Navegando por Assunto "Cachaça"

Agora exibindo 1 - 20 de 20

Adição de fontes de nitrogênio e de duas linhagens de levedura na fermentação alcoólica para produção de cachaça.
(2015) Pereira, Alexandre Fontes; Silva, Paulo Henrique Alves da; Pinheiro, Patrícia Fontes; Pinheiro, Carlos Alexandre; Braga, Leonel Martins
Neste trabalho foi avaliada a influência de duas linhagens de levedura (baixa fermentação (Saflager) e alta fermentação (Safbrew)) e três fontes de nitrogênio (sulfato de amônio, peptona de caseína e um pool de aminoácidos) nas concentrações 5 g.L-1 e 25 g.L-1, na composição do mosto durante a fermentação para produção da cachaça. As propriedades físico-químicas avaliadas foram: pH, acidez total, teor de sólidos solúveis e teor alcoólico, em amostras coletadas em 12, 24, 48, 72 e 96 horas de fermentação. As amostras de cachaça produzidas foram analisadas por cromatografia a gás, sendo que os alcoóis superiores, propan-1-ol, álcool isobutílico e álcool isoamílico tiveram comportamentos diferentes para as linhagens de leveduras de baixa fermentação e alta fermentação. A maior produção de etanol por consumo de substrato foi obtido pela linhagem de levedura Saflager (baixa fermentação) na fonte de nitrogênio sulfato de amônio, na concentração de 5 g.L-1, nos mostos de cachaça.
Alfabetização/educação científica no município de Salinas MG : estudo voltado para a cadeia produtiva da cana-de-açúcar e derivados.
(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Siqueira, Lázaro Gonçalves; Moreira, Leandro Marcio; Franco, Marco Antônio Melo
A alfabetização/educação científica envolvendo a realidade contribui para melhor compreensão de conceitos científicos na Cadeia Produtiva de Cana-de-açúcar e Derivados (CPCD), bem como para a disseminação destes conhecimentos. Com base nesta perspectiva foram aplicadas ferramentas lúdicas e atividades experimentais na educação básica e profissional de nível médio do município de Salinas, com o objetivo de analisarmos como favorecem o aprendizado de conceitos científicos, das disciplinas do ensino fundamental e médio, ligados à CPCD. Com uma pesquisa qualitativa com observação participante. Como resultado foi observado que o uso destas ferramentas de aporte pedagógico favoreceu não apenas o aprendizado, mas também a relação professor-aluno e a integração entre os grupos de aprendizado. O envolvimento com os jogos contribuiu para a formação de atitudes sociais favorecendo o respeito mútuo, cooperação, obediência a regras, senso de responsabilidade e justiça. O desenvolvimento destas atividades permitiu ainda diminuir as dificuldades relacionadas à falta de motivação docente e desinteresse dos discentes, já que estes passaram a ser mais questionadores, melhorando a relação docente-discente. Os resultados denotam “aparente quebra de paradigma” envolvendo o estudo científico da CPCD, destacando a cachaça como produto desta cadeia na região de Salinas. Finalmente, e corroborando o que a literatura tem descrito, os jogos e experimentações merecem um espaço e um tempo maior na prática pedagógica cotidiana dos professores, como ferramenta facilitadora do processo ensino-aprendizagem, utilizada em um tema focal contextualizado.
Análises genômicas para otimização da produção de compostos aromatizantes por estirpe de Saccharomyces cerevisiae isolada de produção de cachaça.
(2018) Araújo, Thalita Macedo; Brandão, Rogélio Lopes; Diniz, Raphael Hermano Santos; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira; Borges, William de Castro; Fietto, Luciano Gomes; Brandão, Rogélio Lopes; Andrade, Milton Hércules Guerra de
A qualidade das bebidas alcoólicas está intimamente relacionada à presença de concentrações equilibradas de compostos voláteis, subprodutos do processo de fermentação alcoólica e altamente influenciados pela linhagem da levedura utilizada de tal modo que a compreensão das bases moleculares da produção de compostos desejáveis represente a possibilidade do incremento da qualidade de bebidas fermentadas visando a agregação de valor ao produto final. O presente trabalho tem como objetivo realizar uma análise de características genéticas e fisiológicas das leveduras isoladas da produção de cachaça com potencial para aplicação na produção de outras bebidas alcoólicas. Desse modo, 118 linhagens da coleção LBCM foram avaliadas quanto a capacidade de metabolização de maltose, produção de baixas concentrações de sulfeto de hidrogênio, capacidade de transporte de maltotriose e capacidade de produção de compostos voláteis. A despeito de sua origem comum, as leveduras avaliadas apresentaram diferenças significativas em sua fisiologia. Algumas dessas leveduras apresentam potencial biológico para aplicação na produção de outras bebidas, como, por exemplo, cerveja. A linhagem LBCM1073 foi selecionada dentre as demais por ser heterotálica e pela sua capacidade de produção de acetato de isoamila, um éster altamente desejável em diversas bebidas alcoólicas. Após sequenciamento genômico dessa levedura, com cobertura de 263 vezes e a predição de 5686 genes, análises de genômica comparativa revelaram que a linhagem LBCM1073 apresenta um conjunto de 24 genes ausentes na linhagem laboratorial S. cerevisiae S288c. Alguns desses genes apresentam similaridade com S. bayanus e Lachancea sp. Um total de 64,15% dos genes da linhagem LBCM1073 apresenta ortólogos com genes de 40 ascomicetos avaliados. Dentre as vias já mencionadas na literatura como relacionadas à produção de compostos voláteis, a via de sinalização mTOR e a glicólise, são as que apresentaram maior percentual de genes ortólogos, justificado pela ampla distribuição dessas duas vias dentre os organismos utilizados para análise. Ao serem comparadas as sequências de aminoácidos de 34 enzimas,relacionadas à produção de compostos responsáveis por aromas, 13 foram idênticas entre LBCM1073 e S. cerevisiae S288c. Para as demais, as proteínas codificadas por LEU4, PMA1, RSP5, TOR1 e FAS2 não apresentaram as substituições descritas na literatura como relacionadas à maior produção de compostos on flavour. Em conjunto, esses dados mostram que LBCM1073 e S. cerevisiae S288c apresentam diversas distinções a nível genômico. Uma metodologia capaz de contribuir para melhor elucidar essas diferenças em relação à produção de compostos secundários à fermentação é a técnica de BSA (Bulked Segregants Analisys) ou análise de agrupamentos de segregantes. As análises fenotípicas de segregantes obtidos do cruzamento entre LBCM1073 e S. cerevisiae S288c revelou uma discreta relação direta entre a capacidade de conversão de álcool isoamílico em acetato de isoamila e o crescimento na presença de TFL 0,5 mM. Além disso, os segregantes já obtidos e avaliados poderão ser empregados na análise de QTLs envolvidos na produção de acetato de isoamila.
