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 Estratégias para a redução de carbamato de etilo em vinhos Madeira
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/7733

title: Estratégias para a redução de carbamato de etilo em vinhos Madeira
authors: Martins, Cátia Sofia Faria
advisors: Carriço, Sílvia Maria da Rocha Simões
Câmara, José de Sousa
keywords: Biotecnologia alimentar
Acidez
Toxicologia
issue date: 2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: O carbamato de etilo (EC) é um composto potencialmente tóxico, que foi reclassificado em 2007 como um composto provavelmente carcinogénico para humanos (grupo 2A) pela Agência Internacional de Pesquisa contra o Cancro (IARC). Este composto tem sido detectado em diversos alimentos fermentados e bebidas alcoólicas, nomeadamente em vinhos Madeira. Este trabalho visa definir estratégias conducentes à redução de EC em vinhos Madeira. Assim, foram estudados alguns factores intrínsecos (casta, tipo de vinho e processo) e extrínsecos (luz, a temperatura e o tempo de armazenamento) ao vinho que condicionam a formação de EC. Paralelamente, foi estabelecido o perfil em ácidos orgânicos voláteis com vista a explicar o aumento de acidez observada durante o envelhecimento dos vinhos Madeira. A microextracção em fase sólida em modo espaço de cabeça combinada com a cromatografia compreensiva bidimensional em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa por tempo de voo (HS-SPME/GC × GC–ToFMS) foi a metodologia utilizada nestes estudos. Os vários ensaios foram realizados em vinhos modelo sintéticos e em vinhos Madeira. Este estudo permitiu concluir que a casta e o tipo de vinho (dois factores intrinsecamente associados), o tempo e a temperatura de armazenamento influenciam a formação de EC. O estudo comparativo envolvendo 2 açúcares, glucose e sorbitol (com e sem grupo carbonilo), mostrou que a glucose catalisa a reacção de formação do EC. O aumento de temperatura que ocorre durante a estufagem e o armazenamento fornece a energia externa necessária para impulsionar a reacção de formação de EC. A ausência/presença de luz não teve grande impacto na formação de EC. O perfil em ácidos orgânicos voláteis compreende 18 compostos, dos quais 4 foram reportados pela primeira vez em vinhos Madeira. Para os vinhos em estudo verificou-se que, a acidez total aumenta com a idade, o que poderá ser explicado com o incremento dos ácidos de cadeia curta (C3 – C5) e longa (C14 – C18). Estes ácidos poderão ter origem nas reacções de hidrólise que ocorrem durante o envelhecimento e nos cascos de carvalho onde o vinho é armazenado. Em suma, este trabalho mostra que a formação do EC é condicionada por múltiplos factores, não sendo possível indicar um único parâmetro a alterar no processo de vinificação ou armazenamento para reduzir a sua formação. Houve claramente um incremento no conhecimento sobre os factores envolvidos que permite sugerir algumas estratégias: i) os processos de vinificação e armazenamento deverão ser adaptados em função da casta, tipo de vinho e tempo de envelhecimento expectável, ii) as castas que originam vinhos doces ou meio-doces, mais susceptíveis de originar vinhos com maior teor de EC, deverão ser preferencialmente processadas a temperaturas baixas (optimizar o binómio tempo/temperatura) e iii) sempre que possível armazenar os vinhos a 4 ºC, considerando constrangimentos financeiros, especialmente os do tipo doce e meio-doce.

Ethyl carbamate (EC) is a potentially toxic compound, it was re-classified in 2007 as probably human carcinogen compound (Group 2A) by the International Agency for Research on Cancer (IARC). This compound has been detected on several fermented foods and alcoholic beverages, namely Madeira wine. Thus, they were studied some intrinsic (vine variety, type of wine and process) and extrinsic factors (light, temperature and storage time) to the wine that condition the formation of EC. In parallel, it was established the profile of volatile organic acids in order to explain the observed increase in acidity during the aging of Madeira wines. Headspace solid phase microextraction combined with comprehensive multidimensional gas chromatography time-of-flight mass spectrometry (HS-SPME/GC × GC – ToFMS) was the methodology applied in these studies. The several assays were performed with synthetic model wines and Madeira wines. This study allowed concluding that the vine variety and the type of wine (two intrinsic factors), the time and temperature of storage showed influence on the EC levels. The comparative study envolving 2 sugars, glucose and sorbitol (with and without a carbonyl group) showed that glucose catalyze the reaction of EC formation. The raise of temperature that occurs during the “estufagem” and storage gives the external energy needed to promote the reaction of EC formation. An absence/presence of the light didn’t demonstrate significant effects in the formation of EC. The profile of volatile organic acids includes 18 compounds, from which 4 were reported for the first time in Madeira wines. For the wines under this study, it was illustrated that the total acidity increases with ageing, which may be explained by the raise of short-chain (C3 – C5) and long-chain organic acids (C14 – C18). These acids may have been originated by hydrolysis reactions that occur during ageing and in oak casks where the wine is stored. In short, this work shows that the EC formation is conditioned by multiple factors; it is not possible to specify a single parameter to change in the winemaking process or storage to reduce its formation. There was clearly an increase in knowledge about the factors involved that allows us to suggest some strategies: i) the process of winemaking and storage should be adapted to the vine variety, type of wine and aging time expected, ii) vine varieties which originate sweet wines or medium-sweet, more likely to result in wines with higher content of EC, should preferably be processed at low temperatures (optimize the binomial time/temperature) and iii) whenever is possible the wines should be stored at 4 ° C, considering the financial constraints, especially the sweet and medium-sweet wines.
description: Mestrado em Biotecnologia Alimentar
URI: http://hdl.handle.net/10773/7733
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