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Title: Estudo sobre os efeitos da adubação nitrogenada e uso de herbicidas no cultivo da cana-de-açúcar, da adição de cereais e do tratamento térmico do caldo sobre a fermentação e a composição química da cachaça.
Authors: Souza, Magalhães Teixeira de
metadata.dc.contributor.advisor: Brandão, Rogélio Lopes
Keywords: Fermentação
Nitrogênio
Cachaça
Bebidas alcoólicas
Biologia molecular
Issue Date: 2013
Citation: SOUZA, M. T. de. Estudo sobre os efeitos da adubação nitrogenada e uso de herbicidas no cultivo da cana-de-açúcar, da adição de cereais e do tratamento térmico do caldo sobre a fermentação e a composição química da cachaça. 2013. 90 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2013.
Abstract: A cachaça é uma bebida destilada obtida do mosto de caldo de cana fermentado e surgiu no início da colonização quando a produção de açúcar era uma das principais atividades econômicas do Brasil. O processo produtivo da cachaça de alambique se divide em duas etapas, sendo que primeiramente faz-se o preparo do inóculo, conhecido como “pé-decuba”, e a segunda etapa refere-se à fermentação propriamente dita, onde ocorre o metabolismo do açúcar pelas leveduras Saccharomyces cerevisiae, formando álcool, dióxido de carbono e compostos secundários. Durante o cultivo da cana-de-açúcar, matéria prima utilizada para extração do caldo para fermentação, práticas de cultivo, como adubações nitrogenadas e capinas químicas são executadas; já no preparo do pé-de-cuba produtos de origem vegetal, como fubá de milho e quirela de arroz, são rotineiramente incorporados. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos da adubação nitrogenada e uso de herbicida no cultivo da cana-de-açúcar, da adição de cereais e do tratamento térmico do caldo sobre a fermentação e a composição química da cachaça. Inicialmente foi implantada no IFNMG-Campus Salinas uma área de aproximadamente 1,0 hectare com a cana híbrida RB765418. Posteriormente este canavial foi subdividido em parcelas e aplicadas todas as práticas de cultivo de capinas manual e químicas versus adubações com sulfato de amônio e uréia, totalizando oito tratamentos. Para avaliar os efeitos destas práticas de cultivo sobre a fermentação do mosto em escala piloto, foram utilizados oito dornas de fermentação de 50L, em ambiente controlado, contendo em cada uma caldo de cana-de-açúcar extraído das plantas de seus respectivas tratamentos e uma cepa de Saccharomyces cerevisiae selecionada da região de Salinas/MG, durante 10 dias consecutivos. Para avaliar os efeitos do fubá de milho e da quirela de arroz foram utilizadas quatro dornas de fermentação e para o tratamento térmico mais três dornas, todas conduzidas nas mesmas condições anteriores. Foram analisados parâmetros fermentativos como o consumo de sólidos solúveis totais, grau alcoólico e acidez total do mosto. A dorna com mosto proveniente de caldo de cana submetidas às práticas de cultivo: fertilização com sulfato de amônio e capina química apresentou uma elevação na acidez. Não houve diferença significativa entre a dorna controle (somente a levedura) e as dornas com adição de fubá de milho e quirela de arroz. Em relação ao tratamento térmico do caldo, independente do método de tratamento, as dornas apresentaram um menor consumo de sólidos solúveis totais (ºBrix), indicando uma fermentação mais lenta, e redução do grau alcoólico. Especificamente para a dorna com caldo pasteurizado houve uma elevação da acidez do mosto. Para os parâmetros físico-químicos foi constatada uma maior produção de álcool n-propanol nas dornas, cujo caldo foi extraído de canas submetidas a capina química, e quando associada à fertilização com sulfato de amônio houve redução na produção de álcool isoamílico. Foi verificado que o uso do fubá de milho e da quirela de arroz não interferiu nos parâmetros físico-químicos das cachaças destiladas. O tratamento térmico, independente do método empregado, reduziu a formação do álcool isoamílico das cachaças destiladas. Portanto, foi constatado que as práticas de cultivo e a adição de suplementos nutricionais utilizados neste trabalho, bem como o tratamento térmico do caldo de cana, não resultaram em benefícios que justifiquem suas aplicações na busca de incrementos e melhorias sobre a fermentação e a composição química da cachaça.
metadata.dc.description.abstracten: Cachaça is a distilled beverage obtained from the must fermented of sugarcane juice and emerged at the beginning of colonization when the sugar production was one of the main economic activities of Brazil. The process of cachaça production is divided into two stages, which primarily makes up the inoculum preparation, known as “pé-decuba”, and the second stage refers to the fermentation itself, where occurs the sugar metabolism by the yeast Saccharomyces cerevisiae, forming alcohol, carbon dioxide, and secondary compounds. During the sugarcane cultivation, raw material used to extract the juice for fermentation, cultivation practices such as nitrogen fertilization and chemical weeding are performed; whereas in the “pé-de-cuba” preparation products of plant origin, such as corn meal and ground rice are routinely incorporated. The aim of this work was to study the effects of nitrogen fertilization and herbicide use in the sugarcane cultivation, the addition of cereals and heat treatment of the sugarcane juice on fermentation and chemical composition of cachaça. Initially it was implanted in IFNMG-Salinas Campus an area of approximately 1.0 hectare with the sugarcane hybrid RB765418. Posteriorly this sugarcane plantation was subdivided into plots and applied all cultivation practices of manual and chemical weedings versus fertilizations with ammonium sulfate and urea, totaling eight treatments. To evaluate the effects of these cultivation practices on must fermentation in pilot-scale, eight fermentation vats of 50L, in a controlled environment, were used, each one containing sugarcane juice extracted from plants of their respective treatments and a strain of Saccharomyces cerevisiae selected from the Salinas region/MG, for 10 consecutive days. To evaluate the effects of corn meal and ground rice were used four fermentation vats and to heat treatment plus three vats, all conducted in the same conditions above. Fermentation parameters such as the consumption of soluble solids, alcohol content and total acidity were analyzed. The vat with must from sugarcane juice subjected to cultivation practices: fertilization with ammonium sulfate and chemical weeding showed an increase in acidity. There was no significant difference between the control vat (only the yeast) and the vats with the addition of corn meal and ground rice. Regarding the heat treatment of the sugarcane juice, regardless of the treatment method, the vats had a lower consume of total soluble solids (°Brix), indicating a slower fermentation, and reduced alcohol content. Specifically for the vat with pasteurized sugarcane juice there was an increase in the acidity of the must. For the physico-chemical parameters was found higher n-propanol alcohol production in vats, whose broth was extracted from sugarcanes subjected to chemical weeding, and when combined with fertilization with ammonium sulfate there was decreased isoamyl alcohol production. It was found that the use of corn meal and ground rice did not interfere with physic-chemical parameters of distilled cachaça. Regardless of the method used, the heat treatment reduced the formation of isoamyl alcohol of distilled cachaças. Therefore, it was found that cultivation practices and addition of nutritional supplements used in this study, as well as heat treatment of sugarcane juice, resulted no benefits to justify their investments in search of increments and improvements on the fermentation and chemical composition of cachaça.
Description: 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.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3671
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 11/08/2014, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 3.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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