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1 1 Químico. Prof. Dr. do Instituto Federal de Goiás - IFG, Campus Luziânia – GO, Brasil. [email protected] 2 Químico. Prof. Dr. do Instituto Federal de Goiás - IFG, Campus Luziânia – GO, Brasil. [email protected] 3 Engenheira de Alimentos. Acadêmica do curso de mestrado na Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás - UFG, Campus Goiânia GO, Brasil. [email protected] 4 Engenheiro de Alimentos. Acadêmico do curso de doutorado na Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás - UFG, Campus Goiânia – GO, Brasil. [email protected] 5 Químico. Prof. Dr. da Universidade Federal de Goiás, 74690-900, Goiânia, GO, Brasil. [email protected] USO DA RMN PARA O CONTROLE DE QUALIDADE NA INDÚSTRIA CERVEJEIRA Flores, Igor Savioli 1* Annunciação, Daniel Luiz Rodrigues da 2 Souza, Tainá Francisca Cordeiro de 3 Jesus, Lázaro Sátiro de 4 Lião, Luciano Morais 5 Resumo A técnica de Ressonância Magnética Nuclear é muito versátil na identificação de diferentes espécies químicas. Há algum tempo vem sendo relatado o seu uso na análise de alimentos e bebidas, como a cerveja, em que pode avaliar a matéria-prima, processo de produção e controle de qualidade. O presente trabalho ilustra esta capacidade identificando aminoácidos essenciais e não essenciais, carboidratos fermentescíveis ou não, ácidos orgânicos, álcoois superiores e outros, em diferentes estilos de cervejas comercializadas na Cidade de Goiânia, Estado de Goiás, Brasil. Além disso, foi realizada a identificação do perfil conforme o armazenamento e aminoácidos gerados conforme o tipo de malte, pela extração em ultrassom. Os resultados mostram que a RMN de ¹H aliada ao processo de produção é de grande valia para evitar problemas de qualidade da matéria-prima, monitoramento das etapas e outros. Assim, ilustra brevemente as vantagens que podem ocorrer através da parceria com instituições públicas de ensino, que apresentam um aporte instrumental maior, com o desenvolvimento de processos do setor privado.

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1Químico. Prof. Dr. do Instituto Federal de Goiás - IFG, Campus Luziânia – GO, Brasil.

[email protected]

2Químico. Prof. Dr. do Instituto Federal de Goiás - IFG, Campus Luziânia – GO, Brasil.

[email protected]

3Engenheira de Alimentos. Acadêmica do curso de mestrado na Engenharia de Alimentos

da Universidade Federal de Goiás - UFG, Campus Goiânia – GO, Brasil.

[email protected]

4Engenheiro de Alimentos. Acadêmico do curso de doutorado na Engenharia de

Alimentos da Universidade Federal de Goiás - UFG, Campus Goiânia – GO, Brasil.

[email protected]

5Químico. Prof. Dr. da Universidade Federal de Goiás, 74690-900, Goiânia, GO, Brasil.

[email protected]

USO DA RMN PARA O CONTROLE DE QUALIDADE NA INDÚSTRIA CERVEJEIRA

Flores, Igor Savioli1*

Annunciação, Daniel Luiz Rodrigues da2

Souza, Tainá Francisca Cordeiro de3

Jesus, Lázaro Sátiro de4

Lião, Luciano Morais5

Resumo

A técnica de Ressonância Magnética Nuclear é muito versátil na identificação de

diferentes espécies químicas. Há algum tempo vem sendo relatado o seu uso na análise

de alimentos e bebidas, como a cerveja, em que pode avaliar a matéria-prima, processo

de produção e controle de qualidade. O presente trabalho ilustra esta capacidade

identificando aminoácidos essenciais e não essenciais, carboidratos fermentescíveis ou

não, ácidos orgânicos, álcoois superiores e outros, em diferentes estilos de cervejas

