Perfil de compuestos orgánicos volátiles en mostos y cachaças producidos por cepas seleccionadas de la levadura Saccharomyces cerevisiae

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14009

Palabras clave:

Cachaça de Alambique; Cepas Nativas; Composición química.

Resumen

La cachaça de alambique es una bebida de gran importancia cultural y económica en Brasil. Sin embargo, su calidad es variable y difícil de controlar, principalmente porque el proceso de fermentación ocurre en tinas abiertas, siendo realizado por varios microorganismos que producen una gran variabilidad de compuestos químicos. El uso de levaduras seleccionadas se ha considerado una excelente alternativa a la fermentación espontánea tradicional, ya que permite la elaboración de cachaças menos sujetas a variaciones y, en general, de mayor calidad. Además, el uso de levaduras aisladas de áreas productoras nativas contribuiría a la producción de bebidas que llevan la identidad de la región geográfica. En este estudio se evaluó la fracción volátil de compuestos orgánicos en mostos y cachaças producidos por tres levaduras nativas de la especie Saccharomyces cerevisiae. Nuestro objetivo fue correlacionar el perfil químico de las muestras con las levaduras para evaluar la viabilidad de utilizar dichos iniciadores para la producción de cachaça a gran escala. Se identificaron más de 200 compuestos pertenecientes a siete grupos químicos diferentes mediante microextracción en fase sólida junto con cromatografía de gases-espectrometría de masas. El número de compuestos identificados en las cachaças fue superior a los encontrados en los mostos, y los que más influyeron en la diferenciación de las muestras fueron los ácidos acético y octanoico para los mostos, y los ésteres de decanoato de etilo y dodecanoato de etilo para las cachaças. El análisis multivariado mostró que el proceso de destilación, así como el microambiente fermentativo, tuvieron una mayor influencia en la composición química.

Citas

Adams, R. P. (2007). Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectroscopy, (4th ed.), Allured Publishing Corporation, Carol Stream.

Amorim, J. C., Schwan, R. F. & Duarte, W. F. (2016). Sugar cane spirit (cachaça): Effects of mixed inoculum of yeasts on the sensory and chemical characteristics. Food Research International. 85, 76-83. doi: 10.1016/j.foodres.2016.04.014.

Badotti, F., Belloch, C., Rosa, C. A., Barrio, E. & Querol, A. (2010). Physiological and molecular characterisation of Saccharomyces cerevisiae cachaça strains isolated from different geographic regions in Brazil. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 26(4), 579–587. doi:10.1007/s11274-009-0206-0.

Badotti, F., Gomes, F. C. O. & Rosa, C. (2012). Brazilian Cachaça: Fermentation and Production. In Hui, Y. H. & Özgül Evranuz, E. (eds), Handbook of Plant Based Fermented Foods and Beverages (pp. 639-648). CRC Press: Florida, USA.

Barbosa, E. A., Souza, M. T., Diniz, R. H. S., Godoy-Santos, F., Faria-Oliveira, F., Correa, L. F. M. & Brandão, L. R. (2016). Quality improvement and geographical indication of cachaça (Brazilian spirit) by using locally selected yeast strains. Journal of Applied Microbiology, 121, 1038-1051. doi:10.1111/jam.13216.

Borges, G. B. V., Gomes, F. C. O., Badotti, F., Silva, A. L. D. & Machado, A. M. R. (2014). Selected Saccharomyces cerevisiae yeast strains and accurate separation of distillate fractions reduce the ethyl carbamate levels in alembic cachaças. Food Control, 37, 380-384. doi: 10.1016/j.foodcont.2013.09.013.

Bortoletto, A. M. & Alcarde, A. R. (2015). Assessment of chemical quality of Brazilian sugar cane spirits and cachaças. Food Control, 54, 1-6. doi: 10.1016/j.foodcont.2015.01.030.

Cardeal, Z. L., De Souza, P. P., Gomes da Silva, M. D. R. & Marriott, P. J. (2008). Comprehensive two-dimensional gas chromatography for fingerprint pattern recognition in cachaça production. Talanta, 74, 793-799. doi:10.1016/j.talanta.2007.07.021.

