Rižine (Oryza sativa) mekinje i sojina (Glycine max) sačma kao nekonvencionalni dodaci u proizvodnji medovine

Research background. Due to the lack of nitrogen in honey, fermentation of honey must is limited or delayed, in addition to stimulating the production of unpleasant sensory compounds, such as sulfur derivatives. The use of natural supplements has been investigated as low-cost alternatives mainly to correct the nutritional deficiency of nitrogen in honey must in mead production. Experimental approach. Initially, the physicochemical characterization of the rice bran and soybean meal extracts was carried out. The fermentation of three yeasts (Saccharomyces bayanus Premier Blanc, Saccharomyces cerevisiae Montrachet and Saccharomyces cerevisiae Safbrew T-58) in honey must supplemented with 30 g/L rice bran or soybean meal extracts was evaluated. The trials were compared with the fermentations of the must with commercial supplement (30 g/L) and the control trials. Fermentations were carried out in Erlenmeyer flasks containing honey must with supplements, inoculated with 106 cell/mL yeast and incubated at 30 °C for 264 h. Results and conclusions. There was significant difference in the evaluated properties of the extracts, with the exception of reducing sugars. The fermentations with soybean meal extract reached the highest cell concentrations, as well as the largest consumption of glucose, fructose and ethanol. The glycerol concentrations slightly increased when soybean meal extract and commercial supplement were used. The highest concentrations of succinic and acetic acids were registered in the control trials produced by Saccharomyces strains Premier Blanc, Montrachet and Safbrew T-58. Formic and lactic acids were not produced. Results showed that the extracts can be used as low-cost alternatives for correcting the nutritional deficiency of nitrogen in honey must since their effect was similar to that of synthetic supplement. Novelty and scientific contribution. The use of low-cost, unconventional supplements such as those used in this work, in addition to reducing the cost of the process by reducing fermentation time and providing nutrients needed to improve yeast metabolism, prevents the formation of undesirable compounds in the beverage due to prolonged fermentation time. It also makes it possible to add value to industrial by-products. Unconventional supplements have still been little tested in mead production.Pozadina istraživanja. Vrenje meda ograničava ili usporava nedostatak dušika, koji uz to pospješuje nastanak spojeva nepoželjnih senzorskih svojstava, kao npr. derivata sumpora. U radu je ispitana primjena prirodnih dodataka kao jeftinih nadomjestaka koji korigiraju nedostatak dušika u moštu tijekom proizvodnje medovine. Eksperimentalni pristup. Prvo su opisana fizikalno-kemijska svojstva ekstrakata rižinih mekinja i sojine sačme. Zatim je ispitano vrenje meda s pomoću triju sojeva kvasaca (Saccharo¬myces bayanus Premier Blanc, Saccharomyces cerevisiae Montrachet i Saccharomyces cerevisiae Safbrew T-58) u moštu obogaćenom s 30 g/L ekstrakta rižinih mekinja ili sojine sačme. Rezultati tih eksperimenata uspoređeni su s rezultatima dobivenim vrenjem mošta s dodatkom 30 g/L komercijalnog suplementa, te s kontrolnim uzorcima. Vrenje mošta inokuliranog s 106 stanica kvasca po mL meda provedeno je u Erlenmeyerovim tikvicama inkubiranima na 30 °C tijekom 264 h. Rezultati i zaključci. Opažene su bitne razlike u svojstvima ekstrakata, osim u masenom udjelu reducirajućih šećera. Najviše stanica kvasaca dobiveno je vrenjem meda s dodatkom ekstrakta sojine sačme, pri čemu su kvasci potrošili najviše glukoze i fruktoze, te je dobiven najveći volumni udjel etanola. Koncentracije glicerola neznatno su se povećale pri dodatku sojine sačme i komercijalnog ekstrakta. Najveće su koncentracije jantarne i octene kiseline proizveli sojevi kvasaca Saccharomyces Premier Blanc, Montrachet i Safbrew T-58 u kontrolnim uzorcima. Pritom nije došlo do nastanka mravlje i mliječne kiseline. Rezultati pokazuju da se dobiveni ekstrakti mogu upotrijebiti za korekciju nedostatka dušika u moštu od meda, budući da su postignuti slični rezultati kao sa sintetičkim spojevima. Novina i znanstveni doprinos. Dodatkom ovakvih jeftinih nekonvencionalnih ekstrakata smanjuju se troškovi proizvodnje jer fermentacija kraće traje, a kvasci imaju dovoljno hranjiva, čime se sprječava nastanak nepoželjnih spojeva koji nastaju tijekom duljih fermentacija. Osim toga, korišteni industrijski nusproizvodi dobili su dodanu vrijednost. Primjena nekonvencionalnih suplemenata u proizvodnji medovine još nije dovoljno ispitana

