Estágio realizado na UNICER - Bebidas de Portugal, SGPS, SA e orientado pelo Eng.ª Maria Manuel Morais Monteiro Dantas / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

O 2-feniletanol é um álcool superior que possui aroma característico de pétalas de rosas. É utilizado pela indústria de perfumes e fragrâncias e em menores volumes, na indústria de alimentos. Pode ser obtido através de extratos naturais de muitas flores, da síntese química a partir do estireno e benzeno, e também, por vias biotecnológicas com o uso de microrganismos. Leveduras são consideradas microrganismos bons produtores de 2-feniletanol através da bioconversão a partir de Lfenilalanina, o precursor natural de 2-feniletanol, que é fortemente dependente do meio e das condições de cultivo. Foram testadas diferentes cepas de levedura, utilizando-se um meio semisintético. O mosto de uva foi utilizado na bioconversão a partir da Lfenilalanina e um planejamento fatorial 23 foi utilizado para a otimização da bioconversão testando-se diferentes condições de pH, temperatura e concentração de Lfenilalanina. Foram realizados cultivos com mosto de uva pasteurizado (100 ºC por 30 min) em biorreatores de 2L, testando-se diferentes sistemas de aeração e agitação, 250 rpm de agitação, 1 vvm e 250 rpm e 2 vvm e 500 rpm. A levedura Kluyveromyces marxianus CBS 6556 produziu 0,19 gL-1 de 2-feniletanol, demonstrando ser a melhor cepa produtora. No mosto de uva pasteurizado, esta cepa foi capaz de produzir 0,51 gL-1 (aumento de 60% na produção). Altos rendimentos foram encontrados a temperatura de 37 ºC, pH 7,0 e a uma concentração de L-fenilalanina de 3,0 gL-1. A aeração de 1 vvm e agitação de 250 rpm, demonstrou ser um fator importante para a bioconversão, K.marxianus CBS 6556 produziu 0,77 gL-1 de 2-feniletanol, com um rendimento de 0,62 gg-1. / The 2-phenylethanol is a high alcohol, which is the characteristic aroma of the rose petals. It is mainly used for perfume and fragrance industries and, in smaller proportions, in the food industry. 2-phenylethanol can be produced through chemical synthesis with benzene or styrene, extracted from several flowers, or by biotechnology technology with some microorganisms. Yeasts are know as the best producers of 2- phenylethanol by the bioconversion from L-phenylalanine, the natural precursor of 2- phenylethanol, that is strongly affected by medium composition and culture conditions. different types of yeasts were tested, utilizing a semisintetic medium. The grape must was used in the bioconversion and a 23 factorial design was used to optimizing the bioconversion, testing different conditions of pH, temperature and L-phenylalanine concentration. Were realized cultivations with pasteurized grape must (100 ºC for 30 minutes) during bioreactor experiments, under different conditions of aeration rate and rotation speed, 250 rpm, 1 vvm and 250 rpm and 2 vvm and 500 rpm. The yeast K.marxianus CBS 6556 can produce 0.19 gL-1 of 2-phenylethanol, showed be the best producer. In the grape must, the yeast made 0.51 gL-1 of 2-phenylethanol (60 % higher production). Higher yields were found with 37 ºC, pH 7.0 and 3.0 gL-1 of Lphenylalanine. The aeration rate of 1 vvm and a speed rotation of 250 rpm was showed an the best conditions to the bioconversion, during this cultivations, K.marxianus CBS 6556 was able to produce 0.77 gL-1, and yields of 0.62 gg-1 of 2-phenylethanol.

