Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Química e Biológica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-09T16:42:04Z No. of bitstreams: 1 2016_LourençodiGiorgioSilvaPinheiro.pdf: 1358860 bytes, checksum: 6fd8ff30d24106e9a9214dbe6814059c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-03T16:19:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LourençodiGiorgioSilvaPinheiro.pdf: 1358860 bytes, checksum: 6fd8ff30d24106e9a9214dbe6814059c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-03T16:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LourençodiGiorgioSilvaPinheiro.pdf: 1358860 bytes, checksum: 6fd8ff30d24106e9a9214dbe6814059c (MD5) / O Brasil é consolidado um dos maiores produtores de cerveja do mundo, apresentando a terceira maior produção mundial. Um movimento internacional colocou as microcervejarias em evidência aumentando ainda mais a demanda por malte, um dos principais insumos utilizado na indústria cervejeira. Não apenas se tratando de quantidade, mas também de qualidade, as cervejarias especiais adicionam a produção de cerveja a necessidade de matérias-primas diferenciadas, uma vez que exigem produtos de qualidade superior para ingressar no mercado. A fim de expandir o cultivo de cevada pelo território nacional, auxiliar nas questões de logística de abastecimento de insumos para a indústria cervejeira e produzir maltes de qualidades diferenciadas, uma opção viável é o cultivo desse cereal na região Centro-Oeste. Sua agricultura mecanizada permite o cultivo sob regime de irrigação artificial. O objetivo desse trabalho foi avaliar os parâmetros de malteação para desenvolver uma metodologia adequada do processo utilizando a cevada cultivada no Cerrado brasileiro. Dessa forma, foi realizado de maneira pioneira ensaios de malteação com o cereal em questão. Para isso, foram realizadas análises da cevada e do malte produzido em termos bioquímicos, químicos e físicos a fim de comparação com dados da literatura. A primeira variedade estudada em um cultivo sem irrigação apresentou contaminação fúngica excessiva, não sendo possível seu processamento para a indústria alimentícia. A cevada cultivada irrigada artificialmente foi malteada de maneira exclusiva afim de permitir o desenvolvimento de um malte adequado para a produção de cerveja. Ao final do processamento, foram obtidos dois maltes, M1 e M2, que apresentaram, respectivamente, 50% e 48% de extrato (43% malte comercial) e coloração de 12 e 15 EBC (7 EBC malte comercial). Em termos de atividade enzimática, a enzima β amilase foi observado 20,3 UI (M1), 21,4 UI (M2) e 21 UI (malte comercial), em relação a enzima α amilase foi observado 3,25 UI (M1), 2,5 UI (M2), 16,3 UI (malte comercial). Como os maltes especiais, que apresentam coloração superior a 20 EBC, não apresentam taxas significantes de sacarificação, a cevada e os maltes produzidos podem ser utilizados pela indústria cervejeira para essa finalidade, agregando a região Centro-Oeste o cultivo de novas variedades de cereais que apresentam alto valor agregado após malteação, segmento pouco desenvolvido no Brasil. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is amongst the larger beer producers in the world with the third largest production. International interest placed micro beer producers on center stage further increasing the demand for malt, one of the main inputs of the industry. As an issue not only of quantity but also of quality, cottage beer industries require special, above average ingredients to enter the market. In order to expand barley plantations in the country, provide support to improvement of the logistic issues involved in supplying inputs to the industry and produce malts of differing qualities, a feasible option is the growing the cereal in the Centre-West. It’s mechanical agriculture allows for artificial irrigation. The objective of this work was to evaluate malting parameters for the development of and adequate process methodology applied to barley grown in the Brazilian Cerrado. To this end, biochemical, chemical and physical analyses were made on both barley and malt and then data was compared with existing literature. The first variety studied in a non-irrigated setting revealed an excessive fungi contamination and could not be used by the food industry. The artificially irrigated barley was malted in an exclusive manner so as to provide a malt for the beer production. At the end of processing, two malts were obtained, M1 e M2, presenting 50% and 48% de extract each (43% commercial malt) and coloring of 12 and 15 EBC (7 EBC commercial malt). In terms of enzymatic activity, the enzyme β amylase was observed 20,3 UI (M1), 21,4 UI (M2) and 21 UI (commercial malt), and in relation to enzyme α amylase observed was 3,25 UI (M1), 2,5 UI (M2), 16,3 UI (commercial malt). As the special malts, that present coloring above 20 EBC, do not have significant sugar leves, the barley and malts produced may be used by the beer industry, enriching Centre-West agriculture with new grain varieties that may have value added after malting, also contributing to an underdeveloped commercial segment in Brazil.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-08-22T19:33:34Z No. of bitstreams: 1 2018_RicardoMenesesSayd.pdf: 2343312 bytes, checksum: 8f083e0c024f093820a0aa626c23e89d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-27T20:55:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_RicardoMenesesSayd.pdf: 2343312 bytes, checksum: 8f083e0c024f093820a0aa626c23e89d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T20:55:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_RicardoMenesesSayd.pdf: 2343312 bytes, checksum: 8f083e0c024f093820a0aa626c23e89d (MD5) Previous issue date: 2018-08-22 / A demanda por cultivares de cevada cervejeira adaptadas ao cultivo irrigado no Cerrado tem crescido de forma constante. Cultivares oriundas da região Sul do país têm sido introduzidas e avaliadas na região a fim de suprir essa demanda instantânea. Com o objetivo de fornecer melhores condições de cultivo ao sistema produtivo do Cerrado, esse trabalho propôs estimar os parâmetros genéticos em diferentes anos e locais a fim de subsidiar uma seleção criteriosa dos genótipos mais aptos a essas condições e analisar a variabilidade genética existente entre eles com base em dados agronômicos e moleculares. Primeiramente foram avaliadas seis características agronômicas (rendimento de grãos, classificação comercial de grãos, peso de mil sementes, altura de plantas, grau de acamamento e ciclo de espigamento) de 113 genótipos de cevada cervejeira em dois ambientes no Cerrado do Distrito Federal com o objetivo de estimar os parâmetros genéticos (valores de F, herdabilidade em sentido amplo, coeficiente de variação ambiental, genotípico e relativo e as correlações fenotípicas, genotípicas e ambientais). A partir dos dados desse primeiro trabalho, foram selecionados 69 genótipos utilizando as características avaliadas. Em um segundo momento, foram avaliados os parâmetros genéticos dos 69 genótipos considerando três anos de avaliações utilizando as mesmas características agronômicas com intuito de verificar a influência dos anos agrícolas no comportamento dos genótipos. Baseado nos dados obtidos nos cinco ensaios realizados, os genótipos foram selecionados por um método proposto pelo melhorista (Seleção Combinada) que foi comparado a quatro índices de seleção (índice livre de pesos e parâmetros, índice dos ganhos desejados, soma de ranks e genótipoideótipo). Foram gerados índices de frequência de seleção e os métodos foram comparados em relação ao ganho de seleção em % para cada experimento. Foram selecionados 20 genótipos de alto rendimento agronômico além de quatro genótipos a serem utilizados como genitores em blocos de cruzamentos por apresentarem uma ou duas características importantes para o melhoramento de cevada. Foram realizados estudos de diversidade genética agronômica e molecular dos 24 genótipos selecionados acrescidos de cinco cultivares de cevada recomendadas para o Cerrado. Os dados agronômicos foram obtidos em dois locais do Distrito Federal utilizando a distância de Mahalanobis. Para a análise de diversidade genética molecular os dados foram obtidos utilizando marcadores moleculares RAPD, SSR e ISSR. A partir dos dados obtidos foram gerados dendrogramas e gráficos de dispersão tanto para a diversidade agronômica como para os dados moleculares, possibilitando através das análises indicar os cruzamentos que possam ter maior efeito heterótico. Os resultados indicaram a existência de variabilidade entre os acessos avaliados, assim como efeito da interação G x A tanto na comparação de locais como em anos. Os genótipos de origem colombiana mostraram-se mais aptos em relação aos demais. Verificou-se que é possível a seleção de acessos de cevada com alto rendimento e ciclo de espigamento precoce simultaneamente, fator decisivo no processo de escolha de genótipos a seguirem em futuros experimentos. No estudo de diversidade observouse a baixa correlação entre as distâncias genéticas, e que os marcadores ISSR correlacionouse positivamente com as distâncias agronômicas. É necessário a realização de estudo de diversidade complementar entre características agronômicas e marcadores moleculares para indicação dos melhores cruzamentos através de genótipos com a maior variabilidade possível. / A demand for breeding barley cultivars adapted as irrigated Cerrado conditions is constant. Cultivars from the southern area of the country have been tested in the Cerrado region aiming to supply this immediate demand. With the purpose of providing better conditions for this production system, this work proposes to estimate genetic parameters in different years and environments in order to promote a careful selection of more suitable genotypes to these conditions and to analyze the existing genetic variability among them based on agronomic and molecular data. First, six agronomic characteristics (grain yield, plumpness kernel, thousand seed weight, plant height, lodging degree and days to heading) of 113 brewery barley genotypes were evaluated in two environments in the Cerrado of the Distrito Federal, focusing on estimating the genetic parameters (F values, heritability in broad sense, environmental, genotypic and relative variation coefficients). Based on the data from the first trial, 69 genotypes were selected based on the evaluated characteristics. In a second experiment, the genetic parameters of the 69 genotypes were evaluated considering three years of evaluations using the same agronomic characteristics. Based on the data obtained in the five experiments, the genotypes were selected by a method proposed by the breeder and compared to four selection indices (free index of weights