Programa de Ps-Graduao Stricto Sensu Mestrado Profissional em Cincia e Tecnologia de Alimentos
Campus Rio de Janeiro
Gisele Chaves da Silva
DESENVOLVIMENTO DE MTODO PARA IDENTIFICAO DE OFF-FLAVOURS EM CERVEJA
Rio de Janeiro - RJ
2013
Gisele Chaves da Silva
DESENVOLVIMENTO DE MTODO PARA IDENTIFICAO DE OFF-FLAVOURS EM CERVEJA
Trabalho de Concluso de Dissertao apresentado ao Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia como requisito parcial para obteno do ttulo de Mestre em Cincia e Tecnologia de Alimentos.
Orientador: Prof. Dr. Ronoel Luiz de O. Godoy Co-orientadora: Profa. Dra. Renata S. L.Raices
Rio de Janeiro-RJ
2013
S586 Silva, Gisele Chaves da. Desenvolvimento de mtodo para identificao de off-flavours em
cerveja / Gisele Chaves da Silva. 2013. 71 f. : il. ; 21 cm. Dissertao - (Mestrado em Cincia e Tecnologia de Alimentos)
Instituto Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013. Bibliografia: f.: 69-71. 1. Cerveja Anlise sensorial. 2. Cerveja Compostos volteis. I.
Ttulo.
CDU 663.4
Gisele Chaves da Silva
DESENVOLVIMENTO DE MTODO PARA IDENTIFICAO DE OFF-FLAVOURS EM CERVEJA
Trabalho de Concluso de Dissertao
apresentado ao Instituto Federal de Educao,
Cincia e Tecnologia como requisito parcial
para obteno do ttulo de Mestre em Cincia e
Tecnologia de Alimentos.
AGRADECIMENTOS
A Deus, por tudo que sou e por tudo que conquistei, a Ele toda honra e toda glria. minha famlia, que sempre me inspirou a lutar pelos meus sonhos e me ensinou que para Deus nada impossvel.
Ao meu esposo, que com seu apoio e pacincia, me estimulou a nunca desanimar, mesmo nos momentos mais difceis.
Ao Professor Doutor Ronoel Luiz de O. Godoy, D.Sc. e Professora Doutora Renata S.L. Raices, D.Sc., pela orientao e incentivo na elaborao desta dissertao.
Aos bolsistas Abner Alves Serapio da Silva e Larissa de Souza Nunes da Silva e aos tcnicos Wagner Costa da Silva e Cosme da Costa Santos pelo empenho e dedicao na realizao dos testes analticos.
Aos membros da banca examinadora, pela participao. A todos os amigos que, de forma direta ou indireta, contriburam para a concluso desta etapa da minha vida.
Silva, G.C. Desenvolvimento de mtodo para identificao de off-flavours em cerveja.71p. Trabalho de Concluso de Dissertao apresentado ao Programa de Ps-graduao Stricto Sensu em Cincia e Tecnologia de Alimentos- IFRJ, Campus Rio de Janeiro, 2013.
RESUMO
Atualmente, tem-se disponvel no mercado externo Kits de cpsulas contendo flavours de
possveis defeitos da cerveja. Essas cpsulas podem ser diludas em cerveja e usadas, na anlise
sensorial, para a capacitao de degustadores na identificao de off-flavours indesejveis ao
sabor do produto. Nas cervejarias, essa tcnica usa o homem como nico instrumento de
medio, o que desperta a real necessidade de desenvolver uma metodologia analtica
alternativa para a identificao destes compostos. Este trabalho desenvolveu mtodos de fcil
aplicao que possibilitam a identificao de steres e dicetonas vicinais a um tempo hbil para
atender as necessidades da indstria. Para o seu desenvolvimento, fez-se necessrio investigar
compostos de impacto da cerveja (de menor limiar de percepo) a fim de identificar o aroma
dos mesmos atravs da composio de sua essncia. As anlises de volteis foram realizadas
atravs da tcnica de microextrao em fase slida seguida de cromatografia gasosa de alta
resoluo acoplada a detector e espectrometria de massas (SPME-CGAR-EM) e extrao
Headspace (HS) com posterior cromatografia gasosa de alta resoluo acoplada a detector de
captura de eltrons (HS-CGAR-DCE) em 15 cervejas de marcas conhecidas nos mercados
nacional e internacional. Pde-se observar, para a identificao dos steres acetato de etila,
acetato de isoamila e hexanoato de etila atravs da primeira tcnica aplicada (SPME-CGAR-
EM), resultados abaixo do limiar de percepo do degustador (acetato de etila 90000 ppb,
acetato de isoamila- 4200 ppb e hexanoato de etila- 600 ppb). No entanto, no foram observados
sinais referentes s dicetonas vicinais nos cromatogramas avaliados. Por fim, aplicou-se a
segunda tcnica (HS-CGAR-DCE) para avaliao de dicetonas vicinais, que tambm
apresentaram resultados para a anlise do off-flavour diacetil abaixo do limiar de percepo
do degustador (1455 ppb). As tcnicas empregadas para anlise de volteis, HS-CGAR- DCE
e SPME-CGAR-EM se mostraram eficientes e de fcil aplicabilidade em uma indstria
alimentcia. Critrios de validao usados como instrumento de medio para avaliar o
desempenho do mtodo desenvolvido, possibilitam que o mesmo seja usado na avaliao de
off-flavours em cerveja, visto que , mostrou ser seletivo, linear, preciso, exato e robusto.
Palavras-Chave: Cerveja. Anlise sensorial. Compostos volteis. Silva, GC. Method development for identification of "off-flavors" in cerveja.71p Research Project Master level presented to the Post-graduate studies in Science and Technology-Food IFRJ, Campus Rio de Janeiro, 2013.
ABSTRACT
Currently, there are kits which are available in the external market with capsules containing
flavors of possible beer defects. These capsules can be diluted and used in beer sensory analysis
to train tasters to identify "off-flavors", which are undesirable flavors in the product. In
breweries, this technique uses the man as the sole measuring instrument, which demonstrates
the real need to develop an alternative analytical methodology for the identification of these
compounds. This paper has developed easy-to-apply methods that enable the identification of
esters and vicinal diketones in time to meet the needs of the industry. For the development of
such methods, it was necessary to investigate the impact of beer compunds (of low perception
threshold) in order to identify the aroma of the these compounds through their composing
essence. Volatile analysis were performed using the SPME extraction technique followed by
gas chromatography with mass selective detector (SPME-GC-MS) and Extraction "Headspace"
with subsequent gas chromatography with electron capture detector (HS-GC-ECD) in 15 beers
of known brands in domestic and international markets. The first technique (SPME-CGAR-
EM) demonstrated results below the tasters perception threshold for the identification of the
ethyl acetate, isoamyl acetate and ethyl hexanoate esters (ethyl acetate 90000 ppb, isoamyl
acetate- 4200 ppb and ethyl hexanoate- 600 ppb). However, no signals could be observed for
vicinal diketones in the assessed chromatograms. The second technique used for assessing
vicinal diketones (HS-CGAR-DCE) also demonstrated results below the tasters perception
threshold (1455 ppb) for the identification of the off-flavour diacetyl. The applied techniques
for the volatile analysis (HS-CGAR- DCE e SPME-CGAR-EM) proved to be efficient and easy
to be applied by the food industry. Validation criteria used as measurement instruments to
assess the method developed by this research allow it to be used in off-flavour assessment in
beer, once it proved to be selective, linear, precise and robust.
Keywords: Beer. Sensory analysis. Volatile compounds.
LISTA DE ILUSTRAES
Figura 1 Estruturas das Humulonas e Lupulunas.....
17
Figura 2 Esquema de uso do amostrador SPME para processo de extrao ............. e de dessoro do material extrado para anlise por CGAR
43
Figura 3 Cromatograma de steres de amostra cerveja preparada com o ................ Mix de Off-flavours por SPME-CGAR-EM
49
Figura 4 Cromatograma de dicetonas vicinais de amostra preparada com ...................2,3- Butanodiona (Diacetil) e 2,3-Pentanodiona por HS-CGAR ...................DCE
50
Figura 5 Curva de calibrao 1 preparada com 2,3- Butanodiona (Diacetil) ...................e 2,3-Pentanodiona por HS-CGAR-DCE.
53
Figura 6 Curva de calibrao 2 preparada com 2,3- Butanodiona (Diacetil) ...................e 2,3-Pentanodiona por HS-CGAR-DCE.
53
Figura 7 Curva de calibrao 3 preparada com 2,3- Butanodiona (Diacetil) ...................e 2,3-Pentanodiona por HS-CGAR-DCE.
53
Figura 8 Curva de calibrao1, 2 e 3 preparada com Acetato de isoamila ...................por SPME-CGAR-EM.
54
Figura 9 Curva de calibrao 1, 2 e 3 preparada com Acetato de etila por ................ SPME-CGAR-EM.
55
Figura 10 Curva de calibrao 1, 2 e 3 preparada com Hexanoato de etila ...................por SPME-CGAR-EM.
56
Figura 11 Curva de calibrao preparada com Acetato de isoamila por ...................SPME-CGAR-EM fibra quebrada.
60
Figura 12 Curva de calibrao preparada com Acetato de etila por SPME-,............ CGAR-EM fibra quebrada.
60
Figura13 Curva de calibrao preparada com Hexanoato de etila por .................SPME-CGAR-EM fibra quebrada.
60
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Termos descritivos empregados com as suas expectativas definies e ............ ....referncias
24
Tabela 2 Off-flavours relacionados com origem na produo de cerveja..