O 2-feniletanol é um álcool superior que possui aroma característico de pétalas de rosas. É utilizado pela indústria de perfumes e fragrâncias e em menores volumes, na indústria de alimentos. Pode ser obtido através de extratos naturais de muitas flores, da síntese química a partir do estireno e benzeno, e também, por vias biotecnológicas com o uso de microrganismos. Leveduras são consideradas microrganismos bons produtores de 2-feniletanol através da bioconversão a partir de Lfenilalanina, o precursor natural de 2-feniletanol, que é fortemente dependente do meio e das condições de cultivo. Foram testadas diferentes cepas de levedura, utilizando-se um meio semisintético. O mosto de uva foi utilizado na bioconversão a partir da Lfenilalanina e um planejamento fatorial 23 foi utilizado para a otimização da bioconversão testando-se diferentes condições de pH, temperatura e concentração de Lfenilalanina. Foram realizados cultivos com mosto de uva pasteurizado (100 ºC por 30 min) em biorreatores de 2L, testando-se diferentes sistemas de aeração e agitação, 250 rpm de agitação, 1 vvm e 250 rpm e 2 vvm e 500 rpm. A levedura Kluyveromyces marxianus CBS 6556 produziu 0,19 gL-1 de 2-feniletanol, demonstrando ser a melhor cepa produtora. No mosto de uva pasteurizado, esta cepa foi capaz de produzir 0,51 gL-1 (aumento de 60% na produção). Altos rendimentos foram encontrados a temperatura de 37 ºC, pH 7,0 e a uma concentração de L-fenilalanina de 3,0 gL-1. A aeração de 1 vvm e agitação de 250 rpm, demonstrou ser um fator importante para a bioconversão, K.marxianus CBS 6556 produziu 0,77 gL-1 de 2-feniletanol, com um rendimento de 0,62 gg-1. / The 2-phenylethanol is a high alcohol, which is the characteristic aroma of the rose petals. It is mainly used for perfume and fragrance industries and, in smaller proportions, in the food industry. 2-phenylethanol can be produced through chemical synthesis with benzene or styrene, extracted from several flowers, or by biotechnology technology with some microorganisms. Yeasts are know as the best producers of 2- phenylethanol by the bioconversion from L-phenylalanine, the natural precursor of 2- phenylethanol, that is strongly affected by medium composition and culture conditions. different types of yeasts were tested, utilizing a semisintetic medium. The grape must was used in the bioconversion and a 23 factorial design was used to optimizing the bioconversion, testing different conditions of pH, temperature and L-phenylalanine concentration. Were realized cultivations with pasteurized grape must (100 ºC for 30 minutes) during bioreactor experiments, under different conditions of aeration rate and rotation speed, 250 rpm, 1 vvm and 250 rpm and 2 vvm and 500 rpm. The yeast K.marxianus CBS 6556 can produce 0.19 gL-1 of 2-phenylethanol, showed be the best producer. In the grape must, the yeast made 0.51 gL-1 of 2-phenylethanol (60 % higher production). Higher yields were found with 37 ºC, pH 7.0 and 3.0 gL-1 of Lphenylalanine. The aeration rate of 1 vvm and a speed rotation of 250 rpm was showed an the best conditions to the bioconversion, during this cultivations, K.marxianus CBS 6556 was able to produce 0.77 gL-1, and yields of 0.62 gg-1 of 2-phenylethanol.

O 2-feniletanol é um álcool superior que possui aroma característico de pétalas de rosas. É utilizado pela indústria de perfumes e fragrâncias e em menores volumes, na indústria de alimentos. Pode ser obtido através de extratos naturais de muitas flores, da síntese química a partir do estireno e benzeno, e também, por vias biotecnológicas com o uso de microrganismos. Leveduras são consideradas microrganismos bons produtores de 2-feniletanol através da bioconversão a partir de Lfenilalanina, o precursor natural de 2-feniletanol, que é fortemente dependente do meio e das condições de cultivo. Foram testadas diferentes cepas de levedura, utilizando-se um meio semisintético. O mosto de uva foi utilizado na bioconversão a partir da Lfenilalanina e um planejamento fatorial 23 foi utilizado para a otimização da bioconversão testando-se diferentes condições de pH, temperatura e concentração de Lfenilalanina. Foram realizados cultivos com mosto de uva pasteurizado (100 ºC por 30 min) em biorreatores de 2L, testando-se diferentes sistemas de aeração e agitação, 250 rpm de agitação, 1 vvm e 250 rpm e 2 vvm e 500 rpm. A levedura Kluyveromyces marxianus CBS 6556 produziu 0,19 gL-1 de 2-feniletanol, demonstrando ser a melhor cepa produtora. No mosto de uva pasteurizado, esta cepa foi capaz de produzir 0,51 gL-1 (aumento de 60% na produção). Altos rendimentos foram encontrados a temperatura de 37 ºC, pH 7,0 e a uma concentração de L-fenilalanina de 3,0 gL-1. A aeração de 1 vvm e agitação de 250 rpm, demonstrou ser um fator importante para a bioconversão, K.marxianus CBS 6556 produziu 0,77 gL-1 de 2-feniletanol, com um rendimento de 0,62 gg-1. / The 2-phenylethanol is a high alcohol, which is the characteristic aroma of the rose petals. It is mainly used for perfume and fragrance industries and, in smaller proportions, in the food industry. 