AVALIAÇÃO DE LEVEDURAS OXIDATIVAS NA ELABORAÇÃO DE FERMENTADO DE MAÇÃ

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1 AVALIAÇÃO DE LEVEDURAS OXIDATIVAS NA ELABORAÇÃO DE FERMENTADO DE MAÇÃ Cíntia Maia Braga (PIBIC/Fundação Araucária-UEPG), Giovana de Arruda Moura Pietrowski, Caroline Mongruel Eleutério dos Santos, Gilvan Wosiacki, Alessandro Nogueira (Orientador); Universidade Estadual de Ponta Grossa/ Departamento de Engenharia de Alimentos/ Ponta Grossa PR Ciências Agrárias Ciência e Tecnologia de Alimentos Palavras chaves: Hanseniaspora; guilliermondii; uvarum. RESUMO A fermentação com leveduras oxidativas contribui na formação de compostos aromáticos frutados da sidra, valorizando assim o produto final. Este trabalho teve com objetivo avaliar a ação das leveduras oxidativas Hanseniaspora uvarum e Hanseniaspora guillermondi em fermentados de maçã com relação à cinética e aos atributos físico-químicos. No suco de maçã clarificado e pasteurizado, foram inoculadas as leveduras H. uvarum e H. guilliermondii. Foram analisados a cinética de fermentação, acidez total, acidez volátil, nitrogênio, teor de açúcares e grau alcoólico durante 15 dias de fermentação. A cepa de H. uvarum atingiu a população máxima de leveduras com 1,5x10 12 ufc.ml -1 no segundo dia de fermentação. A cepa de H. guilliermondii tem uma população máxima de 3,9x10 10 ufc.ml -1 porém foi alcançada após 24 h de fermentação. A maior produção de etanol ocorreu com a cepa H. guilliermondii (4,65 GL), em relação à H. uvarum (3,90 GL). A cepa de H. uvarum apresentou diminuição de acidez volátil e total. Através dos resultados foi possível observar uma elevada atividade fermentativa das duas cepas avaliadas. Estas informações serão importantes para definir os procedimentos dos inóculos seqüenciais destas cepas. INTRODUÇÃO Sidra é uma bebida frisante de baixo teor alcoólico, não pasteurizada e com conteúdo de açúcares residuais. Esta bebida é um dos principais produtos da indústria de processamento da maçã na França, país que recebe o título de melhor produtor mundial (NOGUEIRA et al., 2008). Uma das diferenças mais expressivas do produto francês está no fato de que os produtores deste país valorizam a fermentação oxidativa devido à grande contribuição desta etapa em termos de compostos aromáticos (NOGUEIRA et al., 2003). A fase oxidativa, realizada por leveduras de baixa ação fermentativa, denominadas de não-convencionais, não-saccharomyces ou oxidativas, pode durar de 5 a 15 dias após a preparação do mosto, sendo que dominam o meio de fermentação por alguns dias antes de serem suplantadas pelas leveduras fermentativas, Saccharomyces cerevisiae (NOGUEIRA, 2003).

