Avaliação por RMN de alta resolução da presença de cereais não maltados na produção de cervejas
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19154 |
Resumo: | Statistics show that beer is the most widely consumed alcoholic beverage in the world and it is made up of water, barley malt, hops and yeast as main ingredients. The use of non-malted cereals in beer production is common to reduce the production cost, however the amount used is not declared in the labels. Typically in industrial production, barley malt substitutes are the cheaper sub products from corn (Zea mays) and rice (Oryza sativa). To know about the capability of NMR on detection of different non-malted cereals in beer production, nine beers were produced with different percentages of barley malt, corn grains and rice flakes. The samples were collected during all important stages of production and fermentation. The method was developed with easily preparation of samples, just being a dilution of the sample in deuterated water to avoid errors associated with this step. The ¹H RMN spectra were acquired in a 9.4 Tesla (400 MHz) Bruker® equipment, model AVANCE III, using a 5 mm BBI probe, with the pulse sequence NOESYGPPR1D, being acquired and processed in the Topspin 3.5 pl.7 software. For the chemometric analysis (PCA) was used the AMIX® software version of the 3.9.3 package. Using PCA in the ¹H NMR spectra, it was possible to discriminate the groups of beers produced exclusively with barley malt from beers produced with 30% and 45% non-malted cereals. This analysis showed that the main compounds and metabolites responsible for this discrimination were succinic acid, α(1,4)-glucose, pyruvic acid, and alanine. Finally, it is possible to conclude that the use of ¹H NMR spectroscopy combined with chemometric analyzes were able to discriminate with high precision the presence of non-malted cereals in beer production. These results demonstrate the separation of groups of beers produced with different amounts of adjuncts. Although the results are still initial, they demonstrate the technique's potential for continuing this study and other work that uses NMR applied to food and beverages. |
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Esteves, Rafael RodriguesFerreira, Antonio Gilbertohttp://lattes.cnpq.br/3676462220401452http://lattes.cnpq.br/5523423303982070https://orcid.org/0000-0001-8221-13942024-01-30T13:39:57Z2024-01-30T13:39:57Z2020-07-16ESTEVES, Rafael Rodrigues. Avaliação por RMN de alta resolução da presença de cereais não maltados na produção de cervejas. 2020. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19154.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19154Statistics show that beer is the most widely consumed alcoholic beverage in the world and it is made up of water, barley malt, hops and yeast as main ingredients. The use of non-malted cereals in beer production is common to reduce the production cost, however the amount used is not declared in the labels. Typically in industrial production, barley malt substitutes are the cheaper sub products from corn (Zea mays) and rice (Oryza sativa). To know about the capability of NMR on detection of different non-malted cereals in beer production, nine beers were produced with different percentages of barley malt, corn grains and rice flakes. The samples were collected during all important stages of production and fermentation. The method was developed with easily preparation of samples, just being a dilution of the sample in deuterated water to avoid errors associated with this step. The ¹H RMN spectra were acquired in a 9.4 Tesla (400 MHz) Bruker® equipment, model AVANCE III, using a 5 mm BBI probe, with the pulse sequence NOESYGPPR1D, being acquired and processed in the Topspin 3.5 pl.7 software. For the chemometric analysis (PCA) was used the AMIX® software version of the 3.9.3 package. Using PCA in the ¹H NMR spectra, it was possible to discriminate the groups of beers produced exclusively with barley malt from beers produced with 30% and 45% non-malted cereals. This analysis showed that the main compounds and metabolites responsible for this discrimination were succinic acid, α(1,4)-glucose, pyruvic acid, and alanine. Finally, it is possible to conclude that the use of ¹H NMR spectroscopy combined with chemometric analyzes were able to discriminate with high precision the presence of non-malted cereals in beer production. These results demonstrate the separation of groups of beers produced with different amounts of adjuncts. Although the results are still initial, they demonstrate the technique's potential for continuing this study and other work that uses NMR applied to food and beverages.As estatísticas mostram que a cerveja é a bebida alcoólica mais consumida em todo o mundo. Essa é produzida utilizando água, malte de cevada, lúpulo e levedura como ingredientes principais. O uso dos cereais não maltados na produção de cervejas é comum para diminuir o custo do produto, porém a quantidade usada não é declarada nos rótulos. Normalmente, os substitutos do malte de cevada na produção industrial são os subprodutos mais baratos do milho (Zea mays) e arroz (Oryza sativa). Para responder a pergunta se a RMN pode detectar o uso de diferentes cereais não maltados na produção de cerveja, foram produzidas nove cervejas com diferentes porcentagens de malte de cevada, milho e flocos de arroz. As amostras foram coletadas durante todas as etapas importantes da produção e fermentação. O método foi desenvolvido com preparo de amostras simples, sendo somente uma diluição da amostra em água deuterada para evitar erros associados à esta etapa. Os espectros de RMN de ¹H foram adquiridos em um equipamento 9.4 Tesla (400 MHz) Bruker®, modelo AVANCE III, usando uma sonda BBI de 5 mm, com a sequência de pulso NOESYGPPR1D, os espectros foram adquiridos e processados no programa Topspin 3.5 pl.7. Para as análises quimiométricas (PCA) foi utilizado o programa AMIX® versão do pacote 3.9.3. Utilizando PCA nos espectros de RMN de ¹H foi possível discriminar os grupos das cervejas produzidas exclusivamente com malte de cevada das cervejas produzidas com 30% e 45% de cereais não maltados. Esta análise mostrou que os principais compostos e metabólitos responsáveis por essa discriminação foram o ácido succínico, α(1,4)-glucose, ácido pirúvico e alanina. Finalmente, é possível concluir que o emprego da espectroscopia RMN de ¹H aliada às análises quimiométricas foi capaz de discriminar c a presença de adjuntos na produção de cervejas. Esses resultados demonstram a separação dos grupos de cervejas produzidas com diferentes quantidades de adjuntos. Embora os resultados ainda sejam iniciais, estes demonstram o potencial da técnica para a continuidade desse estudo e de outros trabalhos que utilizem a RMN aplicadas em alimentos e bebidas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: Código de financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessRMNCervejaCereaisNMRBeerCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAAvaliação por RMN de alta resolução da presença de cereais não maltados na produção de cervejasStudy of the impact of using no malted cereals on beer production accompanied by high resolution NMRinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação de Mestrado - Rafael Esteves.pdfDissertação de Mestrado - Rafael Esteves.pdfDissertação de Mestra - Rafael Rodrigues Esteves - Antonio Gilberto Ferreira - PPGQapplication/pdf2672100https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19154/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado%20-%20Rafael%20Esteves.pdf9734f9a786dd9eae95a3d7596b9c0171MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8913https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19154/2/license_rdf3185b4de2190c2d366d1d324db01f8b8MD52TEXTDissertação de Mestrado - Rafael Esteves.pdf.txtDissertação de Mestrado - Rafael Esteves.pdf.txtExtracted texttext/plain114353https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19154/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado%20-%20Rafael%20Esteves.pdf.txtbeaa7884aeb5ee570f97924abfa465b0MD53ufscar/191542024-05-14 17:29:04.008oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/19154Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-05-14T17:29:04Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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