UFLA - Teses
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Item Fermentação de frutos de café com inoculação sequencial de Lactobacillusplantarum e Saccharomyces cerevisiae(Universidade Federal de Lavras, 2020-12-04) Rabelo, Mariane Helena Sances; Borém, Flávio MeiraCulturas iniciadoras mistas formadas por bactérias do ácido lático e leveduras utilizadas na produção alimentos fermentados, inclusive de café, são uma alternativa favorável a qualidade sensorial e segurança alimentar do produto final. Desta forma, dois artigos foram desenvolvidos com objetivo geral de avaliar o efeito da fermentação de frutos de café com inoculação sequencial de Lactobacillus plantarum seguido de Saccharomyces cerevisiae nas características sensoriais da bebida e na composição química dos grãos. Além disso, o efeito do tempo total de fermentação dos frutos também foi avaliado. O primeiro artigo teve como objetivo avaliar o efeito da fermentação de frutos de café com inoculação sequencial de Lactobacillus plantarum seguido de Saccharomyces cerevisiae em dois tempos de fermentação nas características sensoriais de aroma e sabor da bebida e na composição volátil dos grãos torrados; o segundo artigo objetivou avaliar o efeito da fermentação de frutos de café com inoculação sequencial de Lactobacillus plantarum seguido de Saccharomyces cerevisiae em dois tempos de fermentação nos atributos sensoriais doçura, acidez, amargor, corpo, adstringência, finalização e nota final da bebida e no perfil de ácidos orgânicos, composto bioativos e perfil de ácidos graxos dos grãos. O aroma e o sabor da bebida do café fermentado com inoculação sequencial apresentaram complexidade, com predominância de notas sensoriais frutadas e fermentadas, também foi observado que essa técnica contribuiu para maior acidez na bebida e maior nota final do café. O tempo total de fermentação de 48h foi ideal para obtenção de maior pontuação para os cafés produzidos com inoculação sequencial. Além disso, foram identificados 47 compostos voláteis, sendo que, os principais compostos presentes nos grãos torrados foram furfuryl acetate, thiophene, pyridine e 1- methylpyrrole. Foi observado um maior conteúdo dos ácidos lático, málico, cítrico e succinico nos grãos. Portanto, essa pesquisa mostrou que a técnica de inoculação sequencial de culturas iniciadoras mistas é promissora na produção de cafés naturais especiais.Item Banco Ativo de Germoplasma de Minas Gerais (Coffea spp.): aptidão para a produção de Cafés Especiais(Universidade Federal de Lavras, 2017-06-20) Fassio, Larissa de Oliveira; Pereira, Rosemary Gualberto Fonseca Alvarenga; Malta, Marcelo RibeiroUm dos principais instrumentos que a atual cafeicultura brasileira dispõe para se manter no mercado, é a qualidade. Em decorrência da crescente demanda por cafés com alta qualidade de bebida, o interesse no plantio de cultivares de maior potencial para produção de cafés especiais tem aumentado significativamente nos últimos anos. Logo, iniciativas de estudos da qualidade de diferentes genótipos gera informações importantes sobre o futuro da produção de cafés especiais no Brasil. Portanto, este trabalho teve por objetivos avaliar os acessos do Banco Ativo de Germolasma de Minas Gerais quanto: i) ao potencial de qualidade dos acessos em função de duas colheitas consecutivas e caracterizar o perfil sensorial dos mesmos; ii) a influência dos processamentos via úmida e via seca na qualidade e no perfil sensorial dos acessos; iii) a encontrar possíveis marcadores químicos para discriminar grupos genealógicos de Coffea arabica processados pelo método via seca utilizando a análise discriminante parcial de mínimos quadrados (PLS-DA); iv) avaliar a discriminação dos acessos processados pelo despolpamento através de um modelo de classificação PLS-DA. O experimento foi conduzido no Banco Ativo de Germoplasma de Minas Gerais (BAG) situado no Campo Experimental da Epamig em Patrocínio, na região Cerrado de Minas, no qual foram avaliados 56 acessos de C. arabica L., implantados no campo em blocos ao acaso com duas repetições e dez plantas por parcela. Os frutos maduros de cada parcela foram colhidos na safra 2015/2016 e processados pelo método via úmida (despolpado) e via seca (natural), secos sob a mesma condição em peneiras de fundo telado até teor de água de 11% (bu). A análise sensorial foi realizada por provadores treinados de acordo com os protolos da SCAA e as análises químicas foram desenvolvidas por métodos cromatográficos e físicoquímicos. Para a interpretação dos dados foram utilizadas as análises quimiométricas PCA e PLS-DA, e para a caracterização das nuances sensoriais utilizou-se o método de Análise de Conteúdo. Os resultados deste estudo demonstram que o banco de germoplasma de Minas Gerais representa uma importante coleção de genótipos com elevado potencial de qualidade de bebida que podem ser aproveitados em programas de melhoramento visando a produção de cultivares para o mercado de cafés especiais. O ano de colheita e o tipo de processamento adotado influenciaram na qualidade e nas características sensoriais de alguns acessos. A classificação dos grupos genealógicos do banco de germoplasma de Minas Gerais através da abordagem química usando a técnica PLS-DA permitiu identificar marcadores químicos para discriminar os genótipos tanto pelo processamento via úmida como pelo processamento via seca, e quais deles apresentam maior influência na resposta da análise. Este estudo mostrou também que o modelo PLS-DA é uma boa ferramenta para discriminar acessos de C. arabica, porém para cultivares com fundo genético diferentes, a classificação não é totalmente satisfatória, sendo necessário aperfeiçoamento do modelo para classificar essas cultivares.Item Impacto da utilização de bactérias ácido-láticas e leveduras sobre a qualidade do café fermentado por via úmida(Universidade Federal de Lavras, 2022-06-27) Cassimiro, Débora Mara de Jesus; Schwan, Rosane Freitas; Dias, Disney Ribeiro; Batista, Nádia NaraWet fermentation is widespread in many coffee-producing regions such as Hawaii, Central America, and Colombia. Nevertheless, Brazilian coffee producers rarely use this technique. Thus, this present study aimed to evaluate the inoculated fermentation of coffee beans using the lactic acid bacteria Leuconostoc mesenteroides CCMA1105 and Lactiplantibacillus plantarum CCMA1067, and the yeast species Saccharomyces cerevisiae CCMA 0543 and Torulaspora delbruecki CCMA 0684. Those microorganisms were employed as starter cultures to ferment arabica and conilon coffee beans using the self-induced anaerobiosis fermentation (SIAF) method. The carbohydrates of the coffee beans served as the substrate for microbial metabolism, producing metabolites that benefited the quality of the final product. Moreover, volatile compounds that helped form the beverage's sensory profile, such as acids, esters, alcohols, ketones, pyrazines, and furans, were identified in the green and roasted coffee samples. Arabica coffee samples inoculated with the strains achieved final grades ranging from 79.0 to 83.2. Hence, they were classified as “specialty coffees” according to the Specialty Coffee Association. Regarding conilon coffee samples, four of the fermentation treatments provided coffee classified as fine beverage (80.0-89.0), while the Control treatment and three fermented ones were classified as premium beverage (70.0-79.0). Therefore, considering the results obtained, the wet fermentation of arabica and conilon coffee beans, inoculated with lactic acid bacteria and yeasts, using the SIAF method emerges as a new alternative for enhancing these products' quality.Item Specialty coffees fermented at different altitudes: Influence of yeast co-inoculation on chemical and sensory composition(Universidade Federal de Lavras, 2021-04-26) Bressani, Ana Paula Pereira; Schwan, Rosane Freitas; Simão, João Batista Pavesi; Batista, Nádia NaraSpecialty coffees are gaining more space in the Brazilian market, and the changes in production, processing, marketing, and consumer culture are noticeable. Unquestionably, the use of selected starter cultures in the fermentation process improves the coffee quality. However, the microorganisms' behavior can be different depending on the variety, processing method, and altitude. Thus, this paper aims to (i) use metabolomics, chemical, and sensory methodologies to evaluate the quality of fermented coffees of the cultivar Catuaí vermelho IAC-44 at different altitudes (600 and 1,200 m) located in the Caparaó region. (ii) analyze consumers’ knowledge and perspectives on coffees and investigate how information can influence consumers’ sensory experience. For