DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICO ... - UFSM

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DOS ALIMENTOS
DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO
FÍSICO-QUÍMICA E SENSORIAL DE FERMENTADOS
DE BUTIÁ (Butia odorata)
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Gabrieli Bernardi
Santa Maria, RS, Brasil.
2013

DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E
SENSORIAL DE FERMENTADOS DE BUTIÁ (Butia odorata)
Gabrieli Bernardi
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado do Programa de
Pós-graduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentos,
Área de Concentração em Qualidade de Alimentos, da
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito
parcial para obtenção do grau de
Mestre em Ciência e Tecnologia dos Alimentos
Orientador: Prof. Dr. Roger Wagner
Santa Maria, RS, Brasil.
2013

Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Rurais
Programa de Pós-graduação em Ciência
e Tecnologia dos Alimentos
A Comissão Examinadora, abaixo assinada,
aprova a Dissertação de Mestrado
Desenvolvimento e caracterização físico-química e
sensorial de fermentados de butiá (Butia odorata)
elaborada por
Gabrieli Bernardi
como requisito parcial para obtenção do grau de
Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos
COMISÃO EXAMINADORA:
__________________________________
Roger Wagner, Dr.
(Presidente/Orientador)
___________________________________
Aline Fogaça, Dr. (UNIFRA)
___________________________________
Renato Zanella, Dr. (UFSM)
___________________________________
Leila Queiroz Zepka, Dr. (UFSM)
Santa Maria, 27 de fevereiro de 2013.

DEDICATÓRIA
Dedico esse título aos meus pais e ao meu irmão.
De vocês sempre tive amor, dedicação e paciência.
Amo vocês.

AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Raul e Ocrilde, pelo exemplo de dedicação que carrego comigo em todos os
desafios da vida.
Ao meu irmão Guilherme, pela amizade e carinho.
Ao professor Roger, pela dedicação ao me orientar, pela paciência e compreensão presentes
durante esses dois anos. Obrigada pelo exemplo de bom profissional e de ser humano.
Ao Harry e Ivera, meu suporte mais próximo em todos os momentos, exemplos de carinho e
dedicação, não teria conseguido sem vocês.
Aos colegas do NTA, vocês todos foram presença constante na minha vida durante esses dois
anos por isso, obrigada pela ajuda, pelos momentos de distração e pela torcida. Tassi, Bruna,
Carol, Dani, Jossiê, Mari, Raquel, Laura, Duda e todos os que passaram pelo laboratório nesse
período. Aos queridos Matheus e Carol (in memoriam). Muito obrigada, do fundo do coração.
Aos meus amigos queridos, Fran, Everton, Luís e a Renata, pelos momentos de descontração e
pela capacidade imensa que vocês têm de transformar qualquer assunto sério em brincadeiras.
Vocês me fazem ver o mundo de uma maneira mais fácil.
A Dona Arlete Wagner pelo fornecimento das amostras de butiá e a todos que, de alguma
maneira, colaboraram para a realização deste trabalho, colegas do mestrado e professores e
funcionários do PPGCTA.

RESUMO
Dissertação de Mestrado
Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentos
Centro de Ciências Rurais
Universidade Federal de Santa Maria
DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E
SENSORIAL DE FERMENTADOS DE BUTIÁ (Butia odorata)
AUTORA: GABRIELI BERNARDI
ORIENTADOR: ROGER WAGNER
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 27 de fevereiro de 2013.
As frutas nativas de diferentes biomas vêm sendo estudadas como uma nova alternativa para o
desenvolvimento de fermentados alcoólicos, além do tradicional vinho de uva. O Butiá é um exemplo típico
da região sul do Brasil. Esta fruta possui coloração amarela e polpa fibrosa, além de características sensoriais
de sabor que misturam acidez e doçura acentuada. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de
um fermentado de butiá e o estudo dos compostos responsáveis pelo aroma da bebida. Microfermentações
foram realizadas às temperaturas de 10 e 20 ºC com 7 e 2 dias de maceração. O fermentado apresentou
graduação alcoólica média de 11 °GL, acidez total titulável variando entre 0,68% (M2T10) e 1,16% (M7T20)
e acidez volátil entre 0,06% (D2T10) e 0,11% (M7T20). Com relação aos açucares redutores e ao pH os
valores variaram de 0,93 a 1,29 g/l e de 3,83 a 3,95 respectivamente. Foi utilizada a técnica de microextração
em fase sólida no headspace para a extração dos compostos voláteis minoritários do fermentado de butiá,
empregando a fibra DVB/CAR/PDMS. Dez mililitros de amostra foram extraídos à 35 ºC por 45 minutos,
sendo adicionados de 30% de NaCl e mantidos sob agitação. A fração volátil foi analisada em GC-FID e
GC/MS, possibilitando a quantificação e identificação de 60 compostos entre ésteres (27), álcoois (15),
ácidos (11), lactonas (2), aldeídos (1), cetonas (1), terpenos (1). Para os álcoois superiores e demais
compostos, também majoritários, a extração foi realizada direto no headspace estático (HS) da amostra. O
método foi validado de acordo com as seguintes figuras de mérito: linearidade (0,991-0,998), sensibilidade
LD (0,01-0,5) e LQ (0,1-1), precisão, expressa como repetibilidade (6,5-10,9%) e precisão intermediária (7,2-
10,3%) e exatidão (86-96%). O estudo do aroma da bebida, através da GC-O, mostrou que os compostos de
maior contribuição positiva para o aroma foram os ésteres, (hexanoato de etila), seguido do álcool (3-metil-
1-butanol). O ácido hexanóico foi identificado como um potencial off flavor, sendo que, nas fermentações a
20 ºC esses compostos foram encontrados em maior concentração. O teste de aceitabilidade (escala hedônica
estruturada de 9 pontos) mostrou que a aceitabilidade do fermentado foi maior para os tratamentos com
menores concentração de ácido hexanóico, ou seja, os fermentado a temperatura de 10 ºC e com 2 dias de
maceração.
Palavras chave: Fermentados de frutas, butiá, off flavor, SPME, headspace estático.

ABSTRACT
Master Dissertation
Graduate Program in Food Science and Technology
Federal University of Santa Maria
DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION PHYSICOCHEMICAL
AND SENSORY OF JELLY PALM WINE (Butia odorata).
AUTHOR: GABRIELI BERNARDI
ADVISOR: ROGER WAGNER
Date and Presentation Place: Santa Maria, February 27, 2013
Fruits from different biomes haven been studied as a new alternative to the development of alcoholic fermented
beverages besides the traditional grape wine. Jelly palm (butia odorata) is a typical fruit from the southern region
of Brazil. This fruit possess a yellow color, fibrous pulp and a sensorial characteristic that combines sweetness
with acidity. The aim of this work was the development of a fermented beverage and the study of the compounds
responsible for the aroma of the beverage. Microvinifications were conducted at temperatures and 10 and 20 ºC
with 7 and 2 days of maceration time. The fermented beverage showed an average value of 11 GL for alcoholic
graduation. Total acidity ranged between 0.68% (D2T10) and 1.16% (M7T20) and volatile acidity ranged between
0.06% (D2T10) and 0.11% (M7T20). Residual sugar and pH ranged between 0.93 to 1.29 g/l and from 3.83 to
3.95, respectively. The minor volatile compounds of jelly palm wine were extracted using solid-phase
microextraction technique employing a DVB/CAR/PDMS fiber. Ten milliliters of the wine were extracted at 35
°C for 45 minutes, added to 30% NaCl and kept under constant stirring. The volatile fraction was analyzed by GC-
FID and GC-MS allowing the identification and quantification of compounds from esters 60 (27), alcohols (15),
acids (11), lactones (2), aldehydes (1), ketones (1), terpenes (1). For the higher alcohols and other major volatile
compounds, the extraction was performed directly in the static headspace (HS) of the sample. The method used
was validated with respect to lineariry (0.991-0.998), sensitivity LOD (0.01-0.5) and LOQ (0.1-1), precision as
repeatability (6.5-10.9%) and intermediate precision (7.2-10.3%) and accuracy (86-96%). The evaluation of the
jelly palm wine aroma by GC-O showed that the volatile compounds that most contributing to the aroma are, esters
(ethyl hexanoate) and alcohols (3-methyl-1-butanol). The acid, hexanoic acid was described as a potential off
flavor having a higher concentration in the fermentations at 20 ºC. Sensory analysis showed that the acceptability
of the beverages were higher for those fermented at 10 ºC that possess the lower concentrations of the hexanoic
acid.
Keywords: Wine fruits, jelly palm, off flavor, SPME, static headspace

MANUSCRITO 1
LISTA DE TABELAS
TABLE 1 - General composition of jelly palm wine ............................................................... 52
TABLE 2 - Performance parameters of the HS-GC method for volatile compounds in model
wine. ......................................................................................................................................... 52
TABLE 3 - Parameters analyzed in the extraction of volatile compounds of jelly palm wine
expressed as total area of the peaks and number of peaks of the chromatograms. .................. 53
TABLE 4 - Odor active and non-active compounds in jelly palm wine detected by FID and
Olfactometry with retention index, odor descriptors and mean of concentration. ................... 54
MANUSCRITO 2
TABLE 1 - Effect of maceration time and temperature on the general composition of jelly palm
wine. ......................................................................................................................................... 74
TABLE 2 - Mean concentrations (µ/l) of volatile compounds of jelly palm wine according to
the applied treatments ............................................................................................................... 74
TABLE 3 - Mean values assigned by consumers for the five samples of jelly palm wine, using
a hedonic scale of nine points. .................................................................................................. 76

LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 - Dispositivos empregados para extração por SPE, a) cartucho b) disco de extração.
.................................................................................................................................................. 18
FIGURA 2 - Principio do equilíbrio termodinâmico entre as fases para extração no headspace
estático. ..................................................................................................................................... 19
FIGURA 3 - Ilustração do processo de extração por microextração em fase sólida (SPME) e
dessorção da fibra em cromatógrafo gasoso. ............................................................................ 20
MANUSCRITO 1
FIGURE 1 - Scheme of the gas chromatograph equipped with the olfactometric detector. ... 41
FIGURE 2 - a) Chromatogram (FID) of the volatile compounds of jelly palm wine by HS-
SPME extraction. b) Consensus aromagram of jelly palm wine. Peaks labeled with small letters
were not identified by FID........................................................................................................ 53
MANUSCRITO 2
FIGURE 1 - a) Score plot of principal component analysis of the volatile composition of jelly
palm wine submitted to different treatments. b) Loading plots of principal component analysis
of the volatile composition of jelly palm wine. ........................................................................ 77
FIGURE 2 - Consumer’s preference with respect to the flavor of jelly palm wine. 9, like
extremely; 8, like very much; 7, like moderately; 6, like slightly; 5, neither like not dislike; 4,
dislike slightly; 3, dislike moderately; 2, dislike very much; 1, dislike extremely. ................. 78
FIGURE 3 - Consumer’s preference with respect to aroma of jelly palm wine. 9, like
extremely; 8, like very much; 7, like moderately; 6, like slightly; 5, neither like / not dislike; 4,
dislike slightly; 3, dislike moderately; 2, dislike very much; 1, dislike extremely. ................. 78
FIGURE 4 - Consumer’s preference with respect to general acceptability of jelly palm wine.
9, like extremely; 8, like very much; 7, like moderately; 6, like slightly; 5, neither like not
dislike; 4, dislike slightly; 3, dislike moderately; 2, dislike very much; 1, dislike extremely. 79
FIGURE 5 - Consumer purchasing intention for Jelly palm wine. 1 definitely would buy; 2
probably would buy; ................................................................................................................. 79

LISTA DE ABREVIATURAS
ATT – Acidez total titulável
CAR - Carboxen
CW - Carbowax
DVB - Divinilbenzeno
GC‐FID - Cromatografia a gás com detecção por ionização em chama do inglês Gas
Chromatography equipped with a Flame Ionization Detection
GC-MS - Cromatógrafia a gás acoplado a um espectrômetro de massas do inglês Gas
Chromatography coupled to Mass Spectometry
GC‐O - Cromatógrafia em fase gasosa hifenada à olfatometria do inglês Gas Chromatography
olfactometry
m/z - Razão massa/carga
PDMS - Polidimetilsiloxano
SDE - Extração e destilação simultânea do inglês, Simultaneous destillation extraction
SPE - Extração em fase sólida do inglês, Solid phase extraction
SPME - Microextração em fase sólida do inglês, Solid phase microextraction.
pH - Potencial hidrogeniônico

SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 12
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................... 12
2.1 Butiá ............................................................................................................................. 13
2.2 Fermentados de frutas ............................................................................................... 13
2.3 Análise dos Compostos Voláteis ................................................................................ 14
2.4 Métodos de “Análise Total” ....................................................................................... 16
2.4.1 Extração líquido-líquido ............................................................................................. 16
2.4.2 Extração em fase sólida – SPE ................................................................................... 17
2.5 Análises do Headspace ................................................................................................ 18
2.5.1 Headspace Estático..................................................................................................... 19
2.5.2 Headspace Dinâmico .................................................................................................. 19
2.5.3 Microextração em fase sólida (SPME)....................................................................... 20
2.6 Separação e Quantificação dos Compostos Voláteis ............................................... 21
2.7 Análise do impacto odorífero dos compostos voláteis ............................................. 23
2.8 Análise sensorial ......................................................................................................... 25
2.9 Análise de Componentes Principais........... ................................................................... 25
3 ARTIGOS CIENTÍFICOS……………… ................................................................... 27
3.1 Manuscrito 1 - Analysis of volatile compounds of jelly palm wine ........................... 27
3.2 Manuscrito 2 - Effect of temperature and maceration time on volatile composition and
sensory acceptation of jelly palm wine................................................................................ 51
4 DISCUSSÃO GERAL .................................................................................................. 75
5 CONCLUSÕES ............................................................................................................. 77
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 79

