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Document Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento e caracterização físico-química de bebidas fermentadas elaboradas pelo uso de polpa de caju
Other Titles: Development and characterization of chemical physics fermented beverage produced by use of slurry cashew
Authors: Araújo, Suzane Macêdo
Issue Date: 31-May-2011
Advisor: Narain, Narendra
Co-advisor: Moreira, Jane de Jesus da Silveira
Resumo : Uma alternativa para diminuir o grande desperdício do pedúnculo do caju que pode chegar a 150.000Kg/ano é pelo seu aproveitamento na produção de produtos promissores inclusive o vinho. Esse desperdício é devido ao fato de que, nestas frutas, castanha de caju tem muito mais importância comercial do que a parte do pedúnculo do fruto. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi elaborar e caracterizar bebidas fermentadas (vinhos) a partir do uso de pedúnculo de caju. A avaliação da qualidade sensorial de bebidas inoculadas com duas cepas de S. cerevisiae (codificadas como SCP e SCT) foram avaliadas. De acordo com o resultado da análise sensorial, a cepa SCP obteve média de 7,32 no atributo impressão global e a cepa SCT obteve média 6,76, assim sendo, foi selecionada a cepa SCP para dar continuidade ao trabalho. Na etapa seguinte para elaboração dos vinhos de caju foi montado um planejamento experimental, utilizando a matriz de Placket-Burman com 8 variáveis independentes (°Brix, pH, temperatura de fermentação, gelatina (%), diluição da polpa, fosfato de amônio, sulfato de magnésio e concentração inicial de células), gerando 15 experimentos (vinhos de caju). Houve algumas diferenças de comportamento no tempo de fermentação (144 à 576 horas), consumo de açúcar e variação do pH. Com base nos cálculos de cinética para os 15 vinhos obtidos foi observado que as bebidas elaboradas à 30°Brix, atingiram os valores máximos de rendimento (57,34%) obtidos neste trabalho. As características físico-químicas de todos os vinhos de caju, os quais apresentaram variações acentuadas. Na análise sensorial, os vinhos de caju que mais agradaram os provadores serão patenteados, por isso não terá a formulação revelada, ambos com média 7,48 no atributo impressão global, avaliados por 25 provadores não-treinados. Os cálculos de efeito das bebidas elaboradas obtidas a partir do planejamento experimental indicaram as variáveis independentes estatisticamente significativas ao nível de 10% de significância, sendo que as variáveis que provocaram maiores efeitos sobre a nota de impressão global dos vinhos de caju foram °Brix e gelatina (%) (efeito de 1,67 e -0,80, iv respectivamente). Complementando a caracterização dos vinhos de caju foram realizadas determinações de compostos fenólicos totais por espectrofotometria, quantificação da catequina e epicatequina por HPLC-DAD e a determinação da composição química do aroma, extraído por SPME e analisado em GC-MS. Os maiores teores de compostos fenólicos totais foram encontrados nos vinhos com a formulação: 25°Brix, pH 4,0, temperatura de fermentação de 23°C, adição de solução a 5% de gelatina, diluição da polpa na proporção 1:1, fosfato de amônio 1g/L, sulfato de magnésio 0,1g/L e concentração inicial de células 7,5%. A catequina e epicatequina estavam presentes em todos os vinhos de caju. Quanto ao perfil de compostos voláteis do aroma, o principal componente identificado em todos os 15 vinhos de caju foi o álcool feniletílico, sendo que houve diferença de composição e concentração dos compostos voláteis. Os vinhos com a formulação 20°Brix, pH 3,0, temperatura de fermentação de 16°C, adição de solução a 10% de gelatina, diluição da polpa na proporção 1:0,5, ausência de fosfato de amônio, sulfato de magnésio 0,2g/L e concentração inicial de células 10% e a formulação 20°Brix, pH 3,0, temperatura de fermentação de 16°C, adição de solução a 10% de gelatina, diluição da polpa na proporção 1:0,5, fosfato de amônio 2g/L, ausência de sulfato de magnésio e concentração inicial de células 10%, se caracterizaram pela presença do composto 3-metil-1-butanol responsável pelos odores de caju em processo de senescência.
Abstract: An alternative to reduce large wastage of cashew apple fruit that can reach 150.000 Kg/ano is in its usage in the production of promising products including wine. This waste is due to the fact that in this fruit, cashew nuts are of much more commercial importance than the apple part of the fruit. In this context, the objective of this work was to develop and characterize fermented beverages (wine) obtained from the use of cashew apple. An evaluation of the sensorial quality of beverages inoculated with two strains (SCP and SCT) of S. cerevisiae was made. According to the results of sensory analysis of fermented beverages obtained from the strain SCP had an average of 7.32 point in the attribute of overall impression acceptance as compared to the beverages prepared from the strain SCT which had an average 6.76 point only. Thus the strain SCP was selected to continue further work. In the next stage for development of cashew wine, an experimental planning using the Placket-Burman matrix was made using 8 independent variables (°Brix, pH, fermentation temperature, gelatin (%), dilution of the pulp, ammonium phosphate, sulfate magnesium and initial concentration of cells), generating 15 experiments for elaboration of cashew wines. There were some behavioral differences in fermentation time (144 to 576 hours), sugar consumption and pH variation. Based on kinetics calculations for the 15 wines it was found that drinks made with 30°Brix, reached the maximum yield (57,34%) obtained in this work. The physicochemical characteristics of cashew wines showed marked variations. In sensory analysis, one cashew wine obtained 7.48 points for the overall impression of acceptance when evaluated by 25 untrained tasters and this wine was considered to be the best. However, the conditions of elaboration of this wine is not being disclosed as we wish to seek patent on it. The variables that influenced most on the overall impression of the cashew wine were °Brix and gelatin (%) (effect of 1.67 and 0.80, respectively). Complementing the chemical characterization of cashew wines, total phenolic compounds contants were determined spectrophotometrically while quantification of vi catechin and epicatechin was done in a system of HPLC-DAD. Furthermore, volatile compounds present in cashew wines were identified and quantified by SPME and analyzed by GC-MS. Higher content of total phenolic compounds was found in wine having the processing conditions: must of 25°Brix and pH 4.0, initial concentration of cells 7,5%, fermentation temperature of 23°C, addition of 5% solution of gelatin, dilution of the pulp in a 1:1 ratio, addition of 1g/L of ammonium phosphate and 0,1g/L of magnesium sulfate. Catechin and epicatechin were present in all cashew wines. As for the profile of aroma in cashew wines, the main volatile compound which was present in all 15 wines was phenylethyl alcohol, and among several, there was difference in composition and concentration of volatile compounds. Wines with the formulation of 20°Brix, pH 3.0, fermentation temperature of 16°C, addition of 10% solution of gelatin, dilution of the pulp in the proportion 1:0.5, absence of ammonium phosphate, 0.2 g/L of magnesium sulfate and an initial concentration of 10% of cells and the wine elaborated with 20°Brix, pH 3.0, fermentation temperature of 16°C, adding 10% solution of gelatin, dilution of the pulp in the ratio 1:0.5, 2g/L of ammonium phosphate, absence of magnesium sulfate and an initial concentration of 10% of cells, were characterized by the presence of the volatile compound, 3-methyl-1-butanol responsible for the undesirable odor of cashew apple fruit in its senescence.
Keywords: Vinho de caju
S. cerevisiae
Análise físico-química
Análise sensorial
Aroma
Fenólicos
Cashew wine
Physical-chemical aroma
Sensorial aroma
Phenolic
Subject CNPQ: CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Sponsorship: Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: ARAÚJO, Suzane Macêdo. Desenvolvimento e caracterização físico-química de bebidas fermentadas elaboradas pelo uso de polpa de caju. 2011. 165 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2011.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/13891
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