2 Ciani et al. (2006) encontrou que as leveduras não-saccharomyces apresentam uma cinética de fermentação reduzida quando comparadas com cepas fermentativas, ou seja, ocasionam uma fermentação mais lenta. Esta fermentação mais lenta resulta em um produto de melhor qualidade, devido a presença de açúcares residuais, manutenção e produção de compostos aromáticos e menor conteúdo alcoólico (NOGUEIRA et al., 2007). Este trabalho teve com objetivo avaliar a ação das leveduras oxidativas Hanseniaspora uvarum e Hanseniaspora guillermondi em fermentados de maçã com relação à cinética e aos atributos físico-químicos. MATERIAL E MÉTODOS As maçãs foram trituradas e prensadas para a obtenção do suco. Este foi despectinizado, filtrado, engarrafado e pasteurizado. O suco foi acondicionado em 7 (sete) erlenmeyers munidos de batoque. As leveduras H. uvarum e H. guilliermondii foram inoculadas com uma população inicial de 1,0x10 8 ufc.ml -1. Nos fermentadores foi adicionado o antibiótico clorofenicol para evitar possíveis crescimentos de outros microorganismos. A cinética de fermentação foi obtida pelo monitoramento da perda de massa dos fermentadores (ROGER et al., 2002). Nos dias 1, 2, 3, 5, 7, 10 e 15 foram retiradas amostras para análises microbiológicas e análises físico-químicas. Foram realizadas análises de açúcares redutores totais e solúveis (TANNER; BRUNNER, 1985). A acidez total foi determinada para quantificação de ácido málico e a acidez volátil para ácido acético (IAL, 2008). O nitrogênio total foi determinado pelo método de Kjedhal e o teor de álcool foi medido através do uso de ebuliômetro (IAL, 2008). A análise de peso seco foi realizada centrifugando a biomassa durante 20 min a 5 C por duas vezes, e pesado após centrifugação depois de seco em estufa a 50 C/ 24h. O procedimento para inóculo dos fermentados no meio seletivo para leveduras oxidativas YA-LYS foi o mesmo realizado por Dierings (2008) e a contagem microbiológica segundo Silva e Junqueira (1995). RESULTADOS E DISCUSSÃO A Fig. 1 mostra que a A cepa de H. uvarum atingiu a população máxima de leveduras com 1,5x10 12 ufc.ml -1, no segundo dia de fermentação. A cepa de H. guilliermondii tem uma população máxima de 3,9x10 10 ufc.ml -1 porém foi alcançada após 24 h de fermentação. Os resultados se assemelham ao encontrado por Mendoza et al. (2008), que diz que determinadas cepas de leveduras oxidativas atingem sua população máxima com 24 horas a 15ºC. Nesta mesma temperatura as leveduras demonstraram uma menor taxa de consumo de açúcares e, consequentemente uma menor produção de etanol. Houve uma maior produção de etanol com a cepa H. guilliermondii (4,65 GL) em relação à H. uvarum (3,90 GL), consequentemente um maior consumo de açúcares (2,35g. 100mL -1 ). A quantidade de etanol produzida pelas duas cepas confirmou que a cepa de H. guilliermondii é mais tolerante ao álcool. Estes resultados confirmam o observado por Moreira et al. (2008).

3 1,00E+14 População de leveduras (ufc.ml -1 ) 1,00E+12 1,00E+10 1,00E+08 1,00E+06 1,00E+04 1,00E+02 H. uvarum H. guilliermondii 1,00E Tempo (d) Figura 1- Curva de crescimento das leveduras oxidativas Nitrogênio é o nutriente limitante para a fermentação, pois este é utilizado para a síntese de proteínas. Um maior conteúdo de Nitrogênio residual no produto final diminui a estabilidade microbiológica durante o armazenamento para produtos que não receberam tratamento térmico (NOGUEIRA, 2003). De acordo com os resultados observados na Tabela 1, altos teores de nitrogênio total permaneceram no produto final, podendo este ser um fator de risco na estabilidade microbiológica. Conforme a Tabela 1 a cepa de H guilliermondii manteve maiores teores de frutose nos açúcares residuais. A cepa de H. uvarum apresentou diminuição de acidez volátil, o que, segundo Ciani et al. (2006) pode ser explicado pelo fato que esta levedura é produtora de altos níveis de acetaldeído e acetoína e menores de acidez total. Tabela 1- Análises físico-químicas dos diferentes fermentados de maçã. Levedura H. uvarum H. guilliermondii Tempo* (dias) Peso seco (mg.ml -1 ) Álcool ( GL) ART (g.100ml -1 ) AR (g.100ml -1 ) Nitrogênio (mg.l -1 ) Acidez Total (g.100ml -1 ác málico) Acidez Volátil (g.100ml -1 ác acético) 0 0,00 9,38±0,40 8,36±0,30 224,34±3,80 0,28±0,10 0,15±0,00 1 0,80 0,70 8,11±0,35 5,72±0,23 215,20±7,60 0,20±0,01 0,14±0,01 2 0,64 1,65 5,82±0,30 7,58±0,22 204,04±2,49 0,33±0,00 0,13±0,01 3 0,51 2,10 6,24±0,17 6,82±0,46 224,34±7,18 0,33±0,00 0,15±0,01 5 0,60 3,00 4,90±0,18 4,14±0,12 215,20±1,44 0,34±0,01 0,16±0,01 7 0,65 3,40 4,08±0,02 3,10±0,14 222,31±4,31 0,35±0,00 0,07±0, ,63 3,50 4,48±0,15 3,81±0,15 217,23±2,87 0,35±0,00 0,07±0, ,60 3,90 2,97±0,18 3,75±0,28 196,93±6,26 0,34±0,01 0,06±0,00 1 0,77 0,70 7,00±0,11 6,79±0,19 199,98±1,44 0,31±0,00 0,04±0,01 2 0,95 2,10 5,97±0,11 7,38±0,20 178,66±1,44 0,34±0,00 0,07±0,01 3 0,59 2,00 5,91±0,30 7,91±0,53 199,98±1,44 0,32±0,00 0,06±0,00 5 0,76 3,75 3,24±0,11 2,06±0,15 189,83±1,44 0,35±0,00 0,09±0,00 7 0,69 3,90 3,32±0,23 2,31±0,08 199,98±1,44 0,36±0,00 0,09±0, ,64 3,75 3,35±0,13 1,61±0,07 199,98±1,44 0,37±0,00 0,08±0, ,74 4,65 2,35±0,01 0,28±0,02 185,77±2,49 0,38±0,00 0,08±0,00 Nota: (*) tempo de fermentação; (ART) açúcares redutores totais; (AR) açúcares redutores.

4 CONCLUSÃO Através dos resultados obtidos foi possível observar a atividade fermentativa das duas cepas avaliadas. Estas informações serão importantes para definir os inóculos seqüenciais destas cepas com as Saccharomyces. REFERÊNCIAS CIANI, M., BECO, L., COMITINI, F. Fermentation behavior and metabolic interactions of multistarter wine yeast fermentations. International Journal of Food Microbiology, Itália, v. 108, p , DIERINGS, R. L. Abordagem microbiológica sobre fermentações oxidativa, alcoólica e malolática no processamento da sidra. Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Estadual de Ponta Grossa, IAL. Métodos físicos e químicos para análise de alimentos. In:. Normas analíticas, 5. ed., São Paulo, MENDOZA, L. M., NADRA, M. C. M., BRU, E., FARIAS, M. E. Influence of wine-related physicochemical factors on the growth and metabolism of non- Saccharomyces and Saccharomyces yeasts in mixed culture. J. Ind. Microbiology and Biotechnology, Argentina, v. 36, p , MOREIRA, N., MENDES, F., PINHO, P. G., HOGG, T., VASCONCELOS, I. Heavy sulphur compounds, higher alcohols and esters production profile of Hanseniaspora uvarum and Hanseniaspora guilliermondii grown as pure and mixed cultures in grape must. Int. J. Food Microbiology, Portugal, v. 124, p , NOGUEIRA, A. Tecnologia de processamento sidrícola: efeitos do oxigênio e do nitrogênio na fermentação lenta da sidra. Ph Thesis, Universidade Federal do Paraná, NOGUEIRA, A.; PRESTES, R. A.; DRILLEAU, J. F.; SIMÕES, D. R. S.; WOSIACKI, G. Análise dos indicadores físico-químicos de qualidade da sidra brasileira. SEMINA: Ciências Agrárias, 2003, v. 24, n. 02, p NOGUEIRA, A.; MONGRUEL, C.; SIMÕES, D. R.; WOSIACKI, G. Effect of biomass reduction on the fermentation of cider. Brazilian Archives of Biology and Biotechnology, 2007, v. 51, n. 5. NOGUEIRA, A., LÊ QUERE, J. M., GESTIN, P., MICHEL, A., WOSIACKI, G., DRILLEAU, J. F. Slow Fermentation in French Cider Processing due to Partial Biomass Reduction. J. Inst. Brewing, 2008, V. 2, p

5 ROGER, J. M. S.; STEYER, J. P.; MAUREL, V. B. Pattern analysis techniques to process fermentation curves: Application to discrimination of enological alcoholic fermentations. Biotechnology and Bioengineering, New York, v. 79, n.7, p , SILVA, N. & JUNQUEIRA, V.C.A. Métodos de análise microbiológica de alimentos. Campinas: ITAL, p.