12
1 INTRODUÇÃO
O Brasil produz frutas tropicais, subtropicais e temperadas, graças a sua extensão
territorial, posição geográfica, condições climáticas e de solo. É o 3º maior produtor de frutas
com 42,6 milhões de toneladas produzidas em 2,2 milhões de hectares distribuídos pelo país.
No primeiro semestre de 2009, a procura por frutas brasileiras cultivadas dentro das regras de
sustentabilidade e preservação do meio ambiente, entre elas açaí e acerola, apresentou um
crescimento de 59% nas exportações brasileiras destas frutas em relação ao ano anterior
(FRANÇA, 2009). Avanços na economia e o aumento no poder aquisitivo dos brasileiros
proporcionaram uma mudança de comportamento dos consumidores. Produtos diferenciados e
que acrescentam qualidade de vida e bem estar são o principal foco desse público. Além dos
avanços na economia, a agroindustrialização das frutas também ganha destaque como uma das
causas para o aumento dessa demanda, sendo que, no Brasil existe uma abundância de frutas
nativas com potencial para serem utilizadas na indústria alimentícia (DUARTE et al., 2010). O
surgimento de produtos industrializados a partir destas frutas agrega valor à matéria–prima
proporcionando a inserção e a popularização das mesmas no mercado. Adicionalmente, a
agroindústria estimula a competitividade, sendo também uma maneira de expandir as
exportações de produtos não perecíveis, atendendo demandas internacionais importantes. No
Rio Grande do Sul, existem projetos de pesquisa e extensão, como é o caso da Embrapa com o
“Projeto Sabor Nativo” o qual visa estimular o crescimento agroindustrial proporcionando o
desenvolvimento de diversos produtos a partir de matérias-primas pouco exploradas como:
araçá, pitanga, butiá, flor de feijoa e pequenas frutas de clima temperado como a amora e o
mirtilo (EMBRAPA, 2011). Além disso, nota-se também a importância do cultivo de frutos
nativos para o desenvolvimento socioeconômico regional, como pode ser caracterizado com o
cultivo e processamento do Butiá na cidade de Giruá (região Noroeste do Rio Grande do Sul).
A fruta inspira nessa cidade um evento típico “Festa do Butiá”, o qual conta com o incentivo
municipal e beneficia pequenos agricultores familiares que buscam fontes econômicas
alternativas (PORTAL MUNICIPAL, 2010).
Dentro deste contexto, o desenvolvimento de novos produtos apresenta-se também
como uma maneira de diminuir as perdas nos períodos de safra e, em alguns casos, valorizar
comercialmente as porções da fruta de menor valor agregado. Um bom exemplo pode ser
atribuído ao fermentado de caju, o qual é produzido a partir do pedúnculo (pseudofruto) do
fruto, onde a castanha é o produto alvo do cultivo (NETO et al., 2006). Segundo a legislação

13
brasileira, o fermentado de fruta é definido como uma bebida com graduação alcoólica que
varia entre quatro e quatorze por cento em volume (20 °C) e deve ser obtido pela fermentação
alcoólica do mosto da fruta sã, fresca e madura de uma única espécie, do respectivo suco
integral ou concentrado, ou polpa, que poderá nestes casos, ser adicionado de água (BRASIL,
2009). O aroma é, sem dúvida, um dos principais parâmetros de qualidade não apenas de
vinhos, mas de bebidas fermentadas em geral.
A fermentação alcoólica é um processo biológico no qual utiliza açúcares, como a
glicose, frutose e sacarose, que são convertidos em energia celular com produção de etanol e
dióxido de carbono como resíduos metabólicos. Durante esse processo, uma série de compostos
com impacto odorífero é formada por diferentes vias metabólicas (OUGH, 1992). Em suma, o
desenvolvimento de um novo produto, como o fermentado de butiá, envolve as etapas de
otimização de processo de fabricação, e o produto obtido deve ser devidamente caracterizado
em diversos parâmetros de qualidade entre eles, composição físico-química, bem como,
composição de voláteis e a identificação dos voláteis de impacto odorífero. Neste sentido, o
objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um produto fermentado de butiá e o estudo de
alguns parâmetros que possam influenciar na sua qualidade, principalmente no aroma.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Butiá
O Butiá, fruto da família arecaceae, é uma fruta de coloração amarela, polpa fibrosa e
de composição interessante. A família arecaceae é uma das famílias de plantas mais utilizadas
em todo o mundo, devido à notável importância econômica de suas espécies na produção de
alimentos e produtos agroindustriais, destacando-se também a utilização do butiazeiro para
ornamentação e artesanato (BÜTTOW et al., 2009). O gênero Butia apresenta diferentes
espécies e subespécies que no Brasil ocorrem em Minas Gerais, Bahia, Paraná, Mato Grosso,
São Paulo, Santa Catarina e Rio Grande do Sul (HENDERSON, et al., 1995; LORENZI et al.,
2004). Especificamente no estado do Rio Grande Sul ocorre cinco dessas espécies, sendo: B.
capitata Becc., B. eriospatha, Becc., B. odorata Becc., B. paraguayensis e B. yatay Becc.
(ROSSATO et al., 2007).
As palmeiras do gênero butia são plantas de altura moderada, com acaules de caule
subterrâneo, curto e grosso. As folhas são arqueadas, com pecíolo e bainha indistintos. As
inflorescências são interfoliares, ramificadas com bráctea peduncular, lisa ou estriada

14
superficialmente (LORENZI et al., 2004). Os frutos do butiazeiro são providos de coloração
que variam entre tons de amarelo e vermelho na maturidade, com diâmetro médio de 1,7 a 4,2
cm, mesocarpo carnoso, endocarpo contendo 1 a 3 lóculos e 3 poros próximos à sua porção
mediana, e semente com abundante endosperma (HENDERSON et al., 1995; LORENZI et al.,
2004). A maturação de frutos geralmente ocorre de novembro a maio, tendo seu pico no verão,
no mês de fevereiro (ROSA et al., 1998). Sensorialmente os frutos são descritos como globosos,
doce-acidulados, suculentos e com sabor e aroma intensos. Tais características tornam os frutos
de butiá atrativos para o consumo tanto in natura ou como matéria-prima na produção de sucos,
licores, geléias, sorvetes, bolos, entre outros produtos (BÜTTOW, 2009).
As características físico-químicas do butiá e a caracterização dos compostos voláteis
presentes na fruta foram reportadas por Ferrão (2012). Os valores médios encontrados para
sólidos solúveis totais (12,39 °Brix), acidez total (1,60 eq. g% de ác. cítrico) e pH (3,50)
demostram a viabilidade da utilização do butiá para o desenvolvimento de um fermentado.
Além disso, a composição volátil da fruta apresentou compostos comumente encontrados em
matérias-primas já utilizadas para produção de vinhos de frutas, como por exemplo, hexanoato
de etila e (E)3-hexenoato de etila, encontrados também na composição volátil de abacaxi (ELSS
et al., 2005) e de goiaba (NISHIMURA et al., 1989).
2.2 Fermentados de frutas
Tradicionalmente, os vinhos são preparados pela fermentação de mostos de uvas, que
produzem etanol e outros produtos metabólicos, entre eles alguns compostos voláteis
responsáveis pela composição do aroma final da bebida. No entanto, nos últimos anos, muitos
autores tem reportado a utilização de outras frutas, que não a uva, para a produção de bebidas
fermentadas, popularmente chamadas de vinhos de frutas. Comercialmente todos os produtos
que não tenham tido a uva como matéria prima, não podem receber o nome de vinho. Para que
isso ocorra o rótulo deve conter a designação específica da matéria prima usada, usando-se
assim o nome da fruta associada à palavra vinho, por exemplo, vinho de laranja ou vinho de
maçã. Segundo a legislação brasileira, o fermentado de fruta é definido como uma bebida com
graduação alcoólica que varia entre quatro e quatorze por cento em volume (20 °C) e deve ser
obtido pela fermentação alcoólica do mosto da fruta sã, fresca e madura de uma única espécie,
do respectivo suco integral ou concentrado, ou polpa, que poderá nestes casos, ser adicionado
de água (BRASIL, 2009).

15
A utilização de frutas para produção de vinhos de frutas já vem sendo estudada há
bastante tempo, com Amerine, Berg e Cruess, em 1972, utilizando amora para produção de
bebida fermentada e com With e Lodge, em 1982, na utilização de kiwi. Além do
desenvolvimento das bebidas, normalmente costuma-se realizar a caracterização da bebida
utilizando os parâmetros comumente associados à qualidade de vinhos. Sendo assim, na
determinação dos parâmetros de qualidade dos fermentados de frutas, as análises físicoquímicas
como, pH, teor alcoólico, açúcar redutor, acidez total titulável e acidez volátil são as
mais utilizadas. Entretanto, nos últimos anos, alguns autores tem explorado de maneira intensa
a utilização de frutas exóticas brasileiras, normalmente desconhecidas do público em geral, para
produção de bebidas fermentadas e utilizam a caracterização da fração volátil como um dos
principais parâmetros de qualidade. Alguns dos mais recentes trabalhos publicados utilizam
guabiroba, cupuaçu, cacau e umbu (DUARTE et al., 2010), cajá (DIAS et al., 2003) e caju
(GARRUTI et al., 2006). Mais recentemente Pino e Queris reportaram a composição volátil de
fermentado de abacaxi, manga e goiaba (PINO & QUERIS, 2010; PINO & QUERIS, 2011a;
PINO & QUERIS, 2011b).
Dentre os principais compostos voláteis reportados nos trabalhos que utilizam as frutas
para o desenvolvimento de fermentados estão os ésteres como, butirato de etila, hexanoato de
etila e octanoato de etila seguidos pelos álcoois, álcool isoamílico, álcool feniletílico e 2,3-
butanodiol e os ácidos, acético, ácido butanóico e octanóico. A origem destes compostos, assim
como nos vinhos de uva, varia de acordo com a matéria prima, o tipo de levedura utilizada e as
reações que ocorrem no meio durante a fermentação (TAT et al., 2004; UBEDA et al., 2002).
Além de servir de fonte para o estudo de diferentes técnicas de extração, caminhos metabólicos
para formação de compostos voláteis e caracterização de compostos de aroma, as bebidas
fermentadas de frutas constituem produtos promissores devido à tendência de aceitação em
pesquisas de consumo, além de contribuírem para a redução de perdas pós-colheita de frutos
perecíveis (MUNIZ et al., 2002). Apesar de muitas frutas terem sido exploradas neste sentido,
na literatura não foram encontrados trabalhos reportando o desenvolvimento de fermentado de
butiá, sua caracterização físico-química e sensorial.
2.3 Análise dos Compostos Voláteis
A fermentação alcoólica leva a formação de uma série de produtos, além do etanol sendo
que, a composição e a concentração desses compostos podem variar amplamente de maneira
que alguns destes podem aparecer em altas concentrações, enquanto uma grande parte se

16
apresenta em níveis muito baixos, até mesmo abaixo de ng/l. Estes compostos, apesar de
minoritários podem influenciar no aroma da bebida de forma muito significativa
(WARDENCKI & PLUTOWSKA, 2008). Uma maneira de explorar essas informações é
através da avaliação ou análise da fração volátil do fermentado.
A análise de compostos voláteis se inicia na etapa de isolamento da matriz de não
voláteis, empregando técnicas que envolvem a análise total ou análise do headspace (espaço
confinado sobre a amostra) a fim de eliminar interferentes e ajustar a concentração acima do
limite detectável pelos instrumentos (FRANCO & JANZANTTI, 2004). Diversos trabalhos na
literatura reportam o desenvolvimento de métodos para determinar a composição volátil de
fermentados de frutas, juntamente com a identificação dos compostos relevantes para
caracterização do aroma tais como: kiwi (SOUFLEROS et. al., 2001), cajá (DIAS, SCHWAN
& LIMA, 2003), cacau (DIAS et al., 2007), laranja (SELLI et. al., 2008), cacau, cupuassu,
gabiroba, jaboticaba e umbu (DUARTE et. al., 2010) e manga (PINO et. al., 2010).
Independente do método utilizado, o extrato isolado deve ser representativo da amostra, sendo
assim a escolha do método torna-se uma etapa determinante na análise. FRANCO &
JANZANTTI (2004) reportaram a existência de duas abordagens para o isolamento dos
compostos voláteis de um alimento. A primeira, denominada de Análise Total ou Métodos
Tradicionais, compreende a análise de todos os componentes voláteis presentes na matriz
alimentícia, enquanto a segunda, que é comumente conhecida como Análise do Headspace e
envolve apenas a análise dos componentes voláteis presentes na fase gasosa em equilíbrio sobre
a amostra (líquida ou sólida), assim representando mais fielmente o que é percebido pelo olfato.
2.4 Métodos de “Análise Total”
Pertencentes ao grupo das “análises totais” ou métodos tradicionais estão às técnicas de
extração líquido-líquido, extração em fase sólida – SPE, destilação por vapor, destilação
seguida pela SPE e o sistema de extração‐destilação simultânea (SDE) entre outras. Apesar de
sua ampla aplicação, essas técnicas apresentam uma desvantagem em comum, que é a
destruição potencial dos componentes de aroma e ou produção de artefatos (ROBARDS et al.,
2000; MAMEDE & PASTORE, 2004). Abaixo são descritas algumas das técnicas tradicionais
para extração de compostos voláteis.
2.4.1 Extração líquido-líquido

