Characterization and optimization of production process of alcoholic fermentation of pineapple

Germana Arruda de Queiroz, Andryelle Geovana Santos Rabelo, Suseanne Kedma de Melo Santos

Abstract


Fruits are natural sources of vitamins, minerals, carbohydrates and other nutrients. Tropical fruits are consumed and appreciated all over the world due to the taste and flavour. This work aims to evaluate the physicochemical composition of fermented pineapple beverages, study associated fermentation kinetics and optimize fermentation conditions through the use of multiple linear regression and surface response analysis. Pineapple juice was characterized physiochemically using measures of soluble solids (brix), acidity, density and pH. It was determined that a fermentation temperature of 25 °C, pH between 3.0 and 4.0, and inoculum quantity of 4–5 g·L-1 resulted in a high-quality fermented beverage with 8.1% (v/v) ethanol content. A kinetic study was performed on the alcoholic fermentation process, monitoring the following variables: Brix, acidity, density, and alcohol content. The results showed that higher concentrations of yeast results in higher productivity and was possible to optimize the processes to maximize the results. This process is technically viable and can yield a value-added product that can generate revenue as well as other significant economic benefits for the beverage market.


Keywords


Fermentation; Optimization; Kinetics; Pineapple; Physicochemical; Beverages

Full Text:

PDF

References


ALMEIDA, M. M. Estudo da bioconversão do mandacaru (Cereus jamacaru P. DC.) para produção de bioprodutos. Campina Grande: UFCG/CCT, 2007. 145p. (Tese de Doutorado).

AQUARONE. E.; BORZANI. W.; SCHIMIDELL. W.; LIMA. U.A. Biotecnologia Industrial: biotecnologia na produção de alimentos. São Paulo: Edgard Blücher Ltda, 2001.

AQUARONE. E.; LIMA. U. A.; BORZANI. W. Alimentos e bebidas produzidos por fermentação: biotecnologia. São Paulo: Edgard Blücher, 1983. v. 5, 43 p.

ARROYO-LÓPEZ. F. N.; ORLIĆ. S.; QUEROL. A.; BARRIO. E. Effects of temperature, pH and sugar concentration on the growth parameters of Saccharomyces cerevisiae, S. kudriavzevii and their interspecific hybrid. International Journal of Food Microbiology, 131(2-3), 120-127, 2009. PMid:19246112. Available at:

BARROS NETO. B.; SCARMINIO. J. S.; BRUNS. R. E. Planejamento e Otimização de Experimentos. 1a edição. São Paulo: Editora Unicamp, 1995. 401p.

BORZANI, W. Processo biotecnológico industrial genérico. In: BORZANI, W; SCHMIDELL, W; LIMA, U. A; AQUARONE, E. Fundamentos. São Paulo: Edgard Blücher, 2001. cap. 9, p. 249-252, vol. 1

BRASIL, Decreto n º2314. Dispõe sobre a padronização, a classificação, o registro, a inspeção, a produção e a fiscalização de bebidas. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, 1997.

CARVALHO, R. A.; OLIVEIRA, E. F.; LACERDA, J. T.; NETO, M. B.; ARAUJO, J. X. Controle alternativo da fusariose do abacaxi. In: SIMPOSIO INTERNACIONAL DO ABACAXI, 6., 2007, João Pessoa, Anais... João Pessoa, PB, 2007. p. 96.

CORAZZA, M. L.; RODRIGUES, D. G. Preparação e caracterização do vinho de laranja. Quimica Nova, v. 24, n. 4, p. 449–452, 2001.

DIAS, D. R.; SCHAWN, R. F.; LIMA, L. C. O. Metodologia para elaboração de fermentado de cajá (Spondias mombin L.). Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 23 n. 3, p. 342, set./dez. 2003

FONTAN, R. C. I.; VERÍSSIMO, L. A. A.; W. S.; BONOMO, R. C. F.; VELOSO, C. M. Cinética da fermentação alcoólica na elaboração de vinho de melancia. Bol. Cent. de Pesq. de Proces. de Alim., Curitiba, v. 29, n. 2, p. 203-210, jul./dez. 2011

GOMES, P. Fruticultura brasileira. 13 ed. São Paulo: Nobel, 2007. 446 p.

