Orientador: João Bosco Faria / Coorientador: Maurício Boscolo / Banca: Douglas Wagner Franco / Banca: Roberto da Silva / Banca: Fernando Valadares Novaes / Banca: Maurício Boscolo / Resumo: Este estudo teve como objetivo aplicar β-glicosidases produzidas por microrganismos taxonomicamente distantes do gênero Saccharomyces na produção de aguardente de cana, visando uma maior liberação de compostos flavorizantes, em especial os monoterpenos para a obtenção de aguardentes com atributo sensorial floral mais intenso. Testes preliminares foram realizados adicionando-se extrato bruto de β-glicosidases do Aureobasidium pullulans ER-16 e do Thermoascus aurantiacus CBMAI-756 no caldo de quatro variedades de cana-de-açúcar, com pH 4.5 e diferentes condições de temperatura, agitação e tempo de hidrólise. O complexo enzimático produzido pelo microrganismo T. aurantiacus foi adicionado anteriormente à inoculação do caldo de cana com a Saccharomyces cerevisiae, e a fermentação padrão com S. cerevisiae foi adotada como referência. A determinação dos efeitos das β-glicosidases na desglicosilação de terpenos foi avaliada utilizando um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massas (GC-MS), com injeção da fase vapor do mosto e dos produtos de destilação no modo head-space com micro extração em fase sólida (HS-SPME), além da aplicação de testes de análise sensorial. Nenhum composto terpênico foi encontrado nos caldos originais, entretanto citronelol, nerol e geraniol foram encontrados nos caldos de cana tratados com β-glicosidases, na faixa de microgramas por litro, exceto para variedade IAC87-3396. Temperatura, tempo de hidrólise e agitação não afetou os valores encontrados, entretanto uma maior eficiência da atividade hidrolítica de β-glicosidases do T. aurantiacus foi encontrada. Não foi observada a presença de linalol e nerol na cahaça controle até o limite de detecção de 5 μg/L, entretanto a presença de linalol e nerol foi confirmada na cachaça tratada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research aims to apply β-glucosidase produced by microorganisms taxonomically distant from the genus Saccharomyces to produce Brazilian sugar cane spirit, seeking a greater release of flavor compounds, especially monoterpenes to brandies with obtaining sensory attribute floral more intense. The enzymatic complexe by Aureobasidium pullulans ER-16 and Thermoascus aurantiacus CBMAI-756 were added to the juices from four sugar cane varieties, with pH 4.5 and under different conditions of temperature, agitation and hydrolysis time. The enzyme complexe produced by microorganism Thermoascus aurantiacus, was added before the inoculation of sugarcane juice with Saccharomyces cerevisiae and the fermentation pattern of S. cerevisiae was used as a reference. The determination of the effects of the addition of β-glucosidases in the deglycosylation of terpenes was evaluated by gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS), with injection of the vapor of the distillates in order to head-space micro-phase extraction solid (HS-SPME), and sensory evaluation. No terpenic compounds were found in the original juices, but citronellol, nerol and geraniol were found in the treated sugar cane juices in the range of micrograms per liter, except for variety IAC87-3396. Temperature, hydrolysis time and agitation did not show to be significant parameters in this process, however a greater efficiency of the hydrolytic activity of β-glucosidases from the T. aurantiacus was found. Linallol and nerol weren't detected in the control cachaça at LOD of 5 μg/L, whereas in the enzymatic treated cachaça, the presence of linallol and nerol was confirmed. The concentrations of terpienol and geraniol were significantly increased in treated sugar cane juice spirit, which received higher scores in the sensory evaluation. / Doutor

A presença de nove ésteres (acetato de etila, butanoato de etila, hexanoato de etila, lactato de etila, octanoato de etila, nonanoato de etila, decanoato de etila, octanoato de isoamila e dodecanoato de etila) foi investigada por cromatografia gasosa hifenada à espectrometria de massas via injeção direta de amostras (ID-CG-EM). Cento e trinta e seis amostras de aguardente de cana foram coletadas durante sua destilação em diferentes produtores em diferentes cidades localizadas no interior do estado de São Paulo. Também foram analisadas 21 amostras de cachaça comercial, 10 amostras de rum e 10 amostras de uísque importados e obtidos em lojas \"duty free shop\". A metodologia analítica desenvolvida para análise de ésteres demonstrou-se apropriada para a determinação destes compostos em bebidas destiladas, sendo simples (injeção direta), seletiva e relativamente rápida. Apresentou baixos limites de detecção e quantificação e boa repetibilidade. O acetato de etila é o principal éster presente nas bebidas destiladas seguido pelo lactato de etila. Em todas as amostras de bebidas destiladas analisadas neste trabalho foi detectada a presença do éster lactato etila. A presença deste éster está relacionada com a contaminação do mosto por bactérias (Lactobacillus spp) responsáveis pela fermentação láctica. A concentração de lactato de etila nas amostras de cachaça e rum é muito superior à encontrada nas amostras de uísque. A análise multivariada dos resultados analíticos aplicada ao banco de dados dos ésteres juntamente com as concentrações de carbamato de etila e benzaldeído levaram à formação de dois grupos bem distintos: amostras destiladas em alambiques de cobre e amostras destiladas em colunas de aço inox. Os modelos estatísticos gerados pelas análises exploratórias de PCA, PLS e LDA utilizando o carbamato de etila, benzaldeído, decanoato de etila e o dodecanoato de etila como discriminantes revelaram ser possíveis a diferenciação entre estes dois grupos de destilados com uma porcentagem de acerto de 81% para PCA, 78,4 % para a PLS e 97,6% para LDA. Os métodos cromatográficos sugeridos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) para a determinação de ésteres não englobam o monitoramento do lactato de etila, subestimando o resultado final. / The presence of nine esters (ethyl acetate, ethyl butanoate, ethyl hexanoate, ethyl lactate, ethyl octanoate, ethyl nonanoate, ethyl decanoate, isoamyl octanoate, and ethyl dodecanoate) was investigated by gas chromatography hyphenated to a mass spectrometry through sample direct inject (DI-GC-MS). One hundred and thirty six sugar cane spirits collected immediately after its distillation from different producers and different cities located in the countryside of São Paulo state. Also, it was analyzed 21 commercial samples of cachaça, 10 samples of rum and 10 samples of whiskey imported and purchased from the duty free shop. The analytical method applied to esters analysis was appropriated for the determination of these compounds in distilled spirits, since it is simple (direct inject), selective and reasonably fast. It presented low detection and quantification limits and good reproducibility. Ethyl acetate is the main ester present in the distilled spirits followed by ethyl lactate. Ethyl lactate was detected in all the distilled beverage samples analyzed herein. The occurrence of this ester is related to bacterial contamination of must (Lactobacillus spp) responsible for the lactic fermentation. The ethyl lactate content in cachaça and rum samples are superior that presented by whiskey samples. The multivariate analysis of the analytical results applied to the esters data set jointly with the content of ethyl carbamate and benzaldehyde lead to the clustering of two quite distinct groups: sugar cane spirits distilled in copper alembic and sugar cane spirits distilled in stainless steel column. The resulting statistical model generated by PCA, PLS and LDA exploratory analysis employing ethyl carbamate, benzaldehyde, ethyl decanoate, and ethyl dodecanoate as discriminators was able to distinguish between these two groups with a accuracy of 81 % for PCA, 78,4 % for PLS and 97,6 % for LDA. The chromatographic method recommended by the Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) for the esters determination does not include the monitoring of ethyl lactate leading to a underestimating of the final result.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-05Bitstream added on 2014-06-13T19:19:58Z : No. of bitstreams: 1 tobal_tm_dr_arafcf.pdf: 1024748 bytes, checksum: 9a431e076fe886b2b80c19c23adb8bde (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Este estudo teve como objetivo aplicar β-glicosidases produzidas por microrganismos taxonomicamente distantes do gênero Saccharomyces na produção de aguardente de cana, visando uma maior liberação de compostos flavorizantes, em especial os monoterpenos para a obtenção de aguardentes com atributo sensorial floral mais intenso. Testes preliminares foram realizados adicionando-se extrato bruto de β-glicosidases do Aureobasidium pullulans ER-16 e do Thermoascus aurantiacus CBMAI-756 no caldo de quatro variedades de cana-de-açúcar, com pH 4.5 e diferentes condições de temperatura, agitação e tempo de hidrólise. O complexo enzimático produzido pelo microrganismo T. aurantiacus foi adicionado anteriormente à inoculação do caldo de cana com a Saccharomyces cerevisiae, e a fermentação padrão com S. cerevisiae foi adotada como referência. A determinação dos efeitos das β-glicosidases na desglicosilação de terpenos foi avaliada utilizando um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massas (GC-MS), com injeção da fase vapor do mosto e dos produtos de destilação no modo head-space com micro extração em fase sólida (HS-SPME), além da aplicação de testes de análise sensorial. Nenhum composto terpênico foi encontrado nos caldos originais, entretanto citronelol, nerol e geraniol foram encontrados nos caldos de cana tratados com β-glicosidases, na faixa de microgramas por litro, exceto para variedade IAC87-3396. Temperatura, tempo de hidrólise e agitação não afetou os valores encontrados, entretanto uma maior eficiência da atividade hidrolítica de β-glicosidases do T. aurantiacus foi encontrada. Não foi observada a presença de linalol e nerol na cahaça controle até o limite de detecção de 5 μg/L, entretanto a presença de linalol e nerol foi confirmada na cachaça tratada... / This research aims to apply β-glucosidase produced by microorganisms taxonomically distant from the genus Saccharomyces to produce Brazilian sugar cane spirit, seeking a greater release of flavor compounds, especially monoterpenes to brandies with obtaining sensory attribute floral more intense. The enzymatic complexe by Aureobasidium pullulans ER-16 and Thermoascus aurantiacus CBMAI-756 were added to the juices from four sugar cane varieties, with pH 4.5 and under different conditions of temperature, agitation and hydrolysis time. The enzyme complexe produced by microorganism Thermoascus aurantiacus, was added before the inoculation of sugarcane juice with Saccharomyces cerevisiae and the fermentation pattern of