17
A extração líquido-liquido, também conhecida como extração por solvente, foi um dos
primeiros métodos utilizados para recuperar compostos de aroma em alimentos, sendo usada
também pelas indústrias de perfumaria e de cosméticos. A extração é feita pela adição e
agitação de um solvente imiscível na matriz e a extração acontece pela passagem do analito
para o solvente imiscível (QUEIROZ et al., 2001). Após a agitação são formadas duas fases
líquidas que são então separadas. A fase contendo o analito pode ser evaporada, no caso de
solventes orgânicos, ou ainda, ser analisada diretamente no sistema cromatográfico. Esta
técnica utiliza tanto solventes puros, quanto misturas. Os solventes mais utilizados são
diclorometano, éter etílico, éter de petróleo, pentano e o hexano (MARSILI, 1997). Diversos
trabalhos reportam a utilização desta técnica para análise de compostos voláteis (PINO &
VILLAREAL, 1994; LAMIKANRA et al, 1996; PINO et al., 2011a). A vantagem da técnica
está no fato de que todos os compostos voláteis (baixa, média e alta volatilidade) podem ser
analisados em uma única etapa de extração (MAMEDE & PASTORE, 2004). Entretanto, a
técnica apresenta algumas limitações como a formação de emulsões, principalmente se
compostos não voláteis estiverem presentes na amostra. Além disso, a técnica de extração
líquido-líquido utiliza grande quantidade de solvente orgânico para a extração dos compostos
voláteis dos alimentos, sendo necessária posterior concentração do extrato por calor, podendo
acarretar mudanças na composição de voláteis, além da extração de compostos não voláteis.
Apesar da sua simplicidade, a tendência moderna é substituir a extração líquido‐líquido por
outras técnicas, devido à alta pureza dos solventes que são requeridos para análise de traços, a
necessidade de redução, no ambiente, de solventes orgânicos e o risco a saúde associado a sua
manipulação, além de, não ser aplicada para análise de compostos voláteis em amostras vivas
(AUGUSTO et al., 2003).
2.4.2 Extração em fase sólida – SPE
A SPE consiste em uma técnica de separação líquido-sólido bastante empregada em
matrizes complexas (QUEIROZ et al., 2001). A extração por meio desta técnica é baseada nos
mecanismos de separação da cromatografia líquida de baixa pressão (POOLE et al., 2000;
LANÇAS, 2004) e dependendo do adsorvente e do modo como é empregada, a SPE pode ser
dividida em modo reverso, modo normal e troca iônica (ORLANDO et al., 2009). Vários são
os dispositivos empregados para SPE, a instrumentação básica empregada é extremamente
simples podendo, porém, ser sofisticada, dependendo do problema a ser resolvido e do grau de

18
automação desejado (LANÇAS, 2004). Dentre os dispositivos os mais utilizados são os
cartuchos e os discos de extração (Fig. 1).
Figura 1 - Dispositivos empregados para extração por SPE, a) cartucho b) disco de extração (Fonte:
ORLANDO et al., 2009)
Em ambos os dispositivos, a amostra é forçada a passar pelo material extrator pela
aplicação de pressão em uma das extremidades do cartucho ou disco. Para realizar a análise
simultânea de várias amostras e extrações mais rápidas, geralmente são utilizados sistemas
extratores com vácuo. As etapas da extração resumem-se na ativação do sorvente, percolação
da amostra/sorção dos analitos no sorvente, eliminação dos interferentes da matriz (clean up),
eluição dos analitos e posterior concentração do composto de interesse (LANÇAS, 2004;
CALDAS et al., 2011). Apesar de bastante utilizada a SPE também agrega a maior desvantagem
dentro das análises totais, que é o fato de as técnicas serem consideradas “sujas” para a análise
de aroma. Os compostos não voláteis podem ser eluídos ou extraídos junto com os compostos
voláteis, contaminando ou degradando-se no injetor do cromatógrafo gasoso, o que pode causar
danos ao equipamento e originar artefatos (FRANCO & JANZANTTI, 2004)
2.5 Análises do Headspace
As técnicas de amostragem de voláteis mais recentes utilizam pouco ou nenhum
solvente orgânico. As técnicas de análise do headspace podem ser divididas em análises do
headspace estático e análise do headspace dinâmico (KOLB, 1999). Em ambos os casos, o
princípio fundamental é o mesmo: analise da fase gasosa em equilíbrio com a fase líquida ou
sólida da amostra.

19
2.5.1 Headspace Estático
Na técnica que envolve a extração direta no headspace estático (direct headspace), a
amostra é mantida em um recipiente fechado até que se atinja um equilíbrio termodinâmico dos
compostos voláteis entre a fase líquida ou sólida e a fase gasosa, a uma determinada
temperatura (KOLB, 1999). Uma alíquota da fase gasosa é recolhida e injetada no cromatógrafo
gasoso. Devido às pressões parciais significativamente menores do que a pressão parcial do
vapor de água, os analitos de interesse estão em concentrações geralmente baixas, obtendo-se
cromatogramas pobres e limitados a poucos compostos voláteis (THOMAZINI & FRANCO,
2000). No headspace estático podem ser realizadas as análises diretamente no headspace da
matriz por injeção direta do ar confinado.
Figura 2. Princípio do equilíbrio termodinâmico entre as fases para extração no headspace estático.
Fonte: Adaptado de Technical Guide for Static Headspace Analysis Using GC, Restek Corp. (2000)
2.5.2 Headspace Dinâmico
O headspace dinâmico é um método muito empregado para a análise de compostos
voláteis em alimentos. Neste método, há uma coleta contínua dos compostos voláteis, realizada
por um sistema a vácuo ou pela passagem de um gás inerte (FRANCO & RODRIGUEZ-
AMAYA, 1983). Os compostos voláteis retidos no polímero podem ser eluídos com solvente
ou dessorvidos diretamente no injetor do cromatógrafo. A técnica de headspace dinâmico,
desde que padronizadas as condições de isolamento, permite a realização de análise qualitativa,
quantitativa e sensorial dos compostos voláteis responsáveis pelo aroma do alimento (BASTOS
et al, 1998). Essa técnica foi bastante utilizada para a análise do aroma de alimentos como uva

20
(SALINAS et al., 1999), suco de laranja (BYLAITE & MEYER, 2005) e mangaba
(NOGUEIRA & SAMPAIO, 2006)
2.5.2 Microextração em fase sólida (HS-SPME)
A extração dos voláteis por SPME no headspace baseia-se na sorção dos analitos
presentes no headspace da amostra, por uma fase extratora imobilizada na superfície de uma
fibra de sílica fundida (PAWLISZYN, 1990). As fibras são recobertas com fase polimérica
líquida ou com uma fase sólida porosa (mais exatamente, polímeros sólidos dispersos em uma
matriz líquida). Para fases poliméricas líquidas, assim como polidimelsiloxano (PDMS) e o
poliacrilato (PA), o mecanismo físico-químico responsável pela extração é a partição. Quando
sólidos porosos recobrem a fase líquida, as fibras são chamadas mistas, assim como
Divinilbenzeno-PDMS, Carboxen/PDMS, Carbowax-DVB e Carbowax-resina modelada (TR),
e neste caso o processo também envolve, principalmente, a adsorção dos analitos (AUGUSTO
& VALENTE, 2000). O processo de extração por SPME e posterior dessorção da fibra no
cromatógrafo é ilustrado na Figura 2. Através da Figura 3, podemos visualizar que o processo
de extração inicia-se quando a agulha do suporte de SPME (holder), com a fibra retraída,
perfura o septo do frasco que contém a amostra. Posteriormente, a fibra é exposta no headspace
da amostra para que ocorra a extração.
Figura 3 – Ilustração do processo de extração por microextração em fase sólida (SPME) e dessorção da
fibra em cromatógrafo gasoso. Fonte: Valente e Augusto (2000)

21
Numa extração por SPME as moléculas do analito têm de se deslocar da matriz e
penetrar no recobrimento e, para isto, resistências a transferências de massa devem ser
vencidas, até que se estabeleça um equilíbrio de partição (ou de adsorção, para o caso de
recobrimentos sólidos) do analito, entre a fibra e o meio que a envolve. A teoria da SPME
baseia-se na cinética de transferência de massa entre as fases e na termodinâmica que descreve
o equilíbrio de partição do analito entre elas (AUGUSTO & VALENTE, 2000).
Em relação às outras técnicas apresentadas, a técnica que envolve a microextração em
fase sólida apresenta algumas vantagens, como a facilidade de extração de compostos voláteis,
rapidez, dispensa o uso de solventes, utiliza pequeno volume de amostra, além de apresentar
alta sensibilidade e baixo custo (PAWLISZYN et al., 1992; KATAOKA et al., 2000). O
isolamento ou extração dos compostos voláteis utilizando a técnica conhecida por SPME,
seguido da análise em sistemas de cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de
massas (GC/MS) tem sido empregadas para caracterizar adequadamente os compostos voláteis
presentes em diversos alimentos, inclusive em fermentados de frutas (AUGUSTO et al., 2000;
JUNQUEIRA et al., 2004; BRAGA, 2007; PINO et al., 2010).
2.6 Separação e Quantificação dos Compostos Voláteis
Independente do método de isolamento dos voláteis aplicado à matriz, a análise do
isolado procede através da introdução do extrato em uma instrumentação analítica que realize
a separação destes compostos, bem com a adequada detecção. O método analítico mais
apropriado para a pesquisa de compostos voláteis é a cromatografia gasosa (GC), uma vez que,
esta possui excelente capacidade de separação (resolução) e extrema sensibilidade
(REINECCIUS, 2006). Na técnica cromatografia se faz necessário o ajuste criterioso das
condições cromatográficas como a velocidade linear, rampa de temperatura e pressão e
temperaturas do injetor e detector para que se tenha a seletividade apropriada no método. Além
disso, o detector utilizado deve ser escolhido de acordo com a amostra a ser analisada e de
acordo com o tipo de resultado (resposta) que se deseja obter (GARRUTI, 2001; WAGNER,
2008; REID, 2003). O cromatógrafo a gás de alta resolução, com coluna capilar e injetor do
tipo split-splitless, acoplado à espectrometria de massas (GC/MS) são os instrumentos mais
requeridos para esta análise por possuir alta resolução e eficiência, possibilitando obter
informações qualitativas e quantitativas (FRANCO & JANZANTTI, 2003). Além disto, o
espectrômetro de massas possui a opção de escolha entre o modo operacional de varredura

22
(SCAN) que coleta espectros para todos os compostos eluídos da coluna, e o sistema operacional
em modo (SIM) com monitoramento de íon selecionado, que possibilita o aumento da
sensibilidade e especificidade da análise quando o composto a ser determinado já é conhecido
(REID, 2003). No caso de uma análise quantitativa dos compostos voláteis de uma matriz
complexa, pode-se obter uma melhor resposta, para a maioria dos compostos orgânicos, através
da utilização de detector FID (REID, 2003; REINECCIUS, 2006). Em ambos os casos, a
identificação dos compostos pode ser feita com a utilização dos índices de retenção, para
comparar a ordem de eluição experimental com a ordem de eluição descrita na literatura em
uma mesma fase estacionária (ADAMS, 1995), além do uso de padrões analíticos, que auxiliam
e eliminam possibilidades equivocadas, aumentando a confiabilidade da identificação
(FRANCO & JANZANTTI, 2004). No caso da espectrometria de massa, as relações
massa/carga (m/z) obtidas nos espectros de massas por ionização por elétrons (EI) a 70 eV, são
utilizadas como informação estrutural na identificação e confirmação dos constituintes voláteis
de uma amostra. Obtendo-se o espectro do composto de interesse, pode-se realizar uma busca
através da similaridade espectral deste, com os espectros armazenados em uma biblioteca de
referência. Com o resultado desta etapa, tem-se o analito tentativamente identificado e com
elevado grau de incerteza sobre a identificação (McLAFFERTY, 1993).
Definido o método, as condições cromatográficas e o detector ou detectores a serem
utilizados é necessário estabelecer os critérios de quantificação que serão adotados. Na análise
de compostos voláteis, muitas vezes se trabalha com um número muito grande de compostos,
desta forma, validar um método de separação se torna uma alternativa que requer
instrumentação adequada e disponibilidade de padrões analíticos de alta pureza para cada um
dos compostos. Em alguns casos, a quantificação pode ser feita com a adição de um padrão
interno de concentração conhecida à amostra. Assim, a quantificação se dá pela relação entra a
área do padrão interno e a área do pico cromatográfico do composto de interesse e neste caso,
assume-se o fator de resposta igual a um entre o padrão interno os analitos. Quando os padrões
analíticos dos compostos de interesse estão disponíveis, a etapa de quantificação pode ser
realizada através da validação externa individualmente a cada composto. Validação é uma
avaliação a qual o método analítico é submetido para garantir que as informações geradas são
confiáveis e reprodutíveis (RIBANI et al., 2004). Em um processo de validação alguns
parâmetros, normalmente encontrados para validação de métodos de separação analíticos,
devem ser considerados. Tais parâmetros são: seletividade; linearidade e faixa de aplicação;
precisão; exatidão; limite de detecção; limite de quantificação e robustez (CHAN, 2008;
RIBANI et al., 2004). A seletividade garante que o pico de resposta seja exclusivamente do