comercializadas na Cidade de Goiânia, Estado de Goiás, Brasil. Além disso, foi realizada

a identificação do perfil conforme o armazenamento e aminoácidos gerados conforme o

tipo de malte, pela extração em ultrassom. Os resultados mostram que a RMN de ¹H

aliada ao processo de produção é de grande valia para evitar problemas de qualidade da

matéria-prima, monitoramento das etapas e outros. Assim, ilustra brevemente as

vantagens que podem ocorrer através da parceria com instituições públicas de ensino,

que apresentam um aporte instrumental maior, com o desenvolvimento de processos do

setor privado.

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Palavras chaves: RMN, cerveja especial, maltes, controle de qualidade

1. Introdução

Nos últimos anos, devido ao crescimento do mercado nacional cervejeiro houve

uma demanda por produtos de estilos diferenciados e com elevada qualidade, capazes de

atender consumidores cada vez mais exigentes. Desta forma, essa demanda tem exigido

dos fabricantes conhecimento do perfil químico dos seus rótulos, bem como um rigoroso

controle de qualidade da matéria prima, da água de produção e das etapas envolvidas no

preparo.

Neste sentido a Ressonância Magnética Nuclear (RMN) desponta como uma

valiosa ferramenta analítica para identificação e quantificação de substâncias de

interesse. O seu princípio se baseia nas medidas de absorção de radiação

eletromagnética por parte de núcleos atômicos na região de radiofrequência (4 a 750

MHz), sendo necessário expor as amostras a diferentes teslas de campo magnético

(MACOMBER, 1998; MENDHAM, DENNEY, et al., 2002; PAIVA, LAMPMAN, et al., 2010).

Diversos estudos empregam a espectroscopia de RMN para análises de espécies

orgânicas na indústria alimentícia, haja vista que isótopos como 1H, 13C e 31P, são

sensíveis a essa técnica e muito comuns na composição química dos alimentos (HILLS,

2010; LULIANELLI e TAVARES, 2011; MINOJA e NAPOLI, 2014; LACHENMEIER, 2016;

SUNDEKILDE, JARNO, et al., 2018; CONSONNI, POLLA e CAGLIANI, 2018).

Assim, para análises envolvendo cerveja e sua matéria prima, a literatura descreve

a versatilidade e riqueza de dados fornecidos. Como exemplo se pode citar aplicações em

que o método foi utilizado para distinguir, através do perfil químico das cervejas, as

regiões dos países de fabricação, como também diferenciarem marcas, rótulos e tipos de

insumos (MARTIN, BENBERNOU e LANTIER, 1985; LACHENMEIER, FRANK, et al.,

2005; LACHENMEIER, 2016; JEONG, CHO e KIM, 2017). Além disso, da mesma forma

em que foram determinados compostos orgânicos, é possível também quantificar

espécies inorgânicas, como cátions metálicos (Na+, K+, Ca2+. Mg2+) em água mineral,

mostrando a versatilidade da RMN (MONAKHOVA, KUBALLA, et al., 2017).

Também merece destaque o fato de que as análises podem ser realizadas em

matrizes sólidas (lúpulos, maltes e etc.) sem qualquer etapa de preparo. No caso de

matrizes líquidas, como as cervejas, são necessárias apenas retirar o gás carbônico pelo

auxílio do ultrassom e posterior adição de solução tampão. Isso é uma grande vantagem

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frente a outros métodos instrumentais, como a cromatografia, em que a etapa de preparo

das amostras demanda tempo e grandes volumes de solventes, além de gerar

quantidades significativas de resíduos tóxicos e necessitar de um monitoramento em

relação às perdas dos analitos.

Portanto, torna-se evidente a aptidão da espectroscopia de RMN para emprego nos

processos de controle de qualidade da indústria cervejeira, onde pode atuar na

caracterização e escolha da matéria prima, no controle e identificação das espécies

formadas ao longo dos processos e qualidade do produto final. Observa-se também que

as informações permitem determinar a ocorrência de fraudes, tendo em conta que os

resultados são capazes de diferenciar regiões de fabricação, estilos, marcas, tipos de

insumos e adição de adulterantes.