26
Tabela 3 Valores de concentrao e rea das curvas 1, 2 e 3 de 0,2 a .120 % - 2,3 - ..................Butanodiona (Diacetil) em cerveja por HS-CGAR-DCE
57
Tabela 4 Equaes das curvas 1, 2 e 3-2,3 -Butanodiona (Diacetil) por HS-CGAR-DCE
57
Tabela 5 Valores de concentrao e rea das curvas 1, 2 e 3 de 26,7 a 140 % - Acetato ..................de Isoamila em cerveja por SPME-CGAR-EM
58
Tabela 6 Valores de concentrao e rea das curvas 1, 2 e 3 de 26,7 a 140 % - Acetato ..................de Etila em cerveja por SPME-CGAR-EM
58
Tabela 7 Valores de concentrao e rea das curvas 1, 2 e 3 de 26,7 a 140% - ................ Hexanoato de Etila em cerveja por SPME-CGAR-EM
58
Tabela 8 Equaes das curvas 1, 2 e 3dos steres cerveja por SPME-.CGAR-EM
59
Tabela 9 Repetitividade padro 4 (2,3Butanodiona) nas curvas 1, 2 e 3 em .cerveja ..................HS-CGAR-DCE
61
Tabela 10 Repetitividade padro 4 (Acetato de Isoamila) nas curvas 1, 2 e 3 .em cerveja .................. SPME-CGAR-EM
62
Tabela 11 Repetitividade padro 4 (Acetato de Etila) nas curvas 1, 2 e 3 em .cerveja ..................SPME-CGAR-EM
62
Tabela 12 Repetitividade padro 4 (Hexanoato de Etila) nas curvas 1, 2 e 3 .em cerveja .................. SPME-CGAR-EM
62
Tabela 13 Clculo Preciso e Exatido 63
Tabela 14 Avaliao da Robustez - 2,3-Butanodiona em .cerveja HS-CGAR-DCE
64
Tabela 15 Avaliao da Robustez - Acetato de Isoamila em cerveja SPME-CGAR-EM Tabela 16 Avaliao da Robustez - Acetato de Etila em cerveja SPME-CGAR-EM Tabela 17 Avaliao da Robustez Hexanoato de Etila em cerveja SPME-CGAR-EM
65
65
66
67
Tabela 18 Concentraes dos principais off-flavours encontrados em 15 cervejas de .................marca reconhecida no mercado analisado pelas.tcnicas HS-CGAR-EM e HS-.................CGAR-DCE
LISTA DE ABREVEATURAS E SIGLAS
HS Headspace ......
SPME Microextrao em Fase Slida
CGAR-DCE... Cromatografia Gasosa de Alta Resoluo em Detector de Captura de
..........................Eltrons
CGAR-EM... Cromatografia Gasosa de Alta Resoluo em Espectrometro de Massa
CV ................ Coeficiente de variao
DP ............ .Desvio Padro
DPR .......... Desvio Padro Relativo
SUMRIO
1 INTRODUO.................................................. 12 2 REVISO BIBLIOGRAFICA................................................................... 14 2.1 CERVEJA: DEFINIO E UM BREVE HISTRICO............................. 14
2.2 INGREDIENTES DA CERVEJA 16
2.2.1 Malte........................................................................................................ 16 2.2.2 Lpulo..................................................................................................... 17 2.2.3 Levedura 18 2.2.4 gua 19 2.3 PROCESSO DE PRODUO DA CERVEJA...................................... 19
2.3.1 Brassagem 19
2.3.2 Fermentao 20 2.3.3 Maturao 20 2.3.4 Filtrao 21 2.3.5 Envase e Pasteurizao 21 2.4 ANLISE SENSORIAL E A CERVEJARIA............................................. 22
2.4.1 Off-flavours do processo produtivo.................................................... 24 2.5 TCNICAS PARA ANLISES DE OFF-FLAVOURS EM CERVEJA 34 3 JUSTIFICATIVA.......................................................................................... 38 4 OBJETIVOS.................................................................................................. 39 4.1 OBJETIVO GERAL..................................................................................... 39
4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ...................................................................... 39
5 MATERIAIS E MTODOS......................................................................... 40 6 RESULTADOS E DISCUSSO 48 7 CONCLUSO........................................................................................ 68 8 REFERENCIAS..................................................... 69 ............................................................................................
12
1 INTRODUO
A Cerveja, assim como o vinho, uma bebida alcolica obtida atravs de processos
fermentativos. Para a sua produo so usados malte, lpulo, levedura e gua como
ingredientes. Seu processo produtivo engloba diversas etapas, tais como: brassagem,
fermentao, maturao, filtrao e envase.
Esto disponveis no mercado cervejas do tipo Ale e do tipo Lager. As cervejas do
Tipo Ale so oriundas de processos fermentativos considerados de alta fermentao e as do
tipo Lager de baixa fermentao, sendo o sabor e aromas das cervejas tipo Lager mais
suaves e leves (ARAJO, SILVA e MININ, 2003).
O consumidor dessa bebida tem sido cada vez mais exigente quanto qualidade sensorial
dos produtos disponveis nas prateleiras dos mercados. Alm disso, a busca pelo produto que
tenha melhor qualidade e menor preo tem sido crescente. Por esses motivos as cervejarias
preocupam-se em ter no mercado uma cerveja que tenha suas caractersticas sensoriais e fsico-
qumicas inalteradas.
O controle de qualidade de todas as etapas do processo de produo da cerveja
fundamental para a indstria, que deseja manter um produto de reconhecida marca no mercado.
Alm das anlises fsico-qumicas, necessrio garantir tambm a confiabilidade da anlise
sensorial na indstria. Essa anlise realizada pelo painel de degustao, que composto por
cervejeiros com formao externa e leigos, isto , funcionrios selecionados e capacitados para
a degustao.
A capacitao desse painel realizada atravs de treinamentos peridicos com os possveis
off-flavours inerentes da produo da cerveja, os quais so sabores ou odores residuais que
esto fora do perfil caracterstico da cerveja.
Para o preparo desses off-flavours, o gestor de anlise sensorial conta com um kit
disponvel no mercado internacional, de rpida e prtica utilizao, o que o torna adequado
para a rotina dinmica da indstria. No entanto, essa tcnica usa o homem como nico
instrumento de medio para a identificao de off-flavours em cerveja. Em virtude da
preocupao da indstria com a sade de degustador, o nmero de provas a serem degustadas
por pessoa limitado, necessitando um maior nmero de degustadores para degustao de
rotina, o que desperta nas cervejarias a real necessidade de desenvolver uma metodologia
analtica alternativa para a identificao destes, com um maior nmero de resultados liberados.
13
Este trabalho desenvolveu mtodos para a identificao de off-flavours tendo em vista
as necessidades da indstria. Para isso, a identificao de aromas de impacto na cerveja contou
com as anlises de volteis atravs da tcnica de microextrao em fase slida seguida de
cromatografia gasosa de alta resoluo acoplada a detector e espectrometria de massas (SPME-
CGAR-EM) e extrao Headspace (HS) com posterior cromatografia gasosa de alta resoluo
acoplada a detector de captura de eltrons (HS-CGAR-DCE) em 15 cervejas de marcas
conhecidas nos mercados nacional e internacional.
14
2 REVISO BIBLIOGRAFICA 2.1. CERVEJA: DEFINIO E UM BREVE HISTRICO
A cerveja uma bebida carbonatada que possui teor alcolico entre 3% e 8%. Sua produo
exige o uso de cevada germinada (malte), lpulo, levedura e gua. Pode conter tambm outras
fontes de carboidratos tais como: milho, arroz e trigo (SIQUEIRA, BOLINI e MACEDO, 2008;
BELITZ e GROSCH, 1999; FERREIRA, 2007).
Essa bebida pode ser considerada uma boa fonte de polifenis provenientes do malte ou
lpulo e pode trazer alguns benefcios a sade para quem a consome moderadamente. Sua
capacidade antioxidante e baixo teor alcolico permitem melhorar a atividade antioxidante do
plasma evitando doenas coronrias. Seu consumo moderado capaz de influenciar
positivamente o nvel de lipdeos do plasma e sua capacidade anticoagulante (SIQUEIRA,
2008).
Essa capacidade antioxidante pode ser comparada a do vinho branco, no entanto, inferior
a do vinho tinto, alm de possuir compostos antioxidantes diferentes devido a composio de
malte e lpulo. Quanto ao valor nutricional, contm quantidades significativas de vitaminas do
complexo B, carboidratos e minerais (clcio, magnsio, ferro e selnios) (SIQUEIRA, BOLINI
e MACEDO, 2008; BELITZ e GROSCH, 1999).
A maioria das bebidas elaboradas com cereais nos ltimos 8000 anos hoje considerada
como cerveja. Era conhecida pelos sumrios, egpcios e mesopotmios, desde pelo menos 4000
a.C. Como os ingredientes usados para fazer cerveja diferem de acordo com o local, suas
caractersticas (tipo, sabor e cor) variam amplamente. Os babilnios j fabricavam mais de
dezesseis tipos de cerveja de cevada, trigo e mel h mais de 4000 aC. O Cdigo de Hamurabi,
criado entre os anos de 1792 e 1750 a.C., inclua vrias leis de comercializao, fabricao e
consumo da cerveja, relacionando direitos e deveres dos clientes das tabernas. A pena de morte,
por exemplo, poderia ser imposta aqueles que diluam a cerveja que vendiam (HISTORIA DA
CERVEJA,2010; CERVEJAS DO MUNDO,2013).
Posteriormente, no antigo Egito, a cerveja, segundo o escritor grego Ateneu de Nucratis
(sculo III d.C.), teria sido inventada para ajudar a quem no tinha como pagar o vinho.
Inscries em hierglifos e obras artsticas testemunham sobre o gosto deste povo pelo produto.
At um dos faras, Ramss III (1184-1153 a.C.), passou a ser conhecido como "fara-
15
cervejeiro" aps doar aos sacerdotes do Templo de Amon um milho de litros de cerveja
provenientes de suas cervejarias (FERREIRA, 2007).
Na Idade Mdia, a cerveja foi utilizada como mercadoria para comrcio, pagamento e
impostos. Os monges aperfeioaram a tecnologia cervejeira e serviram como vendedores por
atacado (FERREIRA, 2007).
No sculo 14, a cidade de Hamburgo, no norte da Alemanha, era o centro cervejeiro da
Europa, com mais de mil mestres cervejeiros. Considera-se Gambrinus o patrono dos
cervejeiros em todo mundo. Dentre muitas teses para a origem desse nome a mais aceita a de
que deriva do nome Jan Primus, conhecido como Duque Brabant, que viveu em torno do ano
de 1251(Sculo 13). Os cervejeiros de Bruxelas (Blgica) teriam oferecido a ele a posio de
membro honorrio em sua associao, o que foi por ele aceito e considerado por esses
cervejeiros uma grande honra, e desse modo, os cervejeiros passaram a contar com um
poderoso patrono. A Reinheitsgebot, ou Lei da Pureza, foi proclamada em 23 de abril de 1516,
na Alemanha. Essa lei definia que apenas quatro insumos deveriam estar presentes na
fabricao da cerveja: gua, o malte, o lpulo e o fermento (HISTORIA DA CERVEJA, 2010;
CERVEJAS DO MUNDO, 2013).
A cerveja chega ao Brasil, na segunda metade do sculo XIX, em 1808, trazida da Europa
pela famlia Real Portuguesa. Nessa poca seu consumo era restrito uma pequena parcela da
populao e s haviam marcas importadas. Em 1836, surge a primeira notcia sobre fabricao
de cerveja no Brasil, publicada no Jornal do Comrcio, Rio de Janeiro (HISTORIA DA
CERVEJA, 2010; CERVEJAS DO MUNDO, 2013).
