Avaliação de perfis de compostos voláteis e propriedades sensoriais de cervejas escuras e claras fermentadas por diferentes cepas de levedura cervejeira

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 6725 (2023) Citar este artigo

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Para avaliar as diferenças no perfil de compostos voláteis de cervejas escuras e claras fermentadas por diferentes cepas de levedura de cerveja, foi realizada cromatografia gasosa com detecção de ionização de chama e análise por espectrometria de massa por cromatografia gasosa de oito cervejas. O grupo predominante de compostos em todas as cervejas analisadas foram álcoois (56,41–72,17%), seguidos por ésteres (14,58–20,82%), aldeídos (8,35–20,52%), terpenos e terpenóides (1,22–6,57%) e cetonas (0,42). –1,00%). Os álcoois superiores dominantes foram 2-metilpropan-1-ol, 3-metilbutanol, álcool fenetílico, entre os aldeídos furfural, decanal, nonanal e entre os ésteres acetato de etila, acetato de feniletila e acetato de isoamila. Cervejas fermentadas pela levedura de alta fermentação Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus apresentou o maior conteúdo volátil. A adição de malte escuro no processo de produção do mosto não teve efeito no teor total de voláteis, mas para algumas cervejas causou alterações no teor total de ésteres, terpenos e terpenóides. As variações no conteúdo volátil total entre cervejas fermentadas por diferentes cepas de leveduras são devidas principalmente aos ésteres e álcoois identificados. A análise sensorial das cervejas permitiu identificar as características afetadas pela adição de maltes especiais escuros na produção do mosto e cepas de leveduras utilizadas no processo de fermentação.

Sabor e aroma são fatores importantes que moldam a percepção dos consumidores sobre a cerveja1,2,3. As principais matérias-primas cervejeiras são água, malte e lúpulo. O malte é uma fonte de compostos de cereais, malte, caramelo ou sabor torrado. O lúpulo, por sua vez, adiciona notas cítricas frescas, frutas ou ervas à cerveja. Um fator igualmente importante que afeta a qualidade da cerveja é a cepa de levedura cervejeira utilizada no processo tecnológico4,5. Durante a fermentação, além do etanol e do dióxido de carbono, a levedura produz uma série de subprodutos que tornam o perfil aromático da cerveja mais complexo em comparação ao mosto6. Portanto, pode ser considerada um método natural de realce de sabor e aroma – a bioaromatização, que envolve a utilização de microrganismos para melhorar a qualidade sensorial7.

As matérias-primas cervejeiras e as condições do processo tecnológico influenciam a composição química da cerveja, que molda seu sabor, aroma e cor3,6,8,9. As características sensoriais dependem das matérias-primas e do processo de fermentação1,2,3. Durante o processamento térmico do malte, mosto e mosto, ocorrem reações de Maillard, caramelização e pirólise8. As reações de escurecimento não enzimáticas envolvem uma série de transformações entre açúcares redutores e aminoácidos. Ambos os grupos de compostos são fundamentais nos processos metabólicos da levedura, pelo que a redução na sua disponibilidade é motivo para alterações no curso da fermentação. Os compostos gerados durante o tratamento térmico também têm efeito direto no metabolismo dos microrganismos, inibindo a atividade das enzimas envolvidas na via da fermentação alcoólica. A fermentação de mostos escuros ricos em reação de Maillard e produtos de carmelização resulta em cervejas com um perfil de voláteis diferente das cervejas claras2,8. Maltes especiais utilizados na produção de estilos de cerveja escura introduzem compostos com efeitos inibitórios no metabolismo da levedura (furfural, 5-hidroximetilfurfural e melanoidinas) na cerveja5,10,11. Foi demonstrado que o furfural e o 5-hidroximetilfurfural inibem a atividade da enzima glicolítica e induzem danos ao DNA celular12,13. Além disso, também inibem a atividade da piruvato desidrogenase e da aldeído desidrogenase, necessárias para a síntese de álcoois superiores a partir de aminoácidos (via de Ehrlich)5. Os produtos finais da reação de Maillard são melanoidinas macromoleculares. Apresentam propriedades quelantes de íons magnésio, que desempenham um papel fundamental no metabolismo das leveduras devido à sua participação como cofatores de reações enzimáticas. Além disso, neutralizam os efeitos do estresse celular e participam da expressão gênica, do crescimento e da proliferação de células de levedura5,10,13. Tais efeitos nos processos metabólicos podem ser a razão para alterações no conteúdo de subprodutos voláteis da fermentação. Embora tenha sido demonstrado que os compostos da reação de Maillard afetam a síntese dos principais compostos de sabor pela levedura, há informações limitadas na literatura sobre o efeito do uso de maltes especiais escuros na fermentação por diferentes cepas de levedura cervejeira, incluindo as não convencionais - Saccharomyces cerevisiae tipo kveik e Saccharomyces cerevisiae var. diastático.