this, the coffee cherries were harvested manually and separated into batches of 20 kg, representing seven treatments plus control at each altitude. The starter cultures - Saccharomyces cerevisiae CCMA 0543, Candida parapsilosis CCMA 0544, and Torulospora delbrueckii CCMA 0684 - were inoculated, isolated, and in co-inoculation. The control was performed without inoculation. Fermentation of whole fruits lasted 72 h in closed bioreactors. Then, the coffees were transferred to the suspended terraces until 11- 12% moisture. Samples were collected and frozen for chemical analysis. We studied the improving coffee beverage quality cultivated at low altitudes through inoculation of yeast during fermentation in dry processing. The analyzes were performed using liquid and gas chromatography, Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), and cup testing. Differences in chemical compounds were observed between the inoculated coffees and the control, both for green and roasted beans. Fermentation improved the quality of low-altitude coffees, and the co-inoculation of non-Saccharomyces yeasts (C. parapsilosis CCMA 0544 and T. delbrueckii CCMA 0684) had the highest sensory score (85), being the most suitable for this process. The second topic addressed in this work was the influence of fermentation with starter cultures concerning the bioactive, chemical, and sensory compounds of coffee produced at high altitudes. The content of total polyphenols and antioxidants is strongly correlated with the end of fermentation in a closed bioreactor and after roasting. The trigonelline content has a moderate and negative correlation with fermentation and roasting. Fruity, citric, and wine notes were found only in inoculated treatments. The co-inoculated with the three yeasts showed the highest sensory score (86.9). The third aspect addressed was understanding the perspectives and desires of coffee consumers through a questionnaire in a digital format with 1,005 participants. The chocolate flavor is still the most expected in specialty coffee. The Check-all-that-Apply (CATA) test was carried out with 101 consumers using the same coffee (without and with information). Sensory analysis showed that consumers could be influenced by information. Therefore, co-inoculation of yeasts in coffee fermentation is a promising alternative for low and high-altitude coffee. Also, specialty fermented coffees should be made more widely available to consumers.Item Abordagem sensorial e química da expressão de genótipos de Bourbon em diferentes ambientes(Universidade Federal de Lavras, 2013-04-22) Figueiredo, Luisa Pereira; Borém, Flávio MeiraO crescimento da demanda por cafés especiais no mercado internacional, associado à qualidade intrínseca da cultivar Bourbon para a produção de cafés diferenciados e a diversidade ambiental do Brasil, justifica estudos que visem compreender a relação desses fatores com a produção de cafés especiais. Em vista disso, este trabalho foi realizado com os objetivos de: i) avaliar como a interação entre genótipos de ‘Bourbon’ e diferentes ambientes afeta a qualidade sensorial dos cafés, bem como relacionar a composição química (trigonelina, 5-ACQ e cafeína) dos grãos com a sua expressão sensorial; ii) verificar a ocorrência de genótipos mais promissores à produção de cafés especiais em três diferentes ambientes, e verificar a influência da interação desses fatores sobre a composição de ácidos orgânicos e sacarose e iii) investigar a relação entre a composição de ácidos graxos e as características sensoriais de diferentes genótipos de ‘Bourbon’ cultivados sob diferentes condições edafoclimáticas. Foram avaliados quatro genótipos de café arábica, sendo um amplamente cultivado no Brasil (Mudo Novo) e três pertencentes ao grupa da Mogiana, no estado de São Paulo, abrangendo os municípios de Lavras, MG; Santo Antônio do Amparo, MG e São Sebastião da Grama, SP. Os experimentos foram instalados em delineamento experimental de blocos casualizados (DBC), com três repetições em campo e parcelas constituídas por dez plantas. Concluiu-se se que: i) São Sebastião da Grama foi o ambiente mais promissor para a produção de cafés especiais. Os genótipos Bourbon Amarelo IAC J9 e Bourbon Amarelo/ Origem SSP foram os mais indicados para a produção de cafés especiais. Independente do ambiente de