A cerveja do tipo Pilsener nasce em Pilsen (Tchecoslovquia) em 1842 e a mais
consumida no mundo. De sabor delicado, leve, clara e de baixo teor alcolico (3 5%),
tambm a preferida dos brasileiros. No Brasil o consumo da pilsen chega a 98% do total
ingerido, ficando o restante para as do tipo bock, light, malzbier e stout (FERREIRA, 2007).
A cincia cervejeira surgiu de fato a partir do sculo XX, o que resultou em um avano das
tecnologias e domnio da produo. Houve tambm aprimoramento no controle de qualidade
de leveduras, matrias-primas e do produto final. Tudo para atender consumidores que buscam
qualidade, variedade e preos atrativos (FERREIRA, 2007).
16
2.2 INGREDIENTES DA CERVEJA
2.2.1 Malte
O Malte o termo tcnico usado para definir a matria-prima resultante da germinao de
qualquer cereal (milho, trigo, cevada, aveia, centeio, triticale - cruzamento de trigo e centeio,
sorgo e at arroz) (FERREIRA, 2007 e ALVISI, 2011).
O principal ingrediente usado na produo de cerveja a cevada maltada. A cevada uma
planta da famlia das gramneas e seu cultivo realizado em climas temperados como o do
Brasil ( Rio Grande do Sul) e Argentina (NOGUEIRA, 2006).
Dentre os demais cereais, a cevada foi a escolhida para a produo da cerveja por possuir
caractersticas particulares, tais como: a) facilita o controle da germinao; b) possibilita a
produo de cerveja com sabor de maior aceitabilidade no mercado; c) apresenta alto teor de
amido; d) apresenta enzimas em sua constituio e possibilita a formao de mais enzimas
durante a germinao; e) possibilita a formao de uma camada filtrante natural, devido sua
casca; f) apresenta teor de protenas em proporo ideal em relao ao teor de amido e g)
apresenta caractersticas superiores tecnolgicas de paladar (ALVISI, 2011).
Quando no h definio do cereal maltado, subentende-se por malte de cevada. Para
avali-los, so considerados dois mtodos: no primeiro, o poder germinativo da cevada igual
ao nmero de gros que germinam num total de 100 gros e o valor deve ser maior que 95%;
e, no segundo, o potencial de germinao deve ser igual percentagem de gros que germinam
em 72h devendo ser de 65 85%, o qual est diretamente ligado atividade enzimtica do gro
(FERREIRA, 2007).
O malteio um processo biolgico controlado da germinao, com o propsito de atingir
alteraes bsicas de metabolismo que abrangem a decomposio do amido e das protenas e
que possui trs etapas: macerao, germinao e secagem. Esse processo possui trs objetivos:
a) formar enzimas; b) ativar enzimas j existentes, transformando substncias de alto peso
molecular e insolveis em gua em sub-produtos de alto, mdio e baixo peso molecular que so
solveis em gua e c) formar os componentes caractersticos de aroma, cor e paladar
(FERREIRA, 2007; ALVISI, 2011).
17
2.2.2 Lpulo
O Lpulo responsvel por conferir a cerveja um sabor amargo e contribui tambm para
o aroma do produto. Encontramos no mercado para a sua comercializao na forma de pellet, extratos de CO2 ou hexano e em flor (FERREIRA, 2007).
Nas cervejarias, o lpulo mais utilizado, Humulus lupulus, pertence famlia das Cannabinaceae . uma trepadeira cujas flores apresentam grandes quantidades de resinas amargas e de leos essenciais que caracterizam o aroma e sabor da cerveja. Seu cultivo feito
em climas frios como em pases do norte europeu e Estados Unidos (NOGUEIRA, 2006).
Perfis amargos na cerveja so bem compreendidos, j que apenas alguns precursores esto
presentes no lpulo: alfa-cidos ou humulonas (1) e beta-cidos ou lupulonas (2). As estruturas
esto representadas na Figura 1 (KEUKELEIRE, 1999).
FIGURA 1 Estruturas das Humulonas e Lupulunas
(KEUKELEIRE, 1999).
O processamento do lpulo possui 4 etapas: colheita, peneiramento, secagem e prensagem.
Primeiro, as vinhas so cortadas do fio principal e transportadas para as mquinas coletoras de
cones; aps isso os cones so separados nessas mquinas especiais (tambores Rotativos) que
movem apenas as flores (cones) da vinhas; na terceira etapa, os rejeitos de folhas, galhos e
outros so peneirados e separados dos cones. Por fim, a secagem realizada de 80% 10%,
semelhantemente ao processo de malteao e comprimido em pellets para reduzir o espao de
estocagem (ALVISI, 2011).
18
O lpulo pode ser analisado pelas seguintes metodologias: precipitao com acetato de
chumbo, ultravioleta e HPLC (cromatografia lquida de alta eficincia) (FERREIRA, 2007 e
MAARSE e BELZ ,1981).
2.2.3 Levedura
A levedura um microorganismo unicelular, pertencente ao gnero da famlia
Saccharomyces, que pode obter a energia que precisa na presena ou na ausncia de oxignio atravs de respirao aerbia e anaerbia, respectivamente (ALVISI, 2011 e NOGUEIRA,
2006).
Sua membrana celular permite assimilar acares, aminocidos, peptdeos simples,
vitaminas e sais minerais, produzindo uma srie de reaes de forma a usar esses nutrientes
para o crescimento e fermentao (NOGUEIRA, 2006).
Existem dois tipos de leveduras que caracterizam o tipo de cerveja: Ale e Lager.
As cervejas de alta fermentao ou Ale so provenientes de leveduras da espcie
Saccharomyces cervevisiae , as quais que no decantam, isto flutuam na superfcie da cerveja no decorrer da fermentao, que dura de 3 a 4 dias. As temperaturas de fermentao so mais
elevadas, variando de 15 25 C. J as cervejas de baixa fermentao (ou Lager) so
provenientes de leveduras pertencentes a espcie Saccharomyces uvarium (antes denominada Saccharomyces carlsbergensis). Essas leveduras decantam e floculam no final da fermentao, que dura de 5 a 8 dias com temperaturas de 10 15C. (ALVISI, 2011 e NOGUEIRA, 2006).
As leveduras de baixa fermentao so diferenciadas de acordo com a sua capacidade
de sedimentao: pulverulentas (baixa floculao) e floculentas (alta floculao, aglutinao)
(ALVISI, 2011).
O fermento ideal deve possuir algumas caractersticas importantes, tais como:
fermentao eficiente, pouca formao de espuma, pequenas perdas de amargor, facilidade para
a reduo do diacetil, floculao, boa sedimentao, facilidade de recolha do fermento,
formao de aroma e sabor compatvel com a marca de cerveja produzida, arranque vigoroso,
queda do pH, menor risco de contaminao, resistncia a contaminao microbiolgica e
resistncia a mutao (alteraes de caractersticas). H tambm algumas caractersticas
indesejveis: formao de aromas desagradveis, dificuldade de recolha do fermento, formao
elevada de espuma, altas perdas de amargor, sensibilidade a contaminao e dificuldade de
reduo do diacetil (ALVISI, 2011).
19
Um dos problemas que podem acontecer com o fermento a autlise. Essa reao
provoca um aumento do pH da cerveja devido a passagem do contedo do citoplasmtico para
o meio extracelular. A causa desse problema devido a formao de CO2 e lcool, que
estressam a levedura (ALVISI, 2011).
2.2.4 gua A gua considerada o principal componente da cerveja em quantidades absolutas,
constituindo uma proporo de 92g em cada 100g de produto. A alterao de suas propriedades
fsico-qumicas pode afetar a qualidade final do produto (NOGUEIRA, 2006).
Por exemplo, os sais da gua usado no preparo do fabrico, exercem ao sobre a qualidade
da cerveja, influenciando as condies enzimticas e coloidais que se passam no decorrer da
fabricao da cerveja. Alm disso, algumas substncias presentes na gua, proveniente de
recursos naturais, podem alterar as propriedades qumicas originais da cerveja, sendo as de
maior importncia: pH, alcalinidade, dureza, condutividade e turbidez (ALVISI, 2011 e
FERREIRA, 2007).
A gua tambm apresenta uma grande variedade de sais ionizados na forma de partculas
carregadas eletricamente ou ons. Os principais ctions presentes so: H+, Ca+, Mg+, , Na+, K+,
Fe 2+ ou Fe 3+, Al 3+, e NH4 +. Os principais nions presentes so: OH-, HCO3-, Cl-, NO3-, SO4-
e SiO32-. A intensidade de alcalinidade ou acidez representam um indicador para a capacidade
de corroso (NOGUEIRA, 2006).
2.3 PROCESSO DE PRODUO DA CERVEJA
2.3.1 Brassagem A primeira etapa do processo produtivo ocorre na chamada sala de fabricao, onde as matrias-primas (malte e adjuntos) so misturadas em gua e dissolvidas, visando a obteno
de uma mistura lquida aucarada chamada mosto, que a base da futura cerveja (FERREIRA,
2007).
O mosto recebe a adio de lpulo e fervido por aproximadamente 3 horas. O objetivo
desta operao concentrar o mosto at o ponto desejado, esteriliz-lo, inativar as enzimas,
coagular certas protenas pelo calor, modificar o odor de malte e extrair o cheiro e tanino das
resinas do lpulo (SHREVE e BRINK, 1997).
20
O malte utilizado na preparao do mosto necessita ser beneficiado antes da utilizao
na brassagem. Esse beneficiamento composto por trs etapas: transporte, limpeza e pesagem
final, que visam garantir o abastecimento de malte para a moagem, executar a mistura dos tipos
de malte (blending), limpar as impurezas da massa de gros e pesar os maltes (ALVISI,
2011).
Os processos envolvidos na brassagem so: moagem do malte e adjuntos, mistura com
gua, aquecimento para facilitar a dissoluo, transformao do amido em acar fermentveis
e no fermentveis pelas enzimas do malte, filtrao com o objetivo de separar as cascas do
malte e dos adjuntos, adio de lpulo, fervura do mosto para esterilizao e dissoluo do
lpulo e, por ltimo, resfriamento (FERREIRA, 2007).
2.3.2 Fermentao Aps o resfriamento o mosto recebe o fermento que acondicionado em grandes tanques chamados de fermentadores, dando inicio a etapa de fermentao. Nessa etapa, ocorre
um processo de transformaes de acares para lcoois, gs carbnico, cidos orgnicos,
cetonas, steres e calor, resultado da ao da levedura (ALVISI, 2011 e FERREIRA, 2007).
Durante todo processo muito importante o controle preciso da temperatura (10 a 13C)
para a obteno de uma cerveja com as caractersticas fsico-qumicas e sensoriais desejadas
(FERREIRA, 2007).