23
composto de interesse. Se a seletividade não for assegurada, a linearidade, a exatidão e a
precisão estarão comprometidas (RIBANI et al., 2004). A linearidade corresponde à capacidade
do método em fornecer resultados diretamente proporcionais à concentração da substância em
exame, dentro de uma determinada faixa de aplicação. A correlação entre o sinal medido (área
ou altura do pico) e a massa ou concentração da espécie deve ser linear. Para verificar essa
correlação, estabelece-se uma relação matemática que pode ser expressa como uma equação da
reta, também chamada curva analítica (LANÇAS, 2009; RIBANI et al., 2004). A precisão
representa a dispersão de resultados entre ensaios independentes, repetidos de uma mesma
amostra, amostras semelhantes ou padrões, sob condições definidas. A precisão, em validação
de métodos é considerada em três níveis diferentes: repetitividade; precisão intermediária e
reprodutibilidade e os resultados podem ser expressos através da estimativa do desvio padrão
relativo (RSD), também conhecido como coeficiente de variação (CV). Para avaliar o grau de
concordância entre os resultados individuais encontrados em um ensaio e um valor de
referência aceito como verdadeiro faz-se avaliação da exatidão do método. Os processos mais
utilizados para avaliar a exatidão de um método são: materiais de referência; comparação de
métodos; ensaios de recuperação e adição padrão. Os limites de quantificação (LQ) e detecção
(LD) representam, respectivamente, a menor concentração da substancia que pode ser medida
utilizando um determinado método experimental e a menor concentração da substância que
pode ser detectada, mas não necessariamente quantificada (CHAN, 2008). De maneira geral, a
validação é específica e é influenciada pelo procedimento analítico utilizado, pela natureza e
concentração do composto de interesse e pela matriz.
2.7 Análise do impacto odorífero dos compostos voláteis
É sabido que, na maioria dos alimentos, o aroma consiste na combinação de muitos
compostos voláteis, sendo que, apenas umas pequenas parcelas destes compostos são
sensorialmente relevantes (BLANK, 1996). Na pesquisa do sabor, a avaliação sensorial dos
compostos voláteis, após a separação cromatográfica, é feita utilizando a técnica olfatométrica.
A cromatografia gasosa hifenada a olfatometria (GC-O) é o termo usado para descrever as
técnicas que utilizam julgadores para avaliar os compostos voláteis separados pela coluna
cromatográfica. Na técnica cromatográfica é possível a detecção e a quantificação dos
compostos presentes na amostra, entretanto, a quantificação, expressa em função da área do
pico no cromatograma, não traduz a contribuição real da substância no aroma do produto
(WARDENCKI & PLUTOWSKA, 2008). O ser humano tem a capacidade de detectar os

24
compostos odoríferos que eluem do efluente cromatográfico, além de mensurar a duração
(início ao fim) de cada odor, quantificar sua intensidade e descrever sua qualidade, uma vez
que o nariz humano é muito mais sensível aos compostos odoríferos do que vários detectores
instrumentais (DELAHUNTY et al, 2006). Dentre vários métodos existentes para quantificar o
impacto sensorial dos efluentes, pode-se dividir os mesmo em três grupos baseados no método
de determinação. Métodos por Diluições Sucessivas, Métodos por Freqüência de Detecção, e
Métodos de Tempo-Intensidade. No grupo dos métodos por diluição destacam-se as técnicas
denominadas CHARM desenvolvida por Acree et al. (1984) e a AEDA desenvolvida por
Ullrich & Grosch (1987). As técnicas de tempo-intensidade podem ser representadas pela
técnica OSME, desenvolvida por Mc Daniel et al. (1990), e a FSCM por Étievant et al. (1999).
Os métodos que utilizam a frequência de detecção do odor como NIF/SNIF (Nasal impact
Frequency/Surface of Nasal Impact Frequency) foram desenvolvidos por Pollien et al. (1997)
e são métodos conhecidos pelo menor consumo de tempo e maior facilidade de aplicação uma
vez que, os métodos de diluição são os que exigem mais tempo para aplicação enquanto os que
utilizam tempo-intensidade apresentam maior dificuldade de aplicação (DELAHUNTY et al.,
2006). É importante ressaltar que, para os métodos que utilizam a frequência de detecção os
julgadores requerem menos treinamento (VAN RUTH & O’CONNOR, 2001). Da Silva et al
(1994) desenvolveram um programa nomeado de Sistema de Coleta de Dados Tempo-
Intensidade (SCDTI), no qual o julgador utiliza um mouse para registrar em uma escala de 9
a 15 pontos, o tempo e a intensidade do odor percebido. As repetições de cada julgador são
analisadas e integradas, formando um aromagrama individual médio para cada julgador, que
são então analisados gerando um aromagrama consensual da equipe. Os compostos de maior
importância odorífera são representados pelos picos mais altos (mais intensos) e/ou de maior
área. O aromagrama consensual pode ser comparado ao cromatograma, permitindo assim,
identificar os compostos importantes para a formação do aroma do alimento, mesmo que estes
estejam em concentrações muito baixas no isolado (LOPEZ et al., 1992; GARRUTI, 2001).
Muitos estudos vêm sendo desenvolvidos utilizando GC-O como uma ferramenta no auxílio da
correlação existente entre dados instrumentais e atributos sensoriais (ZHANG et al., 2011,
SEFTON et al., 2011, SANCHEZ-PALOMO et al., 2011) auxiliando na identificação dos
compostos típicos de aroma em vinhos e fermentados de frutas.

25
2.8 Análise sensorial
A análise sensorial permite determinar diferenças, caracterizar e medir atributos
sensoriais dos produtos ou até mesmo determinar se as diferenças nos produtos são detectadas
e aceitas pelo consumidor. Os métodos sensoriais podem ser divididos em analíticos
(discriminativos e descritivos) e afetivos. Os métodos discriminativos são aqueles que
estabelecem diferenciação qualitativa e/ou quantitativa entre amostras. Nos testes
discriminativos, os provadores de uma equipe atuam como instrumentos para detectar pequenas
diferenças. Os métodos descritivos descrevem qualitativa e quantitativamente as amostras e
utilizam escalas de intervalo ou de proporção. Os métodos descritivos envolvem a detecção e a
descrição dos aspectos sensoriais qualitativos e quantitativos de um produto por painel (grupo
de pessoas que avaliam produtos) treinado. Com relação aos métodos afetivos, os mesmos
acessam diretamente a opinião (preferência e/ou aceitabilidade) do consumidor já estabelecido
ou do consumidor potencial de um produto, a respeito de características específicas desse
produto, ou ideias que o consumidor tenha do produto a ser avaliado; por isso, são também
chamados de testes de consumidor (MEILGAARD et al., 1987; STONE & SIDEL, 1993;
DUTCOSKY, 1996).
Os testes afetivos têm demonstrado êxito no desenvolvimento, melhoria da qualidade e
avaliação do mercado de produtos alimentícios (MEILGAARD et al., 1999). Dentro dos testes
que buscam avaliar a satisfação do consumidor encontra-se a escala hedônica estruturada verbal
de 9 pontos como um dos métodos mais utilizados (MEILGAARD et al., 1987) devido a
simplicidade na sua aplicação. A importância dos dados obtidos na análise sensorial ganha
maior proporção à medida que correlacionamos com outros provenientes de análises
instrumentais (BASTOS et al., 2002; WAGNER, 2008,). As percepções sensoriais dos
consumidores são critérios de relevância na definição da qualidade de um produto, não sendo
o bastante apenas a excelente qualidade química, física e microbiológica deste (MININ, 2006).
2.9 Análise de Componentes Principais
A Análise de Componentes Principais (PCA) é uma técnica de estatística multivariada
que consiste em reescrever o conjunto de variáveis originais da amostra em um sistema de eixo
mais conveniente para a análise dos dados, sendo esse chamado de componente principal. Cada
componente principal é independente entre si, sendo uma combinação linear de todas as
variáveis originais que relêem o máximo de informação da variação total contida nos dados

26
(NETO & MOITA, 1998; MINGOTI, 2005). A técnica de PCA foi introduzida por Karl Pearson
em 1901 e está fundamentada no artigo de Hotelling (1933 apud MINGOTI, 2005). Por ser uma
análise antiga, ela é amplamente utilizada nas mais diversas áreas pesquisa, sendo uma
fundamental ferramenta na análise de dados com um número grande de variáveis, como é o
caso da determinação de compostos voláteis (REINECCIUS, 2006; LOSEKAN, 2012).
Em suma, a revisão da literatura mostrou a importância do aroma como parâmetro de
qualidade de bebidas tais como o vinho de butiá. Consequentemente, a importância da
caracterização físico-química e da determinação da fração volátil. Não existem, na literatura,
trabalhos que reportem o desenvolvimento bem como, a caracterização do ponto de vista físico
químico e sensorial desta bebida.

27
3 ARTIGOS CIENTÍFICOS
3.1 Manuscrito 1 - Analysis of volatile compounds of jelly palm wine
Analysis of volatile compounds of jelly palm wine
(Manuscrito formatado segundo as normas da Revista Food Analytical Methods)

28
ANALYSIS OF VOLATILE COMPOUNDS OF JELLY PALM
WINE
Gabrieli Bernardi; Raquel G. Vendruscolo; Tassiane S. Ferrão; Roger Wagner*
Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos – Universidade Federal de Santa Maria
(UFSM) - Av. Roraima, nº 1000 – Cidade Universitária, Cep 97105-900, Santa Maria, RS,
Brazil.
e-mail: rogerwag@gmail.com

29
Analysis of volatile compounds of jelly palm wine
Abstract
Two analytical procedures based on headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) and
static headspace extraction (HS) were developed in this work for the characterization of minor
and major volatile compounds of jelly palm wine. Volatile compounds were quantitatively
evaluated with GC-FID and identified by GC/MS and GC-O. For the extraction of minor
volatile compounds different sample preparation (SPME fiber type, addition of sodium
chloride, extraction time and temperature) was evaluated to optimize the HS-SPME method.
For the final method, 10 ml of jelly palm wine were placed in a 20 ml headspace vial with
addition of 3 g of NaCl; a divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane SPME fiber was used
for extraction at 35 ºC for 45 min with continuous stirring. A total of 57 volatiles compounds
were identified; most esters, followed by alcohols and acids. The static headspace method, for
major volatile compounds, was validated with respect to linearity (0.991-0.998), sensitivity
LOQ (0.01-0.5) and LOD (0.1-1), precision, as repeatability (6.5-10.9%) and intermediate
precision (7.2-10.3%) and for accuracy (86-96%). The method allows good determination for
7 compounds, propanol, isobutyl alcohol, butyl alcohol, isoamyl alcohol, ethyl hexanoate, ethyl
octanoate and hexanoic acid. GC-O analysis showed that esters were the main contributors for
the positive aroma of the jelly palm wine. Ethyl hexanoate was described as the natural aroma
of jelly palm fruit while hexanoic acid was described as a potential off-flavor to the aroma of
the beverage.
Keywords: Jelly palm, Static headspace, HS-SPME, GC-O

30
Introduction
Jelly palm (butia odorata) is a native fruit very appreciate in the southern region of
Brazil, mainly because of its taste that combines sweetness with acidity. The fruits are mostly
consumed fresh, even though jelly palm has been used in food industry for the production of
ice-cream, jam, and concentrated juice 1,2 . Ferrão 3 has described the physicochemical
characteristics of the jelly palm fruit which confirms the viability its use for wine production.
In the past few years, different authors have reported the use of fruits for wine production 4-10 ,
generally researching the general composition, sensory aspects and volatile compounds
associated to the characteristic odour and flavour of these products. However, there is no
information published to date on the composition and volatiles of jelly palm wine.
Physicochemical characterizations of these beverages through classic methods are normally
used for quality assessment and have a well-established methodology 11 . However, wine aroma
is extremely complex due to the great number of compounds present which may have different
polarities, volatilities and, moreover, may be found in a wide range of concentrations 12 .
Therefore, a major task in flavour studies is to separate the strongly odour active compounds
from the less odourous or odourless component present in wines 7 and furthermore, the
compounds that influences the aroma in a negative way. Headspace analysis (both static and
dynamic) has been widely used for volatile analysis in wine 13 . Static headspace (HS) is
essentially a sampling method that permits analysts to take an aliquot of the gas phase in
equilibrium with a liquid or solid phase 14 . However, static headspace analysis often shows poor
sensitivity for analysis of minor and traces volatile compounds; it may be a powerful tool for
major volatile compounds as the higher alcohols in wine matrices. Solid-phase microextraction
(SPME) is a sample preparation technique using a fused-silica fiber that is coated on the outside
with an appropriate stationary phase 15 . The method is solvent less, saves preparation time and
shows good detection limits 16 . Solid-phase microextraction (SPME) is now widely used for
analysis of aroma volatiles in many food and beverage matrices 17 . Though, besides the
characterization of the volatile composition, in recent years, intensive studies have been carried
out regarding the sensory activity of the individual components of food and alcoholic beverage
odours 18,19 . The smell of an alcoholic beverage is the effect of a large number of chemical
compounds. In this context, the combination of gas chromatography with olfactometric
detection (GC-O) takes place. G-O is based on sensory evaluation of the eluate from the
chromatographic column aimed at discovering the active odour compounds. Determination of
the analyte’s odour is possible thanks to the presence of an olfactometric port, connected in

31
parallel to conventional detectors, such as flame-ionization detector (FID) or mass spectrometer
(MS) 20 .
The existents methods for sensory impact evaluation are generally divided into three
groups, dilution analysis, detection frequency methods and time-intensity methods 21,20 . Among
the methods, detection frequency has a fundamental benefit, their simplicity, owing to which
qualified evaluators are not required. Detection frequency method is based on recording
detected odors from a number of sniffers. The method calculates the peak detection frequencies
from the odors perceived to improve the reliability of aromagrams that show the repeatable and
reproducible abilities 22 . Thus, the aim of this work was the development of a fermented
beverage from jelly palm fruit and the characterization of the wine through classical methods.
Further that, the volatile composition analysis using two headspace methods, HS (majority
compounds) and SPME (minority compounds) and the determination of the volatile compounds
that play a significant role in the aroma of the beverage were determined using a GC-O
technique.
Materials and Methods
Reagents
Chemical standards 1-propanol (99.5%), 2-methyl-1-propanol (99.0%), 1-butanol
(99.4%), 3-methyl-1-butanol (98.5%), ethyl hexanoate (99.9%), ethyl octanoate (99.9%),
hexanoic acid (99.9%) and internal standard 3-octanol (99.0%) were obtained from Sigma
Aldrich (Saint Louis, EUA). Absolute ethanol (99.0%) and anhydrous citric acid were obtained
from Merck (Darmstadt, Germany).
Wine making
Fresh, healthy and ripe fruits of jelly palm, var. Butia odorata (20 kg), were obtained
from the Tuparendi city, northwest of the state of Rio Grande do Sul, Brazil
(27° 45′ 21″ S, 54° 28′ 55″ W). The harvest was between March and April of 2011. The fruits
were peeled manually, cut in pieces and passed through a domestic grinder in order to obtain
the must. The must were diluted (1:1 v/v) with a sucrose solution to adjust the sugar content to
24 ºBrix. An enzyme solution with pectolytic enzyme-Laffort (Petaluma, CA, USA) was added
to a concentration of 3 g/hl and commercial Saccharomyces cerevisiae yeast Actiflore F33-
Laffort (Petaluma, CA, USA) in a concentration of 20 g/hl. Sulfur dioxide, in the form of

32
potassium metabisulfite, was added up to a concentration of 50 mg/l of free SO2 to inhibit
bacterial growth. Vinifications were carried out, in duplicate, in 5 liters flasks in a room
temperature (± 20 °C) and the fermentation was monitored by the daily measurement of Brix
value, and temperature.
The fermentation was considered complete when the Brix level was stable. For the
clarification step was used bentonite (300 mg/l) prepared according to Daudt and Durante 23
(1986), facilitating the sedimentation of non-fermentable solids. After the clarification step the
wines were stored in glass bottles (237 ml) under the temperature of 6 °C until analysis.
General composition of jelly palm pulp and wine
Alcohol, pH, total acidity and volatile acid (such as acetic acid) were performed in the
wine as described by Amerine and Ough 11 . Brix, total acidity and pH were determined in the
jelly palm pulp according to standard methods AOAC 24 .
Analysis of major volatile compounds
For the determination of the major volatile compounds in jelly palm wine a static
headspace extraction technique (HS-GC) was used 25 . Sample preparation was conducted using
a 10 m/l aliquot of wine transferred to a 20 ml glass vial containing 3 g of NaCl; 30 µl of a 3-
octanol internal standard solution (solution 822 mg/l in ethanol) were added to each vial. For
the extraction headspace sampling temperature of 50 °C and headspace equilibrium time of 30
min were used with continuous stirring (500 rpm). The headspace injected volume was 1 ml;
sampling was conducted manually using a gas-tight syringe-Hamilton (Reno, Nevada, USA)
The method was validated with respect to linearity, sensitivity (LOQ) and (LOD), precision
(repeatability and intermediate precision) and accuracy. A model solution (hydroalcoholic
solution) similar to the jelly palm wine was used, (2 g/l of anhydrous citric acid dissolved in
11% ethanol solution) prepared with MilliQ water (Millipore, Bedford, USA) and pH value was
adjusted to 3.8.
Standard concentrations ranged from 0.1 to 50 mg/l (Table 3) were selected to bracket
the concentrations of each individual compound in the wine. For linearity study, a calibration
graph of five points was established for each compound using a pool of seven standard solutions
(propanol, isobutyl alcohol, butyl alcohol, isoamyl alcohol, ethyl hexanoate, ethyl octanoate
and hexanoic acid) in a model wine solution added to 30 µl of the internal standard (3-octanol).

33
The limits of detections (LOD) were visually estimated as the concentration of the analyte that
produce a signal 3 times the noise signal. The quantification limits (LOQ) were obtained
injecting successive dilutions of standards and were calculated as the concentration which
would result in a signal-to-noise ratio higher than or equal to 10. The spiked samples were
injected six times in a single day for the repeatability assay and four times a day on three
different days for the intermediate precision assay. The results were expressed as relative
standard deviation (% RSD). The accuracy of the method was evaluated only in the case of
wine since the calibration lines were built using hydroalcoholic solutions instead of a real
matrix. For accuracy assay a sample of wine was spiked with standards at three levels of
concentration and assessed through recovery studies defined as a percent recovered by the assay
(using the proposed analytical procedure) of known added amount of analyte.
The analysis of the major volatile compounds was conducted using a Varian 3400 Star
gas chromatograph equipped with a Split/Splitless injector in split mode (1:5) and a flame
ionization detector (GC-FID). A ZB-WAX plus capillary column (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm
film thickness) (Phenomenex, Palo Alto, CA, USA) was used. The temperature of the injector
and detector was set to 230 and 250 °C respectively. The oven temperature was held at 35 °C
for 2 min and raised from 35 °C to 80 °C at 4 °C/min, then programmed to run from 80 °C to
200 °C at 30 °C/min remaining at 200 °C/min for 5 min. Carrier gas was hydrogen at an initial
flow rate of 2 ml/min (constant pressure of 15 psi).
Analysis of the minor volatile compounds
Experimental parameters were evaluated to determinate the optimal condition for the
extraction of the volatile compounds of jelly palm wine by HS-SPME. First of all, three types
of fibers were tested: (1) polydimethylsiloxane-PDMS (100 µm × 10 mm), (2)
carboxen/polydimethylsiloxane-CAR/PDMS (75 µm × 10 mm) and (3)
divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane-DVB/Car/PDMS (50/30 µm × 20 mm) under
the following conditions (35 °C for 45 min with 30% of salt, NaCl). Fibers were purchased
from Supelco (Bellefonte, PA, USA) and were thermally conditioned in accordance with the
manufacturer’s recommendations, before first use. Secondly, an univariate study was conducted
to optimize the parameters time and temperature of extraction and salt addiction. Headspace
temperatures of 35, 45 and 60 °C and extraction times of 25, 45 e 60 min were evaluated with
continuous stirring (500 rpm). Finally, the influence of the ionic strength by the addition of
NaCl in the sample was observed in the ratio of 0, 15 e 30%. In all experiments a 10 ml aliquot

34
of wine was transferred to a 20 ml glass vial and extract under constant stirring. The mixture
was carefully shaken to dissolve the salt and then left to equilibrate 5 min before each analysis.
Fibers were desorbed in a split/splitless injector at 230 °C for 10 min. After each complete
procedure the extracts were submitted to a chromatographic analysis.
The analysis of the minor volatile compounds was conducted using a Varian 3400 Star
gas chromatograph equipped with a split/splitless injector and a flame ionization detector (GC-
FID). The injector operated in splitless mode for 2 min with a SPME liner (0.75 mm i.d.). The
temperature of the injector and detector was set to 230 and 250 °C respectively. A ZB-WAX
plus capillary column (60 m × 0.25 mm × 0.25 μm film thickness) (Phenomenex, CA, USA)
was used. The oven temperature was held at 35 °C for 2 min and raised to 80 °C at 2 °C/min,
then programmed for raise until 150 °C at 4 °C/min, and then to 230 °C at 8 °C/min and held
in this temperature for 5 min. Carrier gas was hydrogen at an initial flow rate of 2 ml/min
(constant pressure of 30 psi). For optimization study the parameters analyzed were evaluated
according to the profile of volatile compounds, number of peaks and especially the sum of the
total area of the peaks. All analyses were replicated three times. For sample characterization
the relative concentrations of the investigated compounds were calculated by relating the area
of the internal standard (82.2 mg/l) to the area of the compound of interest. Response factor
between internal standard and analytes was assumed as one.
Volatile compounds were identified in a Shimadzu QP2010Plus gas chromatography
coupled to a mass spectrometer GC/MS. GC conditions were the same as those used for the
GC-FID chromatographic analysis with polar column. A non-polar RTX5-ms capillary column
(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) (Restek, Bellefonte, PA) was used for aid the identification.
Helium was the carrier gas at a flow rate of 2 ml/min. MS was operated in electron ionization
mode (EI) at 70 eV, scanning from m/z 35 to 350. The volatile compounds were identified by
comparing their mass spectra to those of commercial spectra databases (NIST05, Wiley) and
by comparing experimental retention index (RI) with the literature. Some compounds were
positively identified by the comparison to authentic standards into the GC-FID and GC/MS
systems.
GC-Olfactometry analyses
For the sensory evaluation of the GC effluents, the Varian 3400 Star chromatograph was
modified similar as described by Garruti, Franco, Da Silva, Janzantti, and Alves et al. 26 (Fig 1.)
Medicinal air (flow rate 3.5 l/min) was used to carry the analytes through the heated transfer

35
line until the sniffing port. The air was previously humidified and kept at 28 °C. A detection
frequency method was used for the evaluation of odours and their relative influence on the
aroma of the sample.
Eight judges responded to the sensory stimulus by using a time recorder, which was
manipulated by the mouse of a personal computer. Time values were registered and stored in a
data collection software system named SCDTI (Sistema de Coleta de Dados Tempo-
Intensidade) developed at Unicamp, Campinas, Brazil. At the same time that stimulus was
perceived a verbal qualitative description of each odorant was collected. The sniffing time for
each run was 57 min; was used two judges each run, 28 min each one. Judges were selected
among students from the Food Science Technology Departments at UFSM, on the basis of
availability, interest and ability in discriminating the intensity of jelly palm wine aroma.
Figure 1. Scheme of the gas chromatograph equipped with the olfactometric detector.
Statistical analysis
The experimental data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) followed by
the Tukey test (p ≤ 0.05) using the JMP (SAS) software.
3. Results and Discussion
Characterization of Jelly palm wine
The values found for jelly palm wine characterization (Table 1) were considered normal
in accordance to the values founds by others authors for fruit wines. Total acidity, however,

36
was higher than in mango and pineapple wine 9,7 . The value for residual sugar shows that the
fermentation was successful and classifies the wine as dry. Volatile acidity and pH attach to
jelly pam wine durability based on Jackson 27 .
Validation Parameters for major volatile compounds
In general, the volatile compounds have shown a good linearity in the range of
concentrations studied, as regression coefficients (R 2 ) varying between 0.991 (hexanoic acid)
and 0.998 (propanol) (Table 2), with a linear range between 0.1 to 50 mg/l. The precision was
studied as repeatability (n = 6 intra-day) and intermediate precision (n = 4 inter-days) and
expressed as relative standard deviation (%RSD) in the model wine. Percent RSD values range
from 6.5% (propanol) to 10.9% (hexanoic acid) were found for repeatability and between 7.2
and 10.3% for intermediate precision. The LOD and LOQ were visually calculated from the
ratio of the peak areas to the average noise and are given in Table 2.
The results for limit of quantitation and detection were dependent on the
physicochemical characteristics of the volatile compounds, in this sense, ethyl hexanoate and
possessed the lowest detection limit (0.01 mg/l) among the studied compounds. The slope of
the calibration line is also sowed in Table 2; according to Ferreira 28 the slope is a measure of
method sensitivity and depends on both extraction efficiency and detector response for each
compound. In this sense, ethyl hexanoate followed by isoamyl alcohol presented the higher
sensitivity for the method; both compounds show a good response detector and also reached
the highest percent of recovery. The recovery percentages obtained assigned to the method an
acceptable accuracy at the three tested levels. The percentage recovery ranged between 86 and
96% for hexanoic acid and isoamyl alcohol, respectively.
Optimization of solid-phase microextraction conditions for minor volatile compounds
Typically SPME headspace sampling was selected for this study. HS-SPME is an
equilibrium technique that requires a previous optimization step of the sampling conditions, in
order to obtain high recoveries of volatiles compounds and a good precision of the method 29,30 .
The main parameters for optimizing an extraction system were evaluated for jelly palm wine,
fiber adsorbent phase, salt addition and extraction temperature and time. The results of the
optimization performed in this study (Table 3) shows that, among the three fibers evaluated,
under the same conditions (35 °C for 45 min with 30% of salt, NaCl), the highest values for

37
sum of areas and sum of peaks were corresponding to the mixed-polymer coating fiber,
DVB/CAR/PDMS (50/30 µm × 20 mm). CAR/PDMS fiber, which represents another mixedpolymer
coating, extracted 123 volatile compounds and the sum of peak areas of these
compounds was lower than DVB/CAR/PDMS value. Mixed-polymer coating fibers presented
a high retention capacity due to the mutually potentiating effect of adsorption and distribution
to the stationary phase 15,31 . The extraction with PDMS fiber, a non-polar coating, showed the
lowest results for the evaluated parameters. Although DVB/Car/PDMS has the greatest surface
area (fiber with 20 mm), which probably had an improvement in the extraction efficiency.
Additionally, the affinity of the fiber coating for an analyte is the most important factor
in SPME according to Kataoka 15 . As will be shown further, the predominant compounds in jelly
palm wine are esters followed by alcohols. Furthermore, previous studies showed that the
combination of the three stationary phases, DVB/CAR/PDMS, is the most appropriate due to
its extraction ability over an expanded range of compounds, including analyses of volatile
compounds from wine samples 32,33,34 . Based on these results, further optimization of the
method, including the SPME sampling time, temperature and salt addiction were carried out
with the DVB/CAR/PDMS fiber. The results of the effect of different sampling temperature
and time (Table 3) showed that the optimal condition for these parameters were, 35 °C for
extraction temperature and 45 min for extraction time, always preceded of 5 min of equilibrium.
Raising the temperature from 25 °C to 35 °C a significant increase of total area was observed.
However, when the temperature reach 45 ºC no significant difference was observed compared
to 35 °C (p > 0.05), at this point, the total area showed a slight decrease, which means that, the
compounds adsorbed on the fiber begun to perform the reverse process of desorption.
According to Pellati 35 the increase in sampling temperature increased the headspace
concentration of the volatile compounds, favoring the extraction. However, SPME involves an
exothermic process and the extraction of compounds decreases as the temperature increases 33 .
Though temperatures of 35 and 45 ºC were not statistically different, 35 °C was the chosen one
since 45 ºC could lead to a sensory decharacterization of the jelly palm wine. Time extraction
increases de total area with significant difference between 30 and 45 min (p > 0.05).
However, between 45 and 60 min no significant difference was showed. These results
are demonstrating that, extraction time influences the equilibrium between the analytes
concentration in the aqueous phase and in the polymeric phase of the fiber 29 . Once the
equilibrium has been reached, the analyte concentration in the fiber decreases. The same
behavior has been observed in other samples such as, oregano and grape 36,16 . The results found
for the salt addiction were the same found for other authors in similar matrices 7,37,38 and confirm