S. cerevisiae was used as a reference. The determination of the effects of the addition of β-glucosidases in the deglycosylation of terpenes was evaluated by gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS), with injection of the vapor of the distillates in order to head-space micro-phase extraction solid (HS-SPME), and sensory evaluation. No terpenic compounds were found in the original juices, but citronellol, nerol and geraniol were found in the treated sugar cane juices in the range of micrograms per liter, except for variety IAC87-3396. Temperature, hydrolysis time and agitation did not show to be significant parameters in this process, however a greater efficiency of the hydrolytic activity of β-glucosidases from the T. aurantiacus was found. Linallol and nerol weren`t detected in the control cachaça at LOD of 5 μg/L, whereas in the enzymatic treated cachaça, the presence of linallol and nerol was confirmed. The concentrations of terpienol and geraniol were significantly increased in treated sugar cane juice spirit, which received higher scores in the sensory evaluation.

A presença de nove ésteres (acetato de etila, butanoato de etila, hexanoato de etila, lactato de etila, octanoato de etila, nonanoato de etila, decanoato de etila, octanoato de isoamila e dodecanoato de etila) foi investigada por cromatografia gasosa hifenada à espectrometria de massas via injeção direta de amostras (ID-CG-EM). Cento e trinta e seis amostras de aguardente de cana foram coletadas durante sua destilação em diferentes produtores em diferentes cidades localizadas no interior do estado de São Paulo. Também foram analisadas 21 amostras de cachaça comercial, 10 amostras de rum e 10 amostras de uísque importados e obtidos em lojas \"duty free shop\". A metodologia analítica desenvolvida para análise de ésteres demonstrou-se apropriada para a determinação destes compostos em bebidas destiladas, sendo simples (injeção direta), seletiva e relativamente rápida. Apresentou baixos limites de detecção e quantificação e boa repetibilidade. O acetato de etila é o principal éster presente nas bebidas destiladas seguido pelo lactato de etila. Em todas as amostras de bebidas destiladas analisadas neste trabalho foi detectada a presença do éster lactato etila. A presença deste éster está relacionada com a contaminação do mosto por bactérias (Lactobacillus spp) responsáveis pela fermentação láctica. A concentração de lactato de etila nas amostras de cachaça e rum é muito superior à encontrada nas amostras de uísque. A análise multivariada dos resultados analíticos aplicada ao banco de dados dos ésteres juntamente com as concentrações de carbamato de etila e benzaldeído levaram à formação de dois grupos bem distintos: amostras destiladas em alambiques de cobre e amostras destiladas em colunas de aço inox. Os modelos estatísticos gerados pelas análises exploratórias de PCA, PLS e LDA utilizando o carbamato de etila, benzaldeído, decanoato de etila e o dodecanoato de etila como discriminantes revelaram ser possíveis a diferenciação entre estes dois grupos de destilados com uma porcentagem de acerto de 81% para PCA, 78,4 % para a PLS e 97,6% para LDA. Os métodos cromatográficos sugeridos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) para a determinação de ésteres não englobam o monitoramento do lactato de etila, subestimando o resultado final. / The presence of nine esters (ethyl acetate, ethyl butanoate, ethyl hexanoate, ethyl lactate, ethyl octanoate, ethyl nonanoate, ethyl decanoate, isoamyl octanoate, and ethyl dodecanoate) was investigated by gas chromatography hyphenated to a mass spectrometry through sample direct inject (DI-GC-MS). One hundred and thirty six sugar cane spirits collected immediately after its distillation from different producers and different cities located in the countryside of São Paulo state. Also, it was analyzed 21 commercial samples of cachaça, 10 samples of rum and 10 samples of whiskey imported and purchased from the duty free shop. The analytical method applied to esters analysis was appropriated for the determination of these compounds in distilled spirits, since it is simple (direct inject), selective and reasonably fast. It presented low detection and quantification limits and good reproducibility. Ethyl acetate is the main ester present in the distilled spirits followed by ethyl lactate. Ethyl lactate was detected in all the distilled beverage samples analyzed herein. The occurrence of this ester is related to bacterial contamination of must (Lactobacillus spp) responsible for the lactic fermentation. The ethyl lactate content in cachaça and rum samples are superior that presented by whiskey samples. The multivariate analysis of the analytical results applied to the esters data set jointly with the content of ethyl carbamate and benzaldehyde lead to the clustering of two quite distinct groups: sugar cane spirits distilled in copper alembic and sugar cane spirits distilled in stainless steel column. The resulting statistical model generated by PCA, PLS and LDA exploratory analysis employing ethyl carbamate, benzaldehyde, ethyl decanoate, and ethyl dodecanoate as discriminators was able to distinguish between these two groups with a accuracy of 81 % for PCA, 78,4 % for PLS and 97,6 % for LDA. The chromatographic method recommended by the Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) for the esters determination does not include the monitoring of ethyl lactate leading to a underestimating of the final result.

