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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34770
Tipo: | TCC |
Título: | Caracterização fenotípica e performance fermentativa de leveduras dos engenhos produtores de cachaça no estado da Paraíba |
Autor(es): | Santos, Júlia Maria Bizerra dos |
Primeiro Orientador: | Ribeiro Filho., Normando Mendes |
Resumo: | As leveduras desempenham um papel essencial na indústria de bebidas. O caldo da cana-de- açúcar contém uma microbiota diversa que contém em média 26 mil leveduras/mL. Por isso, a produção de cachaça, geralmente, adota a fermentação espontânea. Apesar da melhoria na qualidade da cachaça produzida na Paraíba, permanece desconhecido o domínio cepas de leveduras presentes nessas produções. Este trabalho avaliou as características fenotípicas e performance fermentativa de leveduras dos engenhos produtores de cachaça no estado da paraíba. Foram coletadas amostras de “pé de cuba” em 13 destilarias de cachaça. As leveduras foram purificadas e isoladas através de semeadura por esgotamento. Seguidos de testes de tolerância térmica, assimilação de diferentes fontes de carbono e nitrogênio, resistência a etanol e ácido acético, produção de sulfeto de hidrogênio, floculação, desempenho fermentativo, análises físico-químicos do vinho sintético e avaliação cinética. Os dados foram analisados pela Análise de Componentes Principais (PCA) e a Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA), usando o índice de Gower. Os resultados revelam que todas as cepas apresentaram crescimento entre 15 °C a 37 °C. A 40 °C, apenas a cepa 9 não cresceu. Todas metabolizaram várias fontes de carbono, embora com diferenças — por exemplo, a cepa 13 não utilizou frutose, e apenas as cepas 9, 11, 12 e 13 cresceram em xilose. A tolerância ao etanol variou; a cepa 5 destacou-se por manter crescimento mesmo em 20% de etanol. A tolerância ao ácido acético foi notável até 6%, com as cepas 9 e 13 mantendo crescimento inclusive em 10%. Sete leveduras não produzem sulfeto. As cepas 4, 7 e 11 não crescem em nitrato de potássio. As cepas 4 e 11 não crescem em nitrito de sódio. A cepa 4 não cresce em lisina. Sete cepas possuem características floculantes pós-fermentação. Seis leveduras concluíram a fermentação em até 60 horas. Mudanças visuais nos mostos fermentados foram notadas ao longo da fermentação. A cepa 1 apresenta mais de 80% de viabilidade. As análises físico-químicas foram realizadas em duplicata. A PCA revela que as cepas 1, 3, 4, 6, 8, 12 e 13 diferem, significativamente, das cepas 2, 5, 7, 9, 10 e 11. A cepa 2 apresentou os maiores valores de Acidez Total (AT) e Ésteres (ET); a cepa 5 teve o menor valor. As cepas 1, 3 e 13 se mostraram como as mais eficientes na fermentação, baixa AT, alto Teor Alcoólico (TA) e maior perca de CO2. As cepas 2, 5 e 7 apresentaram maior capacidade aromática, com perfis distintos. As análises cinéticas revelaram que as cepas 1, 3, 5, 12 e 13 apresentaram as maiores velocidades específicas de crescimento microbiano (μ). As cepas 1 e 10 apresentaram maiores rendimentos alcoólicos e melhor conversão de carbono. O dendrograma organizou as leveduras em quatro grupos distintos. Nossas descobertas contribuem para uma melhor compreensão sobre as leveduras presentes nas produções de cachaças paraibanas, buscando o melhoramento do processo fermentativo, reconhecendo a biodiversidade microbiana regional, promovendo seu aprimoramento fermentativo e valorizando o patrimônio genético e cultural paraibano. |
Abstract: | Yeasts play an essential role in the beverage industry. Sugarcane juice contains a diverse microbiota with an average of 26,000 yeast/mL. For this reason, cachaça production generally uses spontaneous fermentation. Despite the improvement in the quality of cachaça produced in Paraíba, the domain of yeast strains present in these productions remains unknown. This study evaluated the phenotypic characteristics and fermentation performance of yeasts from cachaça- producing mills in the state of Paraíba. Samples of “pé de cuba” were collected from 13 cachaça distilleries. The yeasts were purified and isolated by depletion seeding. This was followed by tests for thermal tolerance, assimilation of different carbon and nitrogen sources, resistance to ethanol and acetic acid, hydrogen sulphide production, flocculation, fermentation performance, physico-chemical analysis of the synthetic wine and kinetic evaluation. The data was analyzed by Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA), using the Gower index. The results show that all the strains grew between 15 °C and 37 °C. At 40 °C, only strain 9 did not grow. They all metabolized various carbon sources, although with differences - for example, strain 13 did not use fructose, and only strains 9, 11, 12 and 13 grew on xylose. Tolerance to ethanol varied; strain 5 stood out for maintaining growth even in 20% ethanol. Tolerance to acetic acid was remarkable up to 6%, with strains 9 and 13 maintaining growth even in 10%. Seven yeasts do not produce sulphide. Strains 4, 7 and 11 do not grow on potassium nitrate. Strains 4 and 11 do not grow on sodium nitrite. Strain 4 does not grow on lysine. Seven strains have post-fermentation flocculent characteristics. Six yeasts completed fermentation within 60 hours. Visual changes in the fermented musts were noticed throughout fermentation. Strain 1 showed more than 80% viability. The physicochemical analyses were carried out in duplicate. PCA revealed that strains 1, 3, 4, 6, 8, 12 and 13 differed significantly from strains 2, 5, 7, 9, 10 and 11. Strain 2 had the highest Total Acidity (TA) and Ester (TE) values; strain 5 had the lowest. Strains 1, 3 and 13 proved to be the most efficient in fermentation, with low TA, high Alcohol Content (AT) and higher CO2 loss. Strains 2, 5 and 7 showed greater aromatic capacity, with different profiles. Kinetic analysis revealed that strains 1, 3, 5, 12 and 13 showed the highest specific microbial growth velocities (μ). Strains 1 and 10 showed higher alcohol yields and better carbon conversion. The dendrogram organized the yeasts into four distinct groups. Our findings contribute to a better understanding of the yeasts present in the production of cachaças from Paraíba, seeking to improve the fermentation process, recognizing the regional microbial biodiversity, promoting its fermentation improvement and valuing Paraíba's genetic and cultural heritage. |
Palavras-chave: | Leveduras Seleção Fermentação |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Ciências Biológicas |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34770 |
Data do documento: | 7-Mai-2025 |
Aparece nas coleções: | TCC - Química - CCA |
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