Avaliação da composição físico-química da cachaça de alambique obtida de cinco cultivares de cana-de-açúcar colhidas em três épocas de maturação.
(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Fernandes, Oscar William Barbosa; Afonso, Robson José de Cássia Franco
A qualidade da composição tecnológica da cana-de-açúcar como matéria-prima é importante para obtenção de cachaça de alambique de excelência. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar as variações na composição físico-química da cachaça de alambique produzida sob condições controladas de fermentação e destilação a partir de cinco cultivares de cana-de-açúcar (RB72454, SP79-1011, SP80-1842, JAVA e RB765418), plantadas no mês de julho, conduzidas com irrigação suplementar e colhidas no ano seguinte em três estágios de maturação (junho, agosto e outubro). Para isto foi realizado um planejamento fatorial completo do tipo 5x3, com três replicatas. Verificou-se que os graus de maturação das cultivares avaliadas através do brix do caldo, pol da cana, pureza e açúcares redutores da cana diferiram entre a primeira e demais épocas, visto que na primeira época as condições ambientais ainda não favoreciam à maturação. Os resultados da avaliação multivariada utilizando análise de componente principal (PCA) dos valores resultantes da composição tecnológica das cultivares indicaram que as amostras de canas colhidas em junho possuíam características de composição tecnológicas próprias em relação às outras épocas, formando um grupo discriminado, porém não pode ser observada a distinção entre as cultivares. A partir das cinco cultivares de cana-de-açúcar, colhidas em três épocas distintas, com três replicatas, foram produzidas 45 amostras de cachaça sob as mesmas condições de produção, usando a mesma levedura selecionada. A composição físico-química das cachaças produzidas foi obtida por procedimentos oficiais e pela análise qualitativa dos compostos voláteis por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. As análises quantitativas dos compostos voláteis não apresentaram diferenças significativas para os objetivos deste trabalho, porém todos apresentaram valores dentro dos limites estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). O perfil da composição dos compostos voláteis atestou que o tipo de cultivar não interferiu na formação de compostos presentes na cachaça. O mesmo não se pode afirmar em relação aos compostos avaliados por época de colheita, principalmente no que se refere à produção de ácido acético, lactato de etila e álcool n-butílico. Tais substâncias apresentaram um perfil qualitativo significativamente maior na primeira época em relação às outras épocas. Estes resultados submetidos ao teste estatístico de PCA permitiram de forma consistente a separação entre os grupos de cachaças produzidas em três épocas de maturação da cana-de-açúcar.
Avaliação da influência de bactérias lácticas isoladas da região de Salinas/MG, em fermentações consorciadas com leveduras selecionadas, na composição físico-química e sensorial de cachaças.
(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Santos, Thiago Moreira dos; Brandão, Rogélio Lopes
A fermentação é uma etapa importante no processo de produção da cachaça, conduzida por microrganismos como leveduras e bactérias, responsáveis pela produção dos principais compostos presentes na bebida. As leveduras, notadamente a Saccharomyces cerevisiae, são as principais responsáveis pela condução desta etapa. Dentre as bactérias presentes, as bactérias lácticas são as mais comumente isoladas. Estas bactérias tem sido descritas por causarem prejuízos à fermentação mas também relata-se sua importância na melhoria sensorial de vinhos, pelo do aumento de ésteres, em especial o lactato de etila. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da presença de bactérias lácticas isoladas da região de Salinas/MG no processo fermentativo conduzido por uma levedura selecionada, assim como nas características físico-químicas e sensoriais da bebida. Inicialmente foram isoladas bactérias lácticas oriundas de dornas de fermentação de produtores de cachaça da região de Salinas/MG para posterior caracterização molecular. A caracterização molecular foi realizada por análise de restrição enzimática (PCRARDRA) e confirmada pelo sequenciamento da região intergênica 16S-23S, identificando bactérias da espécie Lactobacillus casei e Lactobacillus perolens em apenas um isolado. Estes isolados foram submetidos a testes de crescimento, viabilidade e produção de lactato de etila para escolha da melhor bactéria para uso nos experimentos de fermentação em escala piloto. Para avaliar o efeito desta bactéria sobre a fermentação da cachaça, foram utilizadas quatro dornas de 50L, em ambiente controlado, contendo caldo de cana-de-açúcar de uma mesma cultivar e uma Saccharomyces cerevisiae selecionada da região de Salinas/MG, durante 10 dias consecutivos. Variou-se somente a presença, o inoculo e reinóculos da bactéria láctica, assim como o uso de caldo esterilizado. Foram analisados parâmetros fermentativos como a taxa de consumo de sólidos solúveis totais, grau alcoólico e acidez total do mosto. Não houve diferença significativa entre as dornas controle (somente levedura) e as dornas com adição de bactéria láctica (0h, reinóculos de 48h e caldo autoclavado com reinóculos), não afetando assim o desempenho da fermentação. Entretanto a dorna com reinóculos de bactéria a cada 48 horas utilizando caldo estéril teve um pior desempenho a partir do quinto dia, indicando uma fermentação mais lenta. Para os parâmetros físicoquímicos foi constatado que houve maior produção de lactato de etila na dorna com caldo autoclavado e reinóculos da bactéria láctica, mostrando que somente a adição e os reinóculos da bactéria não garantem necessariamente uma maior presença do lactato de etila. Pode-se constatar que a relação entre a cepa de levedura e a espécie de bactéria láctica é fator importante para a presença do éster em estudo. Os resultados de acidez volátil da cachaça indicam que a adição e os reinóculos de Lactobacillus casei não interferem nesse parâmetro e mostram que a autoclavagem do caldo gera uma cachaça mais ácida. Os resultados dos testes de aceitação das cachaças produzidas indicaram que os inóculos e reinóculos de Lactobacillus casei, assim como o tratamento térmico do caldo, não interferem na percepção sensorial dos atributos analisados pelos julgadores e consumidores.
Avaliação do potencial do uso do pó de pedra-sabão (esteatito) e de biomassas modificadas como adsorventes de cobre e chumbo presente em cachaças artesanais.
(2018) Nunes, Edilene do Nascimento; Bearzoti, Eduardo; Gil, Laurent Frédéric; Novack, Kátia Monteiro; Silva, Marcio Eustáquio; Gil, Laurent Frédéric; Bearzoti, Eduardo
A cachaça é um destilado obtido a partir do caldo de cana de açúcar fermentado e é a bebida alcoólica destilada mais popular no Brasil. Todavia, sua exportação ainda é baixa devido à baixa qualidade das bebidas produzidas, advinda principalmente na forma de contaminantes metálicos. Atualmente, se regulamenta que os teores máximos permitidos de cobre (Cu) e chumbo (Pb) na cachaça, são 5,0mg/L e 200µg/L, respectivamente. A contaminação por chumbo advém da adubação da cana-de-açúcar que será utilizada; e a contaminação por cobre ocorre devido a uso de alambiques de cobre que produzem a bebida de forma artesanal, conferindo sabor característico devido às propriedades do cobre. Entretanto, estes metais trazem riscos a saúde, afetando, principalmente, as atividades do sistema nervoso e muscular. A busca por materiais adsorventes baratos e sustentáveis capazes de remover esses contaminantes metálicos é essencial para facilitar a regulamentação deste produto. Este trabalho apresenta a remoção de metais catiônicos presentes em cachaça artesanal a partir de pó de pedra-sabão (PPS) e biomassas modificadas (BOx e COx). Os materiais Box e COx foram sintetizados a partir da reação de oxidação de bagaço de cana-de-açúcar e celulose comercial, caracterizados utilizando as técnicas de ganho de massa, número de função ácido carboxílico e infravermelho. Então, avaliou-se a capacidade do PPS, COx e BOx de adsorção de cobre e chumbo em cachaça em função de sua dosagem. Nos testes realizados observou-se que a capacidade máxima de adsorção é, para o PPS, igual a 0,141mg/g de Cu e 0,023mg/g de Pb; para BOx é igual 13,55mg/g de Cu e 0,97mg/g de Pb; e para COx 13,69mg/g de Cu e 0,65mg/g de Pb. Com a baixa eficiência do PPS optou-se pela continuidade dos experimentos apenas com as biomassas. Em seguida, determinou-se o tempo de equilíbrio de adsorção de Cu2+ e Pb2+ via um estudo cinético, obtendo o patamar de equilíbrio de adsorção de 6 horas para o bagaço de cana oxidado e 12 horas para celulose oxidada para os cátions estudados. Por fim, realizou-se um estudo em função da quantidade inicial de adsorvente, e pôde-se observar a real eficiência dos produtos analisados, mesmo na menor concentração os produtos conseguiram atingir valores exigidos pela legislação brasileira; entretanto, para o valor de Cu2+ de 2 mg/L, somente a celulose oxidada conseguiu atingir essa exigência. Assim, conclui-se que uso da celulose e do bagaço de cana modificados quimicamente são uma opção viável para criação de filtros sustentáveis e eficientes para o tratamento de cachaças artesanais.
Biotechnological potential of yeast isolates from cachaça : the Brazilian spirit.
(2015) Conceição, Luís Eduardo Fernandes Rodrigues da; Saraiva, Margarete Alice Fontes; Diniz, Raphael Hermano Santos; Oliveira, Juliana; Barbosa, Gustavo Dimas; Alvarez, Florencia; Correa, Lygia Fátima da Mata; Mezadri, Hygor; Coutrim, Maurício Xavier; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Lucas, Cândida Manuel Ribeiro Simões; Castro, Ieso de Miranda; Brandão, Rogélio Lopes
This study identified phenotypic traits appropriate for biotechnological applications of 118 yeasts isolated from cachaça distilleries. Different properties were verified: capacity to use alternative carbon sources; ability to tolerate high concentrations of sucrose, ethanol, methanol, aluminum and zinc as well as different pH values and foam production. Pichia guilliermondii and Pichia anomala strains were identified as the most promising ones for application in the second-generation biofuel industry, showing ability to grow on high glycerol concentrations. Other isolates, identified as Saccharomyces cerevisiae, produced bioethanol comparable to the industrial strains, and were therefore ideal for use in the first-generation ethanol industry. Some of these strains also showed high resistance to aluminum, as observed in sugarcane juice, and to intercycle washings with diluted sulphuric acid, as performed in the industrial bioethanol production process. In summary, yeast isolates from cachaça distilleries displayed robustness and phenotypic plasticity, which makes them interesting for biotechnological applications.
Caracterização bioquímico-molecular de cepas de Saccharomyces cerevisiae isoladas de dornas de fermentação de cachaça para produção de cervejas.
(Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Araújo, Thalita Macedo; Brandão, Rogélio Lopes
A cerveja é uma bebida alcoólica produto da fermentação do malte de cevada por leveduras que vem sendo produzida desde, aproximadamente, 6000 anos a.C. Além de gás carbônico e etanol, as leveduras produzem durante a fermentação, compostos secundários que são responsáveis pela formação do flavour e consequente qualidade sensorial da bebida. Por isso o uso de leveduras selecionadas tem sido um aspecto de grande importância na obtenção de bebidas. Na fabricação da cerveja, podem ser utilizadas leveduras do tipo ale ou lager, que pertencem à espécie Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces pastorianus, respectivamente. Estas espécies podem ser classificadas tanto por testes bioquímicos quanto por seu comportamento diferencial durante a fermentação. O Laboratório de Biologia Celular e Molecular (LBCM) do Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas (NUPEB) da UFOP conta com uma coleção de cepas de Saccharomyces cerevisiae isoladas a partir de dornas de fermentação de cachaça, as quais foram selecionadas por sua alta capacidade de produção de compostos voláteis e alta resistência a diferentes tipos de estresse. O presente trabalho objetivou a caracterização bioquímica e molecular de 21 cepas da coleção LBCM e a utilização de critérios de seleção visando à aplicação destas cepas à produção de cervejas. Das 21 cepas estudadas, 11 foram capazes de fermentar maltose, apresentando velocidade específica de crescimento semelhante em meio contendo glicose. A identificação molecular das cepas através da região ITS-5.8S do rDNA confirmou que 10 cepas pertencem à espécie S. cerevisiae. Dois grupos de testes foram aplicados posteriormente sobre as 10 cepas selecionadas e 4 cepas cervejeiras comerciais. O primeiro grupo de testes incluiu critérios de seleção baseados na classificação ale e lager, no perfil de floculação e na capacidade de crescer sob baixas temperaturas. O segundo grupo, incluiu testes complementares baseados na tolerância ao etanol, na produção de sulfeto de hidrogênio (H2S) e 4-vinilguaiacol (4-VG), no transporte de α-glicosídeos e na síntese de micocinas. Os resultados mostraram que três das 10 cepas estudadas foram capazes de fermentar melobiose e secretar melobiase, perfil característico de cepas tipo lager, embora todas as cepas tenham crescido a 37°C. Além disso, 9 foram capazes de crescer a 20°C e 7 a 15°C. Quanto ao perfil de floculação, 9 cepas apresentaram percentuais de floculação maior que 36% e responderam com um fenótipo New-Flo. A presença dos genes FLO1, FLO5 e FLO11 foi verificada por PCR e quantificada por qPCR, sendo relevante a presença dos genes FLO5 e FLO11 na maioria das cepas. Em geral, as cepas mais floculantes foram também as que apresentaram maior hidrofobicidade na sua superfície celular. Quanto aos testes complementares, as cepas apresentaram resistência a altas concentrações de etanol (20% (v/v)), baixa ou nenhuma produção de H2S (off flavour) e síntese de 4-VG em concentrações semelhantes às apresentadas pelas cepas comerciais tipo ale. Considerando a importância do consumo total dos açúcares presentes no mosto, em especial a maltotriose, o transporte de α-glicosídeos foi avaliado. As cepas apresentaram um transporte de α-glicosídeos semelhante aos valores revelados pelas cepas cervejeiras comerciais. Finalmente, as cepas foram submetidas a testes de produção e resistência a micocinas, considerando o uso de fermentações consorciadas. Os resultados revelaram que todas as cepas experimentais não são sensíveis, tampouco prejudiciais a outras espécies. Com base nos resultados dos testes complementares, foram selecionadas as cepas experimentais LBCM 45 e 78 para a produção de cervejas german pilsner e weissbier, respectivamente. As cervejas produzidas foram submetidas a análises físico-químicas, cujos resultados mostraram que as cepas em estudo, LBCM 45 e 78 apresentaram comportamento semelhante às cepas cervejeiras comerciais W-34/70 e WB-06. Portanto, os resultados do presente trabalho contribuíram para uma melhor caracterização da grande diversidade de linhagens de S. cerevisiae isoladas da produção de cachaça, visando sua potencial utilização na produção de outras bebidas alcoólicas fermentadas, tais como as cervejas, além da sua possível utilização em fermentações consorciadas.