Neste trabalho foi feito um levantamento da qualidade de cachaças comerciais. As barreiras que a cachaça enfrenta, principalmente no mercado exterior, se devem à baixa qualidade e à falta de padronização da bebida. Amostras comerciais de cachaça foram analisadas segundo os padrões de identidade e qualidade estabelecidos pela legislação vigente no Brasil (análises físico-químicas e cromatográficas). Houve uma grande variação na concentração dos componentes, exceto o grau alcoólico, indicando que a cachaça brasileira apresenta uma grande variabilidade de composição química entre as marcas. Das 94 marcas analisadas, 48% não atenderam a pelo menos um desses padrões. Outro estudo realizado foi a influência da madeira carvalho e da radiação gama no envelhecimento da cachaça. O processo de envelhecimento ou maturação da bebida proporciona uma melhora nas características sensoriais da cachaça, tornando-a de qualidade superior e de maior valor econômico. O método tradicional de maturação de bebidas é sua interação com madeiras, porém a irradiação pode acelerar este processo de envelhecimento. A cachaça e os tonéis de carvalho de 20 litros de capacidade foram submetidos à irradiação gama (150 Gy). Análises físico-químicas e cromatográficas foram realizadas periodicamente ao longo de 390 dias do período de envelhecimento da bebida. A irradiação da cachaça e do tonel não alterou a maioria dos componentes voláteis do coeficiente de congêneres como acidez volátil, ésteres, álcoois superiores e furfural durante os 390 dias. Há evidências, entretanto, que os parâmetros de alguns componentes como aldeídos, taninos, cor e teor de cobre são de alguma forma influenciados, resultando em aceleração parcial do processo de maturação ou envelhecimento. Ao final do período de envelhecimento, foi feita uma análise sensorial com 30 provadores não treinados. A aceleração do processo de envelhecimento foi confirmada pela avaliação sensorial, onde a cachaça e/ou tonel irradiados receberam maior indicação de aprovação em todos os parâmetros analisados (aroma, sabor e aparência). / It was performed in this study a survey on the quality of commercial sugar cane spirits. The problems that the cachaça faces, mainly in the international market, are due to its low quality and to the lack of standardization of the drink. Commercial samples of sugar cane spirits were analyzed according to the standards of the identity and quality established by the Brazilian law (physical-chemical and chromatographic analyses). There was a great variation in the concentration of the compounds, except in alcoholic content, indicating that the Brazilian sugar cane spirit presents a great variability in the chemical composition among the brands. Among the 94 analyzed brands, 48% did not answer at least one of the standards. Another study performed was the influence of oak wood and the gamma radiation on the sugar cane spirits aging. The aging or maturation process of the drink improves the sensorial characteristics of the product, making it a qualified drink with a higher economical value. The traditional maturation method of the drinks is their interaction with the wood, but the irradiation can accelerate this aging process up. The sugar cane spirit and the oak barrels with 20 liters capacity were subjected to gamma irradiation treatments (150 Gy). Physical-chemical and chromatographic analyses were performed constantly for 390 days during the drink aging period. The sugar cane spirit and barrel irradiation didn't change most of volatile components of the same type coefficient such as volatile acidity, esters, superior alcohols and furfural during the 390 days. There are evidences, however, that some components parameters like aldehydes, tannin, color and copper concentration are in some way influenced, resulting in partial acceleration of the aging or maturing process. At the end of the aging period, a sensorial analysis was made using 30 non-trained people who tasted the drink. The aging process acceleration was confirmed by the sensorial evaluation, where the sugar cane spirit and/or barrel irradiated received higher approval indication in respect of all parameters analyzed (scent, flavor, and appearance).