Outros fatores tambm so necessrios para uma boa fermentao: o controle do teor de
oxignio, a gesto de reaproveitamento do fermento, a dosagem do fermento e a quantidade de
nutrientes adequados (acares, aminocidos, vitaminas e metais - Zn, Mg e Fe) (ALVISI,
2011).
2.3.3 Maturao Uma vez concluda a fermentao, a cerveja resfriada a 0C, a maior parte do fermento retirada por decantao (sedimentao) e tem incio a maturao que costuma levar de 6 a 30
dias, variando de uma cervejaria para outra. Ao final dessa etapa, a cerveja est praticamente
concluda, com aroma e sabor finais definidos (FERREIRA, 2007).
Os objetivos principais da maturao so: arredondamento do paladar e aroma,
clarificao da cerveja, amadurecimento e eliminao de substncias sulfonadas que so
arrastadas pelo gs carbnico (ALVISI, 2011).
21
O resfriamento provoca a formao de ligaes entre taninos e protenas (turvao a
frio), os quais somente se tornam insolveis e se precipitam a baixas temperaturas. No entanto,
se essas ligaes no forem precipitadas, elas podero mais tarde levar a turvao (turvao a
quente - estabilidade coloidal). Uma vez que a turvao a frio tenha se precipitado, ela ser
retirada da cerveja no processo de filtrao (ALVISI, 2011).
2.3.4 Filtrao Aps a maturao, a cerveja passa por uma filtrao, que visa eliminar partculas em suspenso, principalmente clulas de fermento, deixando assim a bebida transparente e
brilhante. A filtrao no altera a composio e o sabor da cerveja, mas fundamental para
garantir sua apresentao, conferindo-lhe um aspecto cristalino (FERREIRA, 2007).
A cerveja se aquece na trasfega devido ao bombeamento e deficincia no isolamento
das tubulaes. Devido a esse reaquecimento (1 a 2C), a cerveja re-dissolve parte da turbidez,
inclusive aquela acumulada no filtro. Para evitar isso necessrio resfriar a cerveja antes do
filtro (ALVISI, 2011).
Essa etapa do processo produtivo da cerveja conta com a participao dos auxiliares
de filtrao ou coadjuvantes de filtrao, os quais incluem muitos materias como: placas de
metal, tecidos no metlicos, telas metlicas, papis, celulose, terras diatomceas, perlitas e a
combinao de alguns desses elementos (ALVISI, 2011).
2.3.5 Envase e Pasteurizao
O envase ou enchimento a fase final do processo de produo da cerveja. Pode ser
feito em garrafas de vidro, latas de alumnio e barris de ao inoxidvel (FERREIRA, 2007).
Logo aps o envase, a cerveja submetida ao processo de pasteurizao, principalmente
quando so envasadas em garrafas ou latas. No barril, a cerveja normalmente no pasteurizada
e por isso recebe o nome de Chopp. A pasteurizao um processo no qual a cerveja
submetida a um aquecimento a 60C e posteriormente resfriada para garantir maior
estabilidade, assegurando uma validade de seis meses ao produto (FERREIRA, 2007).
Em alimentos de baixa acidez (pH< 4,5), a pasteurizao usada para minimizar
possveis danos a sade do consumidor devido contaminao com microrganismos
patognicos e para aumentar a vida de prateleira de alimentos por vrios meses. Na cerveja, o
objetivo principal da pasteurizao a destruio de microrganismos deteriorantes (como
22
leveduras selvagens, espcies de lactobacillus) e leveduras residuais (espcies de Saccharomyces) (FELLOWS, 2006).
2.4 ANLISE SENSORIAL E A CERVEJARIA
Para produzir e vender produtos de reconhecida qualidade no mercado, necessrio a
indstria cervejeira ter processos produtivos modernos, matria-prima de primeira linha e
comprometimento com a qualidade (FERREIRA, 2007).
Apesar de existirem no mercado vrios tipos de cerveja, um dos aspectos mais importantes
na qualidade da cerveja a sua estabilidade do sabor. Essa caracterstica influi na deciso do
consumidor e no crescimento do negcio. Sendo a qualidade fator decisivo na compra do
produto, faz-se necessrio uma criteriosa anlise sensorial da cerveja.
A anlise sensorial uma disciplina cientfica usada para evocar, medir, analisar e
interpretar reaes produzidas pelas caractersticas dos alimentos e materiais e como elas so
percebidas pelos rgos da viso, olfato, gosto, tato e audio (FERREIRA, 2007;
NORONHA,2003).
Compostos responsveis pelo gosto so geralmente no volteis em temperatura ambiente.
Portanto, eles interagem somente com receptores localizados na lngua. O gosto a sensao
percebida pelos rgos gustativos quando estimulados por determinadas substncias solveis e
envolve a percepo dos 5 gostos bsicos: doce, salgado, cido, amargo e umami (glutamato
de sdio) (BELITZ e GROSCH, 1999; NICOLINO, 2001).
O odor dos alimentos provm das substncias aromticas que so compostos volteis que
se desprendem, entram nas narinas e acionam milhares de receptores de odor localizados na
mucosa olfativa (BELITZ e GROSCH, 1999; NICOLINO, 2001).
O aroma sentido por duas vias: nariz e boca. Quando um alimento ou um lquido
ingerido, so liberadas vrias substncias volteis que retornam parcialmente ao nariz, neste
fluxo contrrio a respirao, chamado retro nasal e alcanam a mucosa olfativa (BELITZ e
GROSCH, 1999; NICOLINO, 2001).
A anlise sensorial tem sido reconhecida como fator chave para a seleo de produtos na
indstria de alimentos e bebidas. de grande aplicabilidade na pesquisa e no desenvolvimento
de novos produtos, teste de vida de prateleira, controle do processo de fabricao, controle de
qualidade e estudos de mercado com consumidores.
A avaliao sensorial tambm permite: a) garantir uma linguagem comum entre
consumidor e produo; b) detectar problemas, contribuindo com a melhoria do processo
23
produtivo; c) analisar a qualidade do produto antes da liberao para o mercado e d) garantir
que flavours especficos estejam em harmonia com a proposta do flavour geral da marca
(FERREEIRA, 2007; BELITZ e GROSCH, 1999; NICOLINO, 2001).
O principio bsico tratar os degustadores como instrumentos de medida. Como tais, esses
profissionais so altamente variveis e muito propensos a serem tendenciosos. Os testes devem
ser organizados de forma a controlar essas variaes e minimizar favoritismo, ou seja, o
treinamento de provadores uma necessidade permanente, os testes devem ser frequentemente
repetidos e os resultados devem ser avaliados estatisticamente para confiabilidade dos trabalhos
do painel de degustadores (NICOLINO, 2001).
A unio da cincia e cozinha nos treinamentos de anlises sensoriais um recurso que
pode ser usado essencialmente para a divulgao dos defeitos da cerveja ligados ao cotidiano
da preparao de alimentos nas nossas casas. Isso permite facilitar o processo de ensino-
aprendizagem.
Por ser uma bebida que apresenta um equilbrio entre sabor e aroma, a cerveja
quimicamente instvel e sofre diversas reaes qumicas e enzimticas durante seu
processamento e estocagem. Sendo assim, off-flavours como steres, aldedos, dicetonas
vicinais, cidos orgnicos, lcoois superiores, fenis, iso--cidos e outros compostos podem
afetar diretamente sua qualidade. A queda de qualidade pelo surgimento de sabores e aromas
indesejveis e alteraes nas propriedades fsico-qumicas da cerveja um problema que a
indstria cervejeira procura solucionar (SIQUEIRA, BOLINI e MACEDO, 2008).
No Brasil foi realizado um estudo com seis marcas de cervejas do seguimento nacional
com o objetivo de avaliar sua qualidade pelas caractersticas fsico-qumicas e sensoriais. Os
mtodos usados para avaliao sensorial - anlise sensorial descritiva quantitativa (teste de
intensidade) e teste de aceitao - permitiram observar uma maior intensidade de atributos
sensoriais nas marcas de micro cervejarias, fato comprovado pelas anlises fsico-qumicas.
Para que o grupo realizasse uma avaliao sensorial eficiente, fez-se necessrio a aplicao de
um recrutamento e levantamento dos termos descritivos de modo que participantes dos testes
fossem capazes de reconhecer nas cervejas os atributos pesquisados. A tabela 1 apresenta uma
lista de termos descritivos empregados, suas respectivas definies e referncias (ARAJO,
SILVA e MININ, 2003).
TABELA 1 Termos descritivos empregados com as suas expectativas definies e referncias
24
Fonte: ARAJO, SILVA e MININ, 2003.
Recentemente, testes nos quais foram aplicadas as tcnicas de microextrao em fase slida
em headspace esttico e cromatografia gasosa acoplada a EM demonstraram ser eficientes
para a determinao do off-flavour (E)-2-nonenal em cervejas brasileiras (SCHERER et al,
2010). provvel que o uso dessas tcnicas sejam eficientes para aplicao no controle de
qualidade dos demais volteis da cerveja.
No entanto, a literatura apresenta relatos de eficincia na pesquisa de componentes que
contribuem para o sabor sem ser apreciavelmente voltil. Isso ocorre com os componentes do
lpulo na cerveja que foram analisados aplicando a cromatografia lquida de alta eficincia, que
obteve uma boa separao de polifenis, cidos fenlicos e nucleosdeos (MAARSE e BELZ,
1981).
25
2.4.1 Off-flavours do processo
Os off-flavours podem ser definidos como odores ou sabores desagradveis, que so
indesejveis bebida. Esses odores frequentemente so associados a sua deteriorao interna e
inclui componentes de sabor. H tambm substncias precursoras que so materiais a partir dos
quais alguns off-flavours so formados (BROTHERS, 2009).
A combinao dos ingredientes descritos anteriormente (gua, etc.) d origem ao sabor da
cerveja, o qual bem conhecido pelos consumidores. importante destacar que o estudo dos
compostos responsveis pelo sabor da cerveja est no domnio da qumica orgnica e analtica,
permitindo determinar compostos na cerveja para o nvel de compostos isolados ou grupos de
compostos. Em contraposio, a percepo sensorial uma experincia que permite avaliar um
sistema completo e no a separao das respectivas partes componentes (HUGHES e BAXTER,
2001).
O equilbrio de compostos volteis e no volteis responsvel pela aceitao e qualidade
da bebida. A composio em steres, aldedos, dicetonas vicinais, cidos orgnicos, lcoois
superiores, fenis, iso-alfa-cidos e outros compostos est relacionada sua qualidade
(SIQUEIRA, BOLINI e MACEDO, 2008).
Alguns compostos como o dixido de carbono, o etanol e os alfa e beta-cidos provenientes
do lpulo desempenham um papel preponderante na definio do sabor da cerveja, no entanto,
outros compostos, decorrentes tanto de defeitos ou por estarem em nveis muito superiores s
unidades de sabores aceitveis podem conferir ao produto um sabor fora dos padres
estabelecidos (off-flavour) (HUGHES e BAXTER, 2001).
