Study of co-culture between Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces kudriavzevii for the elaboration of a fermented alcoholic beverage based on Cagaita (Eugenia dysenterica DC.)

Abstract

Submitted by Franciele Moreira ([email protected]) on 2018-10-04T13:15:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcos Flávio Ribeiro Valério Júnior - 2018.pdf: 3545674 bytes, checksum: 60b287d7be7aacf8e603947c7208bd99 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Approved for entry into archive by Luciana Ferreira ([email protected]) on 2018-10-05T14:12:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcos Flávio Ribeiro Valério Júnior - 2018.pdf: 3545674 bytes, checksum: 60b287d7be7aacf8e603947c7208bd99 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-05T14:12:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marcos Flávio Ribeiro Valério Júnior - 2018.pdf: 3545674 bytes, checksum: 60b287d7be7aacf8e603947c7208bd99 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-27Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThe production of alcoholic ferments from fruit is an attractive alternative for the food industry, as this type of beverage has received strong acceptance from consumers. Climate change and the search for wines with lower alcohol content and a search for a concentration of glycerol and better aromas, led to studies in yeast co-cultures. Brazil is one of the world's largest producers of fruits, including tropical fruit. Among the typical species of Cerrado, Eugenia dysenterica DC, popularly known as Cagaita, is already used in the manufacture of sweets, jellies, ice cream, soft drinks, juices and liqueurs. Regarding the fermenting agent, yeast to Saccharomyces cerevisiae, with high potential for ethanol production, and Saccharomyces kudriavzevii, a notable producer of glycerol, present interesting and required characteristics in the fermented beverage industry. Thus, the present work followed a central rotational experimental planning and a common factorial planning to stipulate the concentration of the strains of Saccharomyces cerevisiae T-73 and Saccharomyces kudriavzevii CR-85, in order to understand how the interaction between the yeasts occurs ethanol, biomass and glycerol responses. From the DCCR, it was not possible to obtain significant models, since experiment 5 where there was pure CR-85 strain did not produce ethanol and glycerol. From these results, it was followed by common factorial planning, in which mathematical models could be obtained for the prediction of ethanol, biomass and glycerol production. It was also possible to identify that the assay with the highest concentration of CR-85 had an increase of glycerol, and the assay with the highest ethanol production was one that contained a slightly higher content of T-73 compared to CR-85. As for the volatile compounds, isoamyl alcohol was identified, responsible for the aromas in the food industry, as well as ethyl acetate, considered an ester acetate that gives the drinks fruit aromas. This research also presents details of the kinetics of growth, substrate consumption and production of Saccharomyces cerevisiae T-73 and Saccharomyces kudriavzevii CR-85 yeast products, in which the characteristics inherent to each yeast can influence the behavior of the kinetic parameters, characterizing the need to deepen studies on the metabolism of these yeasts.A produção de fermentados alcoólicos a partir de frutas é uma alternativa atrativa para indústria de alimentos, pois esse tipo de bebida tem recebido forte aceitação por parte dos consumidores. As mudanças climáticas e a busca por vinhos com menor teor alcoólico, concentrações de glicerol mais baixas e melhores aromas, levaram a estudos em co-culturas de leveduras. O Brasil, apresenta-se como um dos maiores produtores mundiais de frutas, incluindo a fruticultura tropical. O bioma Cerrado concentra uma grande variedade de espécies frutíferas com características organolépticas interessantes, entre as espécies típicas do Cerrado, Eugenia dysenterica DC, conhecida popularmente como Cagaita, já é utilizada na fabricação de doces, geleias, sorvetes, refrescos, sucos e licores. Com relação ao agente fermentador, a levedura a Saccharomyces cerevisiae, com alto potencial para produção de etanol, e Saccharomyces kudriavzevii, notável produtora de glicerol, apresentam caraterísticas interessante e requerida na indústria de bebidas fermentadas. Dessa forma, o presente trabalho, seguiu um planejamento experimental central rotacional e um planejamento fatorial comum para estipular a concentração das cepas de Saccharomyces cerevisiae T- 73 e Saccharomyces kudriavzevii CR-85, com intuito de entender como ocorre a interação entre as leveduras diante das respostas etanol, biomassa e glicerol. A partir do DCCR, não foi possível obter modelos significativos, visto que o experimento 5 onde havia cepa pura de CR-85 não produziu etanol e glicerol. A partir desses resultados, seguiu com planejamento fatorial comum, na qual, pôde-se obter modelos matemáticos para a predição da produção de etanol, biomassa e glicerol. Conseguiu-se também identificar que o ensaio com maior concentração de CR-85, houve um acréscimo de glicerol, e o ensaio com maior produção de etanol foi aquele que continha um teor ligeiramente superior de T-73 comparada a CR-85. Quantos aos compostos voláteis, foram identificados álcool isoamílico, responsável pelos aromas na indústria de alimentos, bem como acetato de étila, considerado um éster de acetato que confere a bebidas aromas frutais. Esta pesquisa ainda apresenta o detalhamento da cinética de crescimento, consumo de substrato e produção de produtos da levedura Saccharomyces cerevisiae T-73 e Saccharomyces kudriavzevii CR-85, nas quais, as características inerentes a cada levedura podem influenciar no comportamento dos parâmetros cinéticos, caracterizando a necessidade de aprofundamento de estudos no metabolismo dessas leveduras