2. Objetivos

O objetivo deste estudo foi investigar as potencialidades de emprego da

Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) no controle de qualidade na

indústria cervejeira.

3. Materiais e métodos

As etapas envolvidas nesse estudo consistiram em análises de RMN para: (a)

caracterização dos principais compostos químicos presentes em treze estilos de cervejas;

(d) avaliação do perfil de degradação da cerveja em decorrência do armazenamento em

cerveja não pasteurizada e (c) identificação do perfil de aminoácidos presentes em

extratos de diferentes tipos de malte.

A seguir serão descritos os métodos utilizados para o preparo de amostras e

condições experimentais para as análises por espectroscopia de RMN.

3.1. Preparo das Amostras

3.1.1. Perfil químico conforme estilos de cerveja

Foram utilizadas amostras de cerveja especiais diversas comercializados na

Cidade de Goiânia, Estado de Goiás, Brasil. Os estilos avaliados são: 1. American Lager,

2. Belgian Blond, 3. American India Pale Ale, 4. Sour, 5. Belgian Strong Golden Ale, 6.

Strong Pale Ale, 7. American Wheat, 8. Munich Helles, 9. Hefe Weissbier, 10. Saison, 11.

Imperial Stout, 12. Session India Pale Ale e 13. Belgian Dark Strong Ale.

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Assim, as garrafas foram abertas no dia da análise, sendo retiradas alíquotas de

500 μL para desgaseificação em banho ultrassom por 10 minutos. Logo em seguida, 200

μL de amostra foram solubilizadas em 400 μL de solução com água deuterada (D2O) e

padrão Trimetilsililpropionato de sódio (TSP) 0,1% (V/V).

3.1.2. Degradação com o tempo de armazenamento

Para investigação de possíveis alterações na composição química da cerveja em

função do armazenamento, foi utilizada a cerveja estilo Imperial India Pale Ale produzida

artesanalmente pelo método all-grain. Assim, análises foram realizadas em amostras de

cerveja recém produzida e após 2 meses. O procedimento de preparo de amostras foi o

mesmo utilizado para estudo da composição química de cervejas, descrito no tópico

anterior.

O intuito foi mostrar alterações no perfil químico quando a cerveja é comercializada

como “cerveja viva”. Este procedimento pode ser empregado na otimização do processo

de pasteurização identificando qual a melhor condição para minimizar a alteração da

cerveja neste processo, além de garantir a manutenção das características após o

armazenamento.

3.1.3. Perfil de aminoácidos obtidos com a extração de maltes em ultrassom

Os maltes foram adquiridos no comércio de Goiânia-GO e os tipos analisados

foram: Arome, Biscuit, Black, Café, Cara Blend, Cara Clair, Cara Gold, Cara Ruby,

Cevada Torrada, Chocolate, Crystal, Maris Olter, Melano, Melano Light, Munich Light,

Pale Ale, Piastatic, Pilsen, Rye, Special B, Spelt, Viena, Wheat Blanc, Wheat Crystal,

Wheat Munich Light.

No intuito de verificar os principais componentes presentes em diferentes tipos de

malte, amostras desses foram homogeneizadas, sendo posteriormente retirada uma

porção de 100 mg para moagem, realizada com auxílio de almofariz e pistilo. Logo após,

100 mg desse material foi adicionado a 600 μL de D2O para a extração em banho de

ultrassom com aquecimento por 30 minutos. A seguir, a mistura heterogênea foi

centrifugada por 8 minutos, sendo retirado o sobrenadante para a análise por RMN.

Assim, foi usado capilar de vidro para a quantificação pelo sinal do Ácido Maléico

presente em solução 100 mmol.