Caracterização bioquímico-molecular de cepas de Saccharomyces cerevisiae isoladas e selecionadas para a produção de cachaça com ênfase na produção de compostos aromatizantes.
(2010) Souza, Anderson Proust Gonçalves de; Brandão, Rogélio Lopes; Morais Junior, Marcos Antonio de; Borges, William de Castro
No Brasil, a cachaça é a mais popular bebida destilada produzida pela destilação de caldo de cana fermentado. A produção nacional é estimada em torno de 1,3 bilhões de litros por ano, dos quais menos de 1% é exportado. Como conseqüência desta pequena exportação, grandes esforços tem sido realizados para aumentar a qualidade deste produto e aumentar a participação deste produto no mercado internacional. Usualmente o processo de fermentação do caldo de cana é conduzido por uma sucessão de cepas de leveduras, sendo que a espécie de levedura predominante é a Saccharomyces cerevisiae. Na cachaça e em outras bebidas como o vinho, tem sido incorporado o uso de cepas selecionadas no processo fermentativo para melhorar as características das bebidas e gerar um produto de melhor qualidade. Neste trabalho, utilizamos quatro cepas oriundas de diferentes localidades geográficas, porém selecionadas e isoladas pelo mesmo procedimento conforme metodologia desenvolvida em nosso laboratório (INPI-MG Protocolo-315) que seleciona leveduras com características desejáveis para a produção de cachaça. Além destas cepas outras duas cepas previamente identificadas como resistente e sensível a cerulenina e TFL foram utilizadas nos experimentos. Neste trabalho, as cepas LBCM 600, LBCM 601, LBCM 613 e LBCM 632, selecionadas por tal metodologia foram identificadas como S. cerevisiae pela análise com enzimas de restrição da região ITS (internal transcribed spacer region). O polimorfismo do DNA das cepas foi analisado com as técnicas de RAPD-PCR, COX-PCR e análises de microssatélites. Nossos resultados demonstraram que a análise de microssatélites permitiu uma nítida distinção dentre todas as cepas analisadas, ao contrário das técnicas de RAPD-PCR e COX-PCR. Isto demonstrou ser necessário o uso de diferentes técnicas combinadas na análise do polimorfismo das cepas. Posteriormente as cepas foram analisadas quanto à produção de alcoóis superiores e ésteres através de cromatografia gasosa, demonstrando que as cepas produzem elevada quantidade de álcool isoamílico, octanoato e decanoato de etila. Por fim os genes BAP2, BAT1, BAT2, ATF2, ADH1 e EEB1 foram analisados em suas expressões por qRT-PCR. Ao contrário do esperado, nenhuma correlação direta pôde ser estabelecida entre o nível de expressão destes genes e a produção de compostos aromáticos. Os resultados demonstram que a metodologia de seleção desenvolvida precisa ser aperfeiçoada, sobretudo no que diz respeito à utilização de outras técnicas que possibilitem a identificação de características indicadoras por exemplo de uma maior capacidade de produção de compostos aromatizantes.
Caracterização molecular e bioquímica de cepas de Saccharomyces cerevisiae utilizadas na caracterização molecular e bioquímica.
(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Vicente, Maristela de Araújo; Brandão, Rogélio Lopes
Com o objetivo de caracterizar molecularmente a cepa Saccharomyces cerevisiae LBCM 427, selecionada a partir de dornas de fermentação de cachaça, utilizaram-se várias metodologias de análise de polimorfismo de DNA para permitir a discriminação entre esta e as cepas presentes no local de origem. Os resultados demonstraram que RAPD-PCR, mtDNA, e PCR utilizando primers complementares a região do gene COXI não foram suficientes para uma boa diferenciação entre a cepa LBCM 427 e cepas isoladas na mesma dorna de fermentação. Por outro lado, o uso da cariotipagem para diferenciação com base no perfil cromossomal permitiu uma nítida distinção entre o grupo de cepas analisadas. Estes resultados demonstram que o uso de cepas iniciadoras requer um acompanhamento com o uso combinado de métodos bioquímicos e moleculares. A cepa parenteral LBCM 427, foi segregada e as tétrades analisadas quanto a estabilidade fisiológica e bioquímica em passagens sucessivas. Avaliaram-se os seguintes parâmetros floculação, não produção de H2S, resistência a 5,5´,5´´-trifluoro-DLleucina (TFL) e cerulenina, crescimento em diferentes condições de pressão osmótica e de temperatura. Os resultados demonstraram que nenhuma cepa segregante reuniu todas as características da cepa parental. Diante disto, foi selecionada uma cepa segregante que atendia ao critério de resistência a TFL e cerulenina para analisar o comportamento em uma fermentação em caldo de cana e possíveis mutações no gene LEU4 que transcreve para a - isopropilmalato sintase. Esta segregante não foi afetada na presença de altas concentrações de L-leucina (20 mM) e, apresentou mutações no gene LEU4 ainda não descritas pela literatura. A cepa LBCM 427 e segregante foram avaliadas quanto à produção de cachaça em escala piloto. Os parâmetros analisados foram: o perfil químico da bebida produzida e a adaptação das cepas em condições similares às encontradas na fabricação artesanal da cachaça. Por cromatografia gasosa, quantificaram-se os compostos voláteis sendo estes o acetaldeído, acetato de etila, metanol, n-propanol, isobutanol, álcool isoamílico, e furfural. Verificou-se que as cepas LBCM 427 e segregante produzem elevados teores de álcool isoamílico e álcool isobutílico quando comparadas a uma cepa Saccharomyces cerevisiae comercial utilizada como controle. Outra cepa utilizada como controle do processo, a cepa nativa LBCM 422, sensível a ambos compostos, produziu quantidades semelhantes de álcool isoamílico quando comparada às cepas LBCM 427 e segregante, resistentes a TFL e cerulenina. Os resultados apresentados oferecem uma importante contribuição para o desenvolvimento de novas estratégias de seleção de cepas selvagem com características específicas, levando a produção da cachaça com maior produção de compostos flavorizantes.
