Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Análises físico-químicas e perfil aromático de cervejas produzidas com lúpulo em flor e pellet brasileiros e pellet importado(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-12) Oliveira, Michelle Rigueira; Alexandre Fontes Pereira; http://lattes.cnpq.br/2928459276395623À indústria cervejeira teve um grande crescimento em todo o mundo nos últimos vinte anos. Junto com o crescimento do setor de forma geral, houve uma variação no perfil | de consumo, o que impulsionou o aumento de pequenas e micros cervejarias. No Brasil, outro fator que deu maior visibilidade ao segmento foi o início do cultivo de lúpulo no país, que apesar de ainda não ter gerado impacto financeiro por estar em fase de desenvolvimento, fomentou as pesquisas acadêmicas envolvendo tanto a | matéria-prima em questão quanto o desenvolvimento do processo cervejeiro como um todo. Esse cultivo proporcionou a possibilidade de utilização de flores no processo de produção de pequenas cervejarias, que até então utilizavam apenas os pellets. Com | esta nova possibilidade, este estudo buscou utilizar o lúpulo Cascade brasileiro - flor Co e pellet - e o lúpulo Cascade internacional — americano - para produção de cervejas | artesanais Lager, bem como acompanhar os parâmetros da fermentação, que se mostraram satisfatórios e com boa repetibilidade entre as replicatas, caracterizar os produtos finais quanto as principais características físico-químicas, encontrando quantidades bem próximas de teor alcóolico, acidez volátil e coloração para todas as amostras e comparar os perfis aromáticos dos lúpulos brasileiros com o internacional, concluindo que o apesar de algumas diferenças, o perfil sensorial se manteve em todas as análises. Palavras-chave: Lúpulo brasileiro. Perfis aromáticos. Cascade. Características físico- químicas. Lager.Item Avaliação do teor alcoólico no processo de carbonatação natural e forçada em amostras de kombuchas(Universidade Federal de Viçosa, 2023-02-27) Pinheiro, Letícia Reis; Pereira, Alexandre Fontes; http://lattes.cnpq.br/0119787374453171Kombucha é uma bebida de baixo teor alcoólico que apresenta alto teor de compostos bioativos derivados do chá de folhas Camellia sinensis adoçado com sacarose, em conjunto com a atividade metabólica de microrganismos de leveduras, bactérias ácido-acéticas e ácido-láticas. Atualmente, atrai um número crescente de consumidores devido às suas propriedades promotoras de saúde relatados pela literatura e por uma parcela da população que busca por hábitos saudáveis. Este fato motivou o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) a definir um padrão de qualidade e identidade para a bebida, para que o consumidor possa apreciar a kombucha em condições ideias de pH, acidez volátil, teor alcoólico e carbonatação. A Instrução Normativa (IN) n° 41 trouxe grandes desafios para produtores da bebida, principalmente para mantê-la com níveis de álcool em até 0,5% (v/v) para ser considerada um produto não alcoólico, como também mensurar este parâmetro, visto que, até o presente momento, apenas metodologias de alto custo foram validadas para medir níveis tão baixos com precisão e exatidão. Desta forma, este estudo objetivou validar uma metodologia rápida, confiável e de baixo custo capaz de mensurar o teor de álcool, assim como investigar se o processo de carbonatação forçada foi eficiente para manter este parâmetro dentro do valor estabelecido pela legislação, já que é uma alternativa citada em várias literaturas, porém ainda não existe comprovação desta afirmação. Para isto, foram produzidos 5 lotes de kombuchas para analisar amostras submetidas à carbonatação natural e forçada (injetando CO2 industrialmente puro à 2,5 pressão de atm) finalizadas após 30, 60, 90 e 120 dias. O teor alcoólico foi mensurado através da cromatografia a gás com detecção de ionização de chama em paralelo com um equipamento portátil (ABValuer) capaz de mesurar níveis de álcool abaixo de 0,5% (v/v) com o intuito de avaliar sua eficiência e precisão nas análises. Durante a vida de prateleira das amostras, todos os parâmetros analisados (pH, acidez volátil e teor alcoólico) mantiveram dentro dos limites estabelecidos pela legislação. O ABValuer foi capaz de mensurar baixos níveis de álcool apresentando um valor satisfatório quando comparado aos valores encontrados por GC-FID. A carbonatação forçada não foi uma metodologia capaz de diminuir o teor alcoólico das amostras em estudo, apresentando maiores níveis de teor alcoólico quando comparada com a carbonatação natural.5 Palavras-chave: Fermentação. Bebida. Legislação. Teor alcoólico. Carbonatação forçada.Item Caracterização química de constituintes voláteis de lúpulos cultivados no Brasil(Universidade Federal de Viçosa, 2020-05-29) Siquara, Laiza Leal; Pereira, Alexandre Fontes; http://lattes.cnpq.br/7886020263993186O lúpulo é um insumo importante para a fabricação de cerveja, contém, dentre outros compostos, óleos essenciais e resinas, responsáveis por conferirem aroma e amargor, respectivamente. O lúpulo é típico de países de clima frio, sendo importado pelas indústrias brasileiras. Começou a ser cultivado no Brasil nos últimos anos, com novas variedades, sendo que a Mantiqueira adaptou-se em diferentes estados do Brasil, necessitando de estudos para identificação de compostos que conferem amargor e aroma às cervejas. O objetivo deste trabalho foi obter extratos de lúpulos brasileiros, da variedade Mantiqueira cultivados nos estados de São Paulo e Minas Gerais e identificar os compostos voláteis extraídos. Foram seguidas metodologias de microextração por fase sólida modo headspace (HS-SPME), hidrodestilação (HD) e extração com CO 2 supercrítico (SC) em que foram testadas as pressões de 80 e 110 bar e temperaturas de 40 e 60 °C. Os perfis aromáticos do lúpulo da variedade Mantiqueira cultivados em São Paulo e Minas Gerais (HS-SPME) tiveram como principal característica seu sabor e odor frutado, amadeirado, picante e cítrico. As amostras de São Paulo e Minas Gerais dos lúpulos in natura apresentam maiores proporções de hidrocarbonetos sesquiterpenos e hidrocarbonetos monoterpenos. O β-mirceno foi o composto de maior concentração nas duas variedades no lúpulo in natura, entretanto nas extrações com CO 2 supercrítico e na hidrodestilação ele foi identificado em menores proporções, por ser um composto muito sensível a oxidação e muito volátil. O composto cis-β-farneseno que é predominante no lúpulo cultivado em São Paulo e em Minas Gerais, só foi identificado na hidrodestilação. Cada metodologia de extração revelou um perfil de compostos voláteis diferentes. A microextração em fase sólida modo headspace ocorreu em menos tempo, utilizou menos amostra e identificou muitos compostos. Entretanto, é uma técnica empregada apenas para identificação de compostos, e não para produzir extratos comerciais. A hidrodestilação apresentou-se como uma metodologia pouco aplicável, por apresentar um rendimento muito inferior ao esperado. Por outro lado, os perfis de voláteis indicaram semelhanças consideráveis com os perfis dos lúpulos in natura. A condição de extração supercrítica, 110 bar e 40 °C foi a que apresentou maiores rendimentos. Extratos hidrodestilados proporcionam notas amadeiradas, picantes, cítricas e frutadas. Enquanto extratos obtidos por extração supercrítica são predominantemente frutados, florais, mentolados e picantes. Logo, a variedade Mantiqueira tem aplicação comercial podendo ser utilizada, tanto em sua forma natural, quanto em forma de extratos, nas etapas de fabricação da cerveja para conferir atributos sensoriais ao produto. Palavras-chave: Humulus Lupulus. Mantiqueira. HS-SPME. Hidrodestilação. Extração Supercrítica. GC-MS.Item Influência de diferentes substratos na fermentação do kefir de água(Universidade Federal de Viçosa, 2022-12-14) Lima, Ana Luíza Barbosa de Carvalho; Pereira, Alexandre Fontes; http://lattes.cnpq.br/3373026038927076O kefir é uma bebida probiótica com potencial crescimento de mercado devido a diversas propriedades benéficas ao organismo humano. Pesquisas têm associado seu consumo à modulação do sistema imunológico, equilíbrio da microbiota intestinal e propriedades anti- inflamatórias. Sua produção se dá por meio dos grãos que se multiplicam a partir de uma cultura inicial de microrganismos capazes de fermentar um substrato específico, sendo a lactose ou a sacarose, resultando em uma bebida levemente ácida, gaseificada e com baixo teor alcóolico. Os grãos de kefir de água têm sua biomassa formada por microrganismos que fermentam a sacarose, e tanto os grãos quanto a bebida estão sendo objetos de novas pesquisas por serem menos tradicionais que o kefir de leite além de poder ser ingerido por veganos, e também substituir a ingestão de refrigerantes. Os grãos de kefir de água tem potencial fermentativo em diversos meios que disponibilizem o açúcar como substrato. Dessa forma, é desejável que se estude os parâmetros fermentativos para que seja possível conhecer se existe um meio mais favorável para a fermentação dos grãos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi utilizar três diferentes substratos para a fermentação com grãos de kefir de água (açúcar de coco, mascavo e refinado) e realizar análises de pH, teor de sólidos solúveis, cor e acidez total em 0 h, 12h, 24 h, 36 h e 48 h do processo fermentativo. Nos grãos, foram avaliados ganho de massa, teor de massa úmida e seca, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de dispersão de energia. Foram feitas cinco fermentações para cada fonte de açúcar. Os resultados apresentaram diferenças entre a utilização dos açúcares, concluindo que a diferença mais significante foi em relação ao açúcar refinado e os demais. As bebidas fermentadas em açúcar de coco e mascavo apresentaram valores de pH e acidez dentro das faixas encontradas na literatura consultada, assim como grãos com estruturas que proporcionaram boa aderência dos microrganismos, o que não foi possível notar nos grãos de açúcar refinado. Tal fato pode ser devido ao processo de refino do açúcar branco que envolve compostos químicos, fazendo com que o açúcar possua alto teor de sacarose, porém baixa concentração de minerais e nutrientes que favorecem o crescimento dos grãos. No entanto, os grãos não apresentaram alto ganho de massa, o que pode ter sido causado pela proporção de açúcar/grão (40 g/26 g) e até mesmo pela temperatura (27 oC) e tempo (48 h) aplicados no processo. Por fim, concluiu-se que os açúcares de coco e mascavo são mais interessantes para a fermentação com os grãos de kefir de água, uma vez que apresentam características similares às desejadas para uma bebida fermentada de kefir, sendo o açúcar refinado uma opção menos vantajosa tanto para a produção da bebida quanto para manter a integridade dos grãos. PALAVRAS-CHAVE: Bebida funcional. Fontes de açúcar. Grãos de kefir de água. Parâmetros de fermentação. Probiótico.8Item Influência de maltes especiais no comportamento de xanthohumol em cervejas claras e escuras(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-22) Vitor, Kellen Natália Pinheiro Ribeiro; Pereira, Alexandre Fontes; http://lattes.cnpq.br/1366733214566160Maltes especiais são comumente usados na fabricação de cerveja para fornecer sabor, aroma e cor à cerveja. O uso destes contribui para a variedade de produtos cervejeiros; portanto, é importante entender seu efeito nas características do produto. O malte de cevada é responsável por cerca de 80% do total de fenólicos da cerveja, enquanto os 20% restantes são oriundos do lúpulo. Tais compostos são os principais responsáveis pela bioatividade das cervejas. Dentro da classe de polifenóis, o xanthohumol – proveniente do lúpulo - é um composto com propriedades anticarcinogênica comprovada, além de atividade antimicrobiana e antioxidante. Sabe-se que, sua solubilidade é maior em mostos preparados a partir de maltes torrados. A busca do consumidor por estilos de vida mais saudáveis resultou no aumento da demanda por cervejas funcionais, despertando atenção para compostos bioativos, principalmente xanthohumol. Este estudo tem por objetivo avaliar a diferença de concentração de polifenóis e xanthohumol em cerveja obtida a partir de três variedades de maltes especiais. Uma cerveja controle foi preparada com 100% de malte base e três tratamentos foram elaborados com a adição de malte CaraAroma, Caramelo 200 e CaraGold. Para cada tratamento, durante a preparação do mosto, 10% do malte base foi substituído pelas 3 variedades de malte definidas. Por meio da análise estatística, observou-se que para cerveja preparada com a adição de maltes torrados, o conteúdo de fenólicos totais variou entre 238,2 e 375,12 mg GAE.L -1 , o que corresponde a um aumento de até 77,5% na concentração de