O Brasil é atualmente o maior produtor e exportador mundial de açúcar e a aguardente de cana aqui produzida é a terceira bebida destilada mais consumida no mundo. Contudo, estes produtos ainda têm a sua qualidade afetada pela presença de Dextranas. Devido à sua origem (produto secundário do metabolismo bacteriano) e por conta das suas propriedades físico-químicas, as dextranas constituem um importante meio para a avaliação da qualidade do açúcar. No âmbito industrial, as dextranas podem causar diversos problemas ao setor alimentício que utiliza o açúcar como matéria-prima, além de estarem diretamente relacionadas à formação de precipitados na aguardente de cana adoçada. Este trabalho apresenta o primeiro perfil da distribuição de massa molar das dextranas presentes no açúcar brasileiro em função dos seus valores de Mn, Mw, Mz e polidispersividade, os quais exercem influência significativa sobre suas características físico-químicas. Estes parâmetros foram determinados via cromatografia líquida de exclusão por tamanho. O perfil de distribuição de massa molar traçado exibiu, majoritariamente, a presença de dois grupos de dextranas com valores de Mw médios de 5,0 x 106 e 4,8 x 104 Da, e, ocasionalmente, a presença de dextranas que foram classificadas num terceiro grupo com massas molares da ordem de 105 Da. Através deste perfil, foram avaliadas, em sistemas modelo aguardente-dextrana, as influências dos fatores temperatura, acidez, presença dos íons metálicos CuII, FeIII, CaII e MgII e incidência de luz sobre a velocidade de formação dos depósitos de dextranas na aguardente de cana. Demonstrou-se que a acidez e a temperatura foram os fatores que mais influenciam na velocidade de precipitação das dextranas em aguardentes de cana adoçadas. / Brazil is the largest producer and exporter of sugar in the world, and the cachaça is the third most produced distilled beverage in the world. However, these products have their quality affected by the presence of dextrans. Because of its origin (a secondary compound of bacterial metabolism) and due to its physical-chemical properties, the dextrans are an important indicator to assess the sugar quality. Dextrans can lead to problems in processed food production, and it has a strong relation with insoluble deposits in sugared sugar cane spirits. The dextran molecular mass distribution profile in terms of Mn, Mw Mz and polydispersity in Brazilian sugars are reported for the first time. The analyses were accomplished by Size-exclusion chromatography, using a refraction index detector. In most of the sugar samples, it was possible to identify two major groups of dextrans with Mw averages of 5.0 x 106 e 4.8 x 104 Da. A third group of dextrans with Mw of 105 was occasionally observed. With this data, model systems were built to assess the influence of the temperature, acidity, presence metalic ions CuII, FeIII, CaII, and MgII, light incidence in relation of dextran precipitation velocities. It is demonstrated that factors temperature and acidity are the most influential in the dextran precipitation velocity in sugar cane spirits.

O Brasil produz atualmente cerca de 1,5 bilhão de litros de aguardente e cachaça por ano. O aumento do consumo dessa bebida e a possibilidade de exportação exigem que seu processo de fabricação seja baseado em práticas corretas visando à obtenção de um produto padronizado e com boa qualidade físico-química e sensorial. O objetivo deste trabalho foi a produção de aguardentes por dupla destilação em alambique retificador, por métodos utilizados na produção de cognac e scotch malt whisky. Foi possível estudar como essas técnicas de destilação interferem no perfil dos componentes secundários da bebida e, consequentemente, em sua qualidade, uma vez que contribuem para seu aroma e sabor, sendo indicadores de qualidade e aceitação pelos consumidores. As aguardentes foram maturadas em tonéis de carvalho e submetidas às análises físico-químicas estabelecidas pela legislação vigente no Brasil, e à análise sensorial. Os resultados obtidos revelaram que as técnicas de dupla destilação empregadas proporcionaram melhora na qualidade química e sensorial das aguardentes, podendo representar uma opção válida para um melhor controle da produção e da padronização da aguardente de cana. A melhora da qualidade da aguardente poderá incrementar a aceitação pelos consumidores habituais, ganhar novos consumidores e contribuir para a expansão das exportações. A dupla destilação, como preconizada por este trabalho é uma alternativa para a melhoria da qualidade das aguardentes. / Nowadays the production of sugar cane spirits reaches around 1.5 billion liters per year. The increase of its consumption and the possibility of exportation require a production process based on accurate management practices in order to obtain a standardized product with good physicochemical and sensory qualities. The objective of this work was to produce sugar cane spirits by double distillation in rectifying still, based on the methods for the production of cognac and scotch malt whisky. It was possible to study how the distillation techniques affected the profiles of secondary components of the distillates, and consequently spirits quality, once these components contribute for aroma and flavor, being indicators of quality and consumers acceptance. The sugar cane spirit were aged in oak casks and submitted to physicochemical and sensorial analyses established for the current law in Brazil. The results showed that the techniques of double distillation improved the chemical and sensorial quality of the spirits. The improvement of sugar cane spirits quality would lead to a better acceptance by usual consumers, would acquire new ones and would contribute for export expansion. The double distillation represents an interesting option for the quality improvement and the standardization of sugar cane spirit.

O Brasil é atualmente o maior produtor e exportador mundial de açúcar e a aguardente de cana aqui produzida é a terceira bebida destilada mais consumida no mundo. Contudo, estes produtos ainda têm a sua qualidade afetada pela presença de Dextranas. Devido à sua origem (produto secundário do metabolismo bacteriano) e por conta das suas propriedades físico-químicas, as dextranas constituem um importante meio para a avaliação da qualidade do açúcar. No âmbito industrial, as dextranas podem causar diversos problemas ao setor alimentício que utiliza o açúcar como matéria-prima, além de estarem diretamente relacionadas à formação de precipitados na aguardente de cana adoçada. Este trabalho apresenta o primeiro perfil da distribuição de massa molar das dextranas presentes no açúcar brasileiro em função dos seus valores de Mn, Mw, Mz e polidispersividade, os quais exercem influência significativa sobre suas características físico-químicas. Estes parâmetros foram determinados via cromatografia líquida de exclusão por tamanho. O perfil de distribuição de massa molar traçado exibiu, majoritariamente, a presença de dois grupos de dextranas com valores de Mw médios de 5,0 x 106 e 4,8 x 104 Da, e, ocasionalmente, a presença de dextranas que foram classificadas num terceiro grupo com massas molares da ordem de 105 Da. Através deste perfil, foram avaliadas, em sistemas modelo aguardente-dextrana, as influências dos fatores temperatura, acidez, presença dos íons metálicos CuII, FeIII, CaII e MgII e incidência de luz sobre a velocidade de formação dos depósitos de dextranas na aguardente de cana. Demonstrou-se que a acidez e a temperatura foram os fatores que mais influenciam na velocidade de precipitação das dextranas em aguardentes de cana adoçadas. / Brazil is the largest producer and exporter of sugar in the world, and the cachaça is the third most produced distilled beverage in the world. However, these products have their quality affected by the presence of dextrans. Because of its origin (a secondary compound of bacterial metabolism) and due to its physical-chemical properties, the dextrans are an important indicator to assess the sugar quality. Dextrans can lead to problems in processed food production, and it has a strong relation with insoluble deposits in sugared sugar cane spirits. The dextran molecular mass distribution profile in terms of Mn, Mw Mz and polydispersity in Brazilian sugars are reported for the first time. The analyses were accomplished by Size-exclusion chromatography, using a refraction index detector. In most of the sugar samples, it was possible to identify two major groups of dextrans with Mw averages of 5.0 x 106 e 4.8 x 104 Da. A third group of dextrans with Mw of 105 was occasionally observed. With this data, model systems were built to assess the influence of the temperature, acidity, presence metalic ions CuII, FeIII, CaII, and MgII, light incidence in relation of dextran precipitation velocities. It is demonstrated that factors temperature and acidity are the most influential in the dextran precipitation velocity in sugar cane spirits.

Neste trabalho foi feito um levantamento da qualidade de cachaças comerciais. As barreiras que a cachaça enfrenta, principalmente no mercado exterior, se devem à baixa qualidade e à falta de padronização da bebida. Amostras comerciais de cachaça foram analisadas segundo os padrões de identidade e qualidade estabelecidos pela legislação vigente no Brasil (análises físico-químicas e cromatográficas). Houve uma grande variação na concentração dos componentes, exceto o grau alcoólico, indicando que a cachaça brasileira apresenta uma grande variabilidade de composição química entre as marcas. Das 94 marcas analisadas, 48% não atenderam a pelo menos um desses padrões. Outro estudo realizado foi a influência da madeira carvalho e da radiação gama no envelhecimento da cachaça. O processo de envelhecimento ou maturação da bebida proporciona uma melhora nas características sensoriais da cachaça, tornando-a de qualidade superior e de maior valor econômico. O método tradicional de maturação de bebidas é sua interação com madeiras, porém a irradiação pode acelerar este processo de envelhecimento. A cachaça e os tonéis de carvalho de 20 litros de capacidade foram submetidos à irradiação gama (150 Gy). Análises físico-químicas e cromatográficas foram realizadas periodicamente ao longo de 390 dias do período de envelhecimento da bebida. A irradiação da cachaça e do tonel não alterou a maioria dos componentes voláteis do coeficiente de congêneres como acidez volátil, ésteres, álcoois superiores e furfural durante os 390 dias. Há evidências, entretanto, que os parâmetros de alguns componentes como aldeídos, taninos, cor e teor de cobre são de alguma forma influenciados, resultando em aceleração parcial do processo de maturação ou envelhecimento. Ao final do período de envelhecimento, foi feita uma análise sensorial com 30 provadores não treinados. A aceleração do processo de envelhecimento foi confirmada pela avaliação sensorial, onde a cachaça e/ou tonel irradiados receberam maior indicação de aprovação em todos os parâmetros analisados (aroma, sabor e aparência). / It was performed in this study a survey on the quality of commercial sugar cane spirits. The problems that the cachaça faces, mainly in the international market, are due to its low quality and to the lack of standardization of the drink. Commercial samples of sugar cane spirits were analyzed according to the standards of the identity and quality established by the Brazilian law (physical-chemical and chromatographic analyses). There was a great variation in the concentration of the compounds, except in alcoholic content, indicating that the Brazilian sugar cane spirit presents a great variability in the chemical composition among the brands. Among the 94 analyzed brands, 48% did not answer at least one of the standards. Another study performed was the influence of oak wood and the gamma radiation on the sugar cane spirits aging. The aging or maturation process of the drink improves the sensorial characteristics of the product, making it a qualified drink with a higher economical value. The traditional maturation method of the drinks is their interaction with the wood, but the irradiation can accelerate this aging process up. The sugar cane spirit and the oak barrels with 20 liters capacity were subjected to gamma irradiation treatments (150 Gy). Physical-chemical and chromatographic analyses were performed constantly for 390 days during the drink aging period. The sugar cane spirit and barrel irradiation didn't change most of volatile components of the same type coefficient such as volatile acidity, esters, superior alcohols and furfural during the 390 days. There are evidences, however, that some components parameters like aldehydes, tannin, color and copper concentration are in some way influenced, resulting in partial acceleration of the aging or maturing process. At the end of the aging period, a sensorial analysis was made using 30 non-trained people who tasted the drink. The aging process acceleration was confirmed by the sensorial evaluation, where the sugar cane spirit and/or barrel irradiated received higher approval indication in respect of all parameters analyzed (scent, flavor, and appearance).

Orientador: Roberto Herminio Moretti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Forlin_FlavioJoao_D.pdf: 1138330 bytes, checksum: 51a6f2384ea1ceebfd10fc6e31f2c879 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A elaboração de extrato por maceração de madeira de carvalho triturada com destilado alcoólico simples de cana-de-açúcar (DASCA) para maturação de aguardente de cana mostra vantagens de processo e econômicas por racionalizar a utilização e otimizar a extração de compostos da madeira, reduzir o tempo de maturação da bebida, prescindindo da utilização de tonéis de carvalho. A utilização de embalagens de PET mostra viabilidade para o acondicionamento e/ou maturação de destilados em substituição aos tonéis de madeira tradicionalmente utilizados, por suas características de integridade estrutural, permeabilidade seletiva e inocuidade com a bebida. Foram obtidos 13 extratos por macerações contínuas em batelada a partir de mesma quantidade de madeira de carvalho triturada, nas formas tostada e não tostada, com DASCA de teor alcoólico de 55% em volume, a 20°C. O extrato de ca da maceração foi estudado quanto ao extrato seco, compostos fenólicos totais, pH, acidez volátil, fixa e total e cor. A unificação dos extratos integrais das 5 primeiras macerações originaram um extrato resultante do qual foram obtidas as dosagens de 20, 40 e 60mL utilizadas na maturação de aguardente de cana em embalagens de PET de 0,250, 2 e 20L e vidro de 4,7L, durante 4, 8 e 12 meses. Aguardente de cana sem extrato foi maturada paralelamente em barris de carvalho de 200L, durante 4, 8, 12, 36 e 48 meses. A maturação da bebida foi acompanhada com o estudo de perda de massa, teor alcoólico real, pH, acidez volátil, fixa e total, compostos fenólicos totais, cor, álcoois superiores (isoamílico, isobutílico e n-propílico), aldeídos e ésteres totais em cada período de maturação correspondente. As aguardentes de cana maturadas em embalagens de PET, vidro e barris de carvalho, em cada período de maturação, incluindo o tempo zero, foram submetidas ao teste de aceitação com 81 consumidores, avaliando-se os atributos cor, aroma, sabor e impressão global, utilizando escala hedônica não estruturada de 9cm. Os resultados das análises físico-químicas e sensorial de aceitabilidade foram tratados com análise de variância e comparação de médias pelos testes de Duncan (p£0,05) e Tukey (p£0,10), respectivamente. O atributo impressão global da análise de aceitação foi complementarmente analisado pelo método Mapa de Preferência Interno (MDPREF). O extrato resultante originado da mistura dos extratos integrais das cinco primeiras macerações (acumulando 41 dias de maceração), no contexto de 13 macerações (acumulando 346 dias de maceração), resultou na extração de 74,5% de extrato seco, 67,5% de compostos fenólicos totais, 83,9% de acidez fixa e 67,7% de acidez total. A maturação da aguardente de cana pela incorporação de 20, 40 e 60mL deste extrato/L de aguardente de cana alterou significativamente (p£0,05) o perfil físico-químico e sensorial da bebida, agregando cor e compostos fenólicos totais, reduzindo o pH, incrementando a acidez total, volátil e fixa e a composição orgânica de aldeídos e ésteres totais e de álcoois superiores isoamílico, isobutílico e n-propílico. O período de maturação de 12 meses em embalagens de PET de 0,250, 2 e 20L alterou o perfil físico-químico da aguardente de cana, diminuindo a acidez volátil e total e de aldeídos totais, incrementando a acidez fixa e o teor de ésteres totais. O aumento de volume das embalagens de PET refletiu em menores perdas de massa e maiores incrementos de ésteres totais. A aguardente de cana maturada 12 meses em embalagens de PET e vidro com a incorporação de extrato de carvalho mostrou similar aceitabilidade pelos consumidores, em relação à bebida maturada em barris de carvalho, entre 12 até 48 meses. A incorporação na aguardente de cana de dosagens de extrato de 20, 40 e 60mL/L determinou incrementos significativos (p£0,10) de aceitabilidade da bebida maturada em embalagens de PET e vidro, independentemente do tempo de maturação. O atributo cor, originado pela incorporação de distintas dosagens de extrato à aguardente de cana, foi o de melhor aceitabilidade pelos consumidores, seguido pelo aroma, impressão global e sabor / Abstract: The elaboration of extract through maceration of brazilian sugar-cane spirit (BSCS) with oak wood grinded for brazilian sugar-cane spirit maturation shows advantages of process as well as economic ones, such as rationalization of the utilization, optimization of wood compounds extraction, reduction of the maturation time of the drink, renouncing the utilization of oak wood barrels. The utilization of PET packages shows its viability for storage and/or maturation of distilled beverages in substitution to the traditionally used wood structures for its structural integrity characteristics, selective permeability and innocuousness with the content. It was obtained 13 oak extracts by sequential units macerations using fixed quantity of toasted and not toasted grinded wood with BSCS 50°GL/20°C. Each extract was studied with the dry extract, total phenolic compounds, fixed, volatile and total acidity and colour. The unification of the integral units extracts from the five initial macerations produced the resultant extract for which were obtained the 20, 40, 60mL dosages for BSCS maturation in 0.250, 2, and 20L PET packages and in 4,7L glass packages during 4, 8 and 12 months. This study went along with the maturation of BSCS in 200L oak barrels during 4, 8, 12, 36 and 48 months. The maturation process of BSCS was physical-chemically accompanied by the study of mass losses, real alcoholic level, fixed, volatile and total acidity, total phenolic compounds, colour, superior alcohols (isoamilic, isobutilic, and n-propilic), total esters and aldehydes, in each specific times, included at zero time. An acceptance test also took place involving 81 BSCS consumers through their manifestation concerning the attributes colour, aroma, flavour and global impression using a nonstructured 9cm hedonic scale. The physical-chemical and acceptance tests results were statistically treated with variance analysis and Duncan (p=0.05) and Tukey (p=0.10) tests for average comparisons, respectively. The global impression attribute of the acceptance test was supplementary treated by Multidimensional Preference Analysis (MDPREF) method. The resultant extract obtained of the mixture of the five initial units macerations (totalizing 41 days of maceration) in context of thirteen units macerations (totalizing 346 days of maceration) resulted in 74.5% dry extract, 67.5% total phenolic compounds, 83.9% fixed acidity and 67.7% total acidity extraction. The incorporation of 20, 40, and 60mL of this extract per liter for BSCS maturation were significant effect (p£0.05) on physical-chemical profile of the beverage, associating to it colour and total phenolic compounds, reducing pH, adding volatile and fixed total acidity, the organic composition of superior alcohols, total esters and aldehydes. At 12 months BSCS maturation time in 0.250, 2 and 20L PET packages altered the physical-chemical profile of the beverage, decreasing the total and volatile acidity and total aldehydes and increasing the fixed acidity and total esters. The volume increase in PET packages reflected smaller indexes of mass losses and larger increments of total esters. The BSCS matured in PET and glass packages with the incorporation of oak extract during 12 months showed similar acceptability by consumers, in relation to the BSCS matured in oak barrels, during 12 to 48 months. The incorporation of the 20, 40, and 60mL oak extract dosage per liter for BSCS maturation determined significant increments (p=0.10) of acceptance of the BSCS matured in PET and glass packages independently of maturation time. The colour attribute originated by the distinct dosages of extract was the better acceptance by the consumers, followed by aroma, global impression and flavour / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos