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Title: Seleção e caracterização de cepas de Saccharomyces cerevisiae utilizadas na produção de cachaça de alambique no Estado de Minas Gerais.
Authors: Oliveira, Valdinéia Aparecida de
metadata.dc.contributor.advisor: Brandão, Rogélio Lopes
Keywords: Saccharomyces cerevisiae
Cachaça
Issue Date: 2005
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: OLIVEIRA, V. A. de. Seleção e caracterização de cepas de Saccharomyces cerevisiae utilizadas na produção de cachaça de alambique no Estado de Minas Gerais. 2005. 117 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2005.
Abstract: Cachaça é a mais popular bebida destilada produzida no Brasil. Em Minas Gerais a atividade se encontra em expansão, com uma produção anual de cerca de 230 milhões de litros, sendo uma grande atividade econômica com boas perspectivas para o mercado externo. Usualmente o processo de fermentação do caldo de cana é conduzido por uma sucessão de cepas de leveduras, sendo que a espécie de levedura predominante é a Saccharomyces cerevisiae. O aroma e o sabor são características que influenciam, identificam e oferecem qualidade às bebidas fermentadas. Na cachaça, e em outras bebidas como o vinho, tem sido incorporado o uso de cepas selecionadas no processo fermentativo para melhorar as características das bebidas e gerar um produto de melhor qualidade. Neste trabalho, isolamos cepas de S. cerevisiae de diferentes regiões do estado de Minas Gerais, usando a nova metodologia (INPI-MG Protocolo-315) que seleciona leveduras com características desejáveis para a produção de cachaça. Assim, as cepas foram selecionadas seguindo critérios relevantes para a produção da bebida, como: não produção de H 2 S, tolerância a etanol e a temperaturas elevadas, capacidade fermentativa, floculação e produção de micocinas. As leveduras foram também expostas a drogas como TFL e cerulenina para identificar aquelas maiores produtoras de álcoois superiores e ésteres. As cepas selecionadas foram identificadas como S. cerevisiae pela análise com enzimas de restrição da região ITS (internal transcribed spacer region). Nos últimos anos, várias metodologias baseadas na análise do polimorfismo do DNA têm sido utilizadas para permitir a discriminação entre cepas inoculadas de cepas remanescentes presentes na flora indígena envolvidas no processo fermentativo. Em nossos resultados demonstramos que o RAPD-PCR utilizando primers baseados no sítio de splicing de introns e PCR utilizando primers complementares a região do gene COXI não são suficientes para permitir uma boa diferenciação entre as cepas selecionadas, porém estas técnicas permitiram a distinção entre diferentes espécies de leveduras pertencentes ao grupo Saccharomyces sensu stricto. Por outro lado, o uso da cariotipagem para diferenciação das cepas com base no perfil cromossomal, permitiu uma nítida distinção entre todas as cepas analisadas. Apesar do grande polimorfismo molecular encontrado não observamos correlação entre diversidade genética e localização geográfica. Posteriormente as cepas foram analisadas quanto a produção de álcoois superiores e ésteres através de cromatografia gasosa, demonstrando que as cepas produzem elevada quantidade de álcool isoamílico e caproato de etila. Os resultados demonstram que a metodologia utilizada é apropriada para a seleção de cepas com características adequadas para serem utilizadas na produção de cachaça de alambique. E que a utilização de cepas selecionadas como fermento iniciador requer o uso combinado de métodos bioquímicos e moleculares que possibilitem caracterizar e analisar a dinâmica das cepas selecionadas durante todo o processo fermentativo .
metadata.dc.description.abstracten: "Cachaça" is the most popular distilled beverage produced in Brazil. In Minas Gerais the activity is in expansion, with an annual production about 230 million liters, being a great economical activity with good perspectives to the external market. Usually the sugar-cane juice fermentation process has a succession of yeasts, with Saccharomyces cerevisiae being the predominant species. The aroma and flavor are characteristics that influence, identify and offer quality to the fermented beverage. In the “cachaça”, and in other drinks as the wine, it has been incorporate the use of strains selected in the fermentative process to improve the characteristics of the beverage and to generate a product of better quality. In this work, we isolated S. cerevisiae strains from different regions in the state of Minas Gerais, using the new methodology (INPI-MG Protocol-315) that selects yeasts with desirable characteristics for “cachaça” production. The strains were selected following important features such as: no H 2 S production, ethanol and high temperatures tolerance, high fermentative capacity, flocculation and mycocin production (killer toxin). Furthermore the yeasts were exposed also to drug as TFL and cerulenin to identify those that overproduces high alcohols and esters. Selected strains were identified as S. cerevisiae by anintergenic transcribed spacer region (ITS) restriction analysis. In the last years, several methodologies of typing based on DNA polymorphism have been used to allow the discrimination among inoculated strains of present remaining strains of the indigenous flora involved in the fermentative process. Our results demonstrated that the RAPD-PCR using primers based on intron splicing sites and PCR using complementary primers to the flanking regions of the COXI gene are not sufficient to achieve good differentiation among selected strains; however these techniques allowed the distinction among different species of yeasts belonging to the group Saccharomyces sensu stricto. Nevertheless, the use of the karyotype analysis for differentiation of the strains with base in the chromosomal profile allowed a clear distinction among all of the analyzed strains. In spite of the high molecular polymorphism found we didn't observe correlation between genetic diversity and geographical location. Subsequently the strains were analyzed for production of higher alcohols and esters by gas chromatograph assays, demonstrating that the strains produce high amount of isoamyl alcohol and caproic acid. The results suggest that the methodology used is proper for the selection of strains with appropriate characteristics for cachaça production. And that the use of the strains selected as ferment initiator requests the combined use of biochemical and molecular methods that make possible to characterize and to analyze the dynamics of the strains selected during the whole fermentative process
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3124
Appears in Collections:PPCBIOL - Mestrado (Dissertações)

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