Cardoso, M. G. (2020). Compostos Secundários da Cachaça. In: Cardoso, M. G. Produção de aguardente de cana. 4. ed. Lavras: UFLA, 445p.

Charry-Parra, G., De Jesus-Echevarria, M. & Perez, F. J. (2011). Beer Volatile Analysis: Optimization of HS/SPME Coupled to GC/MS/FID. Journal of Food Science, 76, C205-211. doi:10.1111/j.1750-3841.2010.01979.x.

De Souza, M. D. C. A., Vásquez, P., Del Mastro, N. L., Acree, T. E. & Lavin, E. H. (2006). Characterization of Cachaça and Rum Aroma. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 54(2), 485-488. doi:10.1021/jf0511190.

De Souza, P. P., Cardeal, Z. L., Augusti, R., Morrison, P. & Marriot, P. J. (2009). Determination of volatile compounds in Brazilian distilled cachaça a by using comprehensive two-dimensional gas chromatography and effects of production pathways. Journal of Chromatography A, 121, 62881-2890. doi: 10.1016/j.chroma.2008.10.061.

D’Silva, A. F., Badotti, F., Pinheiro, C. S. R., Gonçalves, C. M., Hughes, F. M., Rosa, C. A., Góes Neto, A. & Uetanabaro, A. P. T. (2019). Diversity of Saccharomyces cerevisiae strains isolated of the spontaneous fermentation of cachaça from northeastern Brazil. Brazilian Journal of Development, 5(11), 27448-27461. doi:10.34117/bjdv5n11-348.

Duarte, W. F., Amorim, J. C. & Schwan, R. F. (2013). The effects of co-culturing non-Saccharomyces yeasts with S. cerevisiae on the sugar cane spirit (cachaca) fermentation process. Antonie van Leeuwenhoek, 103, 175–194. Doi: 10.1007/s10482-012-9798-8.

Faria-Oliveira, F., Diniz, R. H. S., Godoy-Santos, F., Piló, F. B., Mezadri, H., Castro, I. M. & Brandão, R. L. (2015). The role of yeast and lactic acid bacteria in the production of fermented beverages in South America. In Eissa, A. H. A. (ed), Food Production and Industry (pp.107-135). INTECH Open Access Publisher: Rijeka, Croácia.

Gonçalves, R. C. F., Teodoro, M. M. G., Machado, A. M. R., Gomes, F. C. O., Badotti, F. & Cardoso, M. G. (2016). Compostos voláteis em cachaças de alambique produzidas por leveduras selecionadas e por fermentação espontânea. Magistra, 28(3/4), 285-293.

Gomes, F. C. O., Silva, C. L.C., Marini, M. M., Oliveira, E.S. & Rosa, C. A. (2007). Use of selected indigenous Saccharomyces cerevisiae strains for the production of the traditional cachaça in Brazil. Journal of Applied Microbiology, 103, 2438-2447. doi:10.1111/j.1365-2672.2007.03486.x.

Khio, S. W., Cheong, M. W., Zhou, W. B., Curran, P. & Yu, B. (2012). Characterization of the Volatility of Flavor Compounds in Alcoholic Beverages through Headspace Solid-Phase Microextration (HS-SPME) and Mathematical Modeling. Journal of Food Science. 77(1), C61-C70. doi:10.1111/j.1750-3841.2011.02474.x.

MINITAB INC. (2017) Minitab statistical software. Version 18.1 for Windows. State College, Pennsylvania: Minitab Inc.

Paredes, R. S., Vieira, I. P. V., de Mello, V. M., Vilela, L. F., Schwan, R. F. & Eleutherio, E. C. A. (2018). Identification of three robust and efficient Saccharomyces cerevisiae strains isolated from Brazilian's cachaça distilleries. Biotechnology Research and Innovation, 2(1), 22-29. doi: 10.1016/j.biori.2018.07.001.

Pérez-González, M., Gallardo-Chacón, J. J., Valencia-Flores, D. & Ferragut, V. (2015). Optimization of a Headspace SPME GC–MS Methodology for the Analysis of Processed Almond Beverages. Food Analytical Methods. 8(3), 612-623. doi: 10.1007/s12161-014-9935-2.

Portugal, C. B., Alcarde, A. R., Bortoletto, A. M. & de Silva, A. P. (2016). The role of spontaneous fermentation for the production of cachaça: a study of case. European Food Research and Technology, 242(9), 1587-1597. doi: 10.1007/s00217-016-2659-3.

Prado-Jaramilo, N., Estarrón-Espinosa, M., Escalona-Buendía, H., Cosío-Ramirez, R. & Martin-del-Campo, S. T. (2015). Volatile compounds generation during different stages of the Tequila production process. A preliminary study. LWT - Food Science and Technology. 61(2), 471-483. doi: 10.1016/j.lwt.2014.11.042.

Ruiz-Delgado, A. F. J., Romero-Gonzalez, R., López-Ruiz, R. & Frenich, A. G. (2016). Headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of haloanisoles in sparkling (cava and cider) and non-sparkling (wine) alcoholic beverages. Food Additives & Contaminants Part A. 33(10), 1535-1544. doi: 10.1080/19440049.2016.1229870.

Santiago, W. D., Cardoso, M. G., Santiago, J. A., Teixeira, M. L., Barbosa, R. B., Zacaroni, L. M. & Nelson, D. L. (2016). Physicochemical profile and determination of volatile compounds in cachaça stored in new oak (Quercus sp.), amburana (Amburana cearensis), jatoba (Hymenaeae carbouril), balsam (Myroxylon peruiferum) and peroba (Paratecoma peroba) casks by SPME-GC–MS. Journal of the Institute of Brewing. 122, 624–634. doi: 10.1002/jib.372.

Serafim, F. A. T. & Franco, D. W. (2015). Chemical traceability of industrial and natural yeasts used in the production of Brazilian sugarcane spirits. Journal of Food Composition and Analysis, 38, 98-105. doi: 10.1016/j.jfca.2014.11.001.

Serafim, F. A. T. & Lanças, F. M. (2019). Sugarcane Spirits (Cachaça) Quality Assurance and Traceability: an Analytical Perspective. In Grumezescu, A. M. & Holban, A. M. (eds), Production and Management of beverages: The Science of Beverages (pp. 335-359). Elsevier: Amsterdã, Holanda. doi: 10.1016/B978-0-12-815260-7.00011-0.

Silva, E. A. S. & Pawliszyn, J. (2012). Optimization of Fiber Coating Structure Enables Direct Immersion Solid Phase Microextraction and High-Throughput Determination of Complex Samples. Analytical Chemistry, 84(16), 6933-6938. doi: 10.1021/ac301305u.

Thibaud, F., Shinkaruk, S. & Darriet, P. (2019). Quantitation, Organoleptic Contribution, and Potencial Origin of Diethyl Acetals Formed from Various Aldehydes in Cognac. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 67(9), 2617–2625. doi: 10.1021/acs.jafc.9b01084

Voss, H. G. J, Mendes Júnior, J. J. A., Farinelli, M. E. & Stevan Jr, S. L. (2019). A Prototype to Detect the Alcohol Content of Beers Based on an Electronic Nose. Sensors. 19, 2646-2659. doi: 10.3390/s19112646.

Descargas

Publicado

09/04/2021

Cómo citar

SILVEIRA, A. L.; MACHADO, A. M. de R.; GOMES, F. de C. O. .; GARCIA, C. F.; BADOTTI, F. Perfil de compuestos orgánicos volátiles en mostos y cachaças producidos por cepas seleccionadas de la levadura Saccharomyces cerevisiae. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 4, p. e23410414009, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i4.14009. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/14009. Acesso em: 17 jul. 2024.

Número

Sección

Ciencias Agrarias y Biológicas