cultivo, o genótipo Bourbon Amarelo/Origem CM não é indicado para a produção de cafés especiais. O conteúdo de cafeína possibilitou a discriminação de cafés quanto à qualidade de bebida; ii) O conteúdo de sacarose e ácido oxálico foram bons discriminadores da qualidade de cafés especiais. Cafés com qualidade superior têm maiores teores de sacarose e menores teores de ácidos oxálicos; iii) os ácidos graxos saturados araquídico, esteárico e palmítico são possíveis discriminadores da qualidade de cafés especiais. Os ácidos graxos insaturados elaídico, oleico, linoleico e linolênico se relacionaram com cafés menos intensos em acidez, fragrância, corpo e sabor.Item Application of microrganisms for coffee fermentation(Universidade Federal de Lavras, 2018-03-23) Ribeiro, Luciana Silva; Schwan, Rosane Freitas; Evangelista, Suzana Reis; Miguel, Maria Gabriela da Cruz PedrozoArabica coffees of three varieties present distinct results when inoculated with microorganisms. The attempt to improve coffee quality can be implemented at different stages of coffee production. Presence of microorganisms during coffee fermentation directly interferes with the quality and characteristics of final beverage. The aim of this study was to evaluate the effect on coffee quality of inoculation of different microorganisms and also to study a bacteriological composition of coffees processed by wet fermentation. Three varieties of coffees studied at work: Ouro amarelo, Mundo novo and Catuaí Vermelho, mining region (Cerrado Mineiro and Southern of Minas Gerais). Ouro amarelo and Novo mundo processed by semi-dry method inoculated with three yeast strains (Saccharomyces cerevisiae CCMA 0200 and CCMA 0543; Torulaspora delbrueckii CCMA 0684). Two sensory analysis techniques were used (Cup Test and Temporal Dominance of Sensations). It was possible to observe that Ouro Amarelo variety obtained higher scores for evaluated attributes. The use of the CCMA 0543 and CCMA 0684 strains improved the sensory quality of the beverages. The second aspect discussed in this work is the diversity and effect of the inoculation of bacteria in fermentation of coffee by the wet process. Initially, a bacterial diversity was studied (Ouro amarelo, Mundo Novo and Catuaí Vermelho). Through identification techniques such as MALDI-TOF (Array Assisted Laser Desorption / Ionization - Time of Flight) and sequencing it was possible to identify 41 species of bacteria. In addition, some target compounds were quantified through HPLC (High Performance Liquid Chromatography) and CG-MS (Gas Chromatography and a mass spectrometer). According to the results, Lactobacillus plantarum and Leuconostoc mesenteroides were found in all varieties. Citric acid was detected at high concentrations and as the main classes of volatiles found were acids, alcohols, aldehydes and hydrocarbons. The sensorial profile demonstrates the presence of sensations of acidity (Ouro amarelo and Catuaí vermelho), bitterness, chocolate and nuts (Novo mundo) and sweetness (Catuaí vermelho). And finally, some species tested for their fermentation capacity to be applied as a starter culture in coffee of the Catuaí vermelho, in wet fermentation process. Strains Pantoea dispersa CCMA 1203; Cellulosimicrobium cellulans 1186, L. mesenteroides CCMA 1105 and L. plantarum CCMA 1065 presented better results in relation to acid production and changes in volatile profile during fermentation. These strains are strongly selective to be as well as starter cultures in wet fermented coffee. However, it is concluded that the inoculation of microorganisms in coffee is a highly promising alternative, being dependent on the variety and type of processing to be applied.Item Efeito da inclusão de grãos defeituosos na composição química e qualidade do café (Coffea arabica L.) "estritamente mole"(Universidade Federal de Lavras, 1997-08-09) Pereira, Rosemary Gualberto Fonseca Alvarenga; Vilela, Evódio RibeiroO presente trabalho foi realizado em decorrência da demanda de informações sobre a composição química dos grãos defeituosos, a influência dos mesmos na qualidade do café, e da necessidade de consolidação de métodos mais objetivos de avaliação da qualidade como complementação à tradicional “prova de xícara”. Ao café (Coffea arábica L.) da cultivar Mundo Novo, oriundo de Patrocínio – MG e classificado como de bebida estritamente mole, foram adicionados grãos com os defeitos “verde”, “ardido” e “preto”, nas seguintes proporções: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30% de cada defeito. Observou-se que a adição de quantidades crescentes dos três tipos de defeitos provocou reduções significativas nos teores de umidade, açúcares totais e açúcares não redutores; constatou-se também aumentos significativos nos valores de fenólicos totais, lixiviação de potássio, porcentagem de perda de potássio, açúcares redutores, proteína total, extrato etéreo, fibra bruta e vitamina C total. Os grãos “ardidos” e “pretos”, ocasionaram elevação dos valores de acidez titulável acompanhada por redução de pH, enquanto o defeito “verde” ocasionou um comportamento oposto. Através da tabela de classificação baseada na atividade enzimática da polifenoloxidase, constatou-se que a adição de quantidades crescentes dos três tipos de defeitos reduziu significativamente a quantidade do café de bebida estritamente mole, sendo o defeito “preto” o que ocasionou efeito detrimental à qualidade em maior intensidade. A composição química dos grãos somente “verdes”, “ardidos” e “pretos”, separadamente, foi também investigada e comparada ao café de bebida estritamente mole; constatou-se que a composição química dos três tipos de defeitos diferiu significativamente do café de bebida estritamente mole, para todas as variáveis analisadas.Item Atividade antioxidante e antimutagênica in vitro e in vivo da bebida do café(Universidade Federal de Lavras, 2004-12-07) Duarte, Stella Maris da Silveira; Abreu, Celeste Maria Patto deO objetivo deste estudo foi verificar o efeito antioxidante e antimutagênico da bebida do café descascado e natural, em três graus de torração. Em todos os experimentos foi utilizado café do mesmo lote e bebida preparada no momento do uso, seguindo a mesma metodologia. Foram determinadas a cor, a composição de ácidos cafeoilquínicos, o pH, o teor de polifenóis e os sólidos solúveis das bebidas. Foram realizados testes para avaliação da atividade antioxidante in vitro e in vivo. Os testes determinaram o poder redutor, o poder quelante de metais, a atividade sequestrante de radicais livres, a inibição da peroxidase e inibição da peroxidação lipídica in vitro e in vivo. Os parâmetros bioquímicos e hematológicos foram analisados após a ingestão da bebida de café, bem como a atividade antimutagênica, por meio do teste do micronúcleo. A análise de cor revelou que o café em dois tipos de processamento, apresentou a mesma cor no mesmo grau de torração. Houve diminuição da concentração de ácidos cafeoliquínicos e polifenóis e aumento de pH com o grau de torração. A bebida de café apresentou alto poder redutor, com pequena diminuição com o grau de torração. Todas as bebidas apresentaram poder quelante de Fe ²+, que diminuiu com o grau de torração. A atividade sequestrante de radicais livres aumentou com a torração, sendo comparável à do BHT e menor que do ácido gálico e ácido ascórbico. As bebidas de café apresentaram atividade inibidora da guaicol-peroxidase, que diminui com a intensidade da torração e mostrou-se concentração-dependente. Houve diminuição da peroxidação lipídica in vitro e in vivo. A bebida administrada por 7 e 30 dias inibiu significativamente a peroxidação lipídica (p<0,01), quando comparada ao controle. A ingestão por 30 dias de doses moderadas da bebida de café filtrada não produziu modificação significativa no nível plasmático dos parâmetros bioquímicos e hematológicos analisados. A ingestão da bebida de café reduziu a incidência de micronúcleos e a genotoxicidade da ciclofosfamida. Isto permite sugerir que a ingestão moderada da bebida de café filtrada pode ter efeito benéfico, por apresentar atividade antioxidante, não interferir nos níveis séricos de colesterol e triglicerídeos e apresentar atividade antimutagênica em ratos.Item Qualidade do café natural produzido em diferentes altitudes do Sul de Minas Gerais(Universidade Federal de Lavras, 2005-06-17) Silva, Virgílio Anastácio da; Pereira, Rosemary Gualberto Fonseca AlvarengaAtualmente, é crescente a produção dos cafés processados por via úmida no Brasil, os quais têm um valor maior que os naturais por, geralmente produzirem bebidas de melhor qualidade. Apesar disto, muitos trabalhos mostram que, em alguns pontos, os cafés naturais se sobressaem aos processados por via úmida, ao passo que, em outros, mostram o grande problema que virá a ser para o meio ambiente o destino das águas residuárias dos cafés processados por via úmida. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência da altitude na qualidade do café e verificar a importância da condutividade elétrica, potássio lixiviado e acidez total titulável como descritores da qualidade do café. Para tanto, foram coletadas e analisadas amostras de cafés produzidos em três faixas de altitude, as quais foram denominadas de: altitude 1 (700 a 850 m), altitude 2 (851 a 950 m) e altitude 3 (951 a 1255 m). O trabalho foi desenvolvido em 11 municípios da Região Sul de Minas Gerais, nos quais foram amostradas 37 propriedades cafeeiras. A coleta das amostras foi realizada entre os meses de julho e dezembro de 2002, cujos cafés foram obtidos pelo processamento natural, tendo sido secados de forma integral (com a casca). Foram incluídos nesta amostragem os municípios da região do sul de Minas Gerais que possuem propriedades nas faixas médias de altitudes ente 700 e 1255 m. Após o beneficiamento, as amostras foram submetidas às seguintes análises: teor de água, análise sensorial, quantificação dos defeitos, polifenóis, açúcares redutores e não redutores, sólidos solúveis totais, acidez total titulável, Ph, condutividade elétrica e potássio lixiviado. Realizou-se uma classificação de qualidade entre os grupos de amostras analisadas sem defeitos. Considerando as condições nas quais conduziu-se este trabalho, concluiu-se que: os resultados das análises das variáveis condutividade elétrica, potássio lixiviado e acidez total titulável podem ser utilizados como descritores da qualidade do café com ou sem defeitos; as maiores altitudes produzem os melhores cafés, quando estes são analisados sem os defeitos; a maior altitude produz os piores cafés, quando os mesmos são analisados com os defeitos; as altitudes 1 e 2 produzem cafés de qualidade igual quando os mesmos são analisados com os defeitos.Item Equações de estimações generalizadas para dados ordinais em análise sensorial de cafés especiais e critérios de seleção para matrizes de correlação de trabalho(Universidade Federal de Lavras, 2017-07-11) Silva, Jackelya Araujo da; Cirillo, Marcelo ÂngeloNeste trabalho estão presentes duas partes. A primeira parte contempla a fundamentação teó- rica desta tese. A segunda parte é composta de dois artigos científicos. O primeiro artigo, refere-se a modelagem em análise sensorial para múltiplas respostas repetidas em um experi- mento em análise sensorial, realizado com cafés especiais. A análise sensorial aplicada aos cafés especiais permitiu a organização de um conjunto de dados com medidas repetidas em níveis de provadores/genótipos ao longo de quatro safras. Isso ocorreu, devido ao fato de que diferentes provadores para diferentes amostras de cinco xícaras, realizaram avaliações de um mesmo genótipo em duas situações: ao longo das safras e durante a execução da degustação para atribuição das notas. Nesse sentido, houve a necessidade do estudo das associações em duas direções. A primeira no que se refere ao provador, e a segunda direção associada às notas ao efeito das safra. Concluiu-se que a metodologia proposta nesse primeiro artigo identificou as covariáveis sensoriais que são semelhantes ao longo das safras, bem como produziu estima- tivas de probabilidades para a categorização dos cafés especiais nas classes de melhores notas, associadas as degustações realizadas por safra. O segundo artigo apresenta um critério de se- leção para matriz de correlação de trabalho, utilizada em equações de estimação generalizadas. O referido critério, diferentemente dos critérios de seleção expostos neste trabalho, faz uso da estimativa limitante dos parâmetros de associação como uma medida para a escolha da matriz de correlação de trabalho. Para tanto, realizou-se simulação Monte Carlo com diferentes cená- rios, comparando o seu resultado com os demais critérios. Além disso, são apresentadas duas aplicações, uma está relacionada a um conjunto de dados consagrados da literatura e a outra refere-se ao conjunto de dados provenientes de uma análise sensorial de cafés especiais. Foi possível concluir que o critério proposto, mostrou-se competitivo aos demais critérios.