Qual é a importância do processo de fermentação para a indústria alimentícia?

A fermentação é um processo de obtenção de energia que ocorre sem a presença de gás oxigênio, portanto, trata-se de uma via de produção de energia anaeróbia. Nesse processo, o aceptor final de elétrons é uma molécula orgânica. Essa via é muito utilizada por fungos, bactérias e células musculares esqueléticas de nosso corpo que estão em contração vigorosa.

A fermentação ocorre no citosol e inicia-se com a glicólise, quando ocorre a quebra de glicose em duas moléculas de piruvato. Percebe-se, portanto, que inicialmente esse processo é semelhante à respiração celular.

O piruvato recebe elétrons H+ provenientes do NADH e transforma-se em ácido láctico, que posteriormente é eliminado pela célula. Ele pode também se transformar em álcool e CO2, que também são posteriormente eliminados. A substância a ser produzida depende do organismo em que o processo ocorre. Quando o piruvato é transformado em ácido láctico, dizemos que ocorreu uma fermentação láctica; mas quando se transforma em álcool, a fermentação é chamada de alcoólica. Tanto na fermentação alcoólica quanto na lática o NADH doa seus elétrons e é convertido em NAD+.

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A fermentação láctica é comum em células musculares, bactérias, protozoários e fungos, sendo usada para a produção de iogurte, coalhada e queijos. Já a fermentação alcoólica é normalmente realizada por leveduras e bactérias, sendo bastante explorada economicamente pelo homem, principalmente para a fabricação de alimentos como o pão e de bebidas como a cerveja, vinho e destilados.

O rendimento da fermentação é bastante pequeno quando comparado ao da respiração celular. Enquanto nesse processo é obtido apenas 2 ATP, na respiração, temos um saldo final de 30 ATP.

Curiosidade: Quando estamos praticando exercícios físicos, frequentemente sentimos dor muscular, também chamada de fadiga muscular. Isso ocorre porque as células musculares não recebem a quantidade de oxigênio necessária para realizar a respiração celular e passam a quebrar glicose de forma anaeróbia, produzindo ácido láctico. O acúmulo desse ácido faz com que as pessoas sintam dor. Para saber mais sobre a fermentação láctica no músculo, clique aqui!

“Horus estava caminhando pelos campos de cevada após uma longa noite de chuvas, quando percebeu que, próximo ao final do campo, havia um pedaço de madeira com alguns grãos úmidos e um líquido com uma cor chamativa. Curioso com o achado, arriscou bebê-lo. Gostou muito daquilo e decidiu levar para casa, para tentar reproduzir.¹”

Pensando nessa ocasionalidade da natureza, estudiosos concluíram que a humanidade conhecia há muito tempo (cerca de 8 mil anos) a bebida mais famosa de todos os tempos: a cerveja, e ali pode ter acontecido o primeiro caso de fermentação.

Pedra mesopotâmica mostrando a possível descoberta da cerveja.

A fermentação é definida bioquimicamente como o mecanismo anaeróbico (sem oxigênio) para obtenção de energia pela célula, seja ela de bactéria ou de leveduras². Essa definição, retirada dos livros de bioquímica, foca nos processos químicos que acontecem, mas preferimos considerar a fermentação como uma mistura de arte e ciência. Para o microrganismo conseguir degradar as moléculas e transformá-las em outras, é necessária uma combinação de fatores ambientais e genéticos. Logo, a arte da fermentação requer que a pessoa que prepara a condição ideal e a levedura estejam em harmonia para que tudo dê certo.

Mesmo sem conhecer os microrganismos presentes na cerveja,  os primeiros cervejeiros se beneficiaram pelo consumo da cerveja, pois na idade média a água não tinha tratamento e proliferavam várias doenças como a cólera, mas quem consumia a cerveja que tinha sua água fervida no processo de produção, tinha menos problemas de saúde.

Desde que a humanidade começou a cultivar e estocar alimentos, a fermentação esteve presente, pois antigamente não tínhamos geladeiras ou freezers e as principais maneiras de preservar eram enterrá-los ou salgá-los. Interessante que, ao aplicar essas técnicas, principalmente salgando alimentos como as leguminosas, ocorrem reações bioquímicas, como a fermentação láctica, quem criam novos sabores e cores na comida, gerando alimentos vivos.

Um dos problemas da modernização na produção de alimentos foi a produção daqueles considerados estéreis, por não possuírem uma microbiota como a encontrada em alimentos fermentados. De acordo com Sandor Katz, autor do livro “A arte da fermentação”, que melhorou sua imunidade  devido ao consumo de alimentos fermentados produzidos em sua casa, ao utilizarmos as práticas antigas de fermentação caseira e consumirmos mais produtos com potencial probiótico, iremos nos nutrir com alimentos vivos, nos fortalecendo.Porque se nos alimentarmos basicamente de  alimentos ultraprocessados e não nutrimos nossa microbiota isso irá diminuir nossa imunidade.

Uma corrente de pessoas que buscam alimentos com microrganismos benéficos ao nosso corpo, os probióticos, vem crescendo e, com isso, surgem empresas baseadas nesse segmento. Um exemplo que ficou famoso foi a Perfect day – com intuito de produção de lácteos sem utilizar animais mas com as moléculas essenciais para fazer leite e queijo., Essa empresa, por meio do processo de fermentação, utiliza uma levedura modificada geneticamente que consegue converter açúcar em proteínas do soro do leite.

Exemplo do processo para a produção de leite a partir da fermentação. Fonte: Traduzido de Genetic Literacy Project.

Outro exemplo de companhia que utiliza a fermentação para revolucionar a produção de alimentos é americana Clara Foods, que utiliza leveduras para sintetizar as proteínas que constituem o ovo de galinha e o reproduzem em laboratório para comercialização. Como um ovo é constituído de 90% de água e 10% de proteínas, o presidente dessa empresa afirma que 7 proteínas são essenciais para produção com as características do natural, como: gelificação, capacidade de formação de espuma (glacê), ação clarificante, alergenicidade e alto valor proteico.

À esquerda, a maneira tradicional de produção de ovos  e, à direita, o processo criado pela Clara foods. Fonte: Adaptado de Clara Foods. 

Portanto os produtos baseados na fermentação têm menos impactos ambientais, produtos mais seguros, mais puros e fornecimento mais consistente.

Com o avanço dessa tecnologia e retorno do uso diário da fermentação em casa, a busca por processos que utilizem o poder de transformação dos alimentos pelos microrganismos irá direcionar como a indústria alimentícia se guiará daqui para a frente.

Qual sua opinião sobre isso?

Referências:

http://fortune.com/2017/12/19/silicon-valley-meatless-meat/

http://fortune.com/2017/12/19/fermentation-food-tech-milk-gelatin/

http://fortune.com/2017/03/20/food-tech-fermentation-yeast/

https://www.dsm.com/corporate/science/competences/biological-sciences/fermentation-the-future-of-food-and-fuel.html

https://finance.yahoo.com/news/why-fermentation-future-food-tech-113000202.html

https://www.researchgate.net/publication/268740847_Fermented_Foods_Past_Present_and_Future

https://newfoodeconomy.org/afineur-fermented-coffee/

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