RESUMO
High-gravity (HG) brewing has broader application to succeed on beer differentiation and production optimization. However, such process imposes a handicap to yeasts, which must be able to deal with stressful conditions in fermentation. In this work, we assessed different physiological traits of 24 Saccharomyces cerevisiae strains isolated from Brazilian bioethanol distilleries for the selection of novel starters for HG brewing. Five yeast strains were selected with ability to overcome different stressors under HG beer fermentation, showing high fermentability rates, resilience to ethanol stress, low production of foam and hydrogen sulfide, as well as similar flocculation rates to brewer's yeasts. After five fermentation recycles, most strains sustained a viability rate higher than 90% and were able to efficiently accumulate trehalose and glycogen, besides presenting no detectable petite mutants at the final stage. In the sensory analysis, the beers obtained from the five selected strains showed greater aromatic complexity, with predominance of 'spicy', 'dried' and 'fresh fruits' descriptors. In conclusion, this study sheds light on the potential of yeast strains from Brazilian bioethanol process to produce distinctive specialty beers, aside from proposing an effective selection methodology based on relevant physiological attributes for HG brewing process.
Assuntos
Hipergravidade , Saccharomyces cerevisiae , Cerveja , Brasil , FermentaçãoRESUMO
The effect of gamma radiation was studied on yeast survival in sugar-cane molasses. Molasses (65o Brix) was diluted to 11o Brix and inoculated with Saccharomyces cerevisiae (strain M-300-A) yeast. The samples were irradiated with doses of 1.0; 2.0; 3.0; 4.0, 5.0 and 6.0 kGy (Cobalt-60), at a 1.703 kGy/h rate. The samples were stored at 4, 18 and 32oC during 7 and 14 day periods. No unit-forming colony was detected at the doses of 5.0 and 6.0 kGy, immediately after irradiation. Gamma radiation was effective to control yeast proliferation on sugar-cane molasses right after irradiation. The samples stored at 4oC for periods of 7 and 14 day did not show yeast proliferation, however none of the radiation doses was effective in controlling yeast proliferation of samples stored at 18 and 32oC for periods of 7 and 14 days. The D10 (dose for ten-times population reduction) determined for the yeast Saccharomyces cerevisiae in sugar-cane molasses, was 0.775 kGy.
No presente trabalho foi estudado o efeito da radiação gama na sobrevivência da levedura Saccharomyces cerevisiae em mosto de melaço de cana-de-açúcar. O melaço a 65o Brix foi diluído a 11o Brix e inoculado com a levedura Saccharomyces cerevisiae (cepa M-300-A). As amostras foram irradiadas com doses de 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 e 6,0 kGy (Cobalto-60), a uma taxa de 1,703 kGy/h. As amostras foram armazenadas a 4, 18 e 32oC por 7 e 14 dias. A radiação gama se mostrou efetiva em controlar a proliferação da levedura no mosto logo após a sua irradiação, sendo que nas doses de 5,0 e 6,0 kGy não foi observada nenhuma unidade formadora de colônia da levedura. As amostras armazenadas por 7 e 14 dias a 4oC não apresentaram capacidade de proliferação da levedura, mostando resultados semelhantes àqueles obtidos logo após a irradiação do mosto. Nenhuma dose de radiação foi efetiva, porém no controle da proliferação da levedura nas amostras armazenadas por 7 e 14 dias a 18 e 32oC. A dose D10 (dose para reduzir a população a um décimo) determinada para a levedura Saccharomyces cerevisiae no mosto foi de 0,775 kGy.
RESUMO
To evaluate the influence of the endogenous trehalose and also the use of trehalose as a cryoprotectant medium on the maintenance of yeast cell viability, after the freeze-drying process, strains TA (M-300-A) and SA (strain isolated from Usina Santa Adélia S/A) of the yeast Saccharomyces cerevisiae and the strain IZ-1904 of the yeast Saccharomyces boulardii were tested. After accumulation of endogenous trehalose by heat treatment at 45oC during 2 hours in a potassium citrate buffer (2M pH 4,0 with 2.0% glucose) the yeasts were suspended in one of three cryoprotectant solutions (skimmed milk 10%, sucrose 10% and trehalose 10%), freeze-dried and analysed for their cell viability after 0, 10, 40 and 90 days of storage. Higher viability maintenance after the freeze-drying process occured for all yeasts at the higher endogenous trehalose levels. The solution of skimmed milk 10% was the best cryoprotectant medium for the yeast cells.
O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência da trealose endógena e também o uso da trealose como crioprotetor, na preservação da viabilidade celular de leveduras de interesse industrial quando submetidas ao processo de liofilização. Foram utilizadas as cepas TA (M-300-A) e SA (cepa isolada da Usina Santa Adélia S/A) da levedura Saccharomyces cerevisiae e a cepa IZ-1904 da levedura Saccharomyces boulardii, as quais passaram por um tratamento de acúmulo da trealose endógena, através de tratamento térmico a 45oC por duas horas em meio tampão citrato de potássio 2M, pH 4,0, acrescido de 2% de glicose, e, a seguir, foram suspensas em cada uma de três soluções crioprotetoras, que foram: leite desnatado a 10%, sacarose a 10% e trealose a 10%. Em seguida as massas de levedura foram liofilizadas e, aos 0, 10, 40 e 90 dias após o processo de liofilização, foram determinadas suas viabilidades. Para todos os crioprotetores, as culturas de levedura que passaram pelo tratamento de acúmulo da trealose endógena apresentaram maior viabilidade após a liofilização do que aquelas que não passaram pelo tratamento. Dentre os crioprotetores testados, a solução de leite desnatado a 10% foi o que proporcionou melhor crioproteção às células de levedura.
RESUMO
To evaluate the influence of the endogenous trehalose and also the use of trehalose as a cryoprotectant medium on the maintenance of yeast cell viability, after the freeze-drying process, strains TA (M-300-A) and SA (strain isolated from Usina Santa Adélia S/A) of the yeast Saccharomyces cerevisiae and the strain IZ-1904 of the yeast Saccharomyces boulardii were tested. After accumulation of endogenous trehalose by heat treatment at 45oC during 2 hours in a potassium citrate buffer (2M pH 4,0 with 2.0% glucose) the yeasts were suspended in one of three cryoprotectant solutions (skimmed milk 10%, sucrose 10% and trehalose 10%), freeze-dried and analysed for their cell viability after 0, 10, 40 and 90 days of storage. Higher viability maintenance after the freeze-drying process occured for all yeasts at the higher endogenous trehalose levels. The solution of skimmed milk 10% was the best cryoprotectant medium for the yeast cells.
O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência da trealose endógena e também o uso da trealose como crioprotetor, na preservação da viabilidade celular de leveduras de interesse industrial quando submetidas ao processo de liofilização. Foram utilizadas as cepas TA (M-300-A) e SA (cepa isolada da Usina Santa Adélia S/A) da levedura Saccharomyces cerevisiae e a cepa IZ-1904 da levedura Saccharomyces boulardii, as quais passaram por um tratamento de acúmulo da trealose endógena, através de tratamento térmico a 45oC por duas horas em meio tampão citrato de potássio 2M, pH 4,0, acrescido de 2% de glicose, e, a seguir, foram suspensas em cada uma de três soluções crioprotetoras, que foram: leite desnatado a 10%, sacarose a 10% e trealose a 10%. Em seguida as massas de levedura foram liofilizadas e, aos 0, 10, 40 e 90 dias após o processo de liofilização, foram determinadas suas viabilidades. Para todos os crioprotetores, as culturas de levedura que passaram pelo tratamento de acúmulo da trealose endógena apresentaram maior viabilidade após a liofilização do que aquelas que não passaram pelo tratamento. Dentre os crioprotetores testados, a solução de leite desnatado a 10% foi o que proporcionou melhor crioproteção às células de levedura.
RESUMO
The effect of gamma radiation was studied on yeast survival in sugar-cane molasses. Molasses (65o Brix) was diluted to 11o Brix and inoculated with Saccharomyces cerevisiae (strain M-300-A) yeast. The samples were irradiated with doses of 1.0; 2.0; 3.0; 4.0, 5.0 and 6.0 kGy (Cobalt-60), at a 1.703 kGy/h rate. The samples were stored at 4, 18 and 32oC during 7 and 14 day periods. No unit-forming colony was detected at the doses of 5.0 and 6.0 kGy, immediately after irradiation. Gamma radiation was effective to control yeast proliferation on sugar-cane molasses right after irradiation. The samples stored at 4oC for periods of 7 and 14 day did not show yeast proliferation, however none of the radiation doses was effective in controlling yeast proliferation of samples stored at 18 and 32oC for periods of 7 and 14 days. The D10 (dose for ten-times population reduction) determined for the yeast Saccharomyces cerevisiae in sugar-cane molasses, was 0.775 kGy.
No presente trabalho foi estudado o efeito da radiação gama na sobrevivência da levedura Saccharomyces cerevisiae em mosto de melaço de cana-de-açúcar. O melaço a 65o Brix foi diluído a 11o Brix e inoculado com a levedura Saccharomyces cerevisiae (cepa M-300-A). As amostras foram irradiadas com doses de 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 e 6,0 kGy (Cobalto-60), a uma taxa de 1,703 kGy/h. As amostras foram armazenadas a 4, 18 e 32oC por 7 e 14 dias. A radiação gama se mostrou efetiva em controlar a proliferação da levedura no mosto logo após a sua irradiação, sendo que nas doses de 5,0 e 6,0 kGy não foi observada nenhuma unidade formadora de colônia da levedura. As amostras armazenadas por 7 e 14 dias a 4oC não apresentaram capacidade de proliferação da levedura, mostando resultados semelhantes àqueles obtidos logo após a irradiação do mosto. Nenhuma dose de radiação foi efetiva, porém no controle da proliferação da levedura nas amostras armazenadas por 7 e 14 dias a 18 e 32oC. A dose D10 (dose para reduzir a população a um décimo) determinada para a levedura Saccharomyces cerevisiae no mosto foi de 0,775 kGy.