A Tabela 2 apresenta uma referncia para termos associados, materiais de referncia e
origem dos off-flavours mais comuns em cerveja (FERREIRA, 2007).
26
TABELA 2 off-flavours relacionados com origem na produo de cerveja
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Geraniol Brassagem/ Fermentao
um componente do leo de lpulo (leo essencial de Humulus Lupulus). Sua
concentrao na cerveja depende da variedade do
lpulo, da forma de processamento do lpulo, da
fervura do mosto e das condies em que a cerveja
foi fermentada.
Acetato de Isoamila
Hexanoato de Etila Hexanoato de Etila Fermentao
lcool Isoamlico lcool Etlico
lcoois superiores Perfume
Sensao de aquecimento
Banana
FermentaoAcetaldedo Acetaldedo
Alcolico Fermentao
Fermentao
Fermentao2-Feniletanol 2-Feniletanol
Ma verde Solvente
Vinho Branco
Floral Rosas
Geraniol Floral
BrassagemLpulo Floral
lcool Isoamlico
Ma Anis ster
Frutado
Floral Ch de erva
Cidreira
Cetonas Terpenos derivados de lpulo
Produzido pela levedura durante a fermentao.
Produzido pela levedura durante a fermentao. Um
dos steres mais importantes da cerveja.
Produzido pela levedura durante a fermentao.
Produzido pela levedura durante a fermentao. Pode ter origem na incorporao de oxignio no processo ou ser resultante de contaminao
bactriana.
Produzido pela levedura durante a fermentao.
Transmitida a cerveja pela adio deliberada de uma
dose de lpulo (normalmente lpulos de aroma) caldeira mais para o final da fervura.
27
(continuao Tabela 2)
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Transmitida a cerveja pela adio deliberada de uma
dose de lpulo (normalmente lpulos de aroma) caldeira mais para o final da fervura.
Pode chegar a este estado durante o perodo de
armazenamento (envelhecimento).
Transmitida a cerveja pelo malte de cevada. Tambm associado ao uso de malte que no foi armazenado
tempo suficiente, antes do uso. Retorno de condensado na fervura pode causar esta
caracterstica.
Cetonas Terpenos derivados de lpulo
Fenlico Cravo
BrassagemGro
BrassagemLpulo Condimentado
ArmazenamentoAmndoaleo de Amndoa Licor Franglico
Licor MaraschinoBenzaldedo
Barro Mato Verde
Extratos de cevada e malte Isobutaldedo
MalteMalte
Extrato de Malte Extratos de Malte Brassagem
Transmitida a cerveja pelo uso de cevada de malte.
Formao influenciada pela fervura.
Mosto Mosto Kronenbier Extratos de Malte Brassagem/ Fermentao
Desenvolvida durante a produo do mosto (taxa de
evaporao) e mtodo de fermentao (normalmente
removido pela levedura durante a fermentao).
Grama Verde Cortada
Grama Verde Cortada E-2-Hexenol Brassagem
A sua presena influenciada pela prtica de fervura do mosto e pela variedade de
lpulo utilizada.
28
(continuao Tabela 2)
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Contaminao externa das matrias-primas e/ou materiais
de embalagens com clorofenol. Cerveja em
contato com soluo a base de cloro ou gua clorada
utilizada no processo reagindo com fenis.
Produzido pela levedura durante o acondicionamento
na adega de fermentao.
Transmitida a cerveja pela adio de lpulo antigos
decompostos ou mal estocados (clivagem de alfa-cidos e produo de cido
isovalrico).
Transmitida pela adio de acar caramelizado ou
faberbier. Pode-se formar na produo do mosto e na cerveja pela reao de
Maillard durante a pasteurizao e armazenamento.
Originado pela adio de cereais torrados (cevada , malte chocolate e malte
preto). Tambm pode ter pela adio de algumas espcies
de caramelos.
Produzido por leveduras selvagens ou fermentos
especiais.
FermentaoCaprlico
Isovalrico BrassagemQueijo Parmeso cido Isovalrico
cido OctanicoSabo
Sabo de coco Cera
FermentaoFenlico
Armazenamento de Matrias-
primas/Todas as etapas de processo.
Clorofenol
Brassagem/ Pasteurizao/
ArmazenamentoCaramelo
BrassagemQueimado
Bala Toffee Algodo doce
Caramelos comerciais Maltose de Etilo
Queimado Torrado
Extratos de Malte
Cravo Tempero
Especiarias4-vinil-guaiacol
Medicinal Antissptico
"Cheiro de Hospital"2,6-Diclorofenol
Mosto Mosto Kronenbier Extratos de Malte Brassagem/ Desenvolvida durante a
29
(continuao Tabela 2)
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Produzido pela levedura durante a fermentao e/ou
maturao. Pode ser formada por autlise do fermento ou
por bactria quando os padres de higiene so
inadequados.
Produzido pela levedura durante a fermentao e tambm pela autlise do
fermento durante a maturao.
Pode ser produzido por bactrias nos moinhos,
durante a produo do mosto ou nos xaropes de acar durante o armazenamento.
Formado na cerveja por um precursor produzido pelo
fermento durante a fermentao. Seus nveis
elevados podem ter origem em problemas com a levedura
na reduo do Diacetil, alto teor de aminocidos e
contaminao bacteriana quando os padres de higiene
so inadequados.
Podem ser adicionados cerveja na forma de
antioxidante. Os fermentos de cervejas claras produzem
naturalmente sulfitos dependendo das condies de
fermentao e da cepa do fermento.
MercaptanaFermentao/
Maturao
Sulftico Fermentao
SulfdricoFermentao/
Maturao
Poluio Sensao de
irritao nas vias nasais
Butrico Brassagem
Diacetil FermentaoManteiga 2,3- Butanodiona
Vmito de criana "Golfada"
cido Butrico
Dixido de enxofre
Ovo Ovo Podre
Enxofre Fsforo queimado
cido Sulfdrico
Gs de cozinha Esgoto
Rato MortoEtanotiol
Mosto Mosto Kronenbier Extratos de Malte Brassagem/ Desenvolvida durante a
30
(continuao Tabela 2)
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Aroma tpico de fermento fresco.
Contaminao de matrias-primas com precursor de aroma Catty. Risco de
migrao de tintas de paredes, pisos para o malte, mosto ou
cerveja.
Formada na cerveja pela exposio a luz. Cervejas que
foram adicionadas exclusivamente com lpulos reduzidos no desenvolvem este sabor, se processadas sem contato com lpulos
regutares.
Pode ser transmitido a cerveja quando em contato com
juntas e tubos de borracha que possuam compostos
sulfurados.
Formado por um precursor derivado do malte durante a produo do mosto ou por
bactria durante a fermentao.
Produzida durante a fervura do mosto a partir de
aminocidos que contenham enxofre. Removido da cerveja durante fervura do mosto e/ou
durante a fermentao pela ao deo CO2. Pode ter
origem na autlise do fermento. Tambm est
presente no leo de lpulo.
Catty BrassagemMaracuj
Urina de gato p-Metano-8-tiol-3-ona
CebolaBrassagem/
Fermentao
Levedura Fermentao
Borracha queimada
Todas as etapas de processo
DMSBrassagem/
Fermentao
Borracha queimada Propanoditiol
Lightstruck ArmazenamentoGamb Suor
3-Metilo-2-buteno-1-tiol
Vegetais cozidos Milho cozido Dimetil Sulfeto
Cebola Cebola cozida Trissulfeto de trimetila
Fermento Po
Levedura Extratos de Levedura
Extrato de fermento
Mosto Mosto Kronenbier Extratos de Malte Brassagem/ Desenvolvida durante a
31
(continuao Tabela 2)
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Produzido pela levedura durante a fermentao e
tambm por contaminao com as bactrias durante a
fermentao, maturao e na cerveja envasada.
Produzido na fermentao e tambm por contaminao bactriana do produto ou
processo. Tambm pode ter origem nas matrias-primas.
Doura derivada dos acares com origem no malte e
auxiliares de fermentao. Os nveis residuais de acar so determinados pela atividade
fermentativa da levedura.
Formado durante o armazenamento da cerveja
dependendo do tempo, temperatura e teor de oxignio
da cerveja processada ou envasada.
Pode ser produzido por contaminao microbiana da gua ou das paredes midas
da adegas.
Contaminao externa das matrias-primas e/ou materiais
de embalagens com cloroanisol.
Produzido pela levedura durante a fermentao e
tambm por contaminao com as bactrias Acetobacter
e Gluconobacter.
cidoBrassagem/
Fermentao
DoceBrassagem/
Fermentao
Actico Fermentao
LcticoFermentao/
Maturao/ Envase
Vinagre cido Actico
TerraFermentao/
Maturao
Mofado Brassagem
Papelo ArmazenamentoPapelo
Papelo Molhado E-2-nonenal
2-etilo de fenolTerra
Terra Molhada Terra Filtrante
Mofo Mofado 2,4,6-tricloroanisol
cido Iogurte
cido lctico
cido Limo
cido Ctrico
Doce Sacarose
Mosto Mosto Kronenbier Extratos de Malte Brassagem/ Desenvolvida durante a
32
(continuao Tabela 2)
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Contaminao externa da cerveja com produto custico
(resduo de limpeza).
Derivado pelo contato da cerveja com substncias contendo caractersticas
metlicas. Podem tambm derivar do processo de
oxidao.
Sua origem est nos polifenis provenientes do malte e
lpulo.
Produzido por leveduras selvagens ou de cultivo durante a fermentao.
Atravs de matria-prima exposta fumao. Pode ser extrado durante a mostura ou
fervura do mosto.Ocasionalmente,
formado por ao bacteriana na fermentao.
Sanilidade derivada da adio de sal a soluo em
fabricao ou a mistura de farinha de malte com gua.
Amargor derivado da adio de lpulos durante a fervura do mosto, ou pela adio de mosto ou cerveja de extratos
de lpulo.
DefumadoBrassagem/
Fermentao
Adstringente Brassagem
Acetato de Etila Fermentao
cido Tnico
Caqui e banana verde
Boca seca Sensao de cica na
boca
AlcalinoTodas as etapas de
processo
MetlicoTodas as etapas de
processo
Salgado Brassagem
Amargo Brassagem
Salgado Cloreto de sdio
Amargo Iso-alfa-cidos
Oleoso Escorregadio
FlatBicarbonato de sdio
Ferro Metlico
AmlgamaSulfato Ferroso
Esmalte Solvente de esmalte Acetato de Etila
Defumado Guaiacol
Mosto Mosto Kronenbier Extratos de Malte Brassagem/ Desenvolvida durante a
33
(continuao Tabela 2)
Fonte: FERREIRA, 2007.
"Off-Flavour" Termos associados Materiais de refernciaOrigem na
cerveja Observaes
Os materiais responsveis pelo corpo so extrados na brassagem, para restringir a
fermentao ou inibir a levedura de degrad-los, eles
so parcialmente deixados sem degradao na cerveja
final.
Ocasionado pelo rompimento da parede celular do malte.
Pode ser formado pela degradao de compostos fenlicos produzidos por
levedura selvagem.
Produzido pela levedura durante a fermentao. Esse efeito pode ser controlado
aps a fermentao dependendo de blendagem e
estilo de cerveja.
Carbonatao Fermentao
Corpo Brassagem
BaunilhaBrassagem/
FermentaoSorvete de Baunilha
Bala Vanilin
Gs carbnico Dixido de carbono
Dextrinas
Mosto Mosto Kronenbier Extratos de Malte Brassagem/ Desenvolvida durante a
34
2.5 TCNICAS PARA ANALISES DE OFF-FLAVOUS EM CERVEJA
2.5.1 Tcnicas de extrao de volteis
2.5.1.1 Headspace (HS)
A tcnica de HS consiste em amostrar a atmosfera gasosa que circunda uma amostra de
interesse. Essa coleta pode ser feita de modo esttico ou dinmico, utilizando no segundo modo
um gs inerte que tem como funo o arraste dos compostos volteis, em geral para um
adsorvente. Os compostos volteis podem ser retidos em adsorventes, condensados em
superfcie fria ou transferidos diretamente para o cromatgrafo. A vantagem desta tcnica a
obteno de uma amostra rica em compostos volteis sem necessidade de aquecimento da
matriz (BELITZ e GROSCH, 1999; MIRANDA, 1999).
2.5.1.2 Microextrao em fase slida (SPME)
A SPME tem sido a tcnica de amostragem de volteis mais utilizada nos ltimos 10
anos na literatura cientfica. Facilidades como a ausncia de solvente, alto poder de
concentrao, aplicao a diversos tipos de analitos, uso de aparelhagem em fase gasosa ou
lquida (por contato), fases slidas de natureza qumica distintas e facilidade de transporte do
material extrado para o cromatgrafo explicam seu sucesso (AUGUSTO e VALENTE,1998).
O dispositivo bsico da SPME uma fibra, de slica fundida, cuja espessura varia entre
30 a 100m, recoberta com um filme fino de um polmero [(e.g.,polidemetilsiloxano (PDMS),
poliacrilato (PA) ou Carbowax (Cwx)] ou de slido adsorvente [e.g., carvo ativo
microparticulado (Carboxen)] na extremidade da agulha. A extrao ocorre mergulhando-se a
seo recoberta na amostra, ou no seu HS. Realizada a extrao, a fibra recolhida e inserida
no injetor do cromatgrafo, onde os analitos so termicamente dessorvidos sob fluxo do gs de
arraste e carregados para a coluna cromatogrfica (VALENTE e AUGUSTO, 2000).
As vantagens do mtodo de SPME prendem-se ao fato de o procedimento analtico ser
simples, rpido e no usar solventes orgnicos no processo de extrao (ZAMBONIN,
QUINTO e VIETRO, 2003).
35
2.5.1.3 Cromatografia gasosa de alta resoluo acoplada a detector de captura de eltrons
(HS-CGAR-DCE)
A cromatografia gasosa uma tcnica usada na separao e determinao de compostos volteis e/ou volatilizveis. Os componentes de um cromatgrafo gasoso so: cilindro de gs,
injetor, coluna, detector e integrador. Podemos considerar a separao cromatogrfica como
resultado de uma interao entre a fase mvel (gs de arraste) e fase estacionria. O gs de
arraste passa por um regulador de presso e vai para o injetor de amostra, arrastando-a para a
coluna. Os componentes da amostra so separados durante sua passagem pela coluna e, um
aps o outro passam pelo detector que, por sua vez, envia um sinal eltrico que registrado
graficamente sob a forma de picos pelo integrador. (PENTEADO, MAGALHES e MASINI,
2008; CIOLA,1985).
De acordo com a natureza da fase estacionria, a cromatografia gasosa pode ser
classificada em: a) em cromatografia gs-slido fase estacionria um slido e b)
cromatografia gs-lquido - fase estacionria um lquido imobilizado sobre um suporte inerte
integrador (PENTEADO, MAGALHES e MASINI, 2008).
O detector de captura de eltrons (DCE) possui uma fonte de ionizao que emite eltrons (). A passagem de gs de arraste no altera a corrente devido emisso (10 -8 A);
no entanto, ao passar um aceptor de eltrons, essa corrente diminui o valor da ordem de 10 -10,
10 -12 e 10 -13 A. O valor de queda da corrente proporcional queda do composto o que permite
o clculo de espcies que tenham afinidade por eltrons. Esse detector muito usado na anlise
de compostos que apresentam halognios em sua estrutura, ou em compostos oxigenados, para
os quais sua sensibilidade bem menor (CIOLA,1985).
Anlises de poluentes de gua como o trihalometano (THM) geralmente so realizadas
com o DCE devido a sua sensibilidade e seletividade, para anlise de compostos halogenados
(AUGUSTO e VALENTE, 1998).
Multirresduo em amostras de uva, foram analisados por CGAR-DCE e os
resultados obtidos mostraram que a tcnica eficiente para anlise de agrotxicos em uva
(SOARES, 2011).
36
2.5.1.4 Microextrao em fase slida seguida de cromatografia gasosa de alta resoluo acoplada a detector e espectrometria de massas (SPME-CGAR-EM)
A SPME-CGAR-EM uma ferramenta analtica usada na separao e determinao de
compostos volteis e/ou volatilizveis. No entanto, a qualidade de um mtodo analtico depende
da tcnica de amostragem, pois quase nenhuma matriz pode ser diretamente injetada no
cromatgrafo gasoso, isso porque possuem constituintes no volteis, termodegradveis, etc e
gua em quantidade incompatveis com as colunas cromatogrficas e com os detectores de
cromatografia gasosa (PENTEADO, MAGALHES e MASINI, 2008; VALENTE e
AUGUSTO, 2000 ; BELITZ e GROSCH, 1999; MIRANDA, 1999; CIOLA,1985;).
A espectrometria de massa uma tcnica que demonstra ser eficiente na identificao
de substncias, aplicveis a slidos, lquidos e gases. baseada na fragmentao de molculas
que seguem padres previsveis para cada tipo de substncias segundo sua funcionalidade.
Possui recursos de biblioteca de espectros com dezenas de milhares de espectros padres
arquivados, que podem ser acessveis rapidamente e permitem validar uma identificao ou
confirmar a estrutura de uma substncia (FRAGA, 2005).
A utilizao da SPME-CGAR-EM relativamente simples, levando-se em considerao
que o funcionamento do cromatgrafo a gs compatvel com a necessidade de alto vcuo do
espectrmetro de massas (CHIARADIA, COLLIN e JARDIM, 2008).
Quando so utilizadas colunas capilares, pode-se conectar a sada da coluna diretamente
fonte do espectrmetro, sendo isso possvel ao sistema de bombeamento do espectrmetro de
massas, que capaz de captar todo o eluente da coluna (CHIARADIA, COLLIN e JARDIM,
2008).
Quando so utilizadas colunas recheadas, a vazo do eluente deve ser reduzida antes da sua
entrada na fonte de ionizao do espectrmetro, atravs do uso de divisores de fluxo; no entanto,
seu desempenho no to satisfatrio por gerar perdas na detectabilidade. Para minimizar esse
efeito, o interfaceamento pode ser feito por meio de um separador de jato, que constitudo por
dois capilares alinhados e separados por uma distncia de cerca de 1 mm, tendo vcuo
estabelecido entre eles por meio de uma bomba. Deste modo, quando o eluente da coluna
atravessa o primeiro capilar, grande parte do gs carregador (geralmente He), que possui baixa
massa atmica, bombeado para fora dos capilares, enquanto as molculas de analito (com
maior massa) mantm-se em fluxo linear e penetram no segundo capilar que as direciona para
a fonte de ons do espectrmetro de massas (CHIARADIA, COLLIN e JARDIM, 2008).
37
Relatos apontam para a eficincia da tcnica SPME-CGAR-EM para separar e identificar
volteis presentes nas amostras de sucos de frutas e refrigerantes durante o processo de
envelhecimento (natural e acelerado). Para sucos, os resultados obtidos mostraram a presena
de compostos volteis obtidos durante o processo de envelhecimento: nonanal, -pineno, -
terpinoleno, terpineol-octanal, linalol, 2--pineno, -p-dimetilestireno e geraniol. Para o refrigerante, foram determinados os compostos volteis responsveis por sua fragrncia
especfica: hexanoato de etila, valenceno, 1-hexanol, 2-pentanol, acetato de -terpineol,
butanoato de etila, terpinoleno, hexylacetate, decanal, hexilo butirato, linalol, mirceno e -
pineno (SEQUEIRA, 2009).
O E-2-nonenal um off-flavour relacionado a cerveja envelhecida, conferindo ao produto aroma de papelo. Foi desenvolvido e aplicado em amostras de cerveja brasileiras, um
novo mtodo para determinao de (E)-2-nonenal usando HS-SPME-GCAR-EM. O mtodo
desenvolvido mostrou ser simples, eficiente e altamente sensvel para a determinao deste
analito, o qual tambm pode ser facilmente aplicado no controle de qualidade da fabricao de
cerveja. (E)-2-nonenal foi encontrada em todas as amostras de cerveja analisadas, com nveis
entre 0,17 e 0,42 gL -1 (SCHERE et al, 2010).
38
3 JUSTIFICATIVA
A falta de um mtodo preciso para a identificao e quantificao de off-flavours um
problema para cervejarias que desejam assegurar a qualidade de seus produtos nas prateleiras
do mercado. Faz-se necessrio um estudo aprofundado para o desenvolvimento de mtodos que
atendam as necessidades da indstria.
O presente trabalho pretende suprir a lacuna em relao a mtodos que possam identificar
e quantificar off-flavours de maior incidncia em cervejarias, abaixo do limiar de percepo
dos degustadores: 2,3-Butanodiona (Diacetil), 2,3-Pentanodiona, Acetato de Etila, Hexanoato
de Etila e Acetato de Isoamila. Para tal, a identificao de aromas de impacto na cerveja contar
com as anlises de volteis atravs da tcnica de HS-CGAR-DCE e SPME seguida por CGAR-
EM). A vantagem do mtodo indica a tendncia de aumento dessas substncias antes da
percepo do cervejeiro.
No Brasil, a preferncia nacional de consumo de cerveja, dentre os diversos tipos
existentes, a do tipo pilsen. Por essa razo, todos os testes sero realizados somente com esse
tipo de cerveja (ALVISI, 2011).
Aps este estudo, espera-se ter um mtodo preciso para a identificao e quantificao de
off-flavours em cerveja tipo pilsen.
39
4 OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GERAL
Desenvolver mtodos para identificao e quantificao dos principais off-flavours de
impacto na cerveja tipo pilsen.
4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS
Os objetivos especficos referem-se a um estudo abrangente que possibilitem:
a) Desenvolver mtodos alternativos que otimizem a identificao de off-flavours em
cerveja tipo pilsen.
b) Investigar os off-flavours de maior incidncia em cervejarias: 2,3-Butanodiona
(Diacetil), 2,3-Pentanodiona, Acetato de Etila, Hexanoato de Etila e Acetato de
Isoamila,
c) Operacionalizar anlises de steres e dicetonas vicinais atravs da tcnica de HS-
CGAR-DCE e SPME seguida por CGAR-EM).
40
5 MATERIAIS E MTODOS 5.1 MATRIA-PRIMA
15 cervejas tipo pilsen de marcas reconhecidas do mercado local.
5.2 MTODOS
5.2.1 Anlises de volteis em gua e cerveja
5.2.1.1 Extrao SPME (ou MEFS)
5.2.1.1.1 Preparo da soluo estoque do Mix de off-flavours
Transferiu-se cerca de 10 mL de metanol para um balo volumtrico de 25 mL.
Pesou-se, no mesmo balo, 0,025g de 2,3-Butanodiona, 0,105g de Acetato de Isoamila,
0,015g de Hexanoato de Etila e 2,25g de Acetato de Etila.
Completou-se o volume at a linha de referncia com metanol 20,0 1,0C e
homogenezou-se [M1].
5.2.1.1.2 Preparo da soluo diluda do Mix de off-flavours
Transferiu-se cerca de 5 mL de metanol para um balo volumtrico de 10 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, 1,00mL da soluo estoque [M1].
Completou-se o volume at o trao de aferio com metanol 20,0 1,0C e
homogenezou-se [E1].
5.2.1.1.3 Preparo da soluo estoque do Padro Interno (2,3- Pentanodiona)
Transferiu-se cerca de 10 mL de metanol para um balo volumtrico de 25 mL.
Pesou-se, no mesmo balo, 0,0125g de 2,3-Pentanodiona.
Completou-se o volume at a linha de referncia com metanol 20,0 1,0C e
homogenezou-se [M2].
5.2.1.1.4 Preparo da soluo diluida do Padro Interno (2,3- Pentanodiona)
41
Transferiu-se cerca de 5 mL de metanol para um balo volumtrico de 10 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, 1,00mL da soluo estoque [M2].
Completou-se o volume at o trao de aferio com metanol 20,0 1,0C e
homogenezou-se [E2].
5.2.1.1.5 Preparo dos padres da curva de calibrao do em gua
Transferiu-se cerca de 10 mL de gua deionizada para um balo volumtrico de 25 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, uma alquota de 150L da soluo diluda do Mix de
off-flavors [E1] e 250 L da soluo diluda do Padro Interno de 2,3-Pentanodiona
Completou-se o volume com gua destilada 20,0 1,0C at o trao de aferio e
homogenezou-se [PAD1] .
Repetiram-se os procedimentos anteriores, substituindo-se o volume da alquota da
soluo diluda do Mix de off-flavour [E1] para 4 bales de 25 mL os seguintes volumes:
200L, 250L, 300L e 350L. Essas solues corresponderam aos padres PAD2, PAD3,
PAD4 e PAD5 respectivamente. Prepararam-se mais 5 amostras do PAD3 para avaliao do
coeficiente de variao(CV).
Pesou-se, em 05 frascos de HS 30mL, 3,0g de Cloreto de Sdio em cada um.
Adicionou-se a cada um deles os padres: PAD1, PAD2, PAD3, PAD4 e PAD5
respectivamente.
Tamparam-se rapidamente os frascos de HS com septo de silicone e lacrou-se com
tampa de polietileno com rosca, a medida em que foram transferidos os padres a cada vial.
5.2.1.1.6 Preparo dos padres da curva de calibrao do em cerveja
Transferiu-se cerca de 10 mL de cerveja tipo pilsen gelada para um balo volumtrico
de 25 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, uma alquota de 66 L da soluo diluda do Mix de
off-flavors [E1] e 250 L da soluo diluda do Padro Interno de 2,3-Pentanodiona
Completou-se o volume com gua destilada 20,0 1,0C at o trao de aferio e
homogenezou-se [PAD0] .
Repetiram-se os procedimentos anteriores, substituindo-se o volume da alquota da
soluo diluda do Mix de off-flavour [E1], para 4 bales de 25 mL, os seguintes volumes:
42
100L , 150L, 200L, 250L, 300L e 350L. Essas solues corresponderam aos padres
PAD1, PAD2, PAD3, PAD4, PAD5 e PAD 6 respectivamente. Prepararam-se mais 5 amostras
do PAD4 para avaliao do coeficiente de variao(CV).
Pesou-se, em 05 frascos de HS 30 mL, 3,0g de Cloreto de Sdio em cada um.
Adicionou-se a cada um deles os padres: PAD2, PAD3, PAD4 e PAD5
respectivamente.
Tamparam-se rapidamente os frascos de HS com septo de silicone e lacrou-se com
tampa de polietileno com rosca, a medida em que foram transferidos os padres a cada vial.
5.2.1.1.7 Preparo da amostra
Transferiu-se cerca de 10 mL de cerveja tipo pilsen gelada a ser avaliada para um balo
volumtrico de 25 mL.
Completou-se o volume com gua destilada 20,0 1,0C at o trao de aferio [A1].
Repetiram-se os procedimentos anteriores, substituindo-se o volume da alquota de
cerveja a ser avaliada por mais 14 cervejas de marca reconhecida no mercado.
Pesou-se, em 15 frascos de HS 30mL, 3,0g de Cloreto de Sdio em cada um.
Adicionou-se a cada um deles as amostras: A2, A3, A4, ... e A15 respectivamente.
Tamparam-se rapidamente os frascos de HS com septo de silicone e lacrou-se com
tampa de polietileno com rosca, a medida em que foram transferidas as amostras a cada vial.
5.2.1.1.8. Microextrao em fase slida seguida de cromatografia gasosa de alta resoluo
acoplada a detector e espectrometria de massas (SPME-CGAR-EM)
Climatizaram-se as amostras e padres em banho termosttico 70 1,0C.
Climatizaram-se as amostras e padres em banho termosttico 20 1,0C.
Perfurou-se o septo que recobre o frasco de headspace com a fibra retrada na agulha
e ento a fibra foi exposta amostra por aproximadamente 30 minutos a temperatura de 60
1,0C.
Terminado o tempo de extrao, retirou-se a agulha do septo com a fibra retrada.
Perfurou-se o septo do injetor do CGAR e ento a fibra foi exposta para a dessoro
trmica por 1 minuto.
Terminada a dessoro, retirou-se a agulha com a fibra retrada. O processo de extrao
est representado na Figura 2 (VALENTE e AUGUSTO, 2000).
43
FIGURA 2 Esquema de uso do amostrador SPME para processo de extrao e de dessoro
do material extrado para anlise por CG (VALENTE e AUGUSTO, 2000).
5.2.1.1.9. Condies cromatogrficas (SPME-CGAR-EM)
Modo de varredura: scan
Coluna : Agilent HP-5 (19091J-413): polissiloxano: 350C: 30m comprimento, 250 m
dimetro interno e 1 m espessura filme.
Detector: MSD (Mass Selective Detector)
Gs de arraste: Hlio
Presso na cabea da coluna: 6,8 psi
Temperatura da linha de transferncia: 250C
Programao da temperatura no forno cromatogrfico
44
Temperatura(C) Taxa de aquecimento(C/min) Tempo(min) 35 - 2
100 8 0 160 20 0 220 30 0
5.2.1.2 Tcnica Headspace Cromatografia Gasosa com detector de captura de eltrons (HS-CG-
ECD)
5.2.1.2.1 Preparo da soluo estoque de 2,3-Butanodiona (Diacetil)
Transferiu-se cerca de 10 mL de etanol para um balo volumtrico de 25 mL.
Pesou-se 0,025g de 2,3-Butanodiona.
Completou-se o volume at a linha de referncia com etanol 20,0 1,0C e
homogenezou-se [M1].
5.2.1.2.2 Preparo da soluo diluda de 2,3-Butanodiona (Diacetil)
Transferiu-se cerca de 5 mL de etanol para um balo volumtrico de 10 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, 1,00mL da soluo estoque [M1].
Completou-se o volume at o trao de aferio com metanol 20,0 1,0C e
homogenezou-se [E1].
5.2.1.2.3 Preparo da soluo estoque do Padro Interno (2,3- Pentanodiona) Transferiu-se cerca de 10 mL de etanol para um balo volumtrico de 25 mL.
Pesou-se, no mesmo balo, 0,0125g de 2,3-Pentanodiona.
Completou-se o volume at a linha de referncia com etanol 20,0 1,0C e homogenezou-
se [M2].
5.2.1.2.4 Preparo da soluo diluda do Padro Interno (2,3- Pentanodiona)
Transferiu-se cerca de 5 mL de etanol para um balo volumtrico de 10 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, 1,00mL da soluo estoque [M2].
45
Completou-se o volume at o trao de aferio com metanol 20,0 1,0C e
homogenezou-se [E2].
5.2.1.2.5 Preparo dos padres da curva de calibrao em gua
Transferiu-se cerca de 10 mL de gua deionizada para um balo volumtrico de 25 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, uma alquota de 66 L da soluo diluda de 2,3-
Butanodiona[E1] e 250 L da soluo diluda do Padro Interno de 2,3-Pentanodiona
Completou-se o volume com gua destilada 20,0 1,0C e homogenezou-se at o
trao de aferio [PAD0] .
Repetiram-se os procedimentos anteriores, substituindo-se o volume da alquota da
soluo diluda de 2,3-Butanodiona [E1], para 4 bales de 25 mL, os seguintes volumes: 100L
, 150L, 200L, 250L, 300L e 350L. Estas solues corresponderam aos padres PAD2,
PAD3, PAD4 e PAD5 respectivamente. Prepararam-se mais 5 amostras do PAD4 para
avaliao do coeficiente de variao(CV).
Transferiu-se para frascos de HS cada um deles os padres: PAD1, PAD2, PAD3,
PAD4, PAD5 e PAD6 respectivamente.
