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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31067| Título: | Influence of environmental microbiota on the activity and metabolism of starter cultures used in coffee beans fermentation |
| Título(s) alternativo(s): | Análise metataxonômica para investigar a contribuição do microbioma ambiental na eficiência da fermentação de café conduzida com culturas iniciadoras |
| Autor(es): | Pregolini, Vanessa Bassi |
| Orientador(es): | Pereira, Gilberto Vinícius de Melo |
| Palavras-chave: | Café Fermentação Microbiologia Coffee Fermentation Microbiology |
| Data do documento: | 7-Fev-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | PREGOLINI, Vanessa Bassi. Influence of environmental microbiota on the activity and metabolism of starter cultures used in coffee beans fermentation. 2023. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2023. |
| Resumo: | O café atualmente é uma das maiores commodities em valor de mercado no mundo, cultivada em mais de 70 países. Os frutos maduros do café abrigam diversos microrganismos, incluindo bactérias, leveduras e fungos filamentosos. Durante o processamento via úmida de pós-colheita de café, os frutos são despolpados e as grãos são submetidas ao processo de fermentação para a retirada da mucilagem aderida ao pergaminho. Essa fermentação é feita de forma não controlada e pode ser espontânea ou utilizando culturas iniciadoras. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da microbiota ambiental na atividade metabólica de culturas iniciadoras usadas para o controle do processo fermentativo em uma fazenda experimental situada na região do cerrado mineiro, Patrocínio, Minas Gerais. As seguintes amostras ambientais foram coletadas: solo, folhas, frutos inteiros, despolpados e água de lavagem. Em seguida, fermentação utilizando as culturas iniciadoras Pediococcus acidilactici LPBC161 e Pichia fermentans YC5.2 foi conduzida por 24 horas. Amostras da fração liquida da fermentação e grãos foram amostradas nos tempos de 0, 9, 18 e 24 horas. Os microbiomas de todas as amostras foram analisados por sequenciamento de nova geração através da plataforma Illumina. O metabolismo das culturas iniciadoras foram analisados através de técnicas cromatográficas nas amostras da fermentação. A microbiota ambiente foi dominada por Enterobacteriaceae e Saccharomycetales. Após o processo de fermentação, Pichia e a família Lactobacillaceae (que inclui P. acidilactici) representaram mais de 70% da comunidade microbiana total. A interação positiva entre as culturas iniciadoras resultou na formação de metabólitos primários (como etanol e ácido láctico) e importantes compostos impactantes de aroma (acetato de etila, acetato de isoamilo e isobutirato etílico). Através dos dados gerados, espera-se que estes resultados auxiliem produtores de café no Brasil a controlar melhor a etapa de fermentação e, consequentemente, trazer melhoria de qualidade do café produzido no país. |
| Abstract: | Coffee is currently one of the largest commodity in market value in the world, grown in more than 70 countries. The ripe fruits of coffee harbor several microorganisms, including bacteria, yeasts and filamentous fungi. During the wet processing of coffee postharvest, the fruits are pulped and the beans are submitted to the fermentation process for removal of the mucilage adhered to the parchment. This fermentation is done in an uncontrolled manner and can be spontaneous or by the use of starter cultures. This study aimed to evaluate the influence of the environmental microbiota on the metabolic activity of starter culture used to control the fermentation process in an experimental farm located in the cerrado region of Minas Gerais, Patrocínio. The following environmental samples were collected: soil, leaves, whole fruits, pulped and washing water. Then fermentation using the starter culture Pediococcus acidilactici LPBC161 and Pichia fermentans YC5.2 was conducted for 24 hours. Samples of the liquid fraction of fermentation and grains were sampled at 0, 9, 18 and 24 hours. The microbiomes of all samples were analyzed by new generation sequencing through the Illumina platform. The metabolism of the starter culture were analyzed by chromatographic techniques in the fermentation samples. The ambient microbiota was dominated by Enterobacteriaceae and Saccharomycetales. After the fermentation process, Pichia and the Lactobacillaceae family (which includes P. acidilactici) represented more than 70% of the total microbial community. The positive interaction between the starter cultures resulted in the formation of primary metabolites (such as ethanol and lactic acid) and important aroma impacting compounds (ethyl acetate, isoamyl acetate and ethyl isobutyrate). Through the data generated, it is expected that these results will help coffee producers in Brazil to better control the fermentation stage and, consequently, bring improvement in the quality of coffee produced in the country. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31067 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia |
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