38
that, the presence of an electrolyte in the adsorption process decrease the solubility of
hydrophobic compounds in the aqueous phase increasing the sensitivity of the method 39 . In this
way, the extraction of volatile compounds from jelly palm wine was conducted using a
DVB/CAR/PDMS fiber, during 45 minutes at 35 °C with 3 g of NaCl.
Volatile composition of jelly palm wine.
Major volatile compounds
The major volatile compounds present in jelly palm wine were determinate by static
headspace method (described above) are showed in Table 4. Among the major volatile
compounds, extracted by the HS procedure, isoamyl alcohol (28.5 mg/l) was the major volatile
identified meanwhile; other higher alcohols n-propanol (10.2 mg/l), isobutyl (15.5 mg/l), and
butyl alcohol (0.59 mg/l) were found in lower concentrations. The concentration found for
isoamyl alcohol was similar to that found in cacao, cupuassu and gabiroba wine reported by
Duarte 8 . Higher alcohols can be formed by the metabolism of yeast and bacteria by
decarboxylation of ketoacids, which are intermediates of biochemical changes of leucine,
isoleucine, valine and threonine 40 . In 1911, Neubauer and Fromherz 41 proposed a modified
metabolic scheme that constitutes the Ehrlich pathway as it is still viewed today. They
elucidated the conversion of leucine to isoamyl alcohol through intermediaries such as α-
ketoisocaproic acid and isovaleraldeyde. Higher alcohols and their esters, have a significant
impact on the flavor of alcoholic beverages in a mixture of these compounds, isoamyl
alcohol has the largest share, and the smallest n-propanol 42 .
Ethyl hexanoate (15.4 mg/l), a straight-chain ester, was the second major volatile
compound present in the beverage and has been described as a pleasant fruit-like odor
compound 5 . The content found for ethyl hexanoate in the jelly palm wine was higher than those
found by other authors in different fruit wines like, pineapple 7 (0.006 mg/l), mango 9 (0.13 mg/l),
cacao (0.032 mg/l), cupuassu (0.048 mg/l), gabiroba (0.073 mg/l), jaboticaba (0.010 mg/l),
umbu 8 (0.024 mg/l) and guava 10 (0.273 mg/l) . Its superiority in the present work may be
attributed to the raw material in accordance to the data reported by Ferrão 3 that described ethyl
hexanoate as the major volatile compound present in jelly palm fruits. Ethyl octanoate (0.74
mg/l) was found in higher concentration than found in gabiroba wine (0.13 mg/l) and pineapple
(0.09 mg/l) wine 7,8 . Hexanoic acid (10.7 mg/l) was the third major volatile compound identified
in the static headspace of jelly palm wine. Its formation in the jelly palm wine may be attributed

39
to the hydrolysis of the main ester, ethyl hexanoate 43 . Although, in the same work cited above,
Ferrão 3 also describe hexanoic acid in jelly palm pulp and made a correlation between its
formation in the fruit and the β-oxidation of the linoleic acid. In this sense hexanoic acid may
be originating from the raw material, as well. As will be showed further, hexanoic acid is also
known as caproic acid and has an odor described as fatty, cheesy, waxy, and like that of goats
(Merck, 1989). The unpleasant odor of this acid may cause a strong off flavor for the beverage.
Minor volatile compounds
The analytical method proposed allowed the identification of 56 compounds in the
volatile fraction of jelly palm wine (Table 4). The volatile compounds were predominantly
esters (27), followed by alcohols (15), acids (11), lactones (2), aldehyde, ketone and carbonyl
compound (1). Aroma-active esters are formed intracellular by fermenting yeast cells. Since
they are lipid soluble, ethyl esters can diffuse through the cellular membrane into the fermenting
medium. Although, small quantities of esters may be originate from the raw material 12,44,45 prior
to fermentation, the amounts are negligible compared to those introduced enzymatically by the
yeast 46 . In jelly palm fruit the most volatile compounds were identified as esters Ferrão 3 . Among
the esters identified in the headspace of jelly palm wine by HS-SPME procedure, 6 of them
were identified as hexanoate esters; methyl hexanoate (0.140 mg/l), 3-(E)-ethyl-hexenoate,
isobutyl hexanoate, butyl hexanoate, isoamyl hexanoate and 3-methylbut-2-enyl hexanoate.
Hexanoate esters could be a product of hexanoic acid reaction with different alcohols; in a
similar mechanism of ethyl ester formation (in which the alcohol group is ethanol and the acid
group is a medium-chain fatty acid). As was showed above, hexanoic acid is the major acid in
the wine and was found in a high concentration. However, despite hexanoate esters quantities
were expressive, the main ester (highest concentration) identified by HS-SPME in jelly palm
wine was an acetate, 3-Buten-1-ol-3-methyl-1-acetate (0.320 mg/l). The same compound was
not reported in different genotypes of jelly palm according to Ferrão 3 , however has been
reported in the volatile composition of acerola 47,48 . No data was found about the formation of
this compound in wine; although acetate ester are generally found in fermented beverage by the
reaction between an acid group (acetate) and the alcohol group (ethanol or a complex alcohol
derived from amino acid metabolism) 49 . As will be shown further, esters are desirable
compounds in wine and are known for a fruity like aroma, typically described for this fruit 3 .
Among the alcohols, the major alcohols found in jelly palm wine were the higher
alcohols, as already described above. However, a representative number of alcohols (11) were

40
identified by HS-SPME extraction. Among then, phenylethyl alcohol (0.086 mg/l) and n-
hexanol (0.032 mg/l) showed the highest concentration. Monoterpene alcohols like, L-linalool
(0.006 mg/l), alpha-terpineol (0.002 mg/l) and citronellol (0.002 mg/l) were found in this work
and also described in mango wine 9 and cupuassu wine 8 . The importance of monoterpenes on
varietal flavour of wines was reviewed by Mateo et al., 50 . The mechanisms to liberate such
compounds normally involve acidic and enzymatic hydrolysis of terpene glycosides. Among
the acids (11), octanoic acid (0.112 mg/l), acetic acid (0.016 mg/l) and isobutyric acid (0.007
mg/l) were the most representative acid with respect to concentration. Lactones are formed from
the corresponding hydroxy acids, according to Fan et al. 51 . As with other esters, lactones exist
in equilibrium with their reactant. In jelly palm wine two lactones were identified as γ-
butyrolactone and γ-caprolactone also found in guava wine 10 and described as important
compounds in terms of their contribution to the flavor aroma.
Identification of the main odorants compounds by GC-Olfactometry
Odor descriptor for major and minor (Table 4) volatile compounds was conducted with
the aid of a GC-O. For identification, retention index was calculated for the odor descriptors
and compared to the retention index of the previously identified compounds. Fig. 2a shows the
consensus aromagram compared to the GC-FID chromatogram (Fig 2b) of the jelly palm wine
obtained by SPME. A total of 34 odoriferous compounds were described by the judges and 25
were identified in the GC-FID chromatogram (Fig 2b). Seven flavor compounds were perceived
by the panel, but not detected by FID and were labeled with small letters. Among the 34
compounds, the most frequently were ethyl acetate, isobutyl alcohol, 3-methyl-1-butanol, ethyl
hexanoate, butyric acid, hexanoic acid and phenylethyl alcohol. These volatile compounds were
described with a frequency detection higher or equal 4; among then ethyl hexanoate and
hexanoic acid were the compounds with the higher frequency (8) representing the main
contributors to the aroma. Among the acids, butyric acid and hexanoic acid were described as
negative notes for the aroma being foot odor, cheese and rancidity, sheepskin, sour,
respectively.
The second largest share of compounds with higher contribution to jelly palm wine
aroma obtained a frequency detection equal 3. Among them, isoamyl acetate, methyl hexanoate,
ethyl (E)-3-hexenoate, butyl hexanoate and ethyl cinnamate were described as flowery and
fruity like aromas, remembering jelly palm fruit in some cases. These compounds are playing
an important role to the positively aroma of the wine. Ethyl hydrocinnamate was described as

41
burnt sugar and coffee. Garruti et al. 5 have described the same compound in cashew apple wine
as sweet, dried fruit, tea and tobacco. n- Hexanol, isobutyric acid and acetic acid were described
as solvent, fermented fruit and vinegar; these volatiles are considered typical aromas of
fermented beverage.
The volatile compounds that obtained frequency of odor detection above 2 were
considered the less important compounds to jelly palm wine aroma. Among them are
valeraldehyde, 3-buten-1-ol-1-acetate, ethyl octanoate, cis-3-hexen-1-ol, alpha-terpineol,
citronellol and octanoic acid.
Conclusions
This work reports for the first time the volatiles profile of jelly palm wine and also
describes the most characteristic flavor in the beverage. The headspace procedures for major
(GC-HS) and minor (SPME) volatile compounds were considered satisfactory. The principal
volatile compounds identified in this work and that were responsible for the characteristic
aroma of jelly palm wine are ethyl hexanoate and hexanoic acid. Sensory and instrumental data
correlation significantly improved the knowledge of the role of several volatile compounds in
the jelly palm wine, but further investigations are highly recommended, mainly to study the
formation of the hexanoic acid that attributed a negative odor impact to the beverage.
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46
Table 1. General composition of jelly palm wine
(mean ± standard deviation)
Juice Composition
Soluble solids (°Brix) 13 ± 0.31
Total acidity (g% citric acid) 3.26 ± 0.01
pH 3.45 ± 0.01
Wine composition
Alcohol (v/v)% 11 ± 0.17
Total Acidity A (g% of tartaric acid) 0.11 ± 0.01
Volatile Acidity B (g% of acetic acid) 0.09 ± 0.00
Residual Sugar (g/L) 1.21 ± 0.04
pH 3.45 ± 0.01
Table 2. Performance parameters of the HS-GC method for volatile compounds in model wine.
Compound Linear Range (mg/l) Slope Intercept R 2 LOD a LOQ b
Propanol 0.1-10 0.1086 0.0026 0.998 0.05 0.1
Isobutyl alcohol 0.5-20 0.1733 0.0611 0.997 0.05 0.5
Butyl alcohol 0.1-10 0.1803 0.0137 0.996 0.01 0.1
Isoamyl alcohol 1-50 1.0405 0.3339 0.991 0.05 1
Ehtyl hexanoate 0.5-20 1.5966 0.0304 0.998 0.01 0.5
Ethyl octanoate 0.1-5 0.3129 0.1544 0.992 0.01 0.1
Hexanoic acid 0.1-10 0.0421 0.0256 0.991 0.5 0.1
a Limit of detection (mg/l)
b Limit of quantification (mg/l)

47
Table 3. Parameters analyzed in the extraction of volatile compounds of jelly palm wine expressed as total area of the
peaks and number of peaks of the chromatograms.
Sum of peak area
Mean of number of peaks
Evaluated parameters
(x10 6 )
Fiber adsorbent phase
PDMS 0.91b 62c
CAR/PDMS 2.41a 123b
DVB-CAR/PDMS 3.54a 180a
Salt Addiction
no salt 3.71c 152c
15% of salt 5.78b 153b
30% of salt 8.05a 170a
Extraction Temperature
25 °C 0.81b 91b
35 °C 3.05a 231a
45 °C 2.02a 223a
Extraction Time
30 min 2.68b 193b
45 min 4.24a 231a
60 min 3.85a 210a
**
Same letters in the same column in each parameter extraction indicates that the data are not statistically different from each other
(Tukey test, p ≤ 0.05).
Table 4. Odor active and non-active compounds in jelly palm wine detected by GC-FID and GC-O with retention
index, odor descriptors and mean of concentration.
KI-
Peak KI-Wax a RTX5-
ms b
Compounds mg/l c IK-GC-O d Odor descritor e Frequency f
a - - - -