2-phenylethanol can be produced through chemical synthesis with benzene or styrene, extracted from several flowers, or by biotechnology technology with some microorganisms. Yeasts are know as the best producers of 2- phenylethanol by the bioconversion from L-phenylalanine, the natural precursor of 2- phenylethanol, that is strongly affected by medium composition and culture conditions. different types of yeasts were tested, utilizing a semisintetic medium. The grape must was used in the bioconversion and a 23 factorial design was used to optimizing the bioconversion, testing different conditions of pH, temperature and L-phenylalanine concentration. Were realized cultivations with pasteurized grape must (100 ºC for 30 minutes) during bioreactor experiments, under different conditions of aeration rate and rotation speed, 250 rpm, 1 vvm and 250 rpm and 2 vvm and 500 rpm. The yeast K.marxianus CBS 6556 can produce 0.19 gL-1 of 2-phenylethanol, showed be the best producer. In the grape must, the yeast made 0.51 gL-1 of 2-phenylethanol (60 % higher production). Higher yields were found with 37 ºC, pH 7.0 and 3.0 gL-1 of Lphenylalanine. The aeration rate of 1 vvm and a speed rotation of 250 rpm was showed an the best conditions to the bioconversion, during this cultivations, K.marxianus CBS 6556 was able to produce 0.77 gL-1, and yields of 0.62 gg-1 of 2-phenylethanol.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención: Fruticultura / Durante la temporada 2000/2001 se desarrolló una investigación dirigida a estudiar el efecto del manejo de la canopia sobre el crecimiento vegetativo, la fotosíntesis y algunas características físico-químicas del mosto y del vino en vides de la variedad Cabernet Sauvignon, en el Valle del Maipo. Adicionalmente, se asociaron los procesos de desarrollo de algunos órganos de la vid y ciertos eventos fenológicos con la acumulación de días grado. El ensayo quedó compuesto por cuatro repeticiones para el tratamiento 1: despunte a fines de primavera, y ocho repeticiones para el tratamiento 2: poda severa en envero. De acuerdo a los resultados, se concluyó que frente a una poda severa en envero, equivalente a un 25 % del área foliar del brote, no se modifica la tasa de asimilación de CO2 de las hojas remanentes, ni el rendimiento de fruta de las plantas. Ambos tratamientos modificaron considerablemente el microclima de la canopia que resultaron en cambios en algunas características del mosto y del vino, tales como la acidez, la intensidad colorante y el contenido de antocianos.

Memoria para optar al Título Profesional de I ngeniero Agrónomo Mención: Manejo de Suelos y Aguas / En la temporada 2001 – 2002, se realizó un estudio del efecto del crecimiento vegetativo y carga frutal, en la variedad Cabernet Sauvignon, en el Valle del Maipo. Se evaluó el efecto de la carga frutal sobre la producción y calidad del mosto en tres ensayos, fertilizados con 20, 40 y 60 kg N•ha-1 respectivamente. La carga frutal fue regulada a inicios de envero, y los tratamientos fueron 10, 14 y 18 racimos por planta. Adicionalmente, se estudió el efecto del crecimiento vegetativo sobre la producción, susceptibilidad a plagas y enfermedades, y calidad del mosto, en dos sitios caracterizados como de alto y bajo vigor. En los ensayos de carga frutal, hubo un efecto significativo en el rendimiento al existir una diferencia de 8 racimos menos por planta, y no hubo diferencias en el contenido de azúcar y el tamaño de las bayas, al comparar entre las cargas frutales. La calidad del mosto sólo se vio afectada cuando la relación entre la producción y el crecimiento vegetativo (índice de Ravaz) aumentó significativamente y se elevó sobre 10, al ajustar la carga frutal “alta” (18 racimos por planta) en una condición de fertilización moderada (40 kg N•ha-1). En esa situación, el contenido de taninos aumentó significativamente lo que puede afectar en forma negativa la calidad del mosto. En plantas vigorosas se observó un menor número y peso promedio de racimos, y una mayor incidencia de oídio y palo negro, en comparación con plantas de menor vigor. La calidad del mosto obtenido fue comparativamente menor. De acuerdo a la experiencia generada en esta investigación, y en otras realizadas en el mismo sector, se ha determinado que el estudio del efecto del crecimiento vegetativo y la carga frutal sobre el comportamiento del viñedo debe considerar paralelamente y en detalle el estado hídrico de las plantas.

Este trabalho teve por objetivo a utilização de xarope de milho na elaboração de cerveja super concentrada. Para atingir este propósito foram realizados ensaios em escala de 5 litros, testando três proporções quanto à relação de extrato de malte e de xarope de milho. Para seguir a legislação brasileira de acordo com o Decreto 6.871, de 2009, foram propostos para a realização dos experimentos as proporções de 70/30, 55/45 e 20/80 de malte:xarope de milho. Na proporção 20/80, definida pelo referido Decreto como cerveja de milho foram avaliadas diferentes variantes para obter diferentes concentrações alcoólicas, obtendo resultados inadequados. As fermentações foram conduzidas em regime descontínuo alimentado, com a adição do xarope por cargas, e foi utilizada uma levedura com alta eficiência fermentativa que tem demonstrado alta tolerância a concentrações de álcool, classificada como PPB - 01. Para comparar com os mostos experimentais, foram elaborados mostos padrões nas proporções 70/30 e 55/45. Em escala piloto foi elaborada uma prova de cerveja super concentrada, para as proporções 70/30 e 55/45, malte/milho. Foram avaliados os parâmetros cinéticos dos processos. As eficiências de formação de álcool e de consumo de extrato foram acima dos 90%, o que garantiu um bom processo fermentativo. As cervejas obtidas na escala piloto foram submetidas a análises sensoriais e comparadas com uma cerveja comercial, obtendo ótimos resultados. As duas proporções aprovadas proporcionaram economia de energia térmica e elétrica, quando comparadas com as cervejas padrões. Os resultados obtidos no projeto demonstraram que é possível a aplicação desta tecnologia, aumentando a produtividade utilizando os mesmos equipamentos e obtendo benefícios energéticos, econômicos e meio ambientais. / The aim of this project was the use of corn syrup to develop super concentrated beer. Accomplishing this purpose was made initially two repeat experiments on a scale of 5 liters and testing three variants as regards the relationship of malt extract and corn. Following the Brazilian law in accordance with the Decree 6.871, 2009, was proposed for the realization of experiments the proportions of 70/30, 55/45 and 20/80 from malt and corn. In the proportion 20/80, defined by Decree as corn beer, were evaluated different variants for obtaining different alcohol concentrations, obtaining inadequate results. Fermentations were conducted in fed batch regime with the addition of the syrup in pulses, and was used one yeast with high efficiency of fermentation and tolerating of alcohol high concentrations, classified as PPB - 01. To compare with the experimental worts, were prepared standards worts for proportions 70/30 and 55/45. In pilot scale, were made experiments of super concentrated beer to the proportions 70/30 and 55/45, malt/corn. The kinetic parameters of the processes were evaluated. The efficiencies of formation of alcohol and consumption of extract were above 90%, which ensured a good fermentation. The experimental beers obtained in pilot scale were subjected to sensory analysis compared with a beer sold in trade, getting great results. The two proportions approved had saving thermal and electrical energy, when compared with standards beers. The results obtained in the project demonstrated that it is possible to apply this technology, increasing equipment productivity and getting energy, economic and environmental benefits.

Características sensoriais diferenciadas e qualidade química podem garantir a competitividade de uma bebida destilada. O uísque é uma bebida alcoólica produzida a partir da destilação do mosto fermentado de cereais e que passa por um período de maturação em barris de carvalho. A cachaça, por sua vez, é produzida a partir da destilação do caldo de cana-de-açúcar fermentado. O objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade química e sensorial da bebida destilada oriunda das matérias-primas cana-de-açúcar e cevada e produzida mediante técnicas já existentes em processos produtivos de cachaça e uísque. O mosto combinado teve como fonte de açúcares o mosto de caldo de cana e o mosto de malte de cevada, que foram preparados separadamente e depois misturados nas seguintes proporções em porcentagem: 100 (A), 75 (B), 50 (C), 25 (D) e 0 (E) de caldo de cana, complementado com o mosto de malte de cevada. O processo fermentativo foi conduzido a 30ºC, mediante adição de leveduras Saccharomyces cerevisiae, cepas CA-11 e S-33, inoculando-se 1,5 g/L de cada levedura. As destilações foram realizadas em alambique de cobre, seguindo a metodologia de dupla-destilação utilizada para a produção de Scotch malt whisky. As bebidas duplamente destiladas foram acondicionadas em barris de carvalho por 60 dias. Os mostos foram submetidos às análises de pH, Brix, Pol, Açúcares Redutores (AR), Açúcares Redutores Totais (ART) e Acidez Total; e os vinhos foram analisados quanto a Teor Alcoólico, pH, Açúcares Redutores Residuais (ARR) e Acidez Total. Os flegmas, bidestilados e as bebidas envelhecidas foram submetidos a análises de teor alcoólico (densitometria), cobre (colorimetria), congêneres voláteis (CG-FID) e carbamato de etila (CG-EM). As bebidas envelhecidas também foram submetidas a análises de intensidade de cor e compostos fenólicos totais (espectrofotometria) e congêneres de maturação (CLAE). Testes sensoriais foram realizados para verificar a preferência entre as amostras pelos consumidores. Análises estatísticas foram realizadas pelo programa SAS (ANOVA e Testes de Tukey). Foi comprovada a eficiência da técnica de bidestilação na redução de alguns compostos limitados pela legislação. Mostos combinados com maior porcentagem de malte de cevada apresentaram menor formação de carbamato de etila. O envelhecimento aumentou a concentração de carbamato de etila nos destilados A, B e C sendo ao final o único contaminante presente acima dos limites permitidos pela legislação de aguardente de cana. Siringaldeído e ácido gálico foram os congêneres de maturação com as maiores concentrações nos destilados. O destilado do tratamento A apresentou a maior concentração total de compostos de envelhecimento. Na análise sensorial o destilado do tratamento C apresentou a maior preferência pelos provadores. Este estudo comprova que a produção de uma nova bebida a partir da combinação de matérias-primas diferentes pode apresentar resultados satisfatórios. Entretanto, ressalta-se a importância da continuidade desse estudo para afinar a definição da combinação de mostos mais adequada, para assim confirmar a viabilidade e eficiência do processo. / Differentiated sensory characteristics and chemical quality can ensure the competitiveness of a distilled beverage. Whisky is an alcoholic beverage produced from the distillation of fermented worts of cereals and aged in oak barrels. Cachaça, in turn, is produced from the distillation of fermented sugarcane juice. The objective of this study was to analyze the chemical and sensory quality of distilled spirit derived sugarcane and barley and produced by existing techniques in production processes of cachaça and whisky. The combined wort had as a source of sugars the sugarcane juice and barley malt wort, that were prepared separately and then mixed in the following proportions by percentage: 100 (A) 75 (B), 50 (C), 25 (D) and 0 (E) of sugarcane juice, supplemented with barley malt wort. The fermentation was conducted at 30° C by addition of Saccharomyces cerevisiae, CA-11 and S-33 strains, inoculating 1,5 g/L of each yeast. The distillations were performed in copper still, according to double-distillation method used for production of Scotch malt whisky. Double-distilled spirits were stored in oak barrels for 60 days. Worts were submitted to analysis of pH, Brix, Pol, Reducing Sugars (AR), Total Reducing Sugars (ART) and Total Acidity; and the wines were analyzed for Alcohol, pH, Residual Reducing Sugars (ARR) and Total Acidity. Low wines, double-distilled spirits and aged spirits were analyzed for alcohol content (densitometry), copper (colorimetry), volatile congeners (GC-FID) and ethyl carbamate (GC-MS). Aged spirits were also analyzed for color intensity and total phenolic compounds (spectrophotometry) and aged congeners (HPLC). Sensory tests were conducted to verify preference between samples by consumers. Statistical analyzes were performed using SAS (ANOVA and Tukey tests). The efficiency of double-distillation technique in reduce some compounds limited by legislation was confirmed. Worts combined with a higher percentage of barley malt showed lower formation of ethyl carbamate. Aging increased the concentration of ethyl carbamate in spirits A, B and C being at the end the only contaminant found above the limits allowed by the cachaça legislation. Syringaldehyde and gallic acid were the aged congeners with the highest concentrations in the spirits. Spirit A had the highest total concentration of aged congeners. Sensory analysis showed that spirit C was the most preferred by tasters. This study demonstrates that the production of a new beverage from the combination of different raw materials can provide satisfactory results. However, it emphasizes the importance of continuing this study to refine the definition of the most appropriate combination of worts, thus to confirm the feasibility and process efficiency.

O processamento da uva para produção de suco e vinho engloba diferentes processos tecnológicos, como por exemplo, o tratamento enzimático, onde usualmente são utilizadas preparações de enzimas comerciais, buscando-se aprimorar processos como clarificação e extração. Entretanto, esse é um tratamento que demanda elevado tempo de processamento, sendo relevante a busca por novas tecnologias a fim de apurar o processo. O ultrassom pode ser utilizado como uma alternativa para reduzir o tempo de processamento e acrescer qualidade ao produto, pois além de ser uma técnica sustentável, pode proporcionar benefícios no uso combinado com enzimas, favorecendo as reações em decorrência de seus efeitos. Neste trabalho, o uso em conjunto de tratamento enzimático (ET), ultrassom (US), e agitação mecânica (MS) foi avaliado na extração do mosto da uva Cabernet Sauvignon, a fim de compreender os efeitos das técnicas combinadas. Inicialmente, nove preparados enzimáticos comerciais foram caracterizados segundo suas atividades enzimáticas e aplicados para extração do mosto, avaliando a variação de temperatura (40, 50 e 60 °C), tempo (15 e 30 min), e concentração de enzima (0,01 a 2,0 U.g-1). Os melhores resultados foram obtidos com o preparado Zimopec PX5® nas condições de 1,0 U.g-1 de pectinase a 50 °C por 30 min. A extração do mosto apresentou aumento significativo nos parâmetros de qualidade avaliados (cor, sólidos solúveis totais, rendimento de extração, capacidade antioxidante, antocianinas totais) quando os três métodos de extração (US, MS e ET) foram combinados, principalmente na presença do ultrassom. Tendo em vista o efeito sinérgico obtido entre a aplicação enzimática e o ultrassom na extração do mosto, um novo estudo foi conduzido buscando investigar a influência da sonicação na eficiência catalítica das enzimas pectinase (PE), xilanase (XLN) e celulase (CE). Para isso, as atividades enzimáticas foram avaliadas em diferentes pHs e em amostras de enzima e substratos submetidas a um tratamento prévio de sonicação por tempos determinados (0 – 30 min). Os parâmetros cinéticos e termodinâmicos foram estimados, apresentando um efeito positivo do US na atividade das enzimas. A sonicação prévia do substrato contribuiu significativamente para o aumento da atividade de XLN, enquanto a sonicação prévia da enzima melhorou a atividade da CE e PE. Os resultados apresentaram um aumento na velocidade de hidrólise das enzimas com o uso do US, assim como um aumento da eficiência catalítica (Vmax/Km), mostrando o potencial da aplicação do US para ativação das enzimas. De acordo com os resultados obtidos, pode-se afirmar que o ultrassom proporcionou melhorias na extração do mosto, podendo ser utilizado como uma técnica alternativa de processo, bem como apresentou efeitos benéficos sobre as atividades enzimáticas. / Grape processing for juice and wine production encompasses different technological processes, such as enzymatic treatment, that usually uses commercial enzyme preparations to improve clarification and extraction processes. However, this is a treatment that demands high processing time, being relevant the search for new technologies in order to improve the whole process. Ultrasound (US) can be used as an alternative to reduce the processing time and improve the quality of the product, moreover, it can provide benefits in the combined use with enzymes, favoring the enzymatic reactions. In this work, the combined use of enzymatic treatment (ET), ultrasound (US), and mechanical agitation (MS) was studied in order to understand the effects of the techniques on Cabernet Sauvignon must extraction. Initially, nine commercial enzyme preparations were characterized according to their enzymatic activities and applied to must extraction, evaluating temperature (40, 50 and 60 °C), time (15 and 30 min), and enzyme concentration (0.01 to 2.0 Ug-1). The best results were obtained for the preparation Zimopec PX5® under conditions of 1.0 U.g-1 of pectinase at 50 °C for 30 min. A significant increase on quality parameters (color, °Brix, yield, antioxidant capacity, total anthocyanins) was obtained to extraction combining the three methods (US, MS and ET), mainly when US were applied. Based on these previous results, a new study was conducted to investigate the influence of sonication on the catalytic efficiency of the enzymes pectinase (PE), xylanase (XLN) and cellulase (CE). The enzymatic activities were evaluated at different pH and in samples of enzyme and substrates submitted to a previous treatment of sonication by determined times (0 - 30 min). The kinetic and thermodynamic parameters were estimated, showing a positive effect of the ultrasonic treatment on the enzymatic activity. Previous sonication of the substrate contributed significantly to the increase in XLN activity, whereas the previous sonication of the enzyme improved the activity of CE and PE. This research showed the potential benefits of ultrasound treatment on reaction rate and catalytic efficiency (Vmax/Km) improvement of enzymes, attesting that US can be used to increase the catalytic efficiency of pectinase, xylanase and cellulase enzymes. According to the obtained results, it can be affirmed that ultrasound improved the extraction process, and can be applied as an alternative technique, as well as provided beneficial effects on the enzymatic activity.

Este trabalho teve por objetivo a utilização de xarope de milho na elaboração de cerveja super concentrada. Para atingir este propósito foram realizados ensaios em escala de 5 litros, testando três proporções quanto à relação de extrato de malte e de xarope de milho. Para seguir a legislação brasileira de acordo com o Decreto 6.871, de 2009, foram propostos para a realização dos experimentos as proporções de 70/30, 55/45 e 20/80 de malte:xarope de milho. Na proporção 20/80, definida pelo referido Decreto como cerveja de milho foram avaliadas diferentes variantes para obter diferentes concentrações alcoólicas, obtendo resultados inadequados. As fermentações foram conduzidas em regime descontínuo alimentado, com a adição do xarope por cargas, e foi utilizada uma levedura com alta eficiência fermentativa que tem demonstrado alta tolerância a concentrações de álcool, classificada como PPB - 01. Para comparar com os mostos experimentais, foram elaborados mostos padrões nas proporções 70/30 e 55/45. Em escala piloto foi elaborada uma prova de cerveja super concentrada, para as proporções 70/30 e 55/45, malte/milho. Foram avaliados os parâmetros cinéticos dos processos. As eficiências de formação de álcool e de consumo de extrato foram acima dos 90%, o que garantiu um bom processo fermentativo. As cervejas obtidas na escala piloto foram submetidas a análises sensoriais e comparadas com uma cerveja comercial, obtendo ótimos resultados. As duas proporções aprovadas proporcionaram economia de energia térmica e elétrica, quando comparadas com as cervejas padrões. Os resultados obtidos no projeto demonstraram que é possível a aplicação desta tecnologia, aumentando a produtividade utilizando os mesmos equipamentos e obtendo benefícios energéticos, econômicos e meio ambientais. / The aim of this project was the use of corn syrup to develop super concentrated beer. Accomplishing this purpose was made initially two repeat experiments on a scale of 5 liters and testing three variants as regards the relationship of malt extract and corn. Following the Brazilian law in accordance with the Decree 6.871, 2009, was proposed for the realization of experiments the proportions of 70/30, 55/45 and 20/80 from malt and corn. In the proportion 20/80, defined by Decree as corn beer, were evaluated different variants for obtaining different alcohol concentrations, obtaining inadequate results. Fermentations were conducted in fed batch regime with the addition of the syrup in pulses, and was used one yeast with high efficiency of fermentation and tolerating of alcohol high concentrations, classified as PPB - 01. To compare with the experimental worts, were prepared standards worts for proportions 70/30 and 55/45. In pilot scale, were made experiments of super concentrated beer to the proportions 70/30 and 55/45, malt/corn. The kinetic parameters of the processes were evaluated. The efficiencies of formation of alcohol and consumption of extract were above 90%, which ensured a good fermentation. The experimental beers obtained in pilot scale were subjected to sensory analysis compared with a beer sold in trade, getting great results. The two proportions approved had saving thermal and electrical energy, when compared with standards beers. The results obtained in the project demonstrated that it is possible to apply this technology, increasing equipment productivity and getting energy, economic and environmental benefits.