Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2024.tde-10052024-093754
Documento
Autor
Nombre completo
Aline Venância Andrade
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2024
Director
Tribunal
Nussio, Luiz Gustavo (Presidente)
Morais, Greiciele de
Rabelo, Carlos Henrique Silveira
Título en portugués
Estratégias de conservação do coproduto úmido da destilação do milho
Palabras clave en portugués
Ácidos orgânicos
Benzoato de sódio
Conservação
Estabilidade aeróbia
WDGS
Resumen en portugués
O wet distillers bran plus solubles (WDBS) é um coproduto úmido da destilação de milho, que inclui fibras e solúveis condensados. No geral, esses coprodutos apresentam um processo de deterioração aeróbia acelerado, o que obriga o reabastecimento frequente nos consumidores finais. O objetivo desse estudo foi avaliar estratégias para aumentar a estabilidade aeróbia do WDBS e melhorar sua conservação, caracterizada pela composição química e perfil fermentativo. Para isso, foram testados os seguintes aditivos: Benzoato de Sódio nas doses 1,0 g kg-1 da matéria natural (BS1,0), 1,5 g kg-1 MN (BS1,5) e 2,0 g kg-1 MN (BS2,0); Blend de ácidos orgânicos (65,66% ácido propiônico) nas doses 2,0 L t-1 MN (BL2), 3,0 L t-1 MN (BL3) e 4,0 L t-1 MN (BL4); Lentilactobacillus buchneri (LB - 5×105 ufc g-1 MN); Combo de bactérias (Bacillus subtilis, Bifidobacterium animalis, Lacticaseibacillus casei, Saccharomyces cerevisiae na concentração 103 ufc mL-1, cada) (Cepa - aplicado na dose de recomendação do fabricante - 750 mL t-1 MN); e adições de 10% MN (M10) e 20% MN (M20) de milho laminado ao WDBS. Na estratégia 1, os aditivos foram aplicados ao WDBS e o material foi imediatamente submetido a um teste de estabilidade aeróbia. Na estratégia 2, os mesmos aditivos foram aplicados ao WDBS e o material foi armazenado por 40 dias em condições aeróbias (caixas plásticas de 20L, cobertas com filme plástico) ou sob anaerobiose (baldes de 20L, selados com tampa). Após 40 dias, foram realizados o teste de estabilidade aeróbia e a avaliação química e fermentativa do material. Os dados foram analisados utilizando o procedimento mixed do SAS. No primeiro experimento, o efeito de tratamento foi testado. No segundo, o modelo estatístico incluiu os efeitos de tratamento, armazenamento e interação entre eles. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey (P<0,05). Na estratégia 1, o tratamento controle apresentou 126h de estabilidade aeróbia, a Cepa teve estabilidade intermediária, com 227h, e os demais tratamentos tiveram estabilidade máxima (240h). Quando o material foi armazenado por 40 dias (estratégia 2), o armazenamento em aerobiose proporcionou maior população de bactérias ácido-láticas que em anaerobiose. A contagem de leveduras foi inferior a 2 log ufc g-1 MN para todos os tratamentos. Já a população de fungos filamentosos foi afetada pela interação aditivo×armazenamento. Quando armazenado em anaerobiose, não houve diferença entre os aditivos, no entanto, em aerobiose, os tratamentos BL3, BL4, Cepa e LB apresentaram as menores contagens de fungos. Alterações significativas em composição química foram encontradas apenas nos tratamentos com inclusão de milho moído. Os valores de pH, ácido lático e dos compostos voláteis foram afetados pela interação aditivo×armazenamento. No geral, os menores valores de pH foram obtidos sob anaerobiose. De forma inesperada, as maiores concentrações de ácido acético, propiônico e butírico foram registradas para o WDBS armazenado sob aerobiose, com destaque para os tratamentos com blend de ácidos orgânicos, que alcançaram teores significativamente superiores de ácido propiônico, devido à composição do aditivo. Não foram encontradas diferenças estatísticas para as perdas de MS, que apresentaram uma média de 3,04%, tendo sido considerada apenas a massa útil, livre de deterioração para esta análise. Houve interação aditivo×armazenamento sobre a estabilidade aeróbia. Em geral, os aditivos químicos BS1,0; BS1,5; BS2,0 e BL4 foram mais eficientes na promoção da estabilidade aeróbia, garantindo o tempo máximo de 240h, independentemente do tipo de armazenamento. Conclui-se que, para uso imediato do WDBS fresco, todos os aditivos promoveram maior estabilidade aeróbia em comparação ao WDBS não tratado. Os tratamentos à base de benzoato de sódio ou blend de ácidos orgânicos destacaram-se como melhores estratégias para conservação e aumento da estabilidade aeróbia do WDBS, seja para uso imediato ou para armazenamento por até 40 dias.
Título en inglés
Conservation strategies for the wet co-product of corn distillation
Palabras clave en inglés
Aerobic stability
Conservation
Organic acids
Sodium benzoate
WDGS
Resumen en inglés
The wet distillers bran plus solubles (WDBS) is a wet co-product of corn distillation, which includes fiber and condensed solubles. In general, these co-products have an accelerated aerobic deterioration process, which requires frequent replenishment for end consumers. The aim of this study was to evaluate strategies to increase the aerobic stability of the WDBS and improve its conservation, characterized by its chemical composition and fermentation profile. To achieve this, the following additives were tested: Sodium Benzoate at doses of 1.0 g kg-1 of fresh matter (BS1,0), 1.5 g kg-1 FM (BS1,5) and 2.0 g kg-1 FM (BS2,0); Blend of organic acids (65.66% propionic acid) at doses of 2.0 L t-1 FM (BL2), 3.0 L t-1 FM (BL3) and 4.0 L t-1 FM (BL4); Lentilactobacillus buchneri (LB - 5×105 cfu g-1 FM); Combo of bacteria (Bacillus subtilis, Bifidobacterium animalis, Lacticaseibacillus casei, Saccharomyces cerevisiae at a concentration of 103 cfu mL-1 ) (Cepa - applied at the manufacturers recommended dose - 750 mL t-1 FM); and additions of 10% FM (M10) and 20% FM (M20) of rolled corn to the WDBS. In strategy 1, the additives were applied to the WDBS and the material was immediately subjected to an aerobic stability test. In strategy 2, the same additives were applied to the WDBS and the material was stored for 40 days under aerobiosis (20L plastic boxes, covered with plastic film) or under anaerobiosis (20L buckets, sealed with a lid). After 40 days, the aerobic stability test and the chemical and fermentation evaluation of the material were carried out. The data was analyzed using the SAS mixed procedure. In the first experiment, the treatment effect was tested. In the second, the statistical model included the effects of treatment, storage and the interaction between them. The averages of each treatment were compared using the Tukey test (P<0.05). In strategy 1, the control treatment had 126 hours of aerobic stability, Cepa had intermediate stability, with 227 hours, and the other treatments had maximum stability (240 hours). When the material was stored for 40 days (strategy 2), storage in aerobiosis resulted in a higher population of lactic acid bacteria than in anaerobiosis. The yeast count was less than 2 log cfu g-1 FM for all treatments. The population of filamentous fungi was affected bu the additive×storage interaction. When stored in anaerobiosis, there was no difference between the additives. However, BL3, BL4, Cepa and LB showed the lowest fungal counts in aerobiosis treatments. Significant changes in chemical composition were only found in the treatments with the inclusion of ground corn. The pH, lactic acid and volatile compound values were affected by the additive×storage interaction. In general, the lowest pH values were obtained under anaerobiosis. Unexpectedly, the highest concentrations of acetic, propionic and butyric acid were recorded for WDBS stored under aerobiosis. Treatments with a mixture of organic acids stood out, achieving significantly higher levels of propionic acid, due to the composition of the additive. No statistical differences were found for DM losses, which averaged 3.04%, with only the useful mass, free from deterioration, being considered for this analysis. There was an additive×storage interaction on aerobic stability. In general, the chemical additives BS1,0; BS1,5; BS2,0 and BL4 were more efficient in promoting aerobic stability, guaranteeing a maximum time of 240 hours, regardless the type of storage. It can be concluded that, for immediate use of fresh WDBS, all the additives promoted greater aerobic stability compared to untreated WDBS. Treatments based on sodium benzoate or a blend of organic acids stood out as the best strategies for preserving and increasing the aerobic stability of WDBS, whether for immediate use or for storage for up to 40 days.
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Fecha de Publicación
2024-05-13