compostos fenólicos quando comparado à amostra controle. O teor de xanthohumol variou entre 2,667 mg.L -1 (controle) e 5,755 mg.L -1 (tratamento utilizando malte CaraAroma). Estes valores representam um aumento de até 115,8% na concentração de xanthohumol com a utilização maltes torrados. Correlações positivas (R 2 =0,87 e 0,885) foram observadas para a relação entre a cor e o teor de xanthohumol e para a a relação entre o teor de xanthohumol e o conteúdo de fenólicos totais, respectivamente. A cor da cerveja, conteúdo de fenólicos totais e teor de xanthohumol têm relação direta com a presença de melanoidinas que contribuem para o aumento da concentração de polifenóis e xanthohumol, por se ligarem a estes compostos, aumentando a sua solubilização e reduzindo suas perdas. Palavras-chave: Prenilflavonóides. Flavonóides. Bioatividade. Polifenóis. Melanoidinas.Item Poluição atmosférica por emissão de partículas sedimentáveis na área urbana de Ipatinga (MG): em foco a proposição de uma sequência didática contextualizada e interdisciplinar para o ensino de química(Universidade Federal de Viçosa, 2021-12-08) Santos, Jorge Luiz dos; Pereira, Alexandre FontesA presente pesquisa descreve a construção de uma proposta de uma Sequência Didática (SD) a ser aplicada a estudantes da 2ª Série do Ensino Médio, com o foco no conteúdo Soluções. Esta proposta de ensino se baseou nos conhecimentos químicos relacionados à Solução, articulados à contextualização social da poluição atmosférica, em termos de partículas sementáveis. O trabalho foi desenvolvido em Ipatinga, um município de perfil econômico industrial, localizado na Região Metropolitana do Vale do Aço, a leste do Estado de Minas Gerais. A pesquisa contou com a participação de três escolas da região. Todo o trabalho envolveu a execução de cinco objetivos específicos. Inicialmente, foi executada a determinação da taxa de poeira sedimentável total em três pontos da região urbana da cidade de Ipatinga, seguindo os procedimentos metodológicos da ABNT NBR 12065 de 1991. Foram doze períodos de ensaios completos (30 ±2 dias) com início em 21 de julho de 2020 e fim em 26 de julho de 2021. A pesquisa considerou os padrões de qualidade do ar segundo a DN COPAM n° 01/1981, que define para áreas residenciais e comerciais (5g/m 2 /mês). Ficou evidenciado que a área mais urbanizada de Ipatinga sofre com a poluição atmosférica, em termos de partículas sedimentáveis, ficando conclusivo que o problema se intensifica em períodos de menor precipitação pluviométrica, baixas temperaturas e calmaria dos ventos. Num segundo momento da pesquisa, foi realizada um inventário de fontes fixas de emissão de poluentes atmosféricos nas proximidades das áreas dos três pontos de coleta selecionados, desta forma pode- se ter noção de onde era gerada a poluição. Em uma terceira etapa foi realizado um estudo estatístico sobre os dados de monitoramento da qualidade do ar de Ipatinga- MG, foram analisados os dados fornecidos pela FEAM da estação automática de monitoramento de qualidade do ar do bairro Cariru, Ipatinga-MG, ano 2019. Com uso das ferramentas do software Excel, fez-se análise das médias aritméticas mensais dos dados válidos e pode ser observado que os poluentes: PTS, PM10 e PM2,5, SO 2 , CO, O 3 e NO 2 tendem a aumentar em períodos de menor precipitação pluviométrica, de baixas temperaturas e de calmaria dos ventos. O quarto objetivo da pesquisa consistiu em aferir da percepção de alunos do 2º ano sobre vários aspectos da vida cotidiana, as discussões se deram a partir de fontes primárias com base em variáveis relativas ao perfil dos participantes, de seu “habitat”, dos aspectos da qualidade de vida, conhecimentos e relacionamento com sua escola e com a cidade de Ipatinga-MG. Por fim, foi concebida a proposta de Sequência Didática (SD) elaborada para auxiliar o ensino de Química. Por motivos diversos, principalmente, a pandemia COVID-19, a SD não foi aplicada. Todavia, em sua construção foram consideradas as características que envolve este tipo de material pedagógico. Assim sendo, a expectativa é que possa ser um material útil para professores no ensino de Química, em especial, Soluções. Palavras-chave: Poluição atmosférica. Partículas sedimentáveis. Sequência didática. Ensino de Química.