Tampou-se rapidamente os frascos de HS com septo de silicone e lacre de alumnio, a
medida em que os padres foram transferidos para cada vial.
5.2.1.2.6 Preparo dos padres da curva de calibrao em cerveja
Transferiu-se cerca de 10 mL de cerveja tipo pilsen gelada para um balo volumtrico
de 25 mL.
Adicionou-se, ao mesmo balo, uma alquota de 0,5L da soluo diluda de 2,3-
Butanodiona [E1] e 250 L da soluo diluda do Padro Interno de 2,3-Pentanodiona
Completou-se o volume com gua destilada 20,0 1,0C e homogeneizou-se at o
trao de aferio [PAD 0] .
Repetiram-se os procedimentos anteriores, substituindo-se o volume da alquota da
soluo diluda de 2,3-Butanodiona [E1], para 6 bales de 25 mL, os seguintes volumes:
200L, 250L, 300L e 350L. Estas solues corresponderam aos padres PAD1, PAD2,
PAD3, PAD4, PAD5 e PAD6 respectivamente. Prepararam-se mais 5 amostras do PAD4 para
avaliao do coeficiente de variao(CV).
46
Transferiu-se para frascos de HS cada um deles os padres:PAD0, PAD1, PAD2, PAD3,
PAD4, PAD5 e PAD6 respectivamente.
Tampou-se rapidamente os frascos de HS com septo de silicone e lacre de alumnio, a
medida em que os padres foram transferidos para cada vial.
5.2.1.2.7 Preparo da amostra
Transferiu-se cerca de 10 mL de cerveja tipo pilsen gelada a ser avaliada para um balo
volumtrico de 25 mL.
Completou-se o volume com gua destilada 20,0 1,0C at o trao de aferio [A1].
Repetiram-se os procedimentos anteriores, substituindo-se o volume da alquota de
cerveja a ser avaliada por mais 14 cervejas de marcas reconhecidas no mercado.
Adicionou-se a cada um deles as amostras: A2, A3, A4, ... e A15 respectivamente.
Tamparam-se rapidamente os frascos de HS com septo de silicone e lacrou-se com
tampa de polietileno com rosca, a medida em que foram transferidas as amostras a cada vial.
5.2.1.2.8. Extrao Headspace (HS) com posterior cromatografia gasosa de alta resoluo
acoplada a detector de captura de eltrons (HS-CGAR-DCE)
Climatizaram-se as amostras e padres em banho termosttico 70 1,0C.
Climatizaram-se as amostras e padres em banho termosttico 20 1,0C.
Transferiram-se as amostras e os padres para o cromatgrafo gasoso.
5.2.1.2.9. Condies cromatogrficas (HS-CGAR-DCE) Modo de varredura: scan
Coluna : Agilent DB-5 (125-5062): polissiloxano; 320C: 60 m comprimento, 530 m
dimetro interno e 1.5 m espessura filme.
Detector: ECD ( Electron Capture Detector)
Gs de arraste: Nitrognio
Presso na cabea da coluna: 15 psi
Temperatura da linha de transferncia: 150C
Programao da temperatura no forno cromatogrfico
Temperatura(C) Taxa de aquecimento(C/min) Tempo(min) 50 - 10
47
6. RESULTADOS E DISCUSSO
A qualidade de um mtodo analtico depende da qualidade de execuo de todas as etapas
analticas e seus erros experimentais. Dentre essas podemos destacar a etapa de amostragem
em que a tcnica escolhida que pode ser determinante para a eficcia de um mtodo. A primeira
tcnica escolhida para iniciar os testes foi a SPME no HS, por ser uma tcnica utilizada para
muitos tipos de analitos e por facilitar o transporte dos mesmos para o cromatgrafo gasoso
(VALENTE e AUGUSTO, 2000).
Foram realizados testes com o Mix de off-flavors contendo os steres (acetato de etila,
acetato de isoamila, e hexanoato de etila) e as dicetonas vicinais (2,3-butanodiona e 2,3-
pentanodiona) em gua e cerveja do tipo pilsen.
No processo de determinao do mtodo SPME a ser adotado para o avaliao dos off-
flavours, foram realizados diversos testes alterando os seguintes parmetros: a) tempo de
anlise em gua e cerveja; b) temperatura e tempo de dessoro no injetor; e c) fibras SPME.
No CGAR foram otimizados as condies cromatogrficas, no entanto, o tempo de anlise
grande porque necessrio ativar a fibra para a prxima injeo. Esse tempo pode se otimizado
com o uso de mais de uma fibra para agilizar a rotina.
Esto disponveis na literatura diversas fibras para anlise de volteis em bebidas e
alimentos, entre as quais as mais utilizadas so: fibras no-polares (polidimetilsiloxano-
PDMS), polares (poliacrialto- PA) e bi-polares (polidimetilsiloxano- PDMS, carboxen-
divinilbenzeno-CAR/DVB). A melhor resposta em termos de nmero de constituintes e
separao cromatogrfica foi obtida com a fibra a fibra bi-polar, cuja aplicao sugerida para
volteis e no volteis de baixa a alta polaridade (VALENTE e AUGUSTO, 2000).
Aps o preparo das amostras para a anlise por SPME seguida por CGAR-EM, foi
realizada a saturao das amostras com 3,0g de cloreto de sdio, por ser um sal muito solvel
em gua e por poder influenciar a eficincia da extrao mudando a polaridade do meio,
forando a passagem dos off-flavors para o headspace. Essa tcnica conhecida como
salting-out (MIRANDA,1999; STERCKX,SAISON e DELVAUX,2010).
Durante o preparo das amostras e de padres em cerveja foi observada uma dificuldade
para avolumar estas solues em virtude da formao de espuma proveniente da cerveja
adicionada. Para minimizar este efeito, foram usadas amostras de cerveja gelada, o que
demonstrou ser importante para a obteno de linearidade da curva.
48
Na Figura 3 pode-se observar o cromatograma relativos aos volteis de amostra de cerveja
preparada com o Mix de off-flavour obtidos pela tcnica SPME seguida por CGAR-EM. Os
resultados obtidos foram satisfatrios para os steres acetato de etila (tr: 2,275 min-90000 ppb),
acetato de isoamila (tr: 6,783 min- 4200 ppb) e hexanoato de etila (tr: 9,410min - 600 ppb)
apresentando R2>0,99 para estes em cerveja e gua. No entanto, no foi observado sinal
referente as dicetonas vicinais: 2,3-Butanodiona (Diacetil- 1455 ppb) e 2,3-Pentanodiona (100
ppb).
FIGURA 3 Cromatograma de steres de amostra de cerveja preparada com o Mix de Off-flavours por SPME-CGAR-EM
No processo de extrao SPME as molculas do analito se deslocam da matriz e penetram
no recobrimento vencendo resistncias a transferncias de massa at que seja estabelecido um
equilbrio de partio (ou adsoro). Na aplicao dessa tcnica, tambm foram analisados os
compostos individualmente com essa mesma fibra e foram observados sinais referentes aos
Aceta
to de
etila
Aceta
to de
Isoa
mila
Hexa
noato
de E
tila
49
steres e dicetonas vicinais. Por esse motivo, razovel considerar que s foram identificados
steres nas anlises do Mix de off-flavous devido a uma provvel competio entre steres
e dicetonas vicinais pela fibra, dando essa preferncia aos steres (VALENTE e AUGUSTO,
2000).
Em virtude do fato mencionado anteriormente, adotamos a tcnica HS-CG-DCE para
anlises das dicetonas vicinais: 2,3-Butanodiona (Diacetil) e 2,3-Pentanodiona, a qual tambm
apresentou R2>0,99 em cerveja e gua Diacetil( tr:2,595 min -1455 ppb) e Pentanodiona (tr:
4,527 min - 100 ppb), conforme apresentado na Figura 4.
FIGURA 4 Cromatogramas de dicetonas vicinais de amostra de cerveja preparada com 2,3-
Butanodiona (Diacetil) e 2,3-Pentanodiona por HS-CGAR-DCE.
As cervejas do tipo pilsen usadas nos procedimentos analticos descritos nos procedimentos
precisam estar geladas( 0C) para que sejam evitadas perdas indesejveis de volteis a serem
analisados.
50
Visando verificar o bom desempenho da metodologia desenvolvida, alguns parmetros
de validao foram avaliados (DOQ-CGCRE-008- rev. 04, JULHO,2011 ; RE n 899, 29, MAIO, 2003):
x SELETIVIDADE/ESPECIFICIDADE - a capacidade que o mtodo possui de medir exatamente um composto em presena de outros componentes tais como impurezas,
produtos de degradao e componentes da matriz.
Critrios de aceitao: A aceitao da seletividade atribuda ausncia de sinais interferentes no tempo de
reteno da substncia de interesse.
Para a avaliao da seletividade foram comparados os cromatogramas obtidos da curva
de calibrao do"off-flavours" Diacetil em gua e em cerveja. Para essas amostras foram
observados sinais referentes ao tempo de reteno do padro Diacetil( tr:2,595min) pela tcnica
HS-CGAR-DCE( Figura 4) e ao tempo de reteno do padro dos steres acetato de etila (tr:
2,275 min- prob.%: 95,7), acetato de isoamila (tr: 6,783 min- prob.%: 96,0) e hexanoato de etila
(tr: 9,410min prob.%: 86,8) pela tcnica SPME seguida de CGAR-EM no sendo detectado
sinais interferentes no tempo de reteno da substncia de interesse (Figura 3).
O efeito da resposta cromatogrfica acentuada induzida pela matriz um dos parmetros
de desempenho que devem ser avaliados, visto que esse pode afetar acentuadamente as
concentraes da amostra. Comparando-se as concentraes das amostras obtidas pela curva de
calibrao realizada em gua e em cerveja, observa-se o efeito de matriz. A inclinao da curva
de calibrao difere em gua e em cerveja, indicando que h efeito de matriz. O que esperado,
uma vez que a cerveja possui outros volteis que certamente competem com o analito pela fibra.
A vantagem que esse efeito incorpora uma correo de recuperao dos resultados obtidos
demostrando um valor mais prximo do real (MORELLI, ARMI e ABRANTES, 2008).
x LINEARIDADE - Consiste na demonstrao de que a relao entre a concentrao do analito (x) e a resposta medida (y) se ajusta a uma equao do tipo y=a+bx, onde a e b so os
parmetros prprios da equao obtida.
51
Critrios de aceitao: O coeficiente de correlao (r) deve ser superior a 0,99.
A linearidade foi estabelecida por regresso linear pelo mtodo dos mnimos quadrados
a partir da relao entre a concentrao e rea e obtida por padronizao interna ou externa, no
caso em questo, foi utilizado como padro interno a 2,3-Pentanodiona.
As curvas de calibrao foram preparadas em cada dia de validao
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