INTRODUÇÃO: O bagaço de malte (BSG), é o principal subproduto da indústria cervejeira, apresenta elevado teor de fibras lignocelulósicas e proteínas, constituindo uma matéria-prima promissora para a obtenção de bioprodutos de maior valor agregado. Nesse contexto, a fermentação em estado sólido (FES) utilizando fungos filamentosos destaca-se como uma estratégia sustentável para promover a degradação parcial da matriz lignocelulósica, aumentando a disponibilidade de proteínas e compostos bioativos. A eficiência da recuperação desses compostos pode ser potencializada pela extração assistida por ultrassom (EAU), uma tecnologia que proporciona maior rendimento de extração e menor consumo de solventes. Além disso, a utilização de misturas de solventes pode maximizar a extração de compostos fenólicos. Por fim, a valorização do bagaço de malte cervejeiro por meio da combinação da fermentação em estado sólido e de processos de extração otimizados surge como uma estratégia inovadora para a produção de ingredientes de alto valor agregado, contribuindo para o desenvolvimento de alimentos funcionais, o fortalecimento da bioeconomia e a consolidação de biorrefinarias sustentáveis. 

OBJETIVOS: Como objetivo geral, este trabalho investigou o efeito da fermentação em estado sólido (FES), com cultura mista de Rhizopusoryzae e Trichodermavirens, visando aumentar o valor nutricional do bagaço de malte, e como maximizar a extração de compostos fenólicos do substrato fermentado. Artigo 1 – Este trabalho teve como objetivo otimizar as condições da fermentação em estado sólido do bagaço de malte cervejeiro utilizando Rhizopusoryzae e Trichodermavirens, visando maximizar a liberação de proteínas, aminoácidos livres e compostos fenólicos, além de avaliar a atividade enzimática e a capacidade antioxidante do substrato fermentado. Artigo 2 – Este trabalho teve como objetivo investigar a fermentação em estado sólido como estratégia de pré-tratamento biológico para potencializar a extração assistida por ultrassom de compostos fenólicos do bagaço de malte cervejeiro, por meio da otimização da composição do solvente e das condições de extração, bem como avaliar a composição fenólica e atividades antioxidante, dos extratos obtidos.

MATERIAL E MÉTODOS:Artigo 1 - O bagaço de malte cervejeiro foi submetido à fermentação em estado sólido utilizando Rhizopusoryzae, Trichodermavirens e cultura mista. As condições de fermentação foram otimizadas por meio de um delineamento composto central rotacional, avaliando-se os efeitos da umidade, temperatura e proporção entre os fungos sobre o teor de proteínas e a atividade antioxidante. As condições ótimas foram posteriormente aplicadas em um estudo cinético, no qual foram determinados o teor de proteínas, a atividade antioxidante (ABTS, DPPH e FRAP), o perfil de compostos fenólicos por UHPLC-MS/MS a atividade de enzimas hidrolíticas (celulase, endoglucanase, α-amilase, β-amilase e protease). No melhor ponto do planejamento foi avaliado a composição de aminoácidos livres por cromatografia líquida de alta eficiência e as alterações estruturais do substrato por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados foram submetidos à análise estatística para determinação das condições ótimas de fermentação e das correlações entre as variáveis avaliadas. Artigo 2 - O bagaço de malte fermentado, obtido nas condições otimizadas de fermentação em estado sólido, foi utilizado como matéria-prima para a extração de compostos fenólicos. Inicialmente, diferentes solventes foram avaliados quanto à capacidade de extração, sendo os mais eficientes selecionados para otimização por meio de um delineamento de misturas simplex-centroide. Posteriormente, foram investigados os efeitos da potência ultrassônica e do tempo de extração sobre o rendimento de compostos fenólicos totais. A condição otimizada foi utilizada para caracterizar o perfil fenólico por UHPLC-MS/MS e determinar a atividade antioxidante pelos métodos ABTS e FRAP.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:Artigo 1 - A fermentação em estado sólido mostrou-se uma estratégia eficiente para a valorização do bagaço de malte cervejeiro, promovendo alterações significativas em sua composição nutricional e funcional. No primeiro estudo, as condições ótimas de fermentação foram estabelecidas em 73,0 % de umidade, 28,5 °C e inoculação mista de Rhizopusoryzae e Trichodermavirens, proporcionando aumento no teor de proteínas de 20,82 para 23,60 %, além das atividades antioxidantes que apresentaram uma elevação de 376,0 e 625,0 % determinadas pelos métodos ABTS, DPPH e FRAP. Os resultados evidenciaram ainda correlações entre a atividade enzimática, a liberação de aminoácidos livres e compostos fenólicos e o aumento da atividade antioxidante, demonstrando que a fermentação promoveu modificações bioquímicas capazes de melhorar simultaneamente a qualidade nutricional e funcional do bagaço de malte. Artigo 2- No segundo estudo, o material fermentado foi empregado como pré-tratamento biológico para potencializar a extração assistida por ultrassom de compostos fenólicos totais (CFT). A avaliação de diferentes solventes demonstrou que a combinação água/acetona na proporção 1:1 (v/v) apresentou maior eficiência na recuperação de compostos fenólicos totais quando comparada aos solventes individuais um aumento de 174,0 % no teor de CFT. A otimização dos parâmetros de extração evidenciou que menores potências ultrassônicas favoreceram a preservação dos compostos bioativos, enquanto o aumento do tempo de extração promoveu maior rendimento de compostos fenólicos e modificações expressivas no perfil fenólico dos extratos, confirmadas por UHPLC-MS/MS. Essas alterações refletiram em elevada atividade antioxidante e demonstraram o potencial dos extratos obtidos para aplicações biotecnológicas. Em conjunto, os resultados demonstram que a integração entre a fermentação em estado sólido e a extração assistida por ultrassom constitui uma estratégia sustentável e eficiente para a valorização do bagaço de malte cervejeiro, possibilitando a obtenção de ingredientes ricos em compostos bioativos e com elevado potencial de aplicação nas indústrias de alimentos, farmacêutica e cosmética.

CONCLUSÕES: Portanto, a fermentação em estado sólido utilizando culturas mistas mostrou-se uma estratégia eficiente para agregar valor ao bagaço de malte cervejeiro, promovendo modificações estruturais e bioquímicas que favoreceram a produção de enzimas hidrolíticas, aumentaram a disponibilidade de compostos bioativos e melhoraram o potencial nutricional do substrato. Os resultados evidenciaram que a otimização das condições de fermentação, especialmente da umidade inicial, desempenha papel determinante na maximização do aproveitamento biotecnológico desse coproduto agroindustrial. Além disso, a eficiência da recuperação dos compostos fenólicos totais foi diretamente influenciada tanto pela composição do solvente quanto pelos parâmetros da extração assistida por ultrassom, destacando a importância da otimização integrada dessas etapas. Dessa forma, a combinação da fermentação em estado sólido com um processo de extração adequadamente otimizado constitui uma estratégia promissora para a valorização do bagaço de malte cervejeiro, ampliando seu potencial de aplicação na produção de ingredientes funcionais, alimentos com maior valor agregado e processos sustentáveis em biorrefinarias.