and parameters, desired earnings index, rankings sum and genotype-ideotype) that served as basis for the accomplished selection. Frequency indices of selection were generated, and methods were compared to the selection gain for each experiment. Twenty genotypes of high agronomic yield were selected, as well as four genotypes to be used as parents in crossbred blocks since they presented one or two important traits for barley breeding. Genetic diversity studies were carried out for the 24 selected genotypes plus five barley cultivars recommended for the Cerrado, based on agronomic data from two locations in the Federal District, using Mahalanobis distance. For the analysis of molecular genetic diversity, the data was obtained using molecular markers RAPD, ISSR and SSR. From the obtained data were generated dendrograms and dispersion graphs for both agronomic diversity and for the molecular data, allowing, through the analysis, to indicate the crosses that could have greater heterotic effect. The results indicated the existence of variability among the accessions, as well as the interaction effect G x E in both location and year comparisons. The genotypes of Colombian origins were more apt in relation to the others. It was verified that the selection of accessions of barley with high yield and early breeding cycle simultaneously is possible, which is a decisive factor in the process of choosing genotypes to survey in future experiments. The diversity study detected a low correlation between genetic distances, and that ISSR markers correlated positively with the agronomic distances. It is necessary to carry out a study of complementary diversity between agronomic traits and molecular markers to indicate the best crosses through genotypes with the greater variability.

O teor de β-glucanas interfere diretamente nos parâmetros de qualidade do malte para a produção de cerveja, principalmente na etapa de filtração. Elevadas concentrações de β-glucanas na cevada exigem maior tempo e temperatura na maceração e germinação. A aplicação de β-glucanase comercial é uma alternativa para reduzir o conteúdo de β-glucanas. Este trabalho teve como objetivo analisar o efeito da adição da β-glucanase no malte produzido a partir das cultivares de cevada BRS - Cauê e Elis (safra 2013/2014) com um tempo reduzido de germinação. As cultivares foram submetidas a micromalteações com 96 horas (convencional) e 64 horas (tempo reduzido) de germinação. As análises de β-glucanas e de qualidade da cevada, do malte e do mosto foram realizadas segundo a metodologia analítica EBC (European Brewery Convention). As cultivares BRS - Cauê e Elis, germinadas com 96 h apresentaram respectivamente os teores de 90,7 e 64,3 mg/L de β-glucanas. O processo com 64 h de germinação resultou em teores acima do limite máximo recomendado pela EBC (178 mg/L), sendo 320,0 e 370,7 mg/L para os maltes das cultivares BRS-Cauê e Elis respectivamente. A aplicação de 100 mg/kg de β- glucanase no malte produzido com 64 h de germinação reduziu os teores de β- glucanas para 74,7 (BRS-Cauê) e 81,7 mg/L (BRS-Elis). Houve uma redução no teor de β-glucanas de 76,67% para BRS - Cauê e 77,96% para BRS - Elis. Sendo que para o malte da cultivar BRS - Cauê a aplicação de 25 mg/kg da enzima e para a BRS - Elis a aplicação de 50 mg/kg foram suficientes para a obtenção de maltes com teores de acordo com o recomendado. A redução nos valores de viscosidade também foi observada. A aplicação da β-glucanase comercial reduziu o teor de β- glucanas no malte produzido em um tempo menor de germinação permitindo a otimização do tempo no processo de malteação. / The β-glucan content interferes directly in the malt quality parameters for the production of beer, especially in the filtration step. High β-glucans concentrations in barley require more time and temperature in the steeping and germination. The application of a commercial β-glucanase is an alternative to reduce the content of β- glucans. This study aimed to analyze the effect of the addition of β-glucanase in malt produced from barley cultivars BRS - Cauê and Elis (season 2013/2014) with a reduced germination time. The cultivars were subjected to micromalteações 96 hours (conventional) and 64 hours (reduced time) germination. The analyzes of β-glucans and quality of barley, malt and wort were performed according to the analytical methodology EBC (European Brewery Convention). The BRS - Cauê and Elis, germinated after 96 hours respectively showed the levels of 90.7 and 64.3 mg / L of β-glucans. The process with 64 h of germination resulted in levels over the maximum limit recommended by the EBC (178 mg / L), with 320.0 and 370.7 mg / L for the malts of BRS-Cauê and Elis cultivars respectively. The application of 100 mg / kg of malt β-glucanase produced in 64 h germination lowered β-glucan content to 74.7 (BRS-Cauê) and 81.7 mg / L (BRS-Elis). There was a reduction in β-glucan content of 76.67% for BRS - Cauê and 77.96% for BRS - Elis. Since for malt cultivar BRS - Cauê application of 25 mg / kg of the enzyme and the BRS - Elis application of 50 mg / kg was sufficient to obtain malt content according to recommended. The reduction in viscosity values were also observed. The application of commercial β-glucanase reduced the β-glucan content in malt produced in a shorter germination allowing the optimization of time in the malting process.

O teor de β-glucanas interfere diretamente nos parâmetros de qualidade do malte para a produção de cerveja, principalmente na etapa de filtração. Elevadas concentrações de β-glucanas na cevada exigem maior tempo e temperatura na maceração e germinação. A aplicação de β-glucanase comercial é uma alternativa para reduzir o conteúdo de β-glucanas. Este trabalho teve como objetivo analisar o efeito da adição da β-glucanase no malte produzido a partir das cultivares de cevada BRS - Cauê e Elis (safra 2013/2014) com um tempo reduzido de germinação. As cultivares foram submetidas a micromalteações com 96 horas (convencional) e 64 horas (tempo reduzido) de germinação. As análises de β-glucanas e de qualidade da cevada, do malte e do mosto foram realizadas segundo a metodologia analítica EBC (European Brewery Convention). As cultivares BRS - Cauê e Elis, germinadas com 96 h apresentaram respectivamente os teores de 90,7 e 64,3 mg/L de β-glucanas. O processo com 64 h de germinação resultou em teores acima do limite máximo recomendado pela EBC (178 mg/L), sendo 320,0 e 370,7 mg/L para os maltes das cultivares BRS-Cauê e Elis respectivamente. A aplicação de 100 mg/kg de β- glucanase no malte produzido com 64 h de germinação reduziu os teores de β- glucanas para 74,7 (BRS-Cauê) e 81,7 mg/L (BRS-Elis). Houve uma redução no teor de β-glucanas de 76,67% para BRS - Cauê e 77,96% para BRS - Elis. Sendo que para o malte da cultivar BRS - Cauê a aplicação de 25 mg/kg da enzima e para a BRS - Elis a aplicação de 50 mg/kg foram suficientes para a obtenção de maltes com teores de acordo com o recomendado. A redução nos valores de viscosidade também foi observada. A aplicação da β-glucanase comercial reduziu o teor de β- glucanas no malte produzido em um tempo menor de germinação permitindo a otimização do tempo no processo de malteação. / The β-glucan content interferes directly in the malt quality parameters for the production of beer, especially in the filtration step. High β-glucans concentrations in barley require more time and temperature in the steeping and germination. The application of a commercial β-glucanase is an alternative to reduce the content of β- glucans. This study aimed to analyze the effect of the addition of β-glucanase in malt produced from barley cultivars BRS - Cauê and Elis (season 2013/2014) with a reduced germination time. The cultivars were subjected to micromalteações 96 hours (conventional) and 64 hours (reduced time) germination. The analyzes of β-glucans and quality of barley, malt and wort were performed according to the analytical methodology EBC (European Brewery Convention). The BRS - Cauê and Elis, germinated after 96 hours respectively showed the levels of 90.7 and 64.3 mg / L of β-glucans. The process with 64 h of germination resulted in levels over the maximum limit recommended by the EBC (178 mg / L), with 320.0 and 370.7 mg / L for the malts of BRS-Cauê and Elis cultivars respectively. The application of 100 mg / kg of malt β-glucanase produced in 64 h germination lowered β-glucan content to 74.7 (BRS-Cauê) and 81.7 mg / L (BRS-Elis). There was a reduction in β-glucan content of 76.67% for BRS - Cauê and 77.96% for BRS - Elis. Since for malt cultivar BRS - Cauê application of 25 mg / kg of the enzyme and the BRS - Elis application of 50 mg / kg was sufficient to obtain malt content according to recommended. The reduction in viscosity values were also observed. The application of commercial β-glucanase reduced the β-glucan content in malt produced in a shorter germination allowing the optimization of time in the malting process.