Caracterização molecular e bioquímica de linhagens de Saccharomyces cerevisiae da região de salinas para fins de identificação geográfica.
(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Barbosa, Edilene Alves; Brandão, Rogélio Lopes
Cachaça é a bebida alcoólica destilada mais consumida no Brasil. O aumento do consumo no mercado interno e a possibilidade de ampliação da exportação exigem um produto padronizado de qualidade. Por conseguinte, a busca pela qualidade exige procedimentos técnicos em toda cadeia de suprimentos, desde a plantação da cana-deaçúcar até práticas de destilação, incluindo a qualidade do processo de fermentação, inoculação de estirpes apropriadas em concentração adequada, reciclagem controlada e condições ambientais, todos são importantes para atingir essa padronização. Este trabalho visou à caracterização molecular e bioquímica de linhagens de Saccharomyces cerevisiae da região de Salinas (MG) para fins de Identificação Geográfica. Assim, foi isolado 7680 linhagens oriundas de 14 alambiques da microrregião de Salinas (MG), das quais selecionamos 18 linhagens de S. cerevisiae com características desejáveis para a produção de cachaça conforme metodologia desenvolvida (INPI-MG Protocolo-315). As linhagens selecionadas foram identificadas como S. cerevisiae pela análise com enzimas de restrição da região ITS (internal transcribed spacer region). Das dezoito linhagens selecionadas, 15 linhagens foram submetidas a um experimento em escala piloto, usando dornas com capacidade de 40 L por 10 ciclos consecutivos, avaliando o desempenho fermentativo como: consumo de sólidos solúveis, teor alcoólico e acidez do vinho, bem como os compostos voláteis presentes no produto final a cachaça. Das 15 linhagens testadas foram selecionadas seis para avaliar a repetibilidade dos resultados no ano seguinte. Das seis linhagens selecionadas, duas linhagens apresentaram melhor desempenho fermentativo e foram testadas em escala de produção, usando dornas com capacidade de 800 L, para avaliar o desempenho em escala de produção e a qualidade do produto final. Posteriormente as linhagens foram analisadas quanto à produção de alcoóis superiores e ésteres através de cromatografia gasosa, demonstrando que as linhagens produzem elevada quantidade de álcool superior. Foi realizado teste de aceitação das cachaças produzidas com as linhagens selecionadas. Para a caracterização molecular das linhagens em estudo, o polimorfismo do DNA das linhagens foi analisado com as técnicas de RAPD-PCR, COX-PCR e análises de microssatélites. Nossos resultados demonstraram que a análise de microssatélites permitiu uma nítida distinção dentre as linhagens analisadas, ao contrário das técnicas de RAPD-PCR e COX-PCR. Demonstrando, assim, ser necessário o uso de diferentes técnicas combinadas na análise do polimorfismo das linhagens. A caracterização molecular mostrou um polimorfismo entre as linhagens selecionadas e claras diferenças sobre linhagens isoladas de outras regiões de Minas Gerais, sugerindo uma forte correlação entre a origem geográfica e as características genéticas de linhagens de leveduras.
Estudo sobre os efeitos da adubação nitrogenada e uso de herbicidas no cultivo da cana-de-açúcar, da adição de cereais e do tratamento térmico do caldo sobre a fermentação e a composição química da cachaça.
(2013) Souza, Magalhães Teixeira de; Brandão, Rogélio Lopes
A cachaça é uma bebida destilada obtida do mosto de caldo de cana fermentado e surgiu no início da colonização quando a produção de açúcar era uma das principais atividades econômicas do Brasil. O processo produtivo da cachaça de alambique se divide em duas etapas, sendo que primeiramente faz-se o preparo do inóculo, conhecido como “pé-decuba”, e a segunda etapa refere-se à fermentação propriamente dita, onde ocorre o metabolismo do açúcar pelas leveduras Saccharomyces cerevisiae, formando álcool, dióxido de carbono e compostos secundários. Durante o cultivo da cana-de-açúcar, matéria prima utilizada para extração do caldo para fermentação, práticas de cultivo, como adubações nitrogenadas e capinas químicas são executadas; já no preparo do pé-de-cuba produtos de origem vegetal, como fubá de milho e quirela de arroz, são rotineiramente incorporados. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da adubação nitrogenada e uso de herbicida no cultivo da cana-de-açúcar, da adição de cereais e do tratamento térmico do caldo sobre a fermentação e a composição química da cachaça. Inicialmente foi implantada no IFNMG-Campus Salinas uma área de aproximadamente 1,0 hectare com a cana híbrida RB765418. Posteriormente este canavial foi subdividido em parcelas e aplicadas todas as práticas de cultivo de capinas manual e químicas versus adubações com sulfato de amônio e uréia, totalizando oito tratamentos. Para avaliar os efeitos destas práticas de cultivo sobre a fermentação do mosto em escala piloto, foram utilizados oito dornas de fermentação de 50L, em ambiente controlado, contendo em cada uma caldo de cana-de-açúcar extraído das plantas de seus respectivas tratamentos e uma cepa de Saccharomyces cerevisiae selecionada da região de Salinas/MG, durante 10 dias consecutivos. Para avaliar os efeitos do fubá de milho e da quirela de arroz foram utilizadas quatro dornas de fermentação e para o tratamento térmico mais três dornas, todas conduzidas nas mesmas condições anteriores. Foram analisados parâmetros fermentativos como o consumo de sólidos solúveis totais, grau alcoólico e acidez total do mosto. A dorna com mosto proveniente de caldo de cana submetidas às práticas de cultivo: fertilização com sulfato de amônio e capina química apresentou uma elevação na acidez. Não houve diferença significativa entre a dorna controle (somente a levedura) e as dornas com adição de fubá de milho e quirela de arroz. Em relação ao tratamento térmico do caldo, independente do método de tratamento, as dornas apresentaram um menor consumo de sólidos solúveis totais (ºBrix), indicando uma fermentação mais lenta, e redução do grau alcoólico. Especificamente para a dorna com caldo pasteurizado houve uma elevação da acidez do mosto. Para os parâmetros físico-químicos foi constatada uma maior produção de álcool n-propanol nas dornas, cujo caldo foi extraído de canas submetidas a capina química, e quando associada à fertilização com sulfato de amônio houve redução na produção de álcool isoamílico. Foi verificado que o uso do fubá de milho e da quirela de arroz não interferiu nos parâmetros físico-químicos das cachaças destiladas. O tratamento térmico, independente do método empregado, reduziu a formação do álcool isoamílico das cachaças destiladas. Portanto, foi constatado que as práticas de cultivo e a adição de suplementos nutricionais utilizados neste trabalho, bem como o tratamento térmico do caldo de cana, não resultaram em benefícios que justifiquem suas aplicações na busca de incrementos e melhorias sobre a fermentação e a composição química da cachaça.
Estudos sobre consumo de glicerol por leveduras para fins biotecnológicos.
(2019) Cunha, Aureliano Claret da; Brandão, Rogélio Lopes; Santos, Fernanda Godoy; Lucas, Cândida Manuel Ribeiro Simões; Brandão, Rogélio Lopes; Tótola, Marcos Rogério; Freitas, Renata Nascimento de; Silva, Silvana de Queiroz; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira
Nos últimos anos o aumento do excedente de produção do glicerol bruto, um subproduto da produção do biodiesel, tem estimulado a busca por processos alternativos de aplicação do glicerol. De entre as alternativas, destacam-se os processos biotecnológicos onde o glicerol é convertido por microrganismos em um produto com maior valor agregado, de amplo uso industrial e com menor impacto ambiental. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar Wickerhamomyces anomalus LBCM1105, uma cepa capaz de utilizar eficientemente o glicerol como única fonte de carbono, através do isolamento e caracterização do transportador de alta afinidade de glicerol (WaStl1p), e do sequenciamento do seu genoma. Estratégias de engenharia genética foram também utilizadas em Saccharomyces cerevisiae BY4741, com intuito de otimizar o consumo de glicerol e obter a sua conversão em etanol. LBCM1105 apresentou velocidades de crescimento maiores que BY4741 independente do meio (YP ou YNB) e da fonte de carbono (glicose ou glicerol). Com o objetivo de melhorar o desempenho de BY4741 em glicerol, foi tentada a sobrexpressão simultânea do transportador ativo de glicerol Stl1 e da primeira enzima da assimilação do glicerol, a glicerol quinase Gut1, com vista a aumentar o fluxo metabólico de consumo do glicerol. Adicionalmente foi também sobrexpresso o fator de transcrição/ativador Pdc2 que controla vários genes, incluindo PDC1, PDC10 e THI10, com vista a promover o desvio do fluxo glicolítico para a fermentação. Todas as construções foram confirmadas por amplificação de fragmentos alvo e sequenciamento de DNA. O desempenho final de cada mutante foi avaliado, não tendo sido obtido o efeito esperado. A taxa de crescimento foi tanto menor quanto mais modificações genéticas, sugerindo uma diminuição de fitness proporcional. Em colaboração com o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), o genoma da LBCM1105 foi sequenciado, montado, anotado e submetido a análises filogenéticas multiloci. O genoma da W. anomalus LBCM1105 apresenta 12,78 Mb, com %CG de 34,52, cobertura de 20,5x em profundidade e 90% de extensão e completude. Comparando com leveduras conhecidas, o genoma contém todas as sequências de proteínas relacionadas ao transporte e metabolismo de glicerol. O gene WaSTL1 foi isolado por PCR e clonado no vetor (pCev-G2-Km). O mutante S. cerevisiae BY4741 stl1Δ foi transformado com a construção. A caracterização do mecanismo de transporte de glicerol confirmou (i) que WaStl1p tem uma elevada afinidade para o glicerol, Km = 0,96 ± 0,15 mM, (ii) que a cepa LBCM1105 apresenta além da afinidade uma elevada quantidade de transportador ativo, Vmax = 148,3 ± 10,16 μmol·h−1·g−1, e (iii) que o gene expresso heterologamente em S. cerevisiae stl1Δ complementa o mutante. O caráter ativo do transporte foi confirmado pela sensibilidade ao protonionóforo carbonil cianeto m-clorofenilhidrazona, tanto na LBCM1105 como na S. cerevisiae stl1Δ WaSTL1. Futuros estudos das vias metabólicas de glicerol em leveduras serão necessários para que novas estratégias de engenharia genética sejam mais eficientes.
Filme polimérico contendo antocianina como sensor colorimétrico de cobre em cachaça.
(2021) Figueiredo, Matheus Torres Duarte; Mageste, Aparecida Barbosa; Ferreira, Gabriel Max Dias; Mageste, Aparecida Barbosa; Stefani, Ricardo; Cunha, Luciana Rodrigues da
A cachaça é um produto genuinamente brasileiro, sendo o primeiro destilado mais consumido no Brasil e quarto em nível mundial. Quando produzida em alambiques de cobre, este metal pode ser lixiviado, contaminando a bebida. Em vista disso, é necessário o desenvolvimento de técnicas simples, de baixo custo e rápidas para detecção e quantificação daquele metal em cachaça. Neste trabalho, filmes poliméricos de amido e polivinil álcool (PVA), enriquecidos ou não com amilopectina, foram produzidos e utilizados como suporte para a imobilização de antocianina (AN) visando à obtenção de um sensor para detecção de Cu(II) em cachaça. Análises de FTIR mostraram que a incorporação da AN nos filmes ocorreu de forma não covalente. O aumento do teor de amilopectina alterou as propriedades morfológicas dos materiais, como indicado pelas medidas de MEV. O filme mais homogêneo e com baixa solubilidade em cachaça no tempo de análise foi aplicado como sensor na detecção de Cu(II) em amostra real de cachaça contendo o metal. A detecção do metal ocorreu em concentrações a partir de 2,0 mg/L por meio da mudança de cor do sensor de vermelho para verde. A presença do Cu(II) na matriz do filme foi confirmada por XEDS, tendo o metal se distribuído homogeneamente sobre o filme. A resposta do filme à presença do íon metálico dependeu da sua concentração e do pH da amostra. Em pH 7,00 e para concentrações de 5,0 mg/L (concentração máxima de cobre permitido em cachaça pela legislação brasileira) o tempo de resposta foi de 3,16 h, sendo o sensor seletivo para detecção de Cu(II). Diante das características do sensor, evidencia-se a capacidade de aplicação comercial do filme obtido como sensor colorimétrico para identificação de cobre em cachaça de forma simples, de baixo custo e seletiva.
High‑affinity transport, cyanide‑resistant respiration, and ethanol production under aerobiosis underlying efficient high glycerol consumption by Wickerhamomyces anomalus.
(2019) Cunha, Aureliano Claret da; Gomes, Lorena Soares; Santos, Fernanda Godoy; Oliveira, Fábio Faria; Teixeira, Janaina Aparecida; Sampaio, Geraldo Magela Santos; Trópia, Maria José Magalhães; Castro, Ieso de Miranda; Lucas, Cândida Manuel Ribeiro Simões; Brandão, Rogélio Lopes
Wickerhamomyces anomalus strain LBCM1105 was originally isolated from the wort of cachaça (the Brazilian fermented sugarcane juice-derived Brazilian spirit) and has been shown to grow exceptionally well at high amounts of glycerol. This paramount residue from the biodiesel industry is a promising cheap carbon source for yeast biotechnology. The assessment of the physiological traits underlying the W. anomalus glycerol consumption ability in opposition to Saccharomyces cerevisiae is presented. A new WaStl1 concentrative glycerol-H+ symporter with twice the affinity of S. cerevisiae was identified. As in this yeast, WaSTL1 is repressed by glucose and derepressed/induced by glycerol but much more highly expressed. Moreover, LBCM1105 aerobically growing on glycerol was found to produce ethanol, providing a redox escape to compensate the redox imbalance at the level of cyanide-resistant respiration (CRR) and glycerol 3P shuttle. This work is critical for understanding the utilization of glycerol by non-Saccharomyces yeasts being indispensable to consider their industrial application feeding on biodiesel residue.
Immobilization of anthocyanin in polymeric film to obtain a colorimetric sensor for detection of copper in cachaça.
(2022) Figueiredo, Matheus Torres Duarte; Ferreira, Gabriel Max Dias; Ruiz Lopez, Melany Alejandra; Cardoso, Maria das Graças; Oliveira, Juliano Elvis de; Bianchi, Rodrigo Fernando; Ferreira, Guilherme Max Dias; Mageste, Aparecida Barbosa
Cachaça is a uniquely Brazilian product, being the most popular distilled spirit in Brazil and the fourth most consumed worldwide. Its production using copper stills can result in the leaching of the metal, contaminating the product. Then, techniques that are simple, inexpensive, and fast are required for the quantifcation of copper in cachaça. Here, flms composed of starch, with or without enrichment of amylopectin, and polyvinyl alcohol were produced for use as supports to immobilize anthocyanin, with the aim of obtaining a sensor for detection of Cu2+ in cachaça. FTIR showed that the incorporation of anthocyanin in the flms was according to a non-covalent mechanism. An increase in the amylopectin content altered the morphology of the material, as shown by MEV. The most homogeneous flm, with low solubilization in cachaça, was applied as a sensor to detect Cu2+. The Cu2+ presence in the flm, after its contact with cachaça samples containing Cu2+ at pH 7.0, was confrmed by XEDS, with the metal being homogeneously distributed over the flm. Detection of Cu2+ in the cachaça was achieved by a change of the sensor color from red to green. The LOD and LOQ of the method were 1.39 and 2.00 mg/L, respectively. The method was accurate to determine Cu2+ in real samples of cachaça, with percentual relative error, in modulus, in the range of 3.02–9.54% in comparison with the standard spectrophotometric method using 2,2′-diquinolyn. At pH 7.00 and 5.0 mg/L Cu2+ (the maximum concentration permitted according to Brazilian legislation), the response time of the sensor was 3.16 h, with the sensor being selective towards Cu2+. The characteristics of the sensor evidenced the commercial applicability of the flm as a colorimetric sensor for the simple, inexpensive, and selective identifcation of copper in cachaça.
Influence of harvest season and maturation of different sugarcane (Saccharum spp.) cultivars on the chemical composition of alembic Brazilian sugarcane spirit.
(2017) Fernandes, Oscar William Barbosa; Silva, Débora Faria; Sanson, Ananda Lima; Coutrim, Maurício Xavier; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Eichler, Paulo; Santos, Fernando
Contrary to the ethanol industrial production, the quality and composition of sugar cane as raw material for the production of alembic cachaça have until now not been completely addressed. This work evaluated the influence of five different sugarcane cultivars and degree of maturation over the physicochemical composition of cachaça produced under strict controlled conditions. Three harvest seasons were used in order to obtain different stages of maturation. The sugarcane quality was assessed by the juice brix, sugarcane POL, reducing sugars, and purity. The cultivars quality did not differ within each harvest stage. However, significant quality differences were observed among sugarcane harvested in June and the other harvest months, particularly on reducing sugar content. This indicates different stages of sugarcane maturation. The 45 samples of cachaça produced from those sugarcanes were submitted to physicochemical and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) qualitative analysis. The GC/MS composition pattern showed that the type of cultivar did not alter the composition of the cachaça at the same harvest stage. Otherwise, the production of acetic acid, ethyl lactate and nbutyl alcohol was higher in the first harvest (June) when compared to the others. The results from sugar cane quality and GC/MS when submitted to principal component analysis (PCA) showed consistently the separation between the groups of cachaça produced in the three seasons, indicating the influence of sugarcane ripening over the cachaça composition.
Produção de aguardente utilizando o Sorgo Sacarino (Sorghum Bicolor (L. Moench).
(2013) Guimarães, Rosimeire Alves; Fietto, Luciano Gomes
Neste trabalho foi executado a avaliação agroindustrial do sorgo sacarino como matéria-prima para produção de aguardente. Para isto, foram conduzidos nas safras 2009/2010 e 2010/2011 os mesmos ensaios envolvendo a avaliação de duas variedades (BR 505 e BRS 506) de sorgo sacarino colhidas em três períodos de maturação (115, 123 e 131 dias após o plantio, DAP), com delineamento em blocos casualisados com 3 repetições em esquema fatorial 2 x 3. Na safra 2011/2012, foram conduzidos três ensaios idênticos, mas com épocas de semeio distintas, outubro, novembro, dezembro e colheitas em fevereiro, março e abril, respectivamente. Nesta safra as colheitas foram realizadas aos 115 DAP em todos os ensaios. Cada ensaio foi composto por duas variedades de sorgo sacarino em delineamento de blocos casualisados com 3 repetições. As parcelas experimentais foram constituída por 6 fileiras de 10 m com espaçamento de 70 cm, mas as avaliações ocorreram nas quatro fileiras centrais. Os caracteres avaliados foram: toneladas de colmos por hectare, extração de caldo, sólidos solúveis totais do caldo extraído, pH do caldo, pH do vinho, acidez total do vinho, teor alcoólico do vinho, acidez volátil, alcoóis superiores, acetato de etila, cobre, carbamato de etila, álcool n-butílico, álcool metílico, aldeídos e cetonas. Na safra 2011/2012, avaliou-se adicionalmente o açúcar redutor (AR) e os açúcares redutores totais (ART). As variedades de sorgo sacarino avaliadas apresentaram diferenças significativas em termos de produtividade e qualidade. A variedade BRS 506 apresentou maiores produtividades de colmos em todas as safras avaliadas. A variedade BR 505 apresentou melhor qualidade do caldo, associando maiores valores de brix, ART e menor valor de AR, mas com pequena variação em relação a variedade BRS 506. Considerando os caracteres de rendimento e qualidade da matéria para produção de aguardente, constatou-se superioridade da variedade BRS 506. As colheitas realizadas aos 115 e 123 DAP, apresentaram maior extração de caldo e maiores teores de açúcares, os quais refletem em maior rendimento e qualidade da aguardente. As colheitas realizadas nos meses de março e abril apresentaram maiores produtividades de colmo, maior extração de caldo, maiores teores de açúcares no caldo extraído. A maioria das análises das aguardentes apresentou-se dentro dos limites especificados pela legislação. Algumas amostras apresentaram os compostos alcoóis superiores e cobre em quantidades acima do permitido pela legislação brasileira, mas estes caracteres são influenciados pelas condições do processamento. Para o parâmetro carbamato de etila, todas as amostras atenderam ao padrão legal exigido apresentando valores bem abaixo do permitido. Não foram detectados teores de metanol, cetonas e aldeídos como acroleína e furfural. Os resultados obtidos no presente trabalho mostram que as variedades de sorgo sacarino avaliadas produziram matéria prima com alto rendimento e qualidade para produção de aguardente. Neste sentido, o sorgo sacarino é uma opção bastante interessante visando ampliar/complementar a produção de aguardente, principalmente durante o período da entressafra da cana-de-açúcar.
Seleção de leveduras de frutos e folhas nativos do Cerrado para fabricação de cachaça e cerveja.
(2022) Oliveira, Marcos de; Brandão, Rogélio Lopes; Cunha, Aureliano Claret da; Brandão, Rogélio Lopes; Tótola, Antônio Helvécio; Fietto, Luciano Gomes; Teixeira, Mônica Cristina; Silva, Silvana de Queiroz
A cachaça é o genuíno destilado nacional. A cerveja, de origem mais tardia, tornou-se a bebida mais consumida tanto pelos brasileiros quanto pela população mundial. Ambas são bebidas derivadas de processos fermentativos, realizados pelas leveduras, microrganismos responsáveis pela fermentação alcoólica. Ademais, novas cepas têm sido estudadas e testadas objetivando a produção de bebidas com características sensoriais singulares. O Cerrado é um bioma que possui grande diversidade de plantas endêmicas e frutíferas, com características relevantes que possibilitem desenvolvimento de leveduras. O objetivo deste trabalho foi selecionar leveduras dos frutos e folhas do Cerrado Mineiro que possuíssem características importantes para produção de cachaça e cerveja. Desta forma, foram isoladas um total de 37 leveduras de 6 frutos e folhas do Cerrado mineiro com características morfológicas diferentes. Posteriormente de acordo com as respostas bioquímicas relacionadas a produção de cachaça e cerveja 4 foram selecionadas, a JUR11, JUR16, ERC10B e JEN11, nas quais todas pertencem ao mesmo gênero, Meyerozyma. Na produção da cachaça, os parâmetros fermentativos apresentados pelas leveduras não se diferenciaram estatisticamente umas das outras. Os parâmetros de teores alcoólicos, acidez volátil e metabólitos voláteis secundários estão dentro dos valores encontrados em cachaças elaboradas por meios tradicionais de produção e dentro dos parâmetros aceitos da legislação vigente (IN 13/2005). Adiante, as análises sensoriais mostraram uma aceitação acima de 58% entre os degustadores, sem diferença significativa nos atributos avaliados. Nos testes bioquímicos de seleção, foi verificado que as 4 leveduras selecionadas não foram capazes de metabolizarem maltose, característica importante para fabricação de cerveja com baixo teor alcoólico. Nesse sentido, elas foram submetidas a testes em diferentes condições fermentativas sendo estimados e quantificados os principais metabólitos voláteis relacionados ao sabor e aroma e o seu teor alcóolico produzido. A levedura ERC10B foi a selecionada para produção da cerveja produzindo cervejas do tipo zero álcool. O perfil de produção dos metabolitos secundários é compatível com as cervejas com álcool, tradicionalmente produzidas. Os resultados mostram que a presença do lúpulo pode influenciar o processo fermentativo da levedura ERC10B havendo necessidades de testes mais apurados.
Seleção e caracterização de cepas de Saccharomyces cerevisiae utilizadas na produção de cachaça de alambique no Estado de Minas Gerais.
(Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Oliveira, Valdinéia Aparecida de; Brandão, Rogélio Lopes
Cachaça é a mais popular bebida destilada produzida no Brasil. Em Minas Gerais a atividade se encontra em expansão, com uma produção anual de cerca de 230 milhões de litros, sendo uma grande atividade econômica com boas perspectivas para o mercado externo. Usualmente o processo de fermentação do caldo de cana é conduzido por uma sucessão de cepas de leveduras, sendo que a espécie de levedura predominante é a Saccharomyces cerevisiae. O aroma e o sabor são características que influenciam, identificam e oferecem qualidade às bebidas fermentadas. Na cachaça, e em outras bebidas como o vinho, tem sido incorporado o uso de cepas selecionadas no processo fermentativo para melhorar as características das bebidas e gerar um produto de melhor qualidade. Neste trabalho, isolamos cepas de S. cerevisiae de diferentes regiões do estado de Minas Gerais, usando a nova metodologia (INPI-MG Protocolo-315) que seleciona leveduras com características desejáveis para a produção de cachaça. Assim, as cepas foram selecionadas seguindo critérios relevantes para a produção da bebida, como: não produção de H 2 S, tolerância a etanol e a temperaturas elevadas, capacidade fermentativa, floculação e produção de micocinas. As leveduras foram também expostas a drogas como TFL e cerulenina para identificar aquelas maiores produtoras de álcoois superiores e ésteres. As cepas selecionadas foram identificadas como S. cerevisiae pela análise com enzimas de restrição da região ITS (internal transcribed spacer region). Nos últimos anos, várias metodologias baseadas na análise do polimorfismo do DNA têm sido utilizadas para permitir a discriminação entre cepas inoculadas de cepas remanescentes presentes na flora indígena envolvidas no processo fermentativo. Em nossos resultados demonstramos que o RAPD-PCR utilizando primers baseados no sítio de splicing de introns e PCR utilizando primers complementares a região do gene COXI não são suficientes para permitir uma boa diferenciação entre as cepas selecionadas, porém estas técnicas permitiram a distinção entre diferentes espécies de leveduras pertencentes ao grupo Saccharomyces sensu stricto. Por outro lado, o uso da cariotipagem para diferenciação das cepas com base no perfil cromossomal, permitiu uma nítida distinção entre todas as cepas analisadas. Apesar do grande polimorfismo molecular encontrado não observamos correlação entre diversidade genética e localização geográfica. Posteriormente as cepas foram analisadas quanto a produção de álcoois superiores e ésteres através de cromatografia gasosa, demonstrando que as cepas produzem elevada quantidade de álcool isoamílico e caproato de etila. Os resultados demonstram que a metodologia utilizada é apropriada para a seleção de cepas com características adequadas para serem utilizadas na produção de cachaça de alambique. E que a utilização de cepas selecionadas como fermento iniciador requer o uso combinado de métodos bioquímicos e moleculares que possibilitem caracterizar e analisar a dinâmica das cepas selecionadas durante todo o processo fermentativo .