48
Peak
IK-Wax a
IK-
RTX5-
ms b
(continua)
Compounds mg.L c IK-GC-O d Odor descritor e Frequency f
12 1198 932 Methyl hexanoate 0.140 ± 0.009 1190 Sweet, fruity 3
c - - - - 1195 fruity 1
13 1205 890
3-Butenol-3-methyl-
1acetate
0.320 ± 0.003 1202 sweet, fruity 2
d - - - - 1210 fruity 1
14 1217 - 3-methyl-1-butanol* 28.5 ± 0.060 1223 Solvent, sweet 5
15 1232 - Ethyl hexanoate* 15.4 ± 0.120 1235 Jelly palm, fruity 8
e - - - - 1237 fruity 3
16 1245 - 3-Butenol-3-methyl 0.020 ± 0.001 - - -
17 1246 - Prenyl acetate 0.060 ± 0.003 1246 flower 2
18 1255 - Isoamyl butyrate 0.002 ± 0.001 - - -
19 1259 1015 Hexyl acetate 0.008 ± 0.001 - - -
20 1270 - 4-ethyl-hexanoate 0.003 ± 0.001 - - -
21 1303 - Ethyl (E)-3-hexenoate 0.014 ± 0.012 1304 Fruity, jelly palm 3
22 1318 788 Prenol 0.005 ± 0.001 1315 Solvent,sweet 2
23 1324 - Ethyl heptanoate 0.004 ± 0.003 - -
24 1328 - 4-pentenyl butyrate 0.007 ± 0.003 - -
25 1336 - Isobutyl hexanoate 0.002 ± 0.001 - -
26 1338 874 n-Hexanol 0.032 ± 0.002 1340 solvent, laboratory 3
27 1357 866 cis-3-Hexene-1-ol 0.004 ± 0.002 1351 Parsley, green grass 2
28 1359 - Methyl lavender ketone 0.012 ± 0.013 - -
29 1404 1193 Butyl hexanoate 0.028 ± 0.003 1407 fruity, jelly palm 3
30 1427- 1195 Ethyl octanoate* 0.71 ± 0.060 1421 melon, ripe pineapple 3
31 1435 - Acetic acid 0.016 ± 0.012 1438 vinegar, solvent ,sour 3
f - - - - - -
32 1439 - Isoamyl hexanoate 0.007 ± 0.012 - fruity 2
33 1462 - 2-Ethylhexanol 0.004 ± 0.002 - - -
34 1520 - 2-nonanol 0.002 ± 0.001 - - -
35 1521 - Ethyl-3-Hidroxy butyrate 0.004 ± 0.001 - - -
36 1540 - Linalool 0.006 ± 0.001 - flower 2
37 1552 - 1-Octanol 0.006 ± 0.003 - -
38 1558 - Isobutyric acid 0.015 ± 0.003 1559 Fermented fruity 3
g - - nd - 1590 Flower, fruity 2
39 1572 - 2,3-Butanediol 0.003 ± 0.002 - - -
40 1575 -
3-methylbut-2-enyl
hexanoate
0.001 ± 0.002 - - -
41 1625 - Butyric acid 0.001 ± 0.001 1625 Foot odor, cheese 5
42 1636 1588 Ethyl decanoate 0.002 ± 0.001 - - -

49
43 1651 - γ-butyrolactone 0.061 ± 0.013 - - -
44 1654 - 1-nonanol 0.002 ± 0.001 - - -
-
45 1658 - Isovaleric acid 0.012 ± 0.003 - -
Peak
IK-Wax a
IK-
RTX5-
ms b
(conclusão)
Compounds mg.Lc IK-GC-O d Odor descritor e Frequency f
46 1707 1188 Diethyl Succinate 0.004 ± 0.001 - - -
47 1723 - alpha-Terpineol 0.002 ± 0.001 1722 Flower 1
48 1728 - γ-caprolactone 0.008 ± 0.003 - - -
49 1756 - Prenyl isobutyrate 0.008 ± 0.001 - - -
50 1763 - Citronellol 0.002 ± 0.001 - Citronella 1
51 1802 - 3-Methyl-2-butenoic acid 0.004 ± 0.003 - - -
52 1813 - 3-Methyl-3-butenoic acid 0.001 ± 0.001 - - -
53 1819 - Ethyl 4-hydroxybutyrate 0.008 ± 0.002 - - -
54 1825 1258 2-Phenylethyl acetate 0.008 ± 0.011 - - -
55 1841 1111 Hexanoic acid* 10.7± 0.039 1821
rancidity, sheepskin,
sour
8
56 1870 1324 Ethyl hydrocinnamate 0.012 ± 0.021 1871 Burnt sugar, coffee 3
57 1900 1120 Phenylethyl alcohol 0.086 ± 0.039 1940 Rose, strawberry gum 5
58 1918 1123 2-Ethyl-hexanoic acid 0.009 ± 0.001 - - -
59 1972 1193 Octanoic acid 0.113 ± 0.060 1996 Sweet 1
60 >2000 1443 Ethyl cinnamate 0.009 ± 0.001 >2000 Floral, sweet 3
a
Experimental linear retention index on capillary column DB-Wax
b
Experimental linear retention index on capillary column RTX5-ms.
c
Mean ± standard deviation of three repetitions of each two production batches.
d
Experimental linear retention index on capillary column DB-Wax by GC-O
e
Aroma descriptor of the consensual aromagram
f
Detection frequency of the judges in GC-O analysis of jelly palm wine
* Volatile compounds quantified by GC-HS

50
a)
b)
Figure 2. a) GC-FID Chromatogram of the volatile compounds of jelly palm wine by HS-SPME extraction.
b) Consensus aromagram of jelly palm wine. Peaks labeled with small letters were not identified by GC-
FID

51
3.2 Manuscrito 2 - Effect of temperature and maceration time on volatile composition and
sensory acceptation of jelly palm wine
Effect of temperature and maceration time on volatile composition and sensory acceptation
of jelly palm wine
(Revista para publicação não definida)

52
EFFECT OF TEMPERATURE AND MACERATION TIME ON VOLATILE
COMPOSITION AND SENSORY ACCEPTATION OF JELLY PALM WINE
Gabrieli Bernardi a ; Raquel G. Vendruscolo; Tassiane S. Ferrão; Roger Wagner*
Departamento de Tecnologia e Ciência dos Alimentos – Universidade Federal de Santa Maria
(UFSM) - Av. Roraima, nº 1000 – Cidade Universitária, Cep 97105-900, Santa Maria, RS, Brazil.
e-mail: rogerwag@gmail.com

53
ABSTRACT
In this work, five fermentations were conducted to analyze the influence of the temperature of
fermentation and maceration time in the sensorial acceptability and volatile composition of jelly
palm wine. Fermentations were conducted at 10 and 20 °C and with different days of contact with
the fibrous pulp of jelly palm fruit (2 and 7 days). The dilution of the must (40%) was also evaluated
at 10 °C. Fermentation conducted at 10 °C were longer (20 days) than those fermented at 20 °C (7
days). The effects of the treatments were evaluated analyzing total acidity, volatile acidity, pH and
reducing sugars in the jelly palm wines. The mean value for total acidity was higher in fermentation
at 20 °C than at 10 °C, 1.13 and 0.91 g%, respectively. Volatile acidity also resulted in higher
values for the wines fermented at higher temperature (0.59 g%). Residual sugar content was high
in the fermentations at 10 °C. The volatile composition of the wines was also assessed in order to
evaluate the effect of the treatments in the concentrations of the compounds with odour impact in
the wine. The volatile compounds analyses were conducted by static headspace (major) and HS-
SPME extraction (minor) by gas chromatography analysis. Volatile compounds showed different
concentration among the treatments, fermentations at 20 °C and with prolonged maceration time
had the higher concentration for all classes of volatile compounds. Main volatile compounds were
identified as, ethyl hexanoate, 3-methyl-1-butanol, phenylethyl alcohol and octanoic acid. Sensory
analysis was conducted in order to obtain the acceptability of the jelly palm wines according to the
treatments applied. The results showed that wines with the high concentration of volatile
compounds had lower acceptability. This information was attributed to the high concentration of
some acids that were previously described as negative odors compounds to the wine such as,
hexanoic acid, isobutyric acid and butyric acid.
Keywords: Fermentation temperature, aroma compounds, off flavor, Jelly palm

54
1 INTRODUCTION
In the past a few years, many authors have been largely used different fruits for the
production of wine. Its volatile composition has been used as a source for the study of the most
variety extraction techniques, pathways involved into volatile formation and aroma potential.
(SOUFLEROS et al., 2001; GARRUTI et al., 2006; DUARTE et al., 2009; PINO & QUERIS,
2010; PINO & QUERIS, 2011a; DUARTE et al., 2010a; DUARTE et al., 2010b; PINO &
QUERIS, 2011b; BERNARDI et al., 2013). The development of fruit wines emerges as one
possible use for the abundance of native and tropical fruits existent in many parts of the world,
such as, Brazil. Fermented beverages fruit products are a promising trend due acceptance in
consumer research and contribution to the reduction of post-harvest losses of perishable fruits
(DUARTE et al., 2010a).
Further that, fruits are known to possess a complex volatile composition (FERRÃO, 2012;
BICAS et al., 2011), which may give origin to beverages with different aromas than those that
already exist on the market. As well known, the wine aroma is formed by hundreds of volatile
compounds including higher alcohols, aldehydes, ketones, esters, acids, monoterpenes and C13-
norisoprenoids (SANCHEZ-PALOMO et al., 2007). The origin of these compounds in wine may
differ and can vary in accordance with many factors like, the composition of the raw material, the
fermentative process applied and also from different chemical reactions that occur in wine during
fermentation (PEREZ-PIETRO et al., 2003; MOLINA, SWIEGERS & VARELA, 2007). The
compounds that define wine aroma are related to acceptance or rejection of wines by the consumers,
that’s why the fermentation parameters that may influence the aroma have been extensively
researched by many authors (CABAROGLU et al., 1997; DARIAS-MARTÍN et al., 2003; SELLI
et al., 2006; SANCHEZ-PALOMO et al., 2007; RADEKA et al., 2007). However, for fruit wines
most the existing studies are focused in yeast selection and different fruit cultivars as quality
parameters to the wine aroma. Le et al., (2012) analyzed the behavior and fermentation
performance of mixed yeasts in mango juices of three varieties and Duarte et al., (2010) reported
the yeast selection for raspberry wine and Dias et al., (2007) for cocoa wine. Although the yeast
strain is one of the most important parameters of fermentation, the time that wine will remain in
contact with the skins or the pulp and furthermore, the temperature that will be employed for
fermentation also interfere significantly in the aroma of the final beverage. Jelly palm fruit has been

55
used for the production of wine and showed a good aroma potential (BERNARDI et al., 2013).
Among the volatile compounds identified in the wine, ethyl hexanoate and hexanoic acid were the
most frequently described by GC-O. Ethyl hexanoate was described as positively aroma compound
attributing to the wine a characteristic jelly palm fruit aroma. However, hexanoic acid was
described as a potential off flavor. The origin of hexanoic acid in the jelly palm wine may be a
hydrolysis reaction of the main ester, ethyl hexanoate or it could come directly from the fruit that
was characterized by Ferrão (2012). Therefore, since the existing methodologies for fruit wine
production do not take into account the fermentation temperature and maceration time; the aim of
this work was the development of different wines from jelly palm fruit and evaluates the influence
of maceration time and temperature of fermentation in volatile composition and acceptability of
the beverage.
2 MATERIALS AND METHODS
2.1 Wine making
Fresh, healthy and ripe fruits of jelly palm (Butia odorata) were obtained from the city of
Tuparendi, northwest of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The harvest was between March
and April of 2011. For the wine production, methodology was similar to that use for Bernardi et
al., (2013); the fruits were peeled manually, cut in pieces and passed through a domestic grinder in
order to obtain the must. The must were added to a sucrose solution to adjust the sugar content to
24 ºBrix. An enzyme solution with pectolytic enzyme-Laffort (Petaluma, CA, USA) was added to
a concentration of 3g.hl and commercial Saccharomyces cerevisiae yeast Actiflore F33-Laffort
(Petaluma, CA, USA) in a concentration of 20 g/hl. Sulfur dioxide, in the form of potassium
metabisulfite, was added up to a concentration of 50 mg/l of free SO2 to inhibit bacterial growth.
The following parameters were evaluated during fermentation process: different fermentation
temperature (10 and 20 ºC), different maceration time (2 and 7 days) and a diluted treatment added
of 40% of water to the must and fermented at 10 ºC. So, the vinifications were designated as M7T20
(7 days of maceration time at 20 ºC), M2T20 (2 days maceration time at 20 ºC), M7T10 (7 days
maceration time at 10 ºC), and M2T10 (2 days maceration time at 10 ºC) and D2T10 (diluted -
40%. 2 days maceration at 10 ºC).

