A Tecnologia de Fermentação

Uma tecnologia emergente no cenário de proteínas alternativas é a fermentação. A técnica já é utilizada há centenas de anos e tem sido usada para conservar alimentos e melhorar seu valor nutritivo. Nos últimos anos, surgiram diversas iniciativas de aplicação na produção de análogos de produtos animais, tornando a fermentação um dos três pilares da indústria de proteínas alternativas devido ao seu grande potencial de aplicação em diversos tipos de produtos.

A fermentação no contexto da indústria de proteínas alternativas envolve o cultivo de microrganismos com a finalidade de processar um alimento ou ingrediente, obter mais do próprio microrganismo como fonte primária de proteína (biomassa) ou obter ingredientes específicos, como aromatizantes, enzimas, proteínas e gorduras, para incorporação em produtos feitos de plantas ou carne cultivada. Os agentes de fermentação são microrganismos amplamente distribuídos na natureza, como bactérias, fungos e algas.

Há três formas básicas de conduzir um processo de fermentação: em estado sólido, em superfície de meio líquido e submersa. Qualquer um desses processos permite a obtenção tanto de biomassa quanto de proteínas.

A fermentação em estado sólido utiliza um substrato sólido que então é umidificado por um filme líquido. O processo teve origem nas formas tradicionais de fermentação, usadas por exemplo na produção de pão, queijos curados e do tempeh. A partir desses usos tradicionais o processo foi aprimorado para muitas outras aplicações, possibilitando aprimoramentos no produto final como enriquecimento nutricional e maior controle da pureza dos insumos nutritivos.

O processo de fermentação em meio líquido é baseado na característica de crescimento dos fungos filamentosos que, quando cultivados em um caldo nutritivo estático, formam uma camada de biomassa micelial na superfície do líquido, denominada biomassa. Esse processo pode ser usado para a produção de biomassa e também de enzimas e outras proteínas, carboidratos, lipídeos, aminoácidos, vitaminas e qualquer outro produto de metabolismo de fungos. A biomassa pode ser consumida diretamente como ingrediente alimentar ou as proteínas podem ser extraídas e purificadas.

Este é o tipo de fermentação na qual são adicionados microrganismos vivos a uma matriz proteica de origem vegetal ou animal, com a finalidade de, por meio da sua multiplicação e da produção de compostos de metabolismo, desenvolver características sensoriais mais atrativas e/ou melhorar o valor nutricional e a biodisponibilidade das proteínas.

É o processo onde são adicionados microrganismos vivos a um substrato nutritivo natural ou a um meio de cultura formulado, com a finalidade de promover a multiplicação das células microbianas e então, utilizar o próprio microrganismo (ou seja, a biomassa celular) como fonte de proteínas.  A produção de biomassa tem importantes vantagens sobre outras fontes de proteínas: é produzida em pouco tempo, requer pouco espaço e não é afetada por condições climáticas. Além disso, os microrganismos podem multiplicar-se utilizando várias fontes de carbono.

Este processo utiliza o material genético que codifica uma determinada proteína em uma planta ou animal (doador) e inserido em um microrganismo (hospedeiro) de crescimento rápido e eficiente, que é então cultivado por fermentação para formar a proteína desejada em grande quantidade. Essa pode ser subsequentemente separada das células hospedeiras e purificada, resultando numa molécula idêntica à produzida na planta ou animal, com as mesmas características sensoriais e funcionais da original nos alimentos aos quais seja incorporada. A fermentação de precisão, além de ser utilizada para produção de proteína, também é aproveitada na produção de importantes ingredientes para a indústria plant-based, como aromas, gorduras, vitaminas, pigmentos, entre outros.