Avaliaçao do processo biotecnológico e determinaçao das condiçoes da desalcoolizaçao da bebida obtida por fermentaçao controlada de suco de maça

Orientador: Gilvan WosiackiCo-orientador: Moacir KaminskiInclui apendiceTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Processos Biotecnológicos. Defesa: Curitiba, 2004Inclui bibliografiaResumo: Bebidas fermentadas sem álcool, ou com teor de etanol diminuído, são opções para os consumidores que buscam produtos alternativos tanto motivados pela redução de calorias quanto pela moderação dos efeitos prejudiciais do álcool. O produto obtido por fermentação alcoólica de mosto de maçãs com leveduras selecionadas recebe a denominação de sidra. O consumo dessa bebida no Brasil é tradicionalmente restrito às festas de fim de ano, não existindo hábito de consumo nem sistemático, nem rotineiro, nem esporádico. Mas novos produtos fermentados de suco de maçã podem eventualmente modificar esse hábito e a indústria sidrícola, acompanhando a indústria cervejeira e vinícola, pode oferecer produtos similares sem álcool ou com teor alcoólico diminuído, a serem consumidos durante o ano inteiro. O objetivo do trabalho foi avaliar parâmetros do processo biotecnológico para a produção de sidra e o processo de desalcoolização por destilação a vácuo, descontínuo, para a obtenção de uma bebida fermentada com teor diminuído em etanol, com perda mínima dos constituintes voláteis que conferem as características sensoriais do fermentado alcoólico. Para avaliar o desempenho de uma coluna de destilação a vácuo no processo de desalcoolização foi usado um programa de simulação, desenvolvido para a separação de misturas multicomponentes. As sidras obtidas de mostos tratados com ativadores de fermentação não apresentaram características distintas da sidra testemunha que justificassem seu uso. Os processos fermentativos conduzidos entre 8-10 oC foram mais lentos se comparados com o processo industrial e a qualidade dos produtos não justifica a instalação de uma prática não convencional. O produto mais indicado para o processo de desalcoolização foi o obtido com a cepa Saccharomyces cerevisiae CK em temperatura entre 23-26 oC, em função da análise do perfil dos aromas por cromatografia em fase gasosa bem como da análise olfativa. O produto desalcoolizado diferiu do de origem na composição e no teor dos voláteis, acidez, cor e gosto amargo, de acordo com as análises cromatográficas físico-químicas e sensoriais. O processo de destilação a vácuo mostrou-se adequado na prevenção da degradação térmica dos constituintes termo-sensíveis. Há uma destilação simultânea do etanol com importantes constituintes do aroma do produto.O programa de simulação revelou-se satisfatório enquanto ferramenta para definir as condições operacionais adequadas para a separação do etanol de diferentes misturas. As razões de refluxo mais altas são mais eficientes para a retenção de maior quantidade de constituintes de aroma da bebida enquanto o número de estágios se mostra pouco significativo. As simulações do processo mostraram que o destilador a vácuo pode ser constituído de dois a quatro estágios de separação com razão de refluxo entre 1 e 2. Palavras chave: sidra, fermentação, destilação, desalcoolização, aroma.Asbtract: Fermented beverages with low or without alcohol are new options for consumers motivated both for low calories intake as well as to reduce alcohol damage to health. The alcoholic fermentation of apple must by selected yeasts strains is known cider and its consumption in Brazil is amaysing: it is consumed only in parties at the end of the year without any other utilization not even systematic, routinously or sporadic. Indeed new products obtained by apple must fermentation may eventually modified such attitude and the apple agricultural industries may follow beer and wine making units and supply the market with lower levels of alcohol or without any alcohol at all to be drink all over the year. This research was done in order to evaluate some aspects of the bioprocess of cider making and the vacuum batch distillation used for dealcoholization of the fermentation product aiming to obtain a fermented beverage with low alcohol content and with minimal loss of volatile compounds which account for sensorial features of the beverage The cider obtained from a fermentation process with chemical additives do not show any difference from those obtained with the traditional procedure. The objective of this thesis was to evaluate the biological process used for cider making and the dealcoholization process using vacuum distillation under vacuum in batch style in order to obtain a fermented beverage with less ethanol but with minimal losses of other volatile compounds responsible for the sensorial quality. In order to evaluate the performance of the column for distillation under vacuum it was used proper software designed for separation of multicomponent mixtures. The beverages obtained in the process with fermentation activators did not show any feature that justifies their use. The fermentation processes at 8-10 oC were slow when compared with the industrial one but the quality of the product also does not justify the installation of such a non usual practice. The selected product for the dealcoholization process was that obtained with Saccharomyces cerevisiae CK at 23-26 oC, considering the aroma profiles in gas chromatography and the olfative analysis. The final product was quite different from the initial one considering the composition and content of volatiles compounds, acidity, color and bitter taste according to chromatographic, physical chemical and sensorial analysis. The distillation process under vacuum prevents thermal degradation of thermo sensitive compounds. There is a simultaneous removal of ethanol with important components of the aroma. The software was satisfactory to be used as a tool in order to define the proper operational conditions for the separation of ethanol from different mixtures. The highest reflux rate was efficient to retain of higher amount of the aroma component but the number os stages was of low significance. The simulations of the process show that the vacuum distillator can have from 2 to 4 stages with a reflux rate between 1 and 2. Key words: cider, fermentation, distillation, dealcoholization, aroma