56
Vinifications were carried out, in duplicate, in 5 liters flasks and the fermentation was
monitored by the daily measurement of Brix value and temperature. The fermentation was
considered complete when the Brix level was stable. For the clarification step was used bentonite
(300 mg/l) prepared according to Daudt and Durante (1986), facilitating the sedimentation of nonfermentable
solids. After the clarification step the wines were stored in glass bottles (237 ml) under
the temperature of 6 °C until analysis.
2.2 General composition of jelly palm pulp and wine
Alcohol, pH, total acidity (as tartaric acid), volatile acid (such as acetic acid) were
performed in wines (Amerine and Ough, 1988). The Brix value, total acidity, pH and reducing
sugar were determined in the jelly palm pulp (AOAC, 2005).
2.3 Analisys of the major volatile compounds
The major volatile compounds were extracted by a static headspace procedure according to
Bernardi et al., (2013). For the extraction, 10 ml of jelly palm wine were transferred to a 20 ml
glass vial added to 3 g of NaCl and 30 µl of 3-octanol (822.2 mg/l internal standard). Headspace
sampling temperature of 50 °C and equilibrium time of 30 min were applied under continuous
stirring (500 rpm).
The analysis of the volatile compounds was conducted using a Varian 3400 Star gas
chromatograph (Palo Alto, CA, USA) equipped with a split/splitless injector and a flame ionization
detector (GC-FID). A ZB-WAX capillary column (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm film thickness)
(Phenomenex, CA, USA) was used. The temperature of the injector and detector was set to 230
and 250 °C respectively. The oven temperature was held at 35 °C for 2 min and raised to 80 °C at
2 °C/min, then programmed to run to 150 °C at 4 °C/min and raised to 200 °C at 30 °C/min
remaining for 5 min. Carrier gas was hydrogen at an initial flow rate of 2 ml/min (constant pressure
of 15 psi). Quantification was conducted with an external calibration curve constructed using the
internal standard to correct analyte losses, as described by Bernardi et al., (2013).
2.4 Analysis of the minor volatile compounds

57
The extraction of minor volatile compounds of jelly palm wine was conducted using a solid
phase microextraction technique according to Bernardi et al., (2013). The volatile compounds were
extracted using a DVB/CAR/PDMS fiber; 10 mL of jelly palm wine was transferred to a 20 ml
glass vial added to 3g of NaCl and 10 µl of 3-octanol (82.2 mg/l internal standard solution). Time
of extraction was 45 minutes preceded for 5 min of equilibrium at 35 °C under constant stirring
(500 rpm).
The analysis of the volatile compounds was conducted using a Varian 3400 Star gas
chromatograph equipped with a Split/Splitless injector and a flame ionization detector (GC-FID).
A ZB-WAX plus capillary column (60 m × 0.25 mm × 0.25 μm film thickness) (Phenomenex, CA,
USA) was used. The temperature of the injector and detector was set to 230 and 250 °C
respectively. The oven temperature was held at 35 °C for 2 min and raised from 35 °C to 80 °C at
4 °C/min, then programmed to run from 80 °C to 200 °C at 30 °C/min remaining at 200 °C/min for
5 min. Carrier gas was hydrogen at an initial flow rate of 2 ml/min (constant pressure of 30 psi).
The relative concentrations of the investigated compounds were calculated by relating the area of
the internal standard to the area of the compound of interest. Response factor between internal
standard and analytes was assumed as one.
Volatile compounds were identified in a Shimadzu QP2010 gas chromatograph coupled to a
mass spectrometer GC/MS. GC conditions were the same as those used for the GC-FID
chromatographic analysis. Helium was the carrier gas at a flow rate of 2 ml/min. MS was operated
in electron ionization mode (EI) at 70 eV, scanning from 35 to 350 m/z. The volatile compounds
were identified by comparing their mass spectra to those of commercial spectra databases (Wiley,
NIST05) and by comparing experimental retention index (RI) with the literature. Some compounds
were positively identified by injecting the authentic standards into the GC-FID and GC/MS
systems.
2.5 Sensory Analysis
The final beverages were evaluated by 40 panelists, males and females, (staff and students
of the Federal University of Santa Maria - UFSM). The panelists were selected for participation on
the basis of their preference for wines, interest, and availability. Refrigerated (10 °C) samples of
20 ml were served in clear glasses with a volume of 50 ml; these were marked with three digit

58
random numbers and covered with plastic Petri dishes. The samples presentation order was
conducted in accordance to Wakeling and MacFie (1995) experimental design for five samples,
designed to avoid carry over effects. Distilled water was provided for rinsing of the palate during
the testing. Evaluations took place in the afternoons between 14:00 and 17:00 p.m. and were
conducted at room temperature 20 e 22 °C under white light. Jelly palm wines were evaluated for
flavor, aroma and general acceptability according to a nine-point structured hedonic scale
(1 = disliked extremely and 9 = liked extremely) and purchase intention using a five-point
structured scale, (1 = certainly would not buy and 5 = certainly would buy) according to Stone and
Sidel (1993).
2.6 Statistical Analysis
The experimental data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) followed by the
Tukey test (p ≤ 0.05) using the JMP software (SAS, Cary, NC). A Principal Component Analysis
(PCA) was performed by using Pirouette (Infometrix, Inc., Bothell, WA). The data were auto
scaled so that each variable contributes with the same weight in the analysis (VILANOVA et al.,
2010).
3. Results and discussion
3.1 Influence of treatments on general composition of jelly palm wine
Fermentation progress was affected by the applied treatments. The time to end fermentative
process was higher for fermentations conducted at 10 ºC requiring 20 days, while fermentations
conducted at 20 ºC reached the final point in 7 days. The general composition of jelly palm wines
was also affected by the applied treatments (Table 1). Wines made from maceration time of 7 days
and fermentation temperature of 20 ºC generally displayed higher levels of volatile acidity and total
acidity than did those fermented at 10 ºC and 2 days of maceration. The values found for pH were
statistically different for the treatment M7T20 and D2T10. The relation between pH and total
acidity was confirmed as the higher values for total acidity were found in agreement with lower
values for pH.

59
Total acidity average value (1.1 g/l) was higher than for the treatments fermented at 20 ºC
and higher that those found in other wine fruits like, like guava wine (0.13 g/l), mango wine (5.4
g/l) and pineapple wine (4.12 g/l) (PINO & QUERIS, 2011a; PINO & QUERIS, 2011b, PINO &
QUERIS, 2010). Results found for maceration time at 20 ºC in a traditional fermentation (grapes)
also reported an increase in total acidity comparing control wine with skin contact wine (RADEKA
et al., 2007). Reducing sugar was higher in fermentations at 10 ºC than at 20 ºC; temperature has
an important effect on yeast growth and consequently on the fermentation process with lower
temperatures may slow the rate of sugars consumption by the yeast to produce ethanol (REDY &
REDY, 2011). According to Molina et al., (2007) temperature of fermentation affects fermentative
parameters as the fermentation rate and final wine composition.
3.2 Influence of treatments on volatile composition of jelly palm wine
A total of 60 volatile compounds were identified in the headspace of jelly palm wine; among
them (27) esters, (15) alcohols, (11) acids, (2) lactones and terpenes, aldehydes and ketones (1). In
a general way, the concentration of the volatile products found in the wines fermented under
maceration time of 7 days and fermentation temperature of 20 ºC (M7T20) was higher; differing
statistically from the values found for the treatment (M2T10) (Table 2). The volatile compounds
that reached the highest concentrations at 20 ºC and the lower at 10 ºC are mainly alcohols,
propanol (9208.43 µg/l to 6790.30 µg/l) , isobutyl alcohol (12050.03 to 9033.63 µg/l), butyl
alcohols (600.85 to 4021.10 µg/l), isoamyl alcohol (28564.02 to 2349.71 µg/l), (phenylethyl
alcohol 91.05 to 31.77 µg/l) and (hexanol 36.28 to 8.39 µg/l), esters, ethyl hexanoate (15420.02 to
6790.30 µg/l), 3-Buten-1-ol-3-methyl-1-acetate (332.45 to 86.77µg/l), ethyl acetate (141.03 to
37.10 µg/l), methyl hexanoate (142.10 to 31.36 µg/l) and prenyl acetate (80.55 to 67.30 µg/l) and
acids, hexanoic acid (10701.03 to 9532.07 µg/l), octanoic acid (117.34 to 36.72 µg/l), acetic acid
(15.36 to 11.20 µg/l) and isobutyric acid (15.63 to 4.22 µg/l) . To obtain more simplified view of
the relationship among the volatile compounds and the treatments a principal component analysis
were conducted. Applying PCA to the normalized relative amounts of the 60 analytical variables
(volatile compounds) and 30 objects (treatments), two factors were extracted explaining 75.9% of
the total variance of initial data set.

60
The first principal component (PC1) explains 69.0% of the variance in the initial data set
and the second principal component (PC2) explain 6.9%. The projections of the samples along the
directions identified by the first two PC’s, is reported in Fig. 1. First principal component (PC1)
of wine treatments (scores) is plotted against the second principal component (PC2) in Fig.1.a. The
separation of the different treatments applied to the wine is showed clearly through the scatter point
plot. This figure shows that wines from the treatments fermented at 10 ºC were separeted by the
first component analysis from those fermented at 20 ºC. Apparently treatments M7T10 and M2T20
were not separated, however the completely separation were visualized with the aid of the third
component (PC3) that explains 4.9% of the variance (data no showed). Fig. 1b shows the
corresponding loadings plot that establishes the relative importance of each variable to discriminate
the treatments. This figure shows that most of volatile compounds may be seen in the upper part of
the plot, where PC1 and PC2 are positive and are strongly correlated to treatment (M7T20). The
first component (PC1) was characterized by major concentration of the volatile compounds,
including, ethyl hexanoate, methyl hexanoate, hexanoic acid and butyric acid. The esters and their
corresponding acids, ethyl hexanoate and hexanoic acid and ethyl butyrate and butyric acid, are
showing a positively correlation with the increases of temperature indicating a possible equilibrium
hydrolyses reaction among these compounds (RAMEY & OUGH, 1980). The volatile compounds
located in the negative PC2 are highly correlated to treatment (D2T10) that presented the lowers
concentrations for the compounds. The upper part of the PC2 (positive) shows some volatile
compounds that did not followed the same behavior of the most volatiles. 2-nonanol and methyl
lavander ketone had its concentration not differing statistically to the treatments at 10 and 20 ºC,
the same was observed for isoamyl acetate and 1-octanol. Therefore, it’s possible to conclude that,
different temperatures had influenced the concentration of the volatile compounds in jelly palm
wine and that a high fermentation temperature increases the volatile concentration. In general, the
dilution of the must may be cause a dilution of the volatile compounds reducing its concentrations
in the headspace of the wine. The influence of the treatments will be discussed for each chemical
class of compounds in separate.
3.3 Esters
Most esters found in wine are produced by yeast, after cell division has essentially ceased.
Straight-chain forms are synthetized from alcoholysis of the corresponding acids, which have been

61
activated by acyl-S-CoA (RAAP & GUNTERT, 1986). The main ester of in jelly palm wine is a
straight-chain ethyl hexanoate. It was described as the major volatile compound in jelly palm fruit
by Ferrão (2012) and had its aroma described by Bernardi et al., (2013) as the same aroma as jelly
palm fruit. Under the applied treatments the concentration of ethyl hexanoate was lower in the
fermentations at 10 ºC and less days of maceration differing statistically from the treatments at 20
ºC. Besides ethyl hexanoate, the effect of maceration time and temperature were similar for the
others esters present in the wine. According to Killian and Ough, (1979), low fermentation
temperatures (10 ºC) favor the synthesis if fruit esters such as those cited above while high
temperature of fermentation (20 ºC) promotes the production of high molecular height esters. The
treatment M7T20 showed the highest concentration for the esters differing statistically from the
treatment D2T10.
Ethyl acetate was reported in lower concentration in pineapple wine (38.3 µg/l), raspberry
wine (7.9 µg/l) and cacao wine (0.19 µg/l) and the fermentation temperature for those wines ranged
between 22 to 26 ºC (DUARTE et al., 2010a; PINO & QUERIS, 2010). However ethyl acetate
formation is a common microbial fault produced by wine spoilage yeasts and it may be also formed
in wine by a chemical interaction between ethanol and acetic acid (JACKSON, 2000). Therefore
wines with high acetic acid levels are more likely to see ethyl acetate formation. According to
Suomaleinen, (1981), an increase in the fermentation temperature releases higher levels of esters
through more efficient excretion and/or enhanced autolysis of the yeast. An effect of the
temperature on the thermodynamic equilibrium of ester solubility in cellular lipids and the aqueous
medium is another possibly more likely explanation. Selli et al., (2006) has showed that, increasing
the maceration time the concentrations of several esters increased significantly while Torija et al.,
(2003) has reported that at lower temperatures (10-15 ºC) the concentration of volatile compounds,
such as, esters increase. In jelly palm wine, esters were found in high concentration for the
treatments fermented at 20 ºC and with 7 days of maceration.
3.4 Acids
Maceration time and fermentation temperature have a straight relation with acids
concentration in wine. In general, in a traditional fermentation fatty acid concentrations increase
in prolonged maceration time and high temperatures (RODRÍGUEZ-BENCOMO et al., 2008;

62
SANCHEZ-PALOMO et al., 2007; SELLI et al., 2006). In the present work, 9 acids were
identified in the headspace of jelly palm wine (Table 2). Hexanoic acid was identified as the major
acid compounds followed by octanoic acid and acetic acid. Fatty acids are commonly present in
wine and its origin may arise from autoxidation of saturated lipids constituents of fruits
(JACKSON, 2000). Acids were found with the same comportment observed for esters among the
applied treatments. Prolonged maceration time with high temperature showed the highest
concentration. For all treatments, except for the diluted, the concentration of hexanoic acid was
considered high in comparison to the results found in cashew apple wine (GARRUTI et al., 2006),
grape wine (MOLINA et al., 2007) and mango wine (PINO & QUERIS, 2011). Sanchez-Palomo
et al., (2007) also reported this acid in high concentration in treatments with skin contact.
The presence of hexanoic acid in such concentration in jelly palm wine should be associated
with the hydrolysis of the major esters, ethyl hexanoate, and possible of the others hexanoic acid
esters. Ramey and Ough (1980) showed that, at the end of fermentation, fruit esters are generally
in excess of their equilibrium constants. As a result, many esters begin to hydrolyze back to their
component alcohol and acid. Furthermore, the hydrolysis is favored at high temperatures and low
pH values. In the present work acetic acid was found a range of concentration between 15.3 to 11.2
µg/l. This results were higher than those founds by Pino and Queris (2010) in pineapple wine (1.4
µg/l) and lower than those found by Duarte et al., (2010a) in cupuassu wine (0.14 g/l). Small
amounts of acetic acid are produced by yeast during fermentation, depending on the concentration
in wine; acetic acid can be an undesirable flavorant to the complexity of flavor and odor. However,
it plays an important role in the production of acetate esters that can give wine a fