Teses e Dissertações
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Item Correlação entre características físicas e atributos sensoriais de Coffea arabica L. por meio de análise de fatores(Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-15) Moreira, Daniele Birck; God, Pedro Ivo Vieira GoodAtualmente há um crescente esforço na seleção de genótipos de cafeeiros para a qualidade de bebida. Uma vez que a qualidade é influenciada por muitas variáveis, é importante avaliar o grau de correlação entre as mesmas, bem como testar a eficiência de estratégias de seleção multivariada na obtenção de genótipos com melhor qualidade. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar a associação entre a produção, características físicas e sensoriais por meio de análise fatorial, bem como testar a seleção, com base em variáveis latentes, de genótipos de Coffea arabica para a qualidade de bebida. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com 59 genótipos de C. arabica, em três repetições. Foram analisadas as variáveis produção e rendimento médio, peso de 100 grãos, grau Brix, percentagem de grãos do tipo cereja, verde, verde-cana, frutos passa, frutos boia, percentagem de defeitos e a percentagem de grãos retidos em um conjunto de peneiras (15, 17, 19 e fundo). Além disso, atributos sensoriais foram avaliados pela metodologia proposta pela Specialty Coffee Association of America (SCAA): fragrância/aroma, sabor, acidez, corpo, padrão geral, balanço, xícara limpa, uniformidade, doçura, finalização e nota final. Os coeficientes de herdabilidade e acurácia obtidos indicam condições favoráveis à seleção de materiais para as características avaliadas, com exceção à variável fragrância/aroma. As correlações obtidas e a análise de fatores indicaram a formação de três grupos de variáveis latentes: qualidade sensorial, estádio de maturação e peneiras. Nenhum dos grupos exibiu correlação significativa com a produção. As estimativas de ganhos preditos com 15% de intensidade de seleção foram baseadas nas respostas correlacionadas estabelecidas nas cargas fatoriais de cada fator, com o acréscimo das cargas fatoriais para grãos cereja, produção, rendimento, grau Brix, peneira 19 e atributos sensoriais e decréscimo para as características grãos verdes, verde-cana, frutos passa, fração boia, percentagem de defeitos, peneira 15 e fundo de peneira. A resposta correlacionada baseada nas cargas fatoriais proporcionou ganhos de seleção para grãos cereja, peneiras menores e atributos desejáveis para qualidade de bebida. Palavras-chave: Melhoramento genético. Parâmetros genéticos. Qualidade de bebida. Ganho de seleção. Rede de correlação.Item Características químicas e sensoriais de genótipos de Coffea arabica sob níveis e duração do estresse hídrico no Cerrado(UNB - Universidade de Brasília, 2022-06-30) Silva, Nathalia Henriques da; Ramos, Maria Lucrécia Gerosa; Celestino, Sônia Maria CostaO interesse da população por cafés que apresentam boa qualidade de bebida cresce em conjunto com a necessidade de tecnologias associadas com genótipos eficientes quanto ao uso de água, devido às características do cultivo no Cerrado. Diante disso, esta pesquisa tem como objetivo avaliar o efeito da imposição de intensidade e duração de estresse hídrico na composição química dos grãos de café de diferentes genótipos localizados no Cerrado do Centro-Oeste brasileiro e comparar com a percepção da qualidade do grão através de análise sensorial especializada. O experimento foi conduzido no período das safras de 2019/2020 e 2020/2021, em uma área experimental da Embrapa Cerrados – PlanaltinaDF. O experimento é composto por cinco genótipos de Coffea arabica e sete regimes hídricos. Os genótipos utilizados foram: IAPAR 59, Tópazio linhagem MG-1190, E 237, IPR 98 e Catuaí linhagem IAC-99. Os regimes hídricos são constituídos por dois níveis de reposição hídrica 100% e 50% da evapotranspiração da cultura, aplicados durante todo o ano (IP 100% e IP 50%), e em dois períodos de déficit hídrico (DH1 e DH2) ambos com reposição hídricas de 100% e 50%, além do sequeiro. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualisados, com quatro repetições e cada tratamento hídrico constituiu um experimento. Os dados foram submetidos à análise de variância a 5% de probabilidade pelo teste F e a comparação das médias feita pelo teste de Tukey. Os valores de cafeína e sacarose foram semelhantes nos dois anos de experimento. Em DH2 50% a cultivar IAPAR 59 destacou-se das demais ao apresentar maior média no teor de cafeína em 2021. Os maiores valores de sacarose foram observados nos regimes de maior restrição hídrica, DH1 50% e DH2 50% em 2020 e em sequeiro em 2021. Quanto às avaliações de ácido cítrico a cultivar IAPAR 59 se destacou no ano de 2020, no qual apresentou as maiores médias de ácido cítrico nos experimentos com 100% de reposição da evapotranspiração e o Topázio linhagem MG-1190 se destacou com o regime DH2 50% com valores mais baixos nos dois anos. Os genótipos de café, em condições de estresse hídrico, apresentam respostas variáveis quanto às suas características quimicas. Cafeeiros em condições de estresse hídrico apresentam melhora na qualidade química dos grãos crus. Não houve correlação entre os atributos sensoriais e a caracterização química dos grãos crus.Item Efeitos da utilização de biorreatores de diferentes escalas na fermentação de café.(Universidade Federal de Lavras, 2023-02-03) Maia Júnior, Carlos Roberto Luiz; Schwan, Rosane FreitasA utilização de biorreatores na fermentação de café se torna parte fundamental para o controle do processo, possibilitando aumento da qualidade do produto final e do volume, Diante da crescente demanda por cafés de qualidade, o desenvolvimento de biorreatores de grande escala desperta o interesse do setor produtivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade dos cafés fermentados sob anaeróbiose induzida (SIAF) em biorreatores de 50L, 1400 L e 7000L utilizando a cepa Saccharomyces cerevisiae CCMA 0543 como cultura iniciadora. A população de S. cerevisiae foi mensuradadurante a fermentação e secagem através da técnica de qPCR. O perfil de compostos voláteis e não voláteis foi avaliado no processo fermentativo e secagem por de GC-MS (Gas chromatography coupled to mass spectrometry) HPLC (High-performance liquid chromatography), respectivamente.Aqualidadesensorial foi avaliada pelo método SCA(Specialty Coffee Association). Os cafés fermentados da variedade Acaiá foram selecionados da região sul do estado de Minas Gerais em altitudes de 900 m. A maior população microbiana foi encontrada no biorreator de 7000 L (6.47 Log cell.g-1 ), seguido pelo biorreator de 1400 L (6.06Log cell.g-1 ) e 50L (5.83Log cell.g-1 ). Os aldeídos foram encontrados em maiores concentrações nos biorreatores de 50 L (5.08 mg/g) e 1400 L (4.43 mg/g), responsáveis por notas sensoriais frutadas e chocolate. No biorreator de 7000 L se destacaram os éteres, remetendo a notasflorais e doces. Ácido lático foi detectado em maior abundância (11.59 g/kg), contribuindo com a acidez da bebida. A trigonelina foi o composto bioativo encontrado em maior concentração nos três biorreatores avaliados e é responsável pelo amargor. O resultado da avaliação sensorial indica que o processo fermentativoquando bem conduzido, gera compostos de interesse para classificação da bebida, influenciando nas notas sensoriais e consequentemente na pontuação atribuída pelos provadores.Todos tratamentos apresentaram notas acima de 80 pontos, classificando os cafés como especiais de acordo com a SCA. O escalonamento de biorreatores na fermentação de café utilizando cultura iniciadora se torna promissor, e pode aumentar a qualidade da bebida, desde que se monitore todas as etapas do processo.Item Aplicação de técnicas espectroscópicas e métodos de modelagem de classe na discriminação geográfica de grãos de café verde da região do Cerrado Mineiro(Universidade Federal de Minas Gerais, 2022-03-22) Santos, Larissa Batista dos; Almeida, Mariana Ramos deO café é uma das bebidas mais consumidas e apreciadas no mundo. No cenário econômico, a matéria prima é de grande relevância para o país, principalmente no estado de Minas Gerais. Com o grande avanço tecnológico e melhora na qualidade de vida, cada vez mais aumenta a busca por produtos ou serviços, que tenham algum diferencial, os cafés produzidos na Região do Cerrado Mineiro possuem certificado de Denominação de Origem que garante a qualidade e o diferencial dos grãos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos de classificação para caracterizar e discriminar os grãos de café provenientes do Cerrado Mineiro. Foram utilizadas as técnicas espectroscópicas, fluorescência de raios X por reflexão total (TXRF), espectroscopia no infravermelho médio com refletância total atenuada (ATR-MIR), espectrometria de massas por paper-spray (PS-MS) e espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível (UV-Vis). Foram construídos planejamentos de experimentos para otimização da extração dos compostos presentes nos grãos de café verde a serem utilizados nas análises por PS-MS e UV-Vis. Métodos de modelagem de classe, SIMCA (modelagem independente e flexível por analogia de classe), DD-SIMCA (modelagem flexível e independente por analogia de classes orientada aos dados) e OCPLS (mínimos quadrados parciais de uma classe) foram empregados para a construção de modelos com os dados individuais de cada técnica e com os dados concatenados, de modo a aproveitar a sinergia entre os dados provenientes de diferentes técnicas. Foi aplicado o método de seleção de variáveis, seleção dos preditores ordenados (OPS), visando melhorar a performance dos modelos. Em geral, os modelos construídos com os dados de UV-Vis e fusão de dados das outras técnicas apresentaram melhores desempenho. O método de seleção de