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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Rafael Felipe Basso
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2019
Supervisor
Committee
Cruz, Sandra Helena da (President)
Antonini, Sandra Regina Ceccato
Sant'Ana, Anderson de Souza
Venturini Filho, Waldemar Gastoni
Title in Portuguese
Caracterização de leveduras não convencionais para produção de cervejas
Keywords in Portuguese
Brettanomyces
Dekkera anomala
Torulaspora delbrueckii
Cerveja
Abstract in Portuguese
O crescimento do mercado de cervejas artesanais tem demandado inovações. Uma abordagem que se destaca neste contexto é o uso de leveduras não convencionais em processos controlados de fermentação. Para ter melhores resultados neste cenário é fundamental que o produtor conheça as capacidades e limitações das leveduras que serão utilizadas na produção de cervejas. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar características fisiológicas, essenciais e complementares, de uma cepa de Brettanomyces anomalus e uma Torulaspora delbrueckii para a produção de cervejas, comparando-as com duas cepas de Saccharomyces cerevisiae já utilizadas na indústria cervejeira. Avaliou-se o perfil cromossômico das leveduras (cariotipagem), a capacidade de crescimento em diferentes substratos e fontes de carbono, bem como em diferentes concentrações de etanol e compostos de lúpulo, a capacidade de esporulação, floculação, produção de sulfeto de hidrogênio (H2S), formação de espuma e a evolução da fermentação em função do tempo. Foram observadas diferenças entre os padrões cromossômicos das quatro leveduras. A intensidade de produção de H2S foi maior para a B. anomalus (WLP640) quando comparada com T. delbrueckii (WLP603), que foi classificada com a mesma intensidade de produção da S-33 (S. cerevisiae). As duas leveduras não convencionais atenderam às características fisiológicas essenciais para fermentação de cervejas. A B. anomalus foi capaz de metabolizar diversas fontes de carbono, como glicose, frutose, sacarose, maltose, matotriose e celobiose, ao passo que a T. delbrueckii cresceu apenas em glicose, frutose e sacarose, apontando sua potencial aplicação para produção de cervejas com teor alcoólico reduzido ou seu uso em inoculações sequenciais ou co-inoculações com outras leveduras. Ambas apresentaram crescimento em teores alcoólicos de 4% e 8%, ao passo que T. delbrueckii tolerou maior concentração de compostos do lúpulo em relação à B. anomalus, que não foi capaz de crescer em meio com as maiores concentrações combinadas de álcool (8% v/v) e α-ácidos (80 mg/L). Os resultados permitem concluir que as leveduras B. anomalus e T. delbrueckii possuem potencial para a produção de cervejas, desde que seja observada a compatibilidade de suas características fisiológicas com a expectativa acerca das características da cerveja.
Title in English
Characterization of non-conventional yeasts for beer crafting
Keywords in English
Brettanomyces
Dekkera anomala
Torulaspora delbrueckii
Beer
Abstract in English
The booming in the craft beer market worldwide has demanded innovations to bring up distinctive products. An approach that stands out in this context is the use of non-conventional yeasts in controlled beer fermentation processes. To have better outcomes in this scenario, it is essential that the producer knows the capabilities and limitations of those yeasts. Thus, this study aimed to assess essential and complementary physiological traits of one strain of Brettanomyces anomalus and one of Torulaspora delbrueckii for beer brewing, comparing them with two Saccharomyces cerevisiae strains already used in commercial breweries. The characteristics assessed were chromosome profile (karyotyping technique), growth capacity in different substrates and carbon sources, as well as under different concentrations of ethanol and hop compounds, the capability of sporulation, flocculation, hydrogen sulfide (H2S) production and foam formation and, finally, the fermentation evolution pattern. Differences in the chromosomal profile were observed among the four strains. The potential for H2S production was higher for B. anomalus (WLP640) when compared to T. delbrueckii (WLP603), which had the same potential than S-33 (S. cerevisiae). Both non-conventional yeasts have met the essential physiological traits demanded to carry beer wort fermentation. B. anomalus was able to metabolize many of the assessed carbon sources, as glucose, fructose, sucrose, maltose, maltotriose and cellobiose, while the T. delbrueckii strain was able to grow only in glucose, fructose and sucrose, pointing its potential application for low alcohol beer production, as well as its use in sequential inoculations or co-inoculations with other yeasts. Both showed satisfying growth under alcohol contents of 4% and 8%. T. delbrueckii tolerated higher hop compounds concentration when compared to B. anomalus, that was unable to grow at the highest combined concentrations of ethanol (8% v/v) and α-acids (80 mg/L). The results lead to the conclusion that the yeasts B. anomalus and T. delbrueckii can be explored in beer brewing, provided that an alignment between their physiological traits and the expectations around the beer characteristics are observed.
 
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Publishing Date
2019-09-11
 
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