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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/53285| Tipo: | Tese |
| Título: | Aplicação da alfa-acetolactato descarboxilase (ALDC) isolada de Bacillus subtilis ICA 56 para o desenvolvimento de processos industriais em cervejas. |
| Autor(es): | Soares, Márcia Valéria Lacerda |
| Orientador: | Gonçalves, Luciana Rocha Barros |
| Coorientador: | João, Benevides Costa Chitunda Pessela |
| Palavras-chave: | “off flavor”;Maturação;Cerveja;Imobilização;Fermentação;Bebidas fermentadas |
| Data do documento: | 2019 |
| Citação: | SOARRES, Marcia Valeria Lacerda. Aplicação da alfa-acetolactato descarboxilase (ALDC) isolada de Bacillus subtilis ICA 56 para o desenvolvimento de processos industriais em cervejas. 2019. Tese. (Doutorado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Resumo: | Durante o processo de produção da cerveja alguns compostos são formados na fermentação primária e interferem na qualidade do produto final, sendo denominados off flavors. Um dos off flavors de fermentação da cerveja é o diacetil, que fornece um sabor amanteigado indesejável, e desta forma necessita ser eliminado do processo fermentativo. A enzima alfa acetolactato descarboxilase (ALDC) evita a formação de diacetil na cerveja fazendo a conversão direta do acetotactato em acetoína. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a redução de diacetil com utilização da enzima ALDC, proveniente de Bacillus subtilis ICA 56, no processo de produção de cerveja e testar diferentes suportes para imobilização da ALDC. Para isso, essa pesquisa foi dividida em duas etapas. A primeira se destinou produzir a enzima em sua forma livre e aplicá-la diretamente na cerveja, para avaliar a sua capacidade em reduzir o tempo de maturação. Para isso, foram produzidos 10 L de cerveja e a enzima foi inserida na etapa da fermentação; depois iniciou-se a maturação, e a cada dia, uma alíquota de 8 mL era retirada (durante 8 dias) e em seguida adicionava-se NaCl para análise das amostras utilizando-se cromatografia gasosa com detector de massa (CG-MS) empregando a técnica micro extração em fase sólida (SPME). O segundo passo foi imobilizar e avaliar os parâmetros de estabilidade frente ao pH e à temperatura da ALDC, na forma livre ou imobilizada em dietilaminoetil agarose (DEAE) ou monoaminoetil-N-etil agarose (MANAE) ou MANAE-glutaraldeído. Avaliou-se, também, a estabilidade destes biocatalisadores após recobrimento com trealose e com glutaraldeído. Com os resultados obtidos, pode-se perceber que, na presença da enzima ALDC livre, o diacetil foi eliminado no sexto dia de maturação, enquanto que na cerveja sem adição de enzima, ele ainda estava presente no oitavo dia de maturação. A enzima ALDC foi efetiva na redução do composto diacetil reduzindo o tempo de maturação da cerveja produzida. Com relação imobilização e estabilidade, as melhores atividades foram obtidas quando ALDC foi imobilizada em DEAE, recoberta com treaose e em MANAE-glutaraldeído, também após o recobrimento com trealose obtendo atividades de 1,46 e 1,62 U/g de suporte, respectivamente. O pH e temperatura que permitiram a maior atividade e estabilidade foram de 6.0 e 45 °C, respectivamente, enquanto a enzima foi rapidamente inativada em pH 9 e 10. A enzima imobilizada no suporte MANAE-glutaraldeído apresentou maiores valores de atividade e foi mais estável. |
| Abstract: | During the brewing process, some compounds are formed in the primary fermentation and may interfere in the quality of the final product; these compounds are named off flavors. Diacetyl is one undesirable off flavor in beer. For diacetyl removal, alpha acetolactate decarboxylase (ALDC) can de used because it prevents the formation of diacetyl in beer by converting acetolacte directly into acetoin. In this context, the objective of this work was to evaluate the reduction of diacetyl in the brewing process using ALDC produced by Bacillus subtilis ICA 56. Therfore, this research was divided in two stages. The first was intended to apply the produced free enzyme, evaluating its ability to reduce maturation time in beer. For this, 10 L of beer were produced and the enzyme was inserted in the fermentation stage; maturation was then started, and each day, an 8 mL aliquot was taken (for 8 days) and then NaCl was added for analysis of the samples using mass detector gas chromatography (GC-MS) employing the micro extraction phase solid technique (SPME). The second step was to immobilize and evaluate the pH and temperature stability parameters of ALDC, using diethylaminoethyl agarose (DEAE), monoaminoethyl N-ethyl agarose (MANAE) or MANAE-glutaraldehyde as supports. The stability of these biocatalysts after trehalose and glutaraldehyde coating was also evaluated. From the obtained results it is possible to see that maturation time was shorten by the enzyme, in the presence of free ALDC, diacetyl was eliminated on the sixth day of maturation, while in beer without enzyme addition, it was still present on the eighth day of maturation. Regarding immobilization and stability, the best activities were obtained when ALDC was immobilized in DEAE, covered with treaose and MANAE-glutaraldehyde, also after treatment with trehalose, reaching activities of 1.46 U/g and 1.62 U/g support, respectively. The pH and temperature that allowed the highest activity and stability were 6.0 and 45 °C, respectively, while the enzyme was rapidly inactivated at pH 9 and 10. MANAE-glutaraldehyde support offered the best activity values and was the most stable. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/53285 |
| Aparece nas coleções: | DEQ - Teses defendidas na UFC |
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