variáveis foi capaz de selecionar as variáveis mais importantes para os modelos melhorando seu desempenho. A interpretação dos modelos foi realizada por meio do poder de modelagem das variáveis em que foi possível observar que as substâncias trigonelina e ácidos clorogênicos foram responsáveis na discriminação dos grãos de café da região do Cerrado em relação aos grãos de café da região do Caparaó, Mogiana e Sul de Minas. Em relação aos elementos inorgânicos, P, Cl, Ti, Cu, Zn e Rb foram selecionados como sendo os mais importantes. O desempenho dos modelos foi interpretado por meio das figuras de mérito sensibilidade, especificidade e eficiência.Item Metabolomics and sensorial analysis: strategic to selecte new yeast to improve coffee quality(Universidade Federal de Lavras, 2023-07-17) Pajoy Trujillo, Manuel Alejandro; Schwan, Rosane Freitas; Batista, Nádia NaraMonitoring coffee production processes from cultivation to roasting guarantees an improvement in the final quality of the beverage. Anaerobic fermentation induced by microbial metabolism (SIAF), with or without the addition of starter cultures, helps in the production of specialty coffees. The starter cultures depend on the altitude and region of production, the coffee variety, as well as the processing method. The aim of this study was to evaluate the fermentation performance of potential starter cultures in the natural and pulped processes of the Acaiá cultivar using metabolomic and sensory methodologies. The whole, peeled fruit was sanitized with peracetic acid (520 ppm). Fermentations were carried out by inoculating the yeasts Meyerozyma caribbica (CCMA 1993, CCMA 1950, CCMA1992, CCMA 1617, CCMA1635), Hanseniaspora uvarum (CCMA 1944), Pichia kluyveri (CCMA1658), Meyerozyma guillermondii (CCMA1737), Cystofilobasidium ferigula (CCMA1647) and control in bioreactors (5L) in duplicate. Fermentation was carried out for 168 hours for the natural process and 144 hours for the pulped process. In the controls for each process, yeast isolations were carried out on YEPG agar at pH 3.2. The isolates were identified using MALDI-TOF. High performance liquid chromatography (HPLC) detected citric, tartaric, succinic, lactic and acetic acids, as well as ethanol, in both processes. The volatile compounds were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), where 97 compounds were detected in the pulped coffee and 118 in the natural coffee, highlighting the production of alcohols, esters, pyrazines and furans. The pulped process has notes of orange, tropical fruit and woodiness, while the natural process has chocolatey notes. In this research, strains such as Hanseniaspora uvarum (CCMA 1944), Pichia kluyveri (CCMA1658), Meyerozyma guillermondii (CCMA1737) and Meyerozyma caribbica (CCMA1735) can be indicated as suitable for fermentation in the natural process, while Hanseniaspora uvarum (CCMA 1944) and Meyerozyma caribbica (CCMA1735) are suitable for fermentation in the pulped process.Item Análise de correspondência canônica não linear com ênfase na descrição da redundância da variabilidade de dados sensoriais de blends de cafés com diferentes variedades(Universidade Federal de Lavras, 2022-04-25) Santos, Herbert Stein Pereira Torres; Cirillo, Marcelo ÂngeloA formulação de blends de café é de suma importância para a indústria cafeeira, pois proporciona ao produto final expressiva capacidade de competição de mercado e agrega atributos sensoriais que complementam a experiência de consumo. Por meio da análise de redundância e da análise de correspondência canônica é possível estudar as relações entre um conjunto de notas sensoriais e um conjunto de blends com diferentes proporções de variedade de café através de modelos de regressão linear multivariados. Contudo, não é realista assumir que tais respostas sensoriais são dadas de forma linear em relação à formulação dos blends, visto que algumas espécies de café têm maior peso na avaliação sensorial (termos quadráticos) e deve-se considerar o efeito das misturas (termo de interação). Com esta motivação, este trabalho tem como objetivo propor o uso da análise de redundância e análise de correspondência não lineares através da regressão polinomial multivariada para avaliar a aceitação de diferentes variedades de blends de café. Os blends foram formulados a partir de proporções de variedades de cafés especiais da espécie Arábica, Bourbon amarelo e Acaiá, café Conilon e de uma marca comercial de café torrado. Os blends foram avaliados recebendo notas que variaram de 0 a 10 para as características qualitativas da bebida: sabor, amargor, acidez, corpo e nota final. Resultados finais mostram que houve ganhos no percentual de variância explicada total nos modelos polinomiais em relação aos modelos clássicos.Item Efeitos da utilização de biorreatores de diferentes escalas na fermentação de café(Universidade Federal de Lavras, 2023-02-03) Maia Júnior, Carlos Roberto Luiz; Schwan, Rosane Freitas; Dias, Disney Ribeiro; Batista, Nádia NaraA utilização de biorreatores na fermentação de café se torna parte fundamental para o controle do processo, possibilitando aumento da qualidade do produto final e do volume, Diante da crescente demanda por cafés de qualidade, o desenvolvimento de biorreatores de grande escala desperta o interesse do setor produtivo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade dos cafés fermentados sob anaeróbiose induzida (SIAF) em biorreatores de 50L, 1400 L e 7000L utilizando a cepa Saccharomyces cerevisiae CCMA 0543 como cultura iniciadora. A população de S. cerevisiae foi mensuradadurante a fermentação e secagem através da técnica de qPCR. O perfil de compostos voláteis e não voláteis foi avaliado no processo fermentativo e secagem por de GC-MS (Gas chromatography coupled to mass spectrometry) HPLC (High-performance liquid chromatography), respectivamente.Aqualidadesensorial foi avaliada pelo método SCA(Specialty Coffee Association). Os cafés fermentados da variedade Acaiá foram selecionados da região sul do estado de Minas Gerais em altitudes de 900 m. A maior população microbiana foi encontrada no biorreator de 7000 L (6.47 Log cell.g-¹ ), seguido pelo biorreator de 1400 L (6.06Log cell.g-¹ ) e 50L (5.83Log cell.g-¹ ). Os aldeídos foram encontrados em maiores concentrações nos biorreatores de 50 L (5.08 mg/g) e 1400 L (4.43 mg/g), responsáveis por notas sensoriais frutadas e chocolate. No biorreator de 7000 L se destacaram os éteres, remetendo a notasflorais e doces. Ácido lático foi detectado em maior abundância (11.59 g/kg), contribuindo com a acidez da bebida. A trigonelina foi o composto bioativo encontrado em maior concentração nos três biorreatores avaliados e é responsável pelo amargor. O resultado da avaliação sensorial indica que o processo fermentativo quando bem conduzido, gera compostos de interesse para classificação da bebida, influenciando nas notas sensoriais e consequentemente na pontuação atribuída pelos provadores. Todos tratamentos apresentaram notas acima de 80 pontos, classificando os cafés como especiais de acordo com a SCA. O escalonamento de biorreatores na fermentação de café utilizando cultura iniciadora se torna promissor, e pode aumentar a qualidade da bebida, desde que se monitore todas as etapas do processo.Item Compatibilidade das avaliações sensoriais de provadores de cafés especiais(Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-28) Almeida, Vinícius Gonçalves; Sakiyama, Ney Sussumu; Rufino, José Luis dos Santos; Bezerra, Aracy Camilla Tardin PinheiroO Brasil é destaque mundial na produção e exportação de café arábica, sendo Minas Gerais o principal estado produtor. Desse total, o segmento de cafés especiais tem ganhado espaço no mercado. Os provadores desempenhando papel importante, pois por meio de suas avaliações, os cafés são classificados quanto a sua qualidade. Com o avanço desse segmento, concursos de qualidade de café surgem com intuito de eleger e premiar os cafés de mais alta qualidade. Objetivou-se com o presente trabalho, verificar a homogeneidade dos provadores do Concurso de Qualidade dos cafés de Minas Gerais ao longo de quatro edições (2016, 2017, 2018 e 2019). Os dados utilizados foram referentes à etapa final do concurso, a qual é caracterizada pela presença dos melhores cafés. Há divisão de duas categorias, as quais remetem ao processamento do café, sendo elas: café natural e cereja descascado. Os dados analisados foram os atributos: fragrância/aroma; sabor; finalização; acidez; corpo; equilíbrio; final, e a pontuação final. Sabendo disso, as análises empregadas possuem cunho investigativo e exploratório, a fim de observar o comportamento dos provadores. Para isso, foram adotadas análises descritivas, agrupamento de Tocher e correspondência simples. Por meio das análises, notou-se similaridade entre a maioria dos provadores em todas as categorias e edições do concurso. Através da análise descritiva foi possível observar que os provadores 5, 15, 2 e 2 para os anos de 2016, 2017, 2018 e 2019 respectivamente, tiveram maiores médias. O agrupamento de Tocher evidencia que para o café natural ocorre maior dispersão na pontuação final, enquanto para o café cereja descascado esse fato é observado para o atributo acidez. Por meio da análise de correspondência simples, foi verificado que a maioria dos provadores estão associados, de modo semelhante, a todos os atributos sensoriais. Houve, no máximo, três provadores desassociados com os atributos avaliados, por edição e categoria. Conclui-se que grande parte dos provadores do Concurso de Qualidade dos Cafés de Minas Gerais apresenta homogeneidade na avaliação, sendo necessária a calibração de um número reduzido de provadores. Palavras-chave: Análise sensorial. Café natural. Café cereja descascado. Atributos sensoriais.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.