Beer obtaining using banana as an adjunct and a flavouring agent

Nos últimos anos, duas tendências tem se destacado no universo cervejeiro: a obtenção de cervejas a partir de mostos concentrados e a elaboração de cervejas utilizando adjuntos especiais, os quais podem aromatizar ou não as mesmas. Visando um aumento da produtividade juntamente com uma menor necessidade de investimentos na capacidade produtiva, algumas cervejarias vêm optando pelo aumento do extrato inicial de fermentação para valores superiores aos tradicionais (10-15 0P). A elaboração de cervejas utilizando adjuntos especiais vem se tornando uma solução de barateamento na obtenção de cerveja devido à substituição de parte do malte, acrescentando ainda, atributos sensoriais característicos nos produtos obtidos. A banana constitui-se em matéria-prima bastante favorável à fermentação alcoólica por ser rica em carboidratos, minerais e apresentar baixa acidez. O principal objetivo desta pesquisa foi utilizar a banana como um adjunto do malte e como um aromatizante natural e sutil das cervejas obtidas. A quantificação dos carboidratos presentes na banana prata em diferentes graus de maturação revelou que a condição \"muito-madura\", apresentou o mais alto teor de carboidratos totais solúveis (15,65 %) e o mais baixo teor de amido (0,48 %). Após a etapa quantificação dos carboidratos fez-se um estudo da extração aquosa a quente dos sólidos solúveis da banana com a metodologia de superfície de resposta a partir de um planejamento fatorial 22 onde se obteve um modelo matemático empírico quadrático (Y = 5.58 + 1.25 X1 - 0.26 X2 - 0.37 X22). Os valores que otimizaram esta extração (Y) foram 38,5 g de purê de banana (X1) e tempo de extração de 39,7 minutos. Utilizando um planejamento fatorial 22 fez-se um estudo da fermentação do mosto com adjunto de banana, na planta piloto da microcervejaria da EEL - USP em diferentes concentrações e temperaturas. Observou-se que a 12 0P e a 15 0C obteve-se uma Qp de 0,58 g/L.h em 72 h de fermentação e apenas 6,07 % do açúcar metabolizado pela levedura cervejeira foi desviado para a geração de produtos secundários, garantindo um Yp/s real de 0,48 g/g. Dentro destas condições de estudo investigou-se o comportamento cinético da levedura cervejeira Saccharomyces cerevisiae 308 de baixa fermentação (tipo lager) nestes mostos com banana, de densidade tradicional. Pôde-se observar que o máximo valor de ?x (0,114 h-1) foi alcançado com a fermentação a 12 0P e 15 0C. O valores máximos de ?s e ?p (1,128 e 0,585 g/g.h, respectivamente) foram conseguidos com a fermentação a 15 0P e 15 0C. Em seguida, fez-se um estudo com o propósito de aumentar a produtividade volumétrica de etanol em mostos com banana de alta densidade. Para isto, realizou-se fermentações com a adição de diferentes nutrientes, em mini-bioreatores cilindrocônicos de 0,9 L da Uminho - Portugal. Verificou-se que apenas a adição de MgSO4 foi significativa estatisticamente para o aumento da Qp. Observou-se também que o melhor valor de Qp (0,68 g.L/h) foi alcançado em 64 h de fermentação após suplementação com 420 mg/L de MgSO4. Em seguida, fez-se a caracterização físicoquímica da cerveja obtida com a reprodução do experimento otimizado em mini-bioreator cilindrocônico de 0,9 L da Uminho - Portugal no fermentador de 180 L da EEL - USP, verificando-se que a cerveja com banana de 4,8 % v/v apresentou uma elevada concentração de potássio (600,68 mg/L) e de acetato de isoamila (1,20 mg/L). Das cervejas otimizadas elaboradas na planta piloto da USP, fez-se uma avaliação sensorial comparando-as com cervejas do mercado brasileiro. Observou-se que em relação aos testes de preferência, as cervejas com banana foram estatisticamente preferidas em relação às amostras do mercado. Já os testes de aceitação demonstraram que não houve diferença significativa (p >= 0,05) quanto ao grau de aceitação entre os produtos correspondentes às amostras experimentais otimizadas e as amostras do mercado. Ou seja, as amostras de cerveja com banana foram tão aceitas pelo consumidor quanto às amostras de cerveja do mercado. Por fim foi realizado um estudo econômico preliminar, dentro de uma estimativa de produção de 875 L/mês de cerveja com banana em microcervejaria. Verificou-se que o custo inicial do processo foi 204,76 % superior a de uma cerveja comercial. Todavia, o custo direto variável de produção desta cerveja foi de R$0,94/L contra R$ 1,10/L de uma cerveja puro malte produzida nas mesmas condições de processo.In the past years, two tendencies have been revealed in the universe of brewing: beer production using concentrated wort and its elaboration using special adjunct, which might supply or not a special flavour to the beer. Aiming to increase the process productivity along with decreasing the necessity of further production investments, some breweries have adapted to increase the initial fermentation extract concentration to values superior to the traditional ones (10-15 oP). The elaboration of beer using special adjunct is considered a solution to turn cheap beer production by not only by substituting part of the malt but also in adding characteristic sensorial attributes in the obtained products. Banana is constituted of raw materials suitable for alcoholic fermentation for being rich in carbohydrates and minerals and present law acidity. The principal objective of this research is to utilize the banana as an adjunct for malt and also as a natural and a tenuous flavouring agent for the obtained beer. The quantification of the carbohydrates present in the banana prata in different maturation grade, has revealed that the condition of \"very mature\" represented the highest content in total soluble carbohydrates (15.65%) and the lowest content in starch (0.48%). After the quantification stage of the carbohydrates, a study was done on the hot aqueous extraction of the soluble solids found in the banana using the response-surface method obtained by a complete 22 factorial design. The obtained mathematical empirical quadratic model was (Y = 5.58 + 1.25 X1 - 0.26 X2 - 0.37 X22). The values of the optimized extraction (Y) was 38.5 g of banana pulp (X1) and an extraction time of 39.7 minutes. It was done a study on the fermentation wort with banana adjunct using a factorial design 22, in the micro-brewery pilot plant located in the EEL - USP, at different concentrations and process temperatures. It was observed that at 12 0P and at 15 0C, it was obtained a Qp of 0.58 g/L.h in 72 h of fermentation and only 6.07 % of the sugar metabolized by the alcoholic-yeast was deviated for the production of secondary products, which guaranteed a real Yp/s of 0.48 g/g. Using these conditions in study, it was investigated the kinetic behavior of the alcoholic-yeast Saccharomyces cerevisiae 308 of law fermentation (lager type) in these wort using banana, of conventional gravity. It can be observed that the maximum value of ?x (0.114 h-1) was achieved with fermentation at 12 0P and 150C. The maximum values of ?s and ?p (1.128 e 0.585 g/g.h, respectively) was obtained at fermentation of 15 0P and 15 0C. It was also done studies with the objective of increasing the volumetric productivity of ethanol in worts with banana at high gravity. For this reason, it was done several fermentations with the addition of different nutrients, in mini-bioreactors cylindrical-conical de 0.9 L from UMinho-Portugal. It was verified that the addition of MgSO4 was statistically significant for the increase in Qp. It was also verified that the best value of Qp (0.68 g.L/h) was achieved in 64 h of fermentation after being supplemented with 420 mg/L of MgSO4. It was also done a physical-chemical characterization of the beer obtained from the reproduction of the optimized experiment obtained using the cylindrical-conical bioreactor de 0.9 L from UMinho- Portugal in the bioreactor of 180 L of working volume located in the EEL - USP, verifying that the beer with banana (4.8 % v/v) have presented a high concentrations of potassium (600.68 mg/L) and isomile acetate (1.20 mg/L). It was done a sensorial evaluation of the elaborated beer in the pilot-plant in the USP, comparing it with the other beers found in the Brazilian market. It was observed that in relation to the preference test, beers with banana were statistically preferred in relation to the other samples. Acceptance tests demonstrated that there has been no significant difference (p>= 0.05) in relation to the grade of acceptance between the products corresponding to the samples taken from the optimized experiments and the samples taken from the market. In other words, the samples with banana were acceptable by the consumer as much as the samples taken from common beers found in the market. Finally, it was done a preliminary economical evaluation of the process, considering as production capacity the value of 875 L/month of beer with banana. It was calculated the initial cost of the process was of 204.76% superior than the commercial draft beer. On the other hand, the direct cost of production of this draft beer was of R$0.94/L against R$ 1.10/L of draft beer made from pure malt using the same process conditions

Beer obtaining using banana as an adjunct and a flavouring agent

Nos últimos anos, duas tendências tem se destacado no universo cervejeiro: a obtenção de cervejas a partir de mostos concentrados e a elaboração de cervejas utilizando adjuntos especiais, os quais podem aromatizar ou não as mesmas. Visando um aumento da produtividade juntamente com uma menor necessidade de investimentos na capacidade produtiva, algumas cervejarias vêm optando pelo aumento do extrato inicial de fermentação para valores superiores aos tradicionais (10-15 0P). A elaboração de cervejas utilizando adjuntos especiais vem se tornando uma solução de barateamento na obtenção de cerveja devido à substituição de parte do malte, acrescentando ainda, atributos sensoriais característicos nos produtos obtidos. A banana constitui-se em matéria-prima bastante favorável à fermentação alcoólica por ser rica em carboidratos, minerais e apresentar baixa acidez. O principal objetivo desta pesquisa foi utilizar a banana como um adjunto do malte e como um aromatizante natural e sutil das cervejas obtidas. A quantificação dos carboidratos presentes na banana prata em diferentes graus de maturação revelou que a condição \"muito-madura\", apresentou o mais alto teor de carboidratos totais solúveis (15,65 %) e o mais baixo teor de amido (0,48 %). Após a etapa quantificação dos carboidratos fez-se um estudo da extração aquosa a quente dos sólidos solúveis da banana com a metodologia de superfície de resposta a partir de um planejamento fatorial 22 onde se obteve um modelo matemático empírico quadrático (Y = 5.58 + 1.25 X1 - 0.26 X2 - 0.37 X22). Os valores que otimizaram esta extração (Y) foram 38,5 g de purê de banana (X1) e tempo de extração de 39,7 minutos. Utilizando um planejamento fatorial 22 fez-se um estudo da fermentação do mosto com adjunto de banana, na planta piloto da microcervejaria da EEL - USP em diferentes concentrações e temperaturas. Observou-se que a 12 0P e a 15 0C obteve-se uma Qp de 0,58 g/L.h em 72 h de fermentação e apenas 6,07 % do açúcar metabolizado pela levedura cervejeira foi desviado para a geração de produtos secundários, garantindo um Yp/s real de 0,48 g/g. Dentro destas condições de estudo investigou-se o comportamento cinético da levedura cervejeira Saccharomyces cerevisiae 308 de baixa fermentação (tipo lager) nestes mostos com banana, de densidade tradicional. Pôde-se observar que o máximo valor de ?x (0,114 h-1) foi alcançado com a fermentação a 12 0P e 15 0C. O valores máximos de ?s e ?p (1,128 e 0,585 g/g.h, respectivamente) foram conseguidos com a fermentação a 15 0P e 15 0C. Em seguida, fez-se um estudo com o propósito de aumentar a produtividade volumétrica de etanol em mostos com banana de alta densidade. Para isto, realizou-se fermentações com a adição de diferentes nutrientes, em mini-bioreatores cilindrocônicos de 0,9 L da Uminho - Portugal. Verificou-se que apenas a adição de MgSO4 foi significativa estatisticamente para o aumento da Qp. Observou-se também que o melhor valor de Qp (0,68 g.L/h) foi alcançado em 64 h de fermentação após suplementação com 420 mg/L de MgSO4. Em seguida, fez-se a caracterização físicoquímica da cerveja obtida com a reprodução do experimento otimizado em mini-bioreator cilindrocônico de 0,9 L da Uminho - Portugal no fermentador de 180 L da EEL - USP, verificando-se que a cerveja com banana de 4,8 % v/v apresentou uma elevada concentração de potássio (600,68 mg/L) e de acetato de isoamila (1,20 mg/L). Das cervejas otimizadas elaboradas na planta piloto da USP, fez-se uma avaliação sensorial comparando-as com cervejas do mercado brasileiro. Observou-se que em relação aos testes de preferência, as cervejas com banana foram estatisticamente preferidas em relação às amostras do mercado. Já os testes de aceitação demonstraram que não houve diferença significativa (p >= 0,05) quanto ao grau de aceitação entre os produtos correspondentes às amostras experimentais otimizadas e as amostras do mercado. Ou seja, as amostras de cerveja com banana foram tão aceitas pelo consumidor quanto às amostras de cerveja do mercado. Por fim foi realizado um estudo econômico preliminar, dentro de uma estimativa de produção de 875 L/mês de cerveja com banana em microcervejaria. Verificou-se que o custo inicial do processo foi 204,76 % superior a de uma cerveja comercial. Todavia, o custo direto variável de produção desta cerveja foi de R$0,94/L contra R$ 1,10/L de uma cerveja puro malte produzida nas mesmas condições de processo.In the past years, two tendencies have been revealed in the universe of brewing: beer production using concentrated wort and its elaboration using special adjunct, which might supply or not a special flavour to the beer. Aiming to increase the process productivity along with decreasing the necessity of further production investments, some breweries have adapted to increase the initial fermentation extract concentration to values superior to the traditional ones (10-15 oP). The elaboration of beer using special adjunct is considered a solution to turn cheap beer production by not only by substituting part of the malt but also in adding characteristic sensorial attributes in the obtained products. Banana is constituted of raw materials suitable for alcoholic fermentation for being rich in carbohydrates and minerals and present law acidity. The principal objective of this research is to utilize the banana as an adjunct for malt and also as a natural and a tenuous flavouring agent for the obtained beer. The quantification of the carbohydrates present in the banana prata in different maturation grade, has revealed that the condition of \"very mature\" represented the highest content in total soluble carbohydrates (15.65%) and the lowest content in starch (0.48%). After the quantification stage of the carbohydrates, a study was done on the hot aqueous extraction of the soluble solids found in the banana using the response-surface method obtained by a complete 22 factorial design. The obtained mathematical empirical quadratic model was (Y = 5.58 + 1.25 X1 - 0.26 X2 - 0.37 X22). The values of the optimized extraction (Y) was 38.5 g of banana pulp (X1) and an extraction time of 39.7 minutes. It was done a study on the fermentation wort with banana adjunct using a factorial design 22, in the micro-brewery pilot plant located in the EEL - USP, at different concentrations and process temperatures. It was observed that at 12 0P and at 15 0C, it was obtained a Qp of 0.58 g/L.h in 72 h of fermentation and only 6.07 % of the sugar metabolized by the alcoholic-yeast was deviated for the production of secondary products, which guaranteed a real Yp/s of 0.48 g/g. Using these conditions in study, it was investigated the kinetic behavior of the alcoholic-yeast Saccharomyces cerevisiae 308 of law fermentation (lager type) in these wort using banana, of conventional gravity. It can be observed that the maximum value of ?x (0.114 h-1) was achieved with fermentation at 12 0P and 150C. The maximum values of ?s and ?p (1.128 e 0.585 g/g.h, respectively) was obtained at fermentation of 15 0P and 15 0C. It was also done studies with the objective of increasing the volumetric productivity of ethanol in worts with banana at high gravity. For this reason, it was done several fermentations with the addition of different nutrients, in mini-bioreactors cylindrical-conical de 0.9 L from UMinho-Portugal. It was verified that the addition of MgSO4 was statistically significant for the increase in Qp. It was also verified that the best value of Qp (0.68 g.L/h) was achieved in 64 h of fermentation after being supplemented with 420 mg/L of MgSO4. It was also done a physical-chemical characterization of the beer obtained from the reproduction of the optimized experiment obtained using the cylindrical-conical bioreactor de 0.9 L from UMinho- Portugal in the bioreactor of 180 L of working volume located in the EEL - USP, verifying that the beer with banana (4.8 % v/v) have presented a high concentrations of potassium (600.68 mg/L) and isomile acetate (1.20 mg/L). It was done a sensorial evaluation of the elaborated beer in the pilot-plant in the USP, comparing it with the other beers found in the Brazilian market. It was observed that in relation to the preference test, beers with banana were statistically preferred in relation to the other samples. Acceptance tests demonstrated that there has been no significant difference (p>= 0.05) in relation to the grade of acceptance between the products corresponding to the samples taken from the optimized experiments and the samples taken from the market. In other words, the samples with banana were acceptable by the consumer as much as the samples taken from common beers found in the market. Finally, it was done a preliminary economical evaluation of the process, considering as production capacity the value of 875 L/month of beer with banana. It was calculated the initial cost of the process was of 204.76% superior than the commercial draft beer. On the other hand, the direct cost of production of this draft beer was of R$0.94/L against R$ 1.10/L of draft beer made from pure malt using the same process conditions

TENDÊNCIAS TECNOLÓGICAS PARA PRODUÇÃO DE BEBIDAS ALCOÓLICAS COM BAIXO TEOR ALCOÓLICO

Os últimos anos têm testemunhado um aumento na demanda por bebidas alcoólicas com teor alcoólico reduzido, como resultado de problemas de saúde e sociais. No entanto, a maioria dessas bebidas disponíveis não agradam ou respondem às expectativas dos consumidores. O presente artigo tem como objetivo realizar um estudo de prospecção tecnológica relacionado ao desenvolvimento de métodos para produção dessas bebidas alcoólicas com teor alcoólico reduzido. A metodologia empregou o uso do código de classificação internacional de patentes para a busca na base de patentes européia (Espacenet®). A partir dos resultados encontrados foi analisada a evolução anual das patentes, a origem das tecnologias, a distribuição por tipo de depositantes, detentores de tecnologia de produção. A primeira patente encontrada foi de 1903, sendo a França o país de origem. Constatou-se que existe uma tendência ao crescimento do número de depósitos de patentes a partir de 1978, em especial nos países da América do Norte, Canadá (41%) e Estados Unidos (27%) e para os países da Comunidade Européia, Alemanha (40%) e Itália (28%). Isto indica que muitos esforços inovativos têm sido realizados por diferentes países, atestando interesse na produção de bebidas alcoólicas com baixo teor de álcool.</p

Cocoa’s Residual Honey: Physicochemical Characterization and Potential as a Fermentative Substrate by Saccharomyces cerevisiae AWRI726

This study aims to characterize the physicochemical properties of cocoa’s residual honey and evaluate its fermentative capacity as a substrate, using Saccharomyces cerevisiae AWRI726 as the starter culture for alcoholic fermentation. The research hypothesis was that cocoa’s residual honey can be used for the production of fermented beverages. Cocoa’s honey has 14.14 g.100 mL−1 of dry material, containing 11.80 g.100 mL−1 of carbohydrates and 1.20% crude protein, in addition to other minor components, such as pectin, lipids, and Fe, Mn, Na, and Zn, with a carbon-to-nitrogen (C/N) ratio (9.8) most suitable for fermentation. Fermentation at 20°C for 240 hours produced a liquid with 16% v/v ethanol (14 g.L−1 in 144 h). However, 24 hours of fermentation produced the maximum ethanol yield (0.373 g.g−1) and volumetric productivity (0.168 g.L−1.h−1), which were associated with a significant increase in the specific cell growth rate. Saccharomyces cerevisiae AWR1726 performed satisfactorily in the alcoholic fermentation of cocoa’s residual honey, similar to that observed in other fruit beverages, thus suggesting the suitability of cocoa’s residual honey for future commercial applications

Cocoa pulp in beer production: Applicability and fermentative process performance - Fig 3

<p>Concentration of fermentable sugars, glucose, fructose (a) and maltose, maltotriose (b), of the SC52 and S-04 yeast strains.</p