérias ácido-acéticas e as bactérias ácido-láticas heterofermentativas. Todos os fatores mencionados acima alteram as características sensoriais da bebida kefir (RATTRAY; O’CONNELL, 2011).
As características microbiológicas da bebida kefir não são iguais às dos grãos de kefir utilizados na sua elaboração. As condições no processo de fermentação, tais como temperatura, tempo de fermentação, agitação, tipo de leite, proporção grão/leite, entre outras, influenciam as características microbiológicas da bebida (BESHKOVA et al., 2002; TAMIME, 2007).
De acordo com Dobson et al. (2011), grandes diferenças foram observadas quando os grãos de kefir foram comparados com o leite fermentado produzido a partir destes mesmos grãos. A comunidade bacteriana associada ao grão de kefir foi composta em grande parte pela família Lactobacillaceae, enquanto no leite fermentado de kefir a família dominante foi a Streptococcaceae (principalmente Lactococcus spp.).
O Lactococcus lactis é um dos micro-organismos predominantemente isolados na bebida kefir (GUZEL-SEYDIM et al., 2005). Entretanto, alguns pesquisadores não observaram cocos nas micrografias feitas com os grãos de kefir, possivelmente devido à débil ligação dos lactococcus aos grãos durante o desenvolvimento dos mesmos, facilitando sua liberação quando os grãos são lavados ou peneirados (JACQUES; CASAREGOLA, 2008; ZHOU; LIU; JIANG; DONG, 2009). Isso explica o motivo pelo qual observou-se maior contagem de lactococcus na bebida kefir (FARNWORTH, 2008). Outro motivo provavelmente seja o pH baixo no interior dos grãos pela ação dos lactobacilos, o que impede o crescimento dos lactococos neste meio (JACQUES; CASAREGOLA, 2008).
2.5 DISTRIBUIÇÃO DOS MICRO-ORGANISMOS NOS GRÃOS DE KEFIR
A distribuição dos micro-organismos nos grãos pode influenciar nas características microbiológicas da bebida kefir. Pesquisas foram feitas com ajuda da microscopia eletrônica de varredura (MEV) para analisar tanto a estrutura como a distribuição da microbiota nos grãos de kefir (ZHOU et al., 2009). Os micro-organismos da região externa são aqueles que provavelmente têm uma maior contribuição no processo de fermentação dos grãos de kefir. Por esse motivo diferenças entre as regiões internas e externas dos grãos têm papel relevante no produto final (FARNWORTH, 2008).
Há controvérsia quanto à distribuição dos micro-organismos nos grãos de kefir. Alguns estudos descreveram que existe predominância de leveduras no interior dos grãos de kefir, bactérias e leveduras na região média e principalmente bactérias na superfície dos mesmos (BOTTAZZI; BIANCHI, 2008; LIN et al., 1999). No entanto, outros observaram que as leveduras estão disseminadas tanto na região interna quanto na superfície dos grãos, descrevendo a morfologia dos bastonetes (curtos, longos e curvos) como a principal diferença entre essas duas regiões (MAGALHÃES et al., 2010; ZHOU et al., 2009). Por outro lado, de acordo com Guzel et al. (2005) ocorre o predomínio de bastonetes na região interna, sem qualquer evidência da presença de leveduras. Outros relataram uma menor quantidade de bactérias e leveduras na região interna, quando comparada com a região externa dos grãos (MAGALHÃES et al., 2011; ZHOU et al., 2009). De acordo com Lu et al. (2014), que analisaram grãos de kefir tibetanos, as leveduras parecem se localizar na superfície externa dos grãos e crescem normalmente juntas para formar colônias embutidas na comunidade bacteriana.
Magalhães et al. (2011) mostraram a associação da microbiota de kefir por meio de microscopia eletrônica de varredura (Figuras 1 e 2). Os grãos de kefir brasileiros apresentaram uma superfície macia (Figura 1A) e sua porção externa coberta por um aglomerado de microorganismos (Figura 1B, C e D). A microbiota na porção externa do grão foi dominada por células bacilares (curtas e longas curvas) crescendo em associação com células de levedura em formato de limão (Figura 1B, C e D). A quantidade de células microbianas na porção interna foi maior que na porção externa (Figura 2). Material fibrilar (provavelmente o polissacarídeo kefiran) foi observado na parte externa, bem como na porção interna dos grãos (Figura 1C e 2B).
Figura 1 – A – Grão de kefir brasileiro visto a olho nu. B, C, D – Superfície externa de grão de kefir brasileiro. Seta 1 Fig. 1B – bactéria curta. Seta 2 Fig. 1B – Bactérias longa. Seta Fig. 1C – Bactéria. Seta Fig. 1D – Levedura.
Figura 2 – Superfície interna do grão de kefir brasileiro. Setas Fig. 2A e 2C – Bactérias. Seta 1 Fig. 2B – Polissacarídeo. Seta 2 Fig. 2B – Levedura. Seta Fig. 2D – Levedura.
2.6 INTERAÇÕES ENTRE OS MICRO-ORGANISMOS DO KEFIR
As interações complexas entre bactérias e leveduras e sua dependência entre as mesmas nos grãos de kefir não estão completamente esclarecidas. Não obstante, se observou que quando as bactérias são separadas das leveduras, estas não crescem eficientemente nos grãos de kefir. Além disso, acredita-se que a produção de vitaminas pelas leveduras e Acetobacter spp. pode estimular o crescimento de bactérias ácido- lácticas (CHEIRSILP et al., 2003).
Os lactobacilos crescem mais rapidamente que as leveduras no kefir, metabolizando a lactose para produzir ácido láctico, propiciando assim um ambiente adequado para a proliferação das leveduras. As leveduras sintetizam as vitaminas do complexo B, hidrolisam as proteínas do leite, utilizando oxigênio para produzir CO2 e etanol (TAMIME, 2007). A interação entre as bactérias ácido-lácticas e as leveduras pode ser estimulada ou inibida pelo crescimento de uma ou ambas. Esses micro-organismos podem competir por nutrientes para o crescimento, ou podem produzir metabólitos que inibem ou estimulam uns aos outros (LOPITZ-OTSOA et al., 2006). Algumas espécies de leveduras como Debaryomyces hansenii e Yarrowia lipolytica assimilam o ácido lático formado pelas bactérias ácido lácticas, elevando assim o pH e estimulando o crescimento adicional das mesmas (RATTRAY; O’CONNELL, 2011).
2.7 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA BEBIDA KEFIR
Os produtos principais formados por bactérias na produção da bebida kefir incluem ácido lático, acetaldeído, diacetil, acetoína, acetona, etanol, CO2 e ácido acético. As leveduras são as principais produtoras do etanol presente no kefir. O ácido lático é um composto não volátil e inodoro responsável pela acidez característica dos produtos fermentados. Ele é o principal ácido produzido durante o processo de fermentação dos grãos de kefir e resulta da degradação da lactose pelas bactérias ácido- láticas homofermentativas e heterofermentativas. O acetaldeído é responsável pelo aroma característico de “fruta fresca” dos iogurtes e é um dos principais compostos de aroma encontrados no kefir. O diacetil é responsável pelo aroma amanteigado dos produtos lácteos e também é considerado um composto de aroma importante do kefir. Por outro lado, a acetoína e a acetona desempenham papel pouco significativo nas características organolépticas do kefir. O ácido acético é um ácido graxo volátil de cadeia curta que dá um sabor semelhante ao vinagre, porém, esse sabor não é predominante no kefir (AREZOU et al., 2009; BESHKOVA et al., 2003; GÜZEL-SEYDIM et al.,2000).
Magalhães et al. (2011) analisaram uma bebida kefir, produzida com grãos de kefir brasileiros, após 24 horas de fermentação. Foi observado que o teor de proteína aumentou, enquanto o teor de gordura e lactose diminuiu. As porcentagens finais de proteína e gordura foram de 3,91%; 2,34%, respectivamente. A concentração de ácido láctico aumentou de 1,4 para 17,4 mg/ml, e a do ácido acético aumentou de 2,1 para 2,73 mg/ml. A produção de etanol foi limitada, atingindo um valor final de 0,5 mg/ ml.
Suriasih et al. (2012) investigaram as propriedades químicas do kefir preparado com leite bovino de Bali e grãos de kefir indonésios. Após um período de incubação de 24 horas os resultados das análises químicas das amostras de kefir foram de 5,68% de proteína, 4,67% de lactose, acidez titulável de 0,89 g de ácido láctico/100 g de kefir e pH 4,35.
Fontàn et al. (2006) avaliaram as mudanças químicas durante a fabricação de kefir feito a partir de leite de vaca utilizando uma cultura iniciadora comercial. Durante as primeiras 24 horas de fermentação, o teor de lactose diminuiu de um valor médio de 4,92% (p/p) para 4,02% (p/p), a concentração de ácido láctico aumentou de 0,01% (p/p) para 0,76% (p/p) e o pH diminuiu para 4,24 durante o mesmo período. A produção de etanol foi limitada, atingindo um valor final médio de 0,005% (p/p) com 24 horas de fermentação.
2.8 PRESERVAÇÃO DOS GRÃOS DE KEFIR
Os grãos de Kefir podem ser conservados liofilizados, desidratados ou hidratados (GARROTE et al., 2010). A lavagem constante dos grãos diminui sua viabilidade. As propriedades microbiológicas dos grãos liofilizados diferem dos grãos frescos (FARNWORTH, 2008). Os grãos úmidos mantêm atividade por 8 a 10 dias, em comparação aos grãos liofilizados de 12 a 18 meses (GARROTE; ABRAHAM; DE ANTONI, 2010). Garrote et al. (1997) testaram diferentes condições de preservação dos grãos de kefir ( -20°C, -80°C e 4°C), concluindo que o congelamento a -20°C é um bom método de armazenamento dos grãos, mantendo as propriedades sensoriais da bebida kefir.
2.9 PRODUÇÃO DA BEBIDA KEFIR
Existem diversos métodos para a produçao da bebida kefir. Sendo os mais comuns o método tradicional e o industrial. Na atualidade, pesquisadores vêm desenvolvendo diferentes procedimentos modernos com a finalidade de elaborar a bebida kefir com as mesmas caracteristicas das elaborados pelo método tradicional (OTLES; CAGINDI, 2003; SARKAR, 2008).
2.9.1 PRODUÇÃO DE KEFIR PELO MÉTODO TRADICIONAL
A elaboração da bebida kefir pelo método tradicional ocorre pela adição dos grãos de kefir ao leite. O leite pasteurizado é inoculado com 3% de grãos de kefir. A fermentação é realizada a 22ºC por 22h até alcançar pH 4.7, quando é feita a homogeneização. Os grãos de kefir são separados do leite fermentado com ajuda de uma peneira, pudendo ser utilizados em uma próxima inoculação. O kefir é armazenado a 4ºC, pronto para o consumo (SCHWAN et al., 2015). O processo tradicional do kefir é mostrado na Figura 3.
Figura 3 – Produção de kefir pelo método tradicional. (1) Grãos de Kefir. (2) Inoculação dos grãos ao leite. (3) Multiplicação e crescimento dos grãos. (4) Separação dos grãos da bebida kefir.
A produção da bebida Kefir em escala industrial utilizando os grãos é um desafio, devido à diversidade microbiológica dos grãos, aos volumes necessários que tornariam a fermentação desigual, à separação dos grãos (sendo laboriosa e impraticável) (BESHKOVA et al., 2002) e também às condições durante o manuseio e armazenamento. Assim, as proporções de compostos específicos (ácido láctico, etanol e compostos de carbonila como acetaldeído e diacetil) que definem o aroma do kefir podem diferir de uma produção para outra (BARUKČIĆ et al., 2017).
2.9.2 PRODUÇÃO DE KEFIR POR MÉTODOS INDUSTRIAIS
Na elaboração da bebida kefir, diferentes métodos podem ser empregados. Todos esses métodos são realizados mantedo basicamente o mesmo princípio. O leite pasteurizado é inoculado com 2-8% de culturas de kefir (culturas iniciadoras), depois disso é realizada a fermentação em uma temperatura de 18-24°C por um tempo aproximado de 24 horas, o coágulo é separado e distribuído em garrafas. Segue-se a maturação de 3 a 14 °C durante 24 horas, sendo que este processo pode ser realizado ou não. O objetivo da maturação é permitir o crescimento de microorganismos (principalmente leveduras), e contribuir com o flavor característico da bebida (BESHKOVA et al., 2002). A não realização da maturação está associada ao desenvolvimento do sabor atípico no kefir (BESHKOVA et al., 2002). Durante o armazenamento a 4°C a produção de CO2 por bacterias heterofermentativas e leveduras podem causar estufamento na embalagem do produto, fato que deve ser considerado na escolha da embalagem (SARKAR, 2008). O processo industrial de kefir é mostrado na Figura 4.
Figura 4 – Produção de kefir pelo método industrial com culturas iniciadoras
Beshkova et al. (2003) em sua pesquisa utilizaram dois métodos de culturas iniciadoras: por fermentaçao simultânea e por fermentação consecutiva. O proceso de fermentaçao simultânea é feito adicionando 0.45% de sacarose ao leite pasteurizado padronizado (3% gordura), e a seguir é feita a inoculação com os micro-organismos iniciadores: cultura do iogurte (Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus), Lactobacillus helveticus, Lactococcus lactis e Sacharomyces cerevisiae (nesta etapa é realizada conjuntamente a fermentação láctica e alcoólica). Após a adição das culturas, o leite inoculado é agitado, distribuido em garrafas e incubado a 22ºC até atingir pH 4,7. A bebida é maturada a 10°C por um período de 24 horas e finalmente é armazenado a 4°C, ficando pronto para o consumo (Figura 5).
Figura 5 – Produção de kefir pelo método industrial com culturas sucessivas de bactérias e leveduras.
No método de fermentação consecutiva, é utilizado leite pasteurização padronizado (3% de gordura), sendo inoculado com os micro-organismos iniciadores: cultura do iogurte (S. thermophilus e L. bulgaricus), L. helveticus, L. lactis. Nesta etapa ocorre a fermentaçao láctica. A inoculação com bactérias é realizada a 28ºC até atingir pH 4,7. A bebida é resfriada a 20ºC, sendo a seguir realizada a fermentaçao por levedura (0,5% S. cerevisiae e 0,45% sacarose). A bebida é agitada e distribuida em garrafas, seguindo-se incubação a 20ºC por 16 h. Por fim, o produto é armazenado a 4ºC (Figura 6).
Figura 6 – Produção de kefir pelo método industrial por culturas consecutivas de bactérias e leveduras.
Os métodos propostos por Beshkova et al. (2002) produziram uma bebida kefir com alto número de lactococos e lactobacilos viáveis, contendo propriedades sensoriais similares ao kefir feito tradicionalmente.
2.9.3 PRODUÇÃO DE KEFIR PELO MÉTODO RUSSO
O métdo russo permite a produção da bebida kefir em maior escala e utiliza um processo de fermentação em série, a partir da filtração resultante da primeira fermentação dos grãos (cultura mãe) (FARNWORTH, 2008).
Os grãos de kefir (2-3%), são adicionados ao leite pasteurizado, que é incubado a 25°C por 24 horas e após essa primeira fermentação é realizada a separação dos grãos (que podem ser reutilizados posteriormente). O leite fermentado é utilizado como cultura mãe, 3% dessa cultura é adicionada ao leite pasteurizado ocorrendo uma segunda fermentação a 22°C por 12 horas. Essa segunda fermentação é chamada de “cultura em massa” e aproximadamente 3% dessa cultura é inoculada em um novo leite pasteurizado e distribuído em garrafas. Após ocorrida a fermentação a 20°C por 20 horas, a bebida é resfriada a uma temperatura de 8°C e mantido por 12 horas. Finalmente o produto é armazenado a 4°C (Figura 7).
Figura 7 – Produção de kefir pelo método russo, utilizando cultura mãe.
O emprego de culturas iniciadoras para a elaboração da bebida kefir simplifica a produção comercial de kefir. Selecionando cuidadosamente as espécies de bacterias e leveduras, é possível a produção de um produto com boas características sensoriais. Também é possivel prolongar a vida útil da bebida kefir por até 28 dias, contrastando com os 3 a 12 dias de vida útil do kefir feito com grãos (RATTRAY; O’CONNELL, 2011). Não obstante, o kefir feito com culturas iniciadoras não possui a mesma variedade microbiana do kefir produzido com grãos, consequentemente podendo não ter as mesmas características terapêuticas e probióticas (LOPITZ-OTSOA et al., 2006).
Assadi et al. (2000) compararam várias proporções de culturas iniciais isoladas dos grãos sendo testados os índices de bactérias acido-lácticas, leveduras e bacterias ácido-acéticas, analisando a qualidade da bebida (cor, aroma, flavor, acidez, efervescência e viscosidade). O resultado mostrou que a bebida kefir feita pelo método tradicional (com grãos de kefir) teve melhor aceitação do que o kefir obtido usando a cultura iniciadora.
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O kefir é um produto lácteo fermentado com características únicas devido à sua grande variedade de micro-organismos. A coexistência benéfica de bactérias e leveduras no kefir resulta na produção de componentes que proporcionam benefícios à saúde. A importância dos probióticos na indústria alimentar está crescendo e as relações simbióticas entre diferentes micro-organismos, como estas que ocorrem no kefir, devem ser investigadas com maior ênfase.
REFERÊNCIAS
ALTAY, F.; KARBANCIOGLU-GÜLER, F.; DASKAYA-DIKMEN, C.; HEPERKAN, D. A review on traditional Turkish fermented non-alcoholic beverages: Microbiota, fermentation process and quality characteristics. International Journal of Food Microbiology, 167, n. 1, p. 44-56, 2013/10/01/ 2013.
AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Resolução no 16, de 30 de abril de 1999. Aprova o regulamento técnico de procedimentos para registro de alimentos e ou novos ingredientes. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 1999c.
AREZOU, A.; SHUHAIMI, M.; MANAP, Y. A.; ROSFARIZAN, M. Characterization of headspace volatile flavor compounds formed during Kefir production: application of solid phase microextraction. International Journal of Food Properties, 12, n. 4, p. 808-818, 2009.
ASSADI, M. M.; POURAHMAD, R.; MOAZAMI, N. Use of isolated kefir starter cultures in kefir production. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 16, n. 6, p. 541-543, 2000/07/01 2000.
B GUZEL-SEYDIM, Z.; KOK-TAS, T.; K GREENE, A.; C SEYDIM, A. Review: Functional Properties of Kefir. 2011. 261-268 p.
BADEL, S.; BERNARDI, T.; MICHAUD, P. New perspectives for Lactobacilli exopolysaccharides. Biotechnology Advances, 29, n. 1, p. 54-66, 2011/01/01/ 2011.
BARUKČIĆ, I.; GRACIN, L.; REŽEK JAMBRAK, A.; BOŽANIĆ, R. Comparison of chemical, rheological and sensory properties of kefir produced by kefir grains and commercial kefir starter. Mljekarstvo: časopis za unaprjeđenje proizvodnje i prerade mlijeka, 67, n. 3, p. 169-176, 2017.
BESHKOVA, D. M.; SIMOVA, E. D.; FRENGOVA, G. I.; SIMOV, Z. I. et al. Production of volatile aroma compounds by kefir starter cultures. International Dairy Journal, 13, n. 7, p. 529-535, 2003/01/01/ 2003.
BESHKOVA, D. M.; SIMOVA, E. D.; SIMOV, Z. I.; FRENGOVA, G. I. et al. Pure cultures for making kefir. Food Microbiology, 19, n. 5, p. 537-544, 2002/10/01 2002.
BOTTAZZI, V.; BIANCHI, F. A Note on Scanning Electron Microscopy of Micro‐organisms associated with the Kefir Granule. 2008. 265-268 p.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 16 de 23 de agosto de 2005. Aprova o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Bebida Láctea. Diário oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 24 ago. 2005. Seção 1, n. 163, p. 7-10.
CHEIRSILP, B.; SHIMIZU, H.; SHIOYA, S. Enhanced kefiran production by mixed culture of Lactobacillus kefiranofaciens and Saccharomyces cerevisiae. Journal of Biotechnology, 100, n. 1, p. 43-53, 1/9/ 2003.
CHEN, T. H.; WANG, S. Y.; CHEN, K. N.; LIU, J. R. et al. Microbiological and chemical properties of kefir manufactured by entrapped microorganisms isolated from kefir grains. Journal of Dairy Science, 92, n. 7, p. 3002-3013.
DOBSON, A.; O’SULLIVAN, O.; COTTER, P. D.; ROSS, P. et al. High-throughput sequence-based analysis of the bacterial composition of kefir and an associated kefir grain. FEMS Microbiol Lett, 320, n. 1, p. 56-62, Jul 2011.
E C MOREIRA, M.; SANTOS, M.; H, M.; PEREIRA, I. et al. Atividade antiinflamatória de carboidrato produzido por fermentação aquosa de grãos de quefir. 2008. 1738-1742 p.
ED, S.; BESHKOVA, D.; ANGELOV, A.; HRISTOZOVA, T. et al. Lactic acid bacteria and yeasts in kefir grain and kefir made from them. 2002. 1-6 p.
ERTEKİN, B.; GUZEL-SEYDİM, Z. B. Effect of fat replacers on kefir quality. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90, n. 4, p. 543-548, 2010.
FARNWORTH, Edward R. Kefir–a complex probiotic. Food Science and Technology Bulletin: Fu, v. 2, n. 1, p. 1-17, 2006.
FARNWORTH, Edward R. Ted (Ed.). Handbook of fermented functional foods. CRC press, 2008..
FILIPČEV, B.; ŠIMURINA, O.; BODROŽA-SOLAROV, M. Effect of native and lyophilized kefir grains on sensory and physical attributes of wheat bread. 2007. 367-377 p.
GAO, J.; GU, F.; HE, J.; XIAO, J. et al. Metagenome analysis of bacterial diversity in Tibetan kefir grains. European Food Research and Technology, 236, n. 3, p. 549-556, 2013/03/01 2013.
GARCÍA FONTÁN, M. C.; MARTÍNEZ, S.; FRANCO, I.; CARBALLO, J. Microbiological and chemical changes during the manufacture of Kefir made from cows’ milk, using a commercial starter culture. International Dairy Journal, 16, n. 7, p. 762-767, 2006/07/01/ 2006.
GAROFALO, C.; OSIMANI, A.; MILANOVIĆ, V.; AQUILANTI, L. et al. Bacteria and yeast microbiota in milk kefir grains from different Italian regions. Food Microbiology, 49, p. 123-133, 2015/08/01/ 2015.
GARROTE, G.; ABRAHAM, A.; DE ANTONI, G. Preservation of Kefir Grains, a Comparative Study. 1997. 77–84 p.
GARROTE, G.; ABRAHAM, A.; DE ANTONI, G. Chemical and microbiological characterisation of kefir grains. 2001. 639-652 p.
GARROTE, G. L.; ABRAHAM, A. G.; DE ANTONI, G. L. Microbial Interactions in Kefir: A Natural Probiotic Drink. Biotechnology of lactic acid bacteria: novel applications, 327, 2010.
GUZEL-SEYDIM, Z.; WYFFELS, J.; C SEYDIM, A.; K GREENE, A. Turkish kefir and kefir grains: Microbial enumeration and electron microscobic observation. 2005. 25-29 p.
GÜZEL-SEYDIM, Z. B.; SEYDIM, A. C.; GREENE, A. K.; BODINE, A. B. Determination of Organic Acids and Volatile Flavor Substances in Kefir during Fermentation. Journal of Food Composition and Analysis, 13, n. 1, p. 35-43, 2000/02/01/ 2000.
JACQUES, N.; CASAREGOLA, S. Safety assessment of dairy microorganisms: The hemiascomycetous yeasts. International Journal of Food Microbiology, 126, n. 3, p. 321-326, 9/1/ 2008.
KABAK, B.; DOBSON, A. An Introduction to the Traditional Fermented Foods and Beverages of Turkey. 2011. 248-260 p.
LATORRE-GARCÍA, L.; DEL CASTILLO-AGUDO, L.; POLAINA, J. Taxonomical classification of yeasts isolated from kefir based on the sequence of their ribosomal RNA genes. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 23, n. 6, p. 785-791, 2007/06/01 2007.
LEE, M.-Y.; AHN, K.-S.; KWON, O.-K.; KIM, M.-J. et al. Anti-inflammatory and anti-allergic effects of kefir in a mouse asthma model. Immunobiology, 212, n. 8, p. 647-654, 2007/10/15/ 2007.
LEITE, A. M. O.; LEITE, D. C. A.; DEL AGUILA, E. M.; ALVARES, T. S. et al. Microbiological and chemical characteristics of Brazilian kefir during fermentation and storage processes. Journal of Dairy Science, 96, n. 7, p. 4149-4159, 7// 2013.
LEITE, A. M. O.; MAYO, B.; RACHID, C. T. C. C.; PEIXOTO, R. S. et al. Assessment of the microbial diversity of Brazilian kefir grains by PCR-DGGE and pyrosequencing analysis. Food Microbiology, 31, n. 2, p. 215-221, 2012/09/01/ 2012.
LEITE, A. M. O.; MIGUEL, M. A.; PEIXOTO, R. S.; RUAS-MADIEDO, P. et al. Probiotic potential of selected lactic acid bacteria strains isolated from Brazilian kefir grains. J Dairy Sci, 98, n. 6, p. 3622-3632, Jun 2015.
LIN, C. W.; CHEN, H. L.; LIU, J. R. Identification and characterisation of lactic acid bacteria and yeasts isolated from kefir grains in Taiwan. 1999. 14-18 p.
LOPITZ-OTSOA, F.; REMENTERIA, A.; ELGUEZABAL, N.; GARAIZAR, J. Kefir: a symbiotic yeasts-bacteria community with alleged healthy capabilities. Rev Iberoam Micol, 23, n. 2, p. 67-74, Jun 2006.
LU, M.; WANG, X.; SUN, G.; QIN, B. et al. Fine structure of Tibetan kefir grains and their yeast distribution, diversity, and shift. PLoS One, 9, n. 6, p. e101387, 2014.
MAGALHÃES, K.; PEREIRA, G.; ROBERTA CAMPOS, C.; DRAGONE, G. et al. Brazilian kefir: Structure, microbial communities and chemical composition. 2011. 693-702 p.
MAGALHÃES, K. T.; PEREIRA, M. A.; NICOLAU, A.; DRAGONE, G. et al. Production of fermented cheese whey-based beverage using kefir grains as starter culture: Evaluation of morphological and microbial variations. Bioresource Technology, 101, n. 22, p. 8843-8850, 11// 2010.
MARSH, A.; O’SULLIVAN, O.; HILL, C.; PAUL ROSS, R. et al. Sequencing-Based Analysis of the Bacterial and Fungal Composition of Kefir Grains and Milks from Multiple Sources. 2013. e69371 p.
MEDRANO, M.; RACEDO, S.; S ROLNY, I.; ABRAHAM, A. et al. Oral Administration of Kefiran Induces Changes in the Balance of Immune Cells in a Murine Model. 2011. 5299-5304 p.
MIGUEL, M. G. D. C. P.; CARDOSO, P. G.; LAGO, L. D. A.; SCHWAN, R. F. Diversity of bacteria present in milk kefir grains using culture-dependent and culture-independent methods. Food Research International, 43, n. 5, p. 1523-1528, 2010/06/01/ 2010.
MOTAGHI, M.; MAZAHERI, M.; MOAZAMI, N.; FARKHONDEH, A. et al. Kefir production in Iran. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 13, n. 5, p. 579-581, 1997/09/01 1997.
OTLES, S.; CAGINDI, O. Kefir: A Probiotic Dairy-Composition, Nutritional and Therapeutic Aspects. Pakistan Journal of Nutrition, 2, p. 54-59, 2003.
PIERMARÍA, J.; BENGOECHEA, C.; ABRAHAM, A. G.; GUERRERO, A. Shear and extensional properties of kefiran. Carbohydrate Polymers, 152, p. 97-104, 2016/11/05/ 2016.
POGAČIĆ, T.; ŠINKO, S.; ZAMBERLIN, Š.; SAMARŽIJA, D. Microbiota of kefir grains. 2013. 3-14 p.
PUERARI, C.; MAGALHÃES, K. T.; SCHWAN, R. F. New cocoa pulp-based kefir beverages: Microbiological, chemical composition and sensory analysis. Food Research International, 48, n. 2, p. 634-640, 2012/10/01/ 2012.
RATTRAY, F. P.; O’CONNELL, M. J. Fermented Milks | Kefir A2 – Fuquay, John W. In: Encyclopedia of Dairy Sciences (Second Edition). San Diego: Academic Press, 2011. p. 518-524.
REA, M.; LENNARTSSON, T.; DILLON, P.; DRINAN, F. D. et al. Irish kefir-like grains : Their structure, microbial composition and fermentation kinetics. 2008. 83-94 p.
RODRIGUES, K. L.; CAPUTO, L. R. G.; CARVALHO, J. C. T.; EVANGELISTA, J. et al. Antimicrobial and healing activity of kefir and kefiran extract. International Journal of Antimicrobial Agents, 25, n. 5, p. 404-408, 2005/05/01/ 2005.
SANTOS, A.; SAN MAURO, M.; SANCHEZ, A.; TORRES, J. M. et al. The Antimicrobial Properties of Different Strains of Lactobacillus spp. Isolated from Kefir. Systematic and Applied Microbiology, 26, n. 3, p. 434-437, 2003/01/01/ 2003.
SARKAR, S. Biotechnological innovations in kefir production: A review. 2008. 283-295 p.
SCHWAN, R.; MAGALHÃES, K.; DIAS, D. Kefir – Grains and Beverages: A Review. 2015. 1-9 p.
SURIASIH, K.; WAYAN, R.; ARYANTA; MAHARDIKA, G. et al. Microbiological and Chemical Properties of Kefir Made of Bali Cattle Milk. 2012.
TAMIME, Adnan Y.; ROBINSON, Richard Kenneth. Tamime and Robinson’s yoghurt: science and technology. Elsevier, 2007.
WITTHUHN, C.; SCHOEMAN, T.; J BRITZ, T. Isolation and characterization of the microbial population of different South African kefir grains. 2004. 33-37 p.
WITTHUHN, R. C.; SCHOEMAN, T.; CILLIERS, A.; BRITZ, T. J. Impact of preservation and different packaging conditions on the microbial community and activity of Kefir grains. Food Microbiology, 22, n. 4, p. 337-344, 8// 2005.
YANG, Y.; SHEVCHENKO, A.; KNAUST, A.; ABUDURESULE, I. et al. Proteomics evidence for kefir dairy in Early Bronze Age China. Journal of Archaeological Science, 45, p. 178-186, 2014/05/01/ 2014.
ZHOU, J.; LIU, X.; JIANG, H.; DONG, M. Analysis of the microflora in Tibetan kefir grains using denaturing gradient gel electrophoresis. Food Microbiology, 26, n. 8, p. 770-775, 2009/12/01/ 2009.
[1] Mestre em ciência animal, graduado em Eng. de alimentos pela Universidad Nacional de Piura, Peru.
[2] Doutora em Ciência Animal, mestra em ciência Animal, graduada em Medicina Veterinária.
[3] Doutora em Agronomia.
[4] Doutora em Ciência Animal.
[5] Pós-Doutor.
[6] Doutor.
[7] Orientadora. Doutora em Tecnologia de Alimentos, mestra Tecnologia e Inspeção de Produtos de Origem Animal e graduada em Medicina Veterinária.
Enviado: Março, 2021.
Aprovado: Junho, 2021.