3.2. Aquisição e processamento dos dados de RMN

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As amostras foram analisadas em tubos de RMN de 5 mm, utilizando sonda Broad

Band Inverse – BBI, inserida em um equipamento Bruker Avance III 11,75 T. A sequência

de pulsos usada em ambos os casos foi a noesypr1d para a supressão do sinal da água.

Os espectros foram processados com line-broadening de 0,3 Hz e recurso zero-filling.

As análises quimiométricas foram realizadas no software AMIX Statistics versão

3.9.14 da Bruker. Foram usados buckets de 0,01 ppm avaliando as variáveis entre 3,1 a

4,2 ppm, região que compreende diversos sinais de carboidratos.

4. Resultados e discussão

4.1. Perfil químico conforme estilos de cerveja

Através das análises de RMN foi possível identificar os compostos químicos de

grande interesse para avaliação de qualidade da cerveja, sendo alguns desses

apresentados na Figura 1, através dos espectros de ¹H das amostras que representam os

estilos American Lager e Belgian Blond.

Figura 1. Espectros de RMN de ¹H das amostras American Lager e Belgian Blond com a

identificação de alguns componentes orgânicos presentes na matriz cerveja. Sendo: (1)

BELGIAN BLOND

6.46.66.87.07.27.47.67.88.08.28.4 ppm 3.54.04.55.05.5 ppm 1.01.52.02.5 ppm

AMERICAN LAGER

6.46.66.87.07.27.47.67.88.08.28.4 ppm 3.54.04.55.05.5 ppm 1.01.52.02.5 ppm

4

2

5

7

4 2

5

7

3

3

1

1

6

6

C H 3

O H

O

N H 2

O H

O

OHO

HO

OH

OHOH

) n(

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Alanina, (2) Ácido acético, (3) Glicose, (4) Maltooligossacarídeos, (5) Tirosina, (6)

Fenilalanina e (7) Feniletanol

Deste modo é possível identificar nos espectros os compostos: Alanina, Ácido

acético, Glicose, Maltooligossacarídeos, Tirosina, Fenilalanina e Feniletanol. A presença

desses na matriz cerveja também é descrita em alguns estudos em que a técnica foi

utilizada como método instrumental de análise (RODRIGUES e GIL, 2011; EDWARDS,

2016; JOHNSON, SOPRANO, et al., 2017).

O feniletanol está presente em boa parte das essências naturais e seu aroma floral

de rosas dá complexidade ao sensorial à cerveja (VIGNOTO e SCHNEIDER, 2015). Já a

fenilalanina é um aminoácido essencial, ou seja, não é produzido no organismo e deve

ser obtida através da dieta alimentar. Ao contrário deste aminoácido, a tirosina e a alanina

são sintetizadas no organismo humano, sendo que a tirosina pode ser encontrada em

abundância em alimentos ricos em conteúdo protéico, como amendoin e amêndoas.

Um fator de destaque nos resultados obtidos nos espectros para as amostras de

cerveja é a simetria dos picos, indicando a homogeneidade do campo magnético no qual

os analitos são submetidos para absorção de radiação eletromagnética. Além disso, o fato

dos picos não se apresentarem de forma sobreposta sugere a seletividade, ou seja, o

método instrumental é capaz de determinar esses compostos, em diferentes tipos de

cerveja, sem a presença de interferentes.

Do ponto de vista quantitativo, também é importante destacar que os valores de

integração dos sinais nos espectros de RMN são proporcionais à concentração dos

compostos. Deste modo, na Tabela 1 se encontram as proporções entre as

concentrações de aromáticos, alifáticos e carboidratos, identificadas nas 13 amostras de

cerveja.

Tabela 1. Proporção relativa das áreas dos sinais compreendidos em regiões específicas

dos compostos orgânicos.

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Essas espécies representam um conjunto de substâncias responsáveis pelas

características organolépticas das cervejas. Desta forma, torna-se evidente a capacidade

da RMN em avaliar o perfil de concentração desses compostos de interesse

(antioxidantes, aminoácidos, carboidratos e etc.) para avaliação da qualidade dos

produtos.

Analisando a Tabela 1 é possível observar que a American Lager apresentou as

menores concentrações em toda faixa espectral indicando uma cerveja com menos corpo

e menor quantidade de extrato. A Belgian Blond apresentou uma maior quantidade de

Glicose residual, juntamente com a Saison e Belgian Dark Strong Ale. Isso pode ser

observado na Figura 2, onde são apresentados os espectros sobrepostos para as 13

amostras e os sinais ampliados para a Glicose.

Amostra Estilo Aromáticos Carboidratos Alifáticos

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

American Lager

Belgian Blond

American IPA+fruta

Sour

Belgian Strong Golden Ale

Strong PA

American Wheat

Munich Helles

Hefe Weissbier

Saison

Imperial Stout

Session IPA

Belgian Dark Strong Ale

0,3

0,3

0,4

0,4

0,4

0,3

0,4

0,3

0,5

0,5

0,3

0,4

0,5

15,2

25,7

15,5

18,3

24,6

15,6

20,6

12,8

20,0

14,2

13,3

19,0

33,5

2,8

5,3

4,4

12,6

12,2

3,5

4,1

2,7

4,3

7,5

3,2

4,2

5,7

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Figura 2. Sinais ampliados em destaque correspondentes a Glicose nos espectros

sobrepostos para as treze amostras de cerveja.

A importância dessa avaliação se deve ao fato de que a cerveja pode ter

identificado as fontes que contribuem para o seu conteúdo calórico. Assim, a presença de

carboidratos como a Glicose pode ser corrigida em uma cerveja menos calórica ou

monitorada a sua presença para chegar a uma característica esperada para o

atendimento a um determinado estilo. No que diz respeito às Dextrinas, a Tabela 2 mostra

os valores de integração das classes. Lembrando que estas são diretamente

proporcionais à concentração.

Tabela 2. Proporção relativa das áreas dos sinais referentes a quatro classes de dextrinas

nas cervejas investigadas.

De acordo com a Tabela 2, o estilo Saison foi a que apresentou a menores valores

entre as quatro classes de dextrinas. Os valores mostram que a dextrina α (14)

apresentou baixíssima proporção em relação às demais. Por outro lado, os valores mais

elevados para as quatro classes foram determinados para o estilo Belgian Dark Strong

Ale.

Esse perfil de dextrinas pode ser usado para o controle do processo de

mosturação, onde se espera semelhança nos resultados de lotes referentes à mesma

receita, cuja fonte de carboidratos seja idêntica. Neste sentido, uma investigação dos

Nº Amostras/ Estilo Dextrinas

α (1 4) α red. α (1 6) β red.

1. American Lager

2. Belgian Blond

3. American IPA+fruta

4. Sour

5. Belgian Strong Golden Ale

6. Strong PA

7. American Wheat

8. Munich Helles

9. Hefe Weissbier

10. Saison

11. Imperial Stout

12. Session IPA

13. Belgian Dark Strong Ale

1,2

2,1

0,8

1,1

1,8

1,3

1,8

1,0

1,6

0,4

1,0

1,6

2,8

0,2

0,3

0,2

0,1

0,2

0,1

0,2

0,1

0,2

0,3

0,1

0,2

0,4

0,1

0,2

0,2

0,1

0,2

0,1

0,2

0,1

0,2

0,1

0,1

0,2

0,3

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,2

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sinais na região de carboidratos foi realizada para análise multivariada dos dados. Esses

resultados são apresentados na Figura 3.

Figura 3. A) Gráfico tridimensional de PCA gerado a partir do perfil de carboidratos e B)

espectros das amostras com perfis de carboidratos mais similares.

Assim, foi verificada a concordância dos resultados observados na análise de

componentes principais – PCA, com o perfil atribuído pelas integrações de sinais das

dextrinas. No gráfico tridimensional de PCA da Figura 3A, pode-se observar que as

amostras com perfis de carboidratos mais distintos são as que se encontram mais

distantes da origem dos eixos (PC1, PC2 e PC3) e também distantes entre si. Ainda na

Figura 3A, percebe-se que as amostras destacadas com um círculo vermelho (American

Wheat, Hefe Weissbier e Session IPA) são aquelas que apresentaram similaridade devido

ao tipo de malte usado na sua produção. Na Figura 3B essa similaridade é confirmada

pelo perfil espectral obtido individualmente para estes três exemplares.

Porém, apesar da cerveja Session IPA não ser produzida com malte de trigo, é

percebido que este foi usado na produção e está de acordo com a descrição presente no

rótulo. Cabe ressalta que esta semelhança demonstrada na Figura 3 ocorreu apenas

nesta região do espectro e em compostos presentes em maior proporção.

Portanto, a análise da região espectral de carboidratos é muito útil para a

diferenciação dos estilos, tendo uma boa distância entre os pontos que representam as

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cervejas de cada estilo. Assim, é possível visualizar as alterações no perfil conforme as

características do estilo através de gráficos de mérito gerados na análise quimiométrica.

Contudo, essa estratégia não pode ser usada para diferenciar estilos que se diferenciam

principalmente pelo perfil de lúpulos.

Outro aspecto observado nos espectros das amostras American Lager, American

IPA (Fruta), American Wheat e Hefe Weissbier é a presença de um sinal em 9,6 ppm

descrito pela literatura como sendo do Acetaldeído. A formação desse composto durante

antecede o etanol, e sua presença sugere a necessidade de maior tempo de maturação

(RODRIGUES e GIL, 2011).

Em relação aos ácidos orgânicos, a Figura 4 apresenta o espectro da cerveja estilo

Sour, com os sinais do ácido lático em destaque. Na mesma é possível verificar que os

sinais são muito intensos em relação aos demais o que comprova a sua presença em

grande concentração. Este sinal não é percebido em quantidades apreciáveis nas demais

amostras.

Figura 4. Regiões espectrais de RMN de ¹H da cerveja estilo Sour que apresentam os

sinais do Ácido Lático e assinalamento dos grupos responsáveis pelos sinais.

Logo, esses resultados confirmam que a cerveja Sour apresenta, como principal

característica, um perfil de ácidos orgânicos que a difere dos demais estilos. Além disso,

4.24.34.44.54.64.74.84.9 ppm 1.21.31.41.51.61.71.81.9 ppm

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observa-se que além do Ácido Lático, foi identificada a presença de Ácido Fórmico nas

amostras de American Lager, Munich Helles, Imperial Stout e Belgian Dark Strong Ale,

sendo que na última, em maior concentração. A presença deste pode ser justificada pela

torra de maltes onde ele é gerado (JOHNSON, SOPRANO, et al., 2017).

Para as espécies aromáticas, as amostras de Hefe Weissbier e Saison foram as

que apresentaram maiores concentrações. Os compostos identificados nesta região

contemplam, por exemplo, alguns aminoácidos como a Histidina, Uridina, Triptofano,

Fenilalanina e Tirosina. Alguns são identificados nos espectros da Figura 1. Esses

aminoácidos são de grande importância para um bom andamento da fermentação.

Já os álcoois superiores, na Tabela 3 se encontram as proporções entre as áreas

dessas espécies para os sinais das 13 amostras de cerveja. Esses valores correspondem

aos compostos Iso-Butanol, Iso-Pentanol e 1-Propanol, sendo provenientes de uma

inadequada fermentação que ocasionam alterações no aroma.

Tabela 3. Proporção relativa das áreas dos sinais referentes aos álcoois superiores

presentes nas amostras de cerveja.

Os valores de integração contemplam as áreas dos sinais de álcoois superiores

Iso-Butanol, Iso-Pentanol e 1-Propanol. Para isso foi integrada a região entre 0,85 a 0,91

ppm. Sendo que os componentes variam as proporções em cada amostra de cerveja. O

álcool 2,3-butandiol foi identificado, mas seu sinal é sobreposto com o sinal intenso do

etanol. O 1-propanol apresenta um sinal em 1,5 ppm, o que permite conhecer a sua

concentração de forma isolada.

Estilos Álcoois Superiores*

American Lager

Belgian Blond

American IPA+fruta

Sour

Belgian Strong Golden Ale

Strong PA

American Wheat

Munich Helles

Hefe Weissbier

Saison

Session IPA

Imperial Stout

Belgian Dark Strong Ale

0,11

0,25

0,21

0,20

0,32

0,15

0,23

0,11

0,25

0,48

0,25

0,14

0,30

* Integração dos sinais do Iso-Butanol, Iso-Pentanol e 1-

Propanol

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Assim, as maiores proporções de álcoois superiores foram determinadas para as

amostras Saison (0,48), Belgian Strong Golden Ale (0,32) e Belgian Dark Strong Ale

(0,30). Por outro lado, os estilos American Lager (0,11), Munich Helles (0,11) e Imperial

Stout (0,14), apresentaram os menores valores.

A presença destes componentes pode indicar a performance da fermentação ou

até mesmo o perfil obtido conforme a cepa de levedura utilizada. Trata-se de uma

informação útil para se otimizar as condições de fermentação/maturação ou mesmo a

levedura mais adequada às características desejadas.

Outra informação de boa relevância é o teor de etanol que foi calculado para todas

as amostras (Tabela 4). A vantagem dessa informação é que se torna uma informação

complementar contida nos dados espectrais. Ou seja, em apenas um espectro de RMN

de ¹H, é possível obter dezenas de informações sobre as características químicas da

amostra.

Tabela 4. Teor alcoólico calculado, informado no rótulo e diferença observada.

Os resultados mostram que a diferença média observada entre estes valores é, em

média de 0,07%, e o desvio padrão de ± 0,02. Isso pode ser atribuído erro experimental e

possíveis interferentes minoritários que possam apresentar sinal na mesma região de

integração. No entanto, devido `diferença ser muito baixa, pode ser usada na verificação

também deste parâmetro durante o armazenamento. Claro que podemos inferir em

alterações significativas somente quando possuírem valores acima deste.

4.2. Composição química conforme o armazenamento

Estilos ABV Calculado ABV Informado ∆

American Lager

Belgian Blond

American IPA+fruta

Sour

Belgian Strong Golden Ale

Strong PA

American Wheat

Munich Helles

Hefe Weissbier

Saison

Session IPA

Imperial Stout

Belgian Dark Strong Ale

4,90

7,00

8,20

5,70

7,10

8,90

5,20

7,20

7,50

7,20

6,80

5,80

10,90

4,84

6,91

8,13

5,68

7,01

8,88

5,10

7,07

7,44

7,15

6,73

5,70

10,77

0,06

0,06

0,08

0,04

0,07

0,06

0,06

0,08

0,08

0,07

0,07

0,06

0,11

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Para este estudo os espectros da Figura 5 foram obtidos da cerveja Imperial India

Pale Ale recém produzida e compara com a mesma armazenada durante dois meses sem

refrigeração. A região de sinais que mais apresentou diferença foi a de compostos

aromáticos. Destaque para o nucleosídeo Citidina (9), o aminoácido Uridina (10) e o

antioxidante Kaempferol (11), identificados aqui e descritos na literatura (SIQUEIRA,

BOLINI e MACEDO, 2008; RODRIGUES e GIL, 2011).

Figura 5. Espectros de cerveja estilo Imperial India Pale Ale com diferentes tempos de

armazenagem.

