Physicochemical characterization, quantification phenolic compounds, and instrumental sensorial analysis using bionic sensors of cachaça aged in barrels of wood species

dc.contributor.advisorCardoso, Maria das Graças
dc.contributor.co-advisorSantiago, Wilder Douglas
dc.contributor.refereeTeixeira, Maria Luisa
dc.contributor.refereeBonesio, Mariana de Rezende
dc.contributor.refereeRatkovich, Nicolas Rios
dc.creatorFernandes, Antonia Isadora
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/9059510937387284
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7101-562X
dc.date.accessioned2026-03-31T17:33:23Z
dc.date.issued2026-01-26
dc.description.abstractCachaça is a fermented-distilled beverage obtained from the must of raw sugarcane, with an alcohol content between 38 and 48% v/v at 20°C. Throughout its production stages, congeners are formed, which are responsible for its peculiar and distinctive organoleptic characteristics. The storage/aging process of the Beverage, the only non-mandatory stage in the production chain, ensures greater sensory complexity and added value, thanks to molecules extracted from the barrel surface that react with molecules formed during the other stages of the production chain. Although the aging process normally occurs in barrels made of American or European oak, new native Brazilian plant species and exotic species stand out for this purpose. The use of these species help to reduce the cost of importing and maintaining oak barrels and to guarantee greater diversity of products to be marketed. Among these species are amburana, balsam, jequitibá, freijó, and eucalyptus. The physicochemical composition, and quantification of phenolic and volatile compounds present in samples of cachaça aged in fourteen native and exotic plant species were analyzed, as well as the instrumental analysis of sensory characteristics using electronic tongue and nose tests. The analysis of physicochemical parameters was performed according to Normative Instruction No. 24 of November 8, 2005, from the Ministry of Agriculture and Livestock (MAPA). The analyses of phenolic compounds were performed by high-performance liquid chromatography. The instrumental analyses of aromas and flavors were performed according to established methods for electronic tongue and nose tests. As a result, the parameters of all the samples were lower than the maximum limits proposed by current legislation. Liquid chromatography analyses quantified thirteen phenolic compounds, with concentrations ranging from not detected to 75.2 mg L⁻¹. Bionic sensors distinguished 134 distinct aromas, which were classified into categories and subcategories. Perceptions of flavors related to umami, acidity, and aftertastes superior to those of the reference sample (non-aged sample) were identified. Perceptions related to bitterness and astringency were lower than those of the reference. This study highlights the viability of using native Brazilian and exotic woods for aging cachaça to ensure the production of new aged products in accordance with legislation and with high complexity and sensory harmony. The application of bionic sensors in the analysis of aged cachaça has also shown promise for evaluating the sensory characteristics of the final product, as well as throughout the production chain by identifying atypical and/or undesirable characteristics and allowing, when necessary, the rapid implementation of corrective actions to ensure a high-quality product, in addition to assisting the consumer at the time of purchase by enabling the choice of a product that better suits their personal interests. Keywords: Aging. Native woods. Bionic sensors. Volatile compounds. Phenolic compounds.
dc.description.areastematicasdaextensaoEducação
dc.description.areastematicasdaextensaoSaúde
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.concentrationQuímica/Bioquímica
dc.description.odsODS 3: Saúde e bem-estar
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 8: Trabalho decente e crescimento econômico
dc.description.odsODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
dc.description.odsODS 17: Parcerias e meios de implementação
dc.description.researchLineBioquímica, Tecnologia de Cachaça e Produtos Naturais e Sintéticos
dc.description.resumoA cachaça é a bebida fermento-destilada obtida a partir do mosto de cana-de-açúcar crua e que apresenta teor alcoólico entre 38 e 48% v/v a 20 ºC. Durante todas as suas etapas produtivas, são formados congêneres responsáveis por suas características organolépticas peculiares e marcantes. O processo de armazenamento/envelhecimento da bebida, única etapa não-obrigatória da cadeia produtiva, garante que o produto apresente maior complexidade sensorial e valor agregado, graças às moléculas extraídas da superfície do barril que reagem com moléculas formadas nas outras etapas da cadeia produtiva. Embora o processo de envelhecimento ocorra utilizando barris fabricados de carvalho americano ou europeu, novas espécies vegetais nativas brasileiras e espécies exóticas vêm destacando-se para essa finalidade, a fim de reduzir custos de importação e manutenção de barris de carvalho e garantir maior diversidade de produtos a serem comercializados. Dessas espécies, citam-se a amburana, bálsamo, jequitibá, freijó e eucalipto. O presente trabalho objetivou avaliar a influência do envelhecimento de cachaças em barris fabricados de madeiras alternativas nos parâmetros físico-químicos, composição fenólica e atributos sensoriais por meio de sensores biônicos. A análise dos parâmetros físico-químicos foi realizada de acordo a Instrução Normativa Nº 24 de 08 de novembro de 2005 do Ministério de Agricultura e Pecuária (MAPA); as análises de compostos fenólicos foram realizadas por cromatografia líquida de alta eficiência; já as análises instrumentais de aromas e sabores foram realizadas de acordo com metodologias para língua e nariz eletrônicos já estabelecidas. Como resultados, todas as amostras apresentaram parâmetros inferiores aos limites máximos propostos pela legislação vigente. As análises por cromatografia líquida quantificaram treze compostos fenólicos, com teores variáveis de não detectado a 75,2 mg L-1. Os sensores biônicos foram capazes de distinguir 134 aromas distintos, classificados em categorias e subcategorias, além de identificarem percepções de sabores relacionadas à umami, acidez e retrogostos superiores à amostra referência (amostra não-envelhecida), enquanto percepções relacionadas ao amargor e adstringência foram menores à referência. A realização desse estudo evidencia a viabilidade da utilização de madeiras nativas brasileiras e exóticas para o envelhecimento de cachaças, de forma a garantir a obtenção de novos produtos envelhecidos em conformidade com a legislação e de alta complexidade e harmonia sensorial. A aplicação de sensores biônicos na análise de cachaças envelhecidas também se mostrou promissora para a avaliação de características sensoriais do produto final, bem como ao longo da cadeia produtiva, identificando características atípicas e/ou indesejáveis e permitindo, quando necessário, a tomada de ações corretivas de forma rápida, garantindo um produto de alta qualidade, além de auxiliar no momento de compra do consumidor, possibilitando a escolha de um produto que se enquadre melhor nos seus interesses pessoais. Palavras-chave: Envelhecimento. Madeiras nativas. Sensores biônicos. Compostos voláteis. Compostos fenólicos.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES.
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.identifier.citationFERNANDES, Antonia Isadora. Physicochemical characterization, quantification phenolic compounds, and instrumental sensorial analysis using bionic sensors of cachaça aged in barrels of wood species. 2026. 136 p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60674
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais (ICN)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Química
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação: Agroquímica
dc.relation.dadosabertosNão
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
dc.subjectEnvelhecimento
dc.subjectMadeiras nativas
dc.subjectSensores biônicos
dc.subjectCompostos voláteis
dc.subjectCompostos fenólicos
dc.subject.cnpqCiências Agrárias
dc.titlePhysicochemical characterization, quantification phenolic compounds, and instrumental sensorial analysis using bionic sensors of cachaça aged in barrels of wood species
dc.title.alternativeCaracterização físico-química, quantificação de compostos fenólicos e análise sensorial instrumental utilizando sensores biônicos de cachaça envelhecida em barris de espécies de madeira
dc.typetese

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