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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.97.2011.tde-22082013-155818
Document
Author
Full name
Claudio Donato de Oliveira Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Lorena, 2011
Supervisor
Committee
Silva, João Batista de Almeida e (President)
Mancilha, Ismael Maciel de
Marquez, Ursula Maria Lanfer
Title in Portuguese
Avaliação do emprego do arroz preto (Oryza sativa L.) submetido a hidrólise enzimática como adjunto na fabricação de cerveja
Keywords in Portuguese
Amilase
Arroz preto
Cervejas
Levedura
Malte (Adjunto)
Abstract in Portuguese
Segundo a legislação brasileira, em uma cerveja, parte do malte de cevada pode ser substituído por cereais maltados ou não, e por carboidratos de origem vegetal, transformados ou não, conhecidos como adjuntos. Os adjuntos tem por finalidade contribuir como fonte alternativa de substrato, por geralmente terem preços inferiores ao malte de cevada e proporcionar à bebida características sensoriais peculiares. Este trabalho teve como objetivo utilizar a quirera de arroz preto (Oryza sativa L.), que não apresenta valor comercial, com o propósito de aumentar a contribuição de açúcares deste adjunto em 45 % no extrato de um mosto primitivo de uma cerveja. O arroz foi caracterizado em relação aos teores de amido total (83,20 % ± 1,41, b.s.) e suas frações, ao teor de metais e da temperatura de gelificação (78,68 °C). A ?-amilase termoestável utilizada no processo também foi caracterizada em relação ao teor de proteínas (20,5 ± 1,2 mg de proteína/mL de extrato), atividade amilásica (112 000 UI/mL de extrato) e atividade específica (5 463 UI/mg de proteína). Foram otimizadas as condições de hidrólise em relação ao tempo de processamento e concentração da enzima, segundo um planejamento experimental fatorial completo 22 com três pontos centrais e estudo rotacionado. A levedura (Saflager S-23) utilizada no processo foi selecionada por apresentar melhor desempenho fermentativo dentre 4 cepas avaliadas. Os ensaios de fermentação foram executados em escala de bancada e ampliados para a escala piloto, na qual foi obtida excelente eficiência de mosturação (73,71 % ± 4,69). A cerveja obtida foi avaliada do ponto de vista sensorial e físico-químico. O processo apresentou bom rendimento fermentativo (0,37 ± 0,04 g/g), eficiência de fermentação (72,48 % ± 7,61) e produtividade em álcool (0,32 g.L-1.h-1± 0,02). Concluiu-se que o processo pode resultar num produto com bom rendimento e características sensoriais muito intensas e agradáveis, similar a uma cerveja forte, consumida tipicamente durante o inverno.
Title in English
Assessment of the use of black rice (Oryza sativa L.) submitted to enzymatic hydrolysis as adjunct on beer manufacturing
Keywords in English
Amylase
Black rice
Malt (Adjunct)
Yeast. Beer
Abstract in English
As cited on Brazilian legislation, in a beer, part of the malt can be substituted by malted or non-malted cereals, and by carbohydrates from vegetal sources, called adjuncts. Adjuncts have the purpose of contributing as an altenative and cheaper source of sugars, when compared to barley malt, and provide peculiar sensory characteristics. This work aimed to use the black rice (Oryza sativa L.) grits, which does not have economic value, and use this raw material on the proportion of 45% on the primitive extract of a beer. On black rice, it was quantified starch (83,20 % ± 1,41, d.b.) and metal content, and measured the gelatinization temperature (78,68 °C). The enzyme (Brautec Alfa-TF) used in this work was characterized on protein content (20,5 ± 1,2 mg protein/mL de enzyme extract), activity (112000 IU/mL of extract) and specific activity (5463 IU/mg of protein). The enzymatic hydrolysis conditions were optimized using a full factorial 22 central composite design with star points aiming at it the sugar concentrations response on hydrolysate regarding the factors: enzyme concentration and processing time at 95 °C. The yeast strain was selected among 4 strains regarding the factors: alcohol yield (g/g), fermentation efficiency (%) and alcohol productivity (g.L-1.h-1). Assays were carried out on benchtop scale and scaled up to pilot scale, and showed excellent mashing efficiency (73,71 % ± 4,69). Beer was evaluated physico-chemically and sensorially and showed a good alcohol yield (0,37 ± 0,04 g/g), fermentation efficiency (72,48 % ± 7,61) and alcohol productivity (0,32 g.L-1.h-1 ± 0,02). It could be concluded that this process can result in product with good yield and very intense and pleasant sensory characteristics, similar to stronger beers, tipically consummed during the winter.
 
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Publishing Date
2013-08-22
 
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