Além disso, observa-se também na Figura 5 uma variação no teor alcoólico,

acrescida com o tempo de armazenamento. Isto se deve a fermentação de açúcares

residuais na presença de leveduras remanescentes da filtragem.

4.3. Composição química dos tipos de Malte

7.87.98.08.18.28.3 ppm 1.52.02.53.03.54.04.55.0 ppm6.06.26.4 ppm

RECÉM PRODUZIDA

DOIS MESES APÓS

91011

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Nesta parte do estudo, foram analisados maltes de grande demanda em receitas

de estilos comercializados no país. Na Tabela 5 seguem os principais compostos

presentes nas análises realizadas. As identificações dos aminoácidos se deram através

de experimentos de RMN e foram confrontados com a literatura (JOHNSON, SOPRANO,

et al., 2017).

Tabela 5. Composição química de Aminoácidos em diferentes extratos aquosos de maltes

comercializados no país.

O perfil químico de maltes após extração pode ser usado para atestar autenticidade

ou mesmo e atribuir equivalência entre empresas e marcas diferentes. Na Figura 6 o

espectro dos maltes intitulados como “Chocolate” e “Cevada Torrada” apresentam um

perfil químico semelhante.

Aminoácido Tipos de malte

Histidina Apenas o Cara Gold em baixa concentração

Uridina Pilsen, Biscuit, Viena, Cara Clair, Pale Ale, Piastatic, Rye Centeio, Spelt, Crystal,

Arome, Melano Light, Cara Gold, Cara Ruby, Munich Light e Café.

Triptofano Pilsen, Pale Ale, Biscuit, Viena, Cara Clair, Rye Centeio, Arome, Crystal, Arome,

Melano Light, Cara Gold, Cara Ruby, Munich Light e Café.

Fenilalanina Pilsen, Pale Ale, Biscuit, Viena, Piastic, Rye Centeio, Spelt, Arome, Melano Light,

Cara Ruby e Munich Light.

Tirosina Pilsen, Pale Ale, Biscuit, Viena, Cara Clair, Piastatic, Rye Centeio, Spelt, Arome,

Melano Light, Cara Gold, Cara Ruby e Munich Light.

Prolina Pilsen, Pale Ale, Biscuit, Viena, Cara Clair, Piastatic, Rye Centeio, Spelt, Arome,

Crystal, Arome, Melano Light, Cara Gold, Cara Ruby, Munich Light e Café.

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Figura 6. Espectros de RMN de ¹H de maltes em D2O após 30 minutos de extração em

ultrassom.

Os espectros sobrepostos apresentam os sinais se compostos majoritários

presentes nos extratos aquosos, o que evidencia muita similaridade destes componentes.

Lembrando que os compostos minoritários podem alterar as características mesmo em

casos de maltes como estes, pois o limite de percepção ao sabor percebido na língua,

consegue identificar componentes na concentração de partes por milhão – ppm.

5. Conclusão

A técnica de RMN se mostrou eficiente na identificação de compostos orgânicos

presentes nas cervejas e maltes. Os espectros foram adquiridos de forma rápida e com

uma simples etapa de preparo de amostra. Desta forma foi possível manter as

características da matriz evitando transformações indesejadas.

As análises permitiram uma visão ampla da composição química das cervejas

conforme os estilos e pode ser empregada para aprimorar processos e práticas de

produção. A caracterização dos maltes permite atestar autenticidade e/ou equivalência

entre diferentes tipos e fornecedores.

Por outro lado, as análises dos produtos ao longo do tempo permitiram identificar

alterações na composição química, principalmente na região de compostos aromáticos.

Sendo assim, esse trabalho sugere que a RMN de ¹H pode ser utilizada como ferramenta

de controle de qualidade na indústria cervejeira, monitorando as transformações

envolvidas em cada etapa do processo.

MALTE CHOCOLATE

MALTE DE CEVADA TORRADA

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