Teses e Dissertações
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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 The potential use of yeast starter cultures to improve the fermentation and quality of coffee during wet processing: selection, implementation and sensorial effects(Universidade Federal do Paraná, 2015-01-14) Pereira, Gilberto Vinícius de Melo; Soccol, Carlos RicardoDurante o processamento via úmida de café os frutos são despolpados e as sementes são submetidas ao processo de fermentação para a retirada do restante da mucilagem aderida ao pergaminho. A fermentação é uma etapa crítica no processamento, devido seu impacto sobre a qualidade final do produto. Este estudo teve como objetivo isolar, selecionar e implementar leveduras para controle e otimização do processo fermentativo de café. Na primeira etapa deste estudo, um total de 144 leveduras foram isoladas e identificadas por métodos moleculares. Pichia fermentans and P. kluyveri foram as espécies dominantes durante o processo, seguido por Candida glabrata, C. quercitrusa, Saccharomyces sp., P. guilliermondii, P. caribbica e Hanseniaspora opuntiae. Uma linhagem da espécie P. fermentans, denominada YC5.2, foi então selecionada devido sua capacidade de (i) resistir as condições de estresse impostas pelo ambiente de fermentação de café, (ii) produzir enzimas pectinolíticas para a aceleração do processo fermentativo e (iii) produzir quantidades significativas de compostos aromáticos (como por exemplo, acetato de etila e acetato de isoamila). Na segunda etapa deste estudo, P. fermentans YC5.2 foi inoculada em condições de campo de fermentação de café e comparada ao processo espontâneo (tratamento controle). Esta levedura mostrou-se apta para dominar o processo fermentativo e aumentou a eficiência do consumo de açúcares da polpa comparado ao tratamento controle. A inoculação da levedura também aumentou a produção de alguns compostos voláteis (como por exemplo, etanol, acetaldeído, acetato de etila e acetato de isoamila) e reduziu a produção de ácido láctico durante o processo fermentativo. Em relação aos grãos obtidos após o processo de torra, os teores de açúcares (glicose e frutose) e ácidos orgânicos (ácidos láctico, acético, cítrico, fumárico e málico) foram estatisticamente semelhantes (p <0,05) em ambos os tratamentos. No entanto, a inoculação provocou um aumento na fração de voláteis oriundos do metabolismo da levedura nos grãos torrados obtidos por este processo. Além disso, a análise sensorial da bebida mostrou que a inoculação produziu um café com características distintas em relação ao tratamento controle, como por exemplo, intensa percepção de sabor de baunilha e notas florais. Em conclusão, o uso de P. fermentans YC5.2 como uma cultura iniciadora para a fermentacão de café mostrou ser uma alternativa viável para melhor controle do processo de fermentação de café visando obter bebidas de sabor diferenciado e com alta qualidade.Item Sucessão microbiana e caracterização enzimática da microbiota associada aos frutos e grãos de café (Coffea arabica L.) do município de Lavras-MG(Universidade Federal de Lavras, 2004-03-01) Silva, Cristina Ferreira; Schwan, Rosane FreitasO café é um produto agrícola importante para o comércio exportador ? brasileiro uma vez que o Brasil é o principal produtor desta commodite. Vários trabalhos sugerem que a interferência dos microrganismos podem afetar a qualidade do café comprometendo-a e, portanto sua comercialização. Este trabalho teve como objetivo o conhecimento da sucessão ecológica dos microrganismos naturalmente presentes nos frutos e grãos de café processados via seca relacionando fatores bióticos e abióticos que favoreçam ou inibam a colonização, e também o conhecimento do potencial enzimático de bactérias, leveduras e fungos. Os frutos maduros de café apresentaram 67,45% de umidade ao início do processo de fermentação/secagem, e neste momento a população microbiana foi predominantemente de bactérias. Com a perda de umidade no decorrer da secagem bactérias co-existiram com leveduras e fungos, sendo estes predominantes no armazenamento. Espécies de bactérias e leveduras podem interferir na colonização de fungos e consequentemente na produção de toxinas. Dentre os fungos, Aspergillus dimorphicus uma espécie fúngica isolada pela primeira vez grãos de café apresentou atividade celulolítica e hemicelulolítica. Fusarium semitectum apresentou atividade pectinolítica As bactérias não apresentaram atividade de poligalacturonase (PG) e apresentaram de pectina liase (PL). As leveduras encontradas apresentaram atividade de PG e PL. Bactérias produtoras de PL e leveduras podem ser as responsáveis pela degradação da polpa e mucilagem em frutos de café natural. A grande diversidade de microrganismos nos frutos aponta para possíveis interações microbianas (competição por substrato, inibição de crescimento e excreção de metabólitos) que se confirmadas poderiam ser utilizadas como alternativas tecnológicas para incremento da qualidade (sensorial e sanitária) da bebida de café.Item Atividade proteolítica de bactérias, leveduras e fungos isolados dos frutos e grãos de café (Coffea arábica L.)(Universidade Federal de Lavras, 2005-02-28) Rodarte, Mirian Pereira; Schwan, Rosane FreitasAs proteases constituem um dos mais importantes grupos de enzimas industriais, sendo empregadas em diversos setores, como na indústria de detergentes, indústria alimentícia, indústria farmacêutica, tratamento de couro, recuperação de prata em filme de raios X e tratamento de resíduos industriais. Estas enzimas catalisam a reação de hidrólise das ligações peptídicas em proteínas e encontram-se em todos os organismos vivos, uma vez que realizam funções metabólicas essenciais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade proteolítica de bactérias, leveduras e fungos filamentosos isolados de frutos e grãos de café em diferentes valores de pH (3,0; 5,0 e 9,0). Foram utilizados 143 isolados que foram avaliados qualitativamente pelo teste de hidrólise da caseína. O percentual de isolados caseinolíticos foram para bactérias, leveduras e fungos filamentosos, respectivamente 50%, 48,71% e 2,63%. Os isolados caseinolíticos selecionados foram cultivados em meio líquido acrescido de caseína como indutor em frascos sob agitação. O sobrenadante obtido do processo fermentativo após centrifugação ou filtração foi utilizado para a quantificação proteolítica, caracterizando-a nos três valores de pH. Dentre os isolados bacterianos os que apresentaram as maiores atividades proteolíticas foram Bacillus megaterium, Bacillus polymyxa, Enterobacter agglomerans, Kurthiasp, Pseudomonas paucimobilis e Tatumella ptyseos. Apenas um isolado de levedura apresentou atividade proteolítica, não sendo significativa. Dentre os fungos proteolíticos os que apresentaram as maiores atividades foram Aspergillus. dimorphicus, Aspergillus ochraceus, Fusarium moniliforme, Fusarium solani, Penicillium fellutanum e Penicillium waksmanii. A maior atividade dentre as bactérias foi produzida por E. agglomerans (29,74 UP) e, dentre os fungos filamentosos, por A. ochraceus (48,75 UP), ambos em pH 9,0, nas condições do experimento.