Comparative Evaluation of Fermentation and Emerging Processing Technologies for Enhancing Nutritional Quality and Bioactive Phytochemicals in Finger Millet Flour

Em muitas partes do mundo, a segurança alimentar depende de culturas que possam sobreviver a condições adversas, como a seca e o calor extremo. Entre essas plantas resilientes está o milhete dedo-de-moça (finger millet), um cereal de grãos pequenos cultivado em regiões tropicais e subtropicais. É uma potência nutricional, naturalmente rico em cálcio, ferro e aminoácidos essenciais, contendo frequentemente mais cálcio do que o leite. No entanto, durante séculos, este grão foi subutilizado porque contém compostos naturais que atuam como barreiras à nutrição. Essas barreiras, conhecidas como antinutrientes, incluem taninos e ácido fítico. Os taninos podem ligar-se a proteínas e minerais, tornando-os difíceis de serem absorvidos pelo corpo humano, enquanto o ácido fítico atua como uma esponja, retendo minerais essenciais como o ferro e o zinco. Para desbloquear todo o potencial de saúde do milhete dedo-de-moça, cientistas procuram há muito tempo formas de remover ou reduzir estas barreiras sem destruir os nutrientes valiosos ou o sabor do grão.

Uma equipa de investigadores recentemente decidiu comparar diferentes métodos de processamento do milite dedo-de-moça, visando encontrar a forma mais eficaz de melhorar a sua qualidade nutricional. Eles testaram quatro abordagens distintas: fermentação tradicional utilizando bactérias benéficas, uma técnica física chamada sonicação que utiliza ondas sonoras, uma combinação de ondas sonoras e imersão, e a imersão dos grãos em soluções alcalinas como carbonato de sódio e hidróxido de amónio. O objetivo era ver qual método melhor reduzia os antinutrientes, mantendo ou até aumentando as propriedades proteicas, minerais e antioxidantes do grão. O estudo focou-se em transformar os grãos processados em farinha e analisar como estes tratamentos alteraram a composição química do alimento, a sua cor e a facilidade com que o corpo digere o seu amido e proteína.

Os investigadores começaram por pegar em grãos de milite dedo-de-moça crus e dividi-los em grupos para cada tratamento. Para o grupo de fermentação, introduziram uma estirpe específica de bactéria benéfica, Lactiplantibacillus plantarum, na farinha e deixaram repousar durante dois dias. Este processo mimetiza os métodos tradicionais de massa de fermentação natural (sourdough), onde os micróbios decompõem compostos complexos. Para o grupo de sonicação, submergiram os grãos em água e sujeitaram-nos a ondas sonoras de alta frequência, uma técnica que cria bolhas minúsculas que explodem e interrompem a estrutura celular do grão. Outro grupo recebeu uma combinação destas ondas sonoras enquanto estava em imersão, e os dois últimos grupos foram imersos em soluções químicas concebidas para alterar a química interna do grão. Após o processamento, todas as amostras foram secas e moídas em farinha para uma análise detalhada.

Os resultados revelaram que a fermentação foi um método de destaque para melhorar o conteúdo proteico do grão. A farinha fermentada mostrou um aumento significativo de proteína, subindo de cerca de 9 por cento no grão cru para quase 12 por cento. Isto aconteceu porque as bactérias decomporam os antinutrientes que anteriormente se ligavam à proteína, tornando o nitrogénio mais disponível. Em contraste, os outros métodos, particularmente os banhos químicos e os tratamentos com ondas sonoras, não aumentaram a proteína e, em alguns casos, causaram uma ligeira diminuição, provavelmente porque as proteínas solúveis foram lavadas para a água durante o processamento. O processo de fermentação também reduziu com sucesso a acidez do grão, baixando o pH de um neutro 6,71 para um mais ácido de 3,38, o que é um sinal de que as bactérias estavam a trabalhar ativamente.

No que diz respeito à remoção dos antinutrientes prejudiciais, os métodos mostraram diferentes pontos fortes. O banho químico com carbonato de sódio foi o mais eficaz na remoção de taninos, reduzindo-os em quase 73 por cento. Esta reação química fez com que os taninos se dissolvessem e fossem lavados. No entanto, para o ácido fítico, a fermentação bacteriana e o banho de hidróxido de amónio foram os mais bem-sucedidos, cortando os níveis em cerca de 28 por cento cada um. Embora os banhos químicos tenham sido agressivos na remoção de taninos, tiveram um lado negativo: também removeram uma quantidade significativa dos minerais naturais do grão. A farinha fermentada, por outro lado, na verdade aumentou os seus níveis de cálcio, ferro e zinco. As bactérias produziram ácidos orgânicos que ajudaram a libertar estes minerais dos seus estados bloqueados, tornando-os mais disponíveis para o corpo utilizar.

O estudo também analisou como estes tratamentos afetaram a capacidade do grão de combater o stress oxidativo, um fator chave na prevenção de doenças crónicas. A farinha fermentada emergiu como a vencedora clara aqui, mostrando os níveis mais elevados de atividade antioxidante. Isto significa que foi mais eficaz a neutralizar radicais livres prejudiciais no corpo. Os tratamentos químicos, embora bons na remoção de antinutrientes, tenderam a baixar o potencial antioxidante global do grão, provavelmente porque lavaram compostos benéficos juntamente com os indesejados. Os investigadores também analisaram os compostos químicos específicos na farinha utilizando cromatografia gasosa e espectrometria de massa avançadas. Descobriram que a fermentação criou um perfil rico de ácidos gordos e outras moléculas benéficas, enquanto os banhos químicos deixaram muito poucos compostos detetáveis.

A digestibilidade, ou quão bem o corpo consegue decompor o alimento, foi outra medida crítica. A farinha fermentada e a farinha tratada com ondas sonoras e imersão mostraram uma melhoria na digestibilidade da proteína, o que significa que o corpo pode aceder a mais aminoácidos. A fermentação foi particularmente eficaz, aumentando a digestibilidade da proteína para quase 88 por cento, comparando com apenas 59 por cento no grão cru. Para o amido, os tratamentos alteraram a forma como o grão afetaria os níveis de açúcar no sangue. A combinação de ondas sonoras e imersão aumentou a quantidade de amido resistente, um tipo de hidrato de carbono que passa pelo sistema digestivo sem ser totalmente decomposto. Isto é benéfico porque ajuda a regular os níveis de açúcar no sangue e apoia a saúde intestinal. Os banhos químicos, no entanto, tornaram o amido mais fácil de digerir, o que poderia levar a picos mais rápidos de açúcar no sangue.

A aparência visual da farinha também mudou com cada método. Os banhos químicos, especialmente o de hidróxido de amónio, tornaram a farinha significativamente mais clara e menos castanha, o que pode ser mais apelativo para alguns consumidores. A farinha fermentada, contudo, manteve uma cor muito semelhante ao grão cru, sugerindo que o processo biológico não alterou drasticamente o aspeto natural do grão. Os investigadores notaram que, embora os métodos químicos produzissem uma cor mais clara, estes comprometeram o perfil nutricional. Os métodos de fermentação e de ondas sonoras ofereceram um melhor equilíbrio, melhorando os benefícios para a saúde do grão sem sacrificar a sua densidade nutricional natural.

Em última análise, o estudo sugere que, embora os tratamentos químicos sejam poderosos na remoção de antinutrientes específicos como os taninos, estes ocorrem à custa da perda de minerais e antioxidantes valiosos. A fermentação e a combinação de ondas sonoras com imersão emergiram como as estratégias mais promissoras. Estes métodos não só reduziram as barreiras à nutrição, como também aumentaram o conteúdo proteico, a disponibilidade de minerais e o poder antioxidante do grão. Para as comunidades que dependem do milite dedo-de-moça para subsistência, estas descobertas apontam para técnicas de processamento que podem transformar um cultivo resiliente numa fonte de saúde mais potente, garantindo que os nutrientes trancados dentro do grão estejam totalmente disponíveis para as pessoas que deles mais precisam.