JONES. R. P.; PAMMENT. N.; GREENFIELD. P. F. 1981. Alcohol fermentation by yeasts–the effects of environmental and other variables. Process Biochem., April/May, 42-49.

LOPES, R. V. V.; SILVA, F. L. H. Elaboração de fermentados a partir do fi go-da-india. Revista de Biologia e Ciências da Terra, v. 6, n. 2, p. 305-315, 2006

MUNDARAGI, A.; THANGADURAI, D. Process optimization, physicochemical characterization and antioxidant potential of novel wine from an underutilized fruit Carissa spinarum L. (Apocynaceae). p. 4–9, 2017.

PAVLAK, M. C. M.; ABREU-LIMA, T. L.; CARREIRO, S. C.; PAULILLO, S. C. L. Estudo da fermentação do hidrolisado de batata-doce utilizando diferentes linhagens de Saccharomyces cerevisiae. Química Nova, São Paulo, 2011, vol.34, n.1, pp. 82-86.ISSN 0100- 4042. Available at: . Accessed on 11 de março de 2013.

SILVA, J. A.; DAMASCENO, B. P. G. de L., SILVA, F. L. H. da, MADRUGA, M. S., & SANTANA, D. P. de. Aplicação da metodologia de planejamento fatorial e análise de superfícies de resposta para otimização da fermentação alcoólica. Química Nova, 31(5), 1073-1077, 2008.

SILVA, D.F.P. da; SIQUEIRA, D. L. de; PEREIRA, C. S; SALOMÃO, L.C.C; STRUIVING, T.B. Caracterização de frutos de 15 cultivares de mangueira na Zona da Mata mineira. Revista Ceres, Viçosa, v. 56, n.6, p. 783-789, nov/dez, 2009.

TESSARO, D.; LARSEN, A. C.; DALLAGO, R. C.; DAMASCENO, S. G.; SENE, L.; COELHO, S. R. M. Avaliação das fermentações alcoólica e acética para produção de vinagre a partir de suco de laranja. Acta Scientiarum. Technology, Maringá, v. 32, n. 2 p. 201-205, 2010.




DOI: http://dx.doi.org/10.5902/2236117037891

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

DEAR AUTHORS,

PLEASE, CHECK CAREFULLY BEFORE YOUR SUBMISSION:

- IF ALL AUTHORS "METADATA" (ORCID, LINK TO LATTES, SHORT BIOGRAPHY, AFFILIATION) WERE ADDED,

- THE CORRECT IDIOM YOUR SECTION,

- IF THE HIGHLIGHTS WERE ADDED,

- IF THE GRAPHIC ABSTRACTS WAS ADDED,

- IF THE REVIEWERS INDICATION WAS DONE,

- IF THE REFERENCES FORMAT ARE CORRECT(ABNT)

- IF THE RESOLUTION YOUR FIGURES (600 DPI) ARE SUITABLE

*******************************

PREZADOS AUTORES,

POR FAVOR, VERIFIQUE ATENTAMENTE ANTES DA SUBMISSÃO: 
- SE OS METADADOS (ORCID, LINK PRO LATTES, CURTA BIOGRAFIA E AFILIAÇÃO) DE "TODOS" OS AUTORES FORAM ADICIONADOS, 
- IDIOMA, 
- SE OS HIGHLIHTS FORAM ADICIONADOS, 
- SE O GRAPHICAL ABSTRACT FOI ADICIONADO, 
- SE A INDICAÇÃO DOS REVISORES FOI FEITA, 
- SE O FORMATO DAS REFERÊNCIAS ESTÁ ADEQUADO (ABNT) 
- SE A RESOLUÇÃO SUAS FIGURAS (600 DPI) ESTÁ ADEQUADA.

 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

 

**************************************************

WE ARE ON FACEBOOK! (You are our guest!)

 

Digital Object Identifier (DOI): 10.5902/22361170

Contact: reget.ufsm@gmail.com

...................................................................................


Accesses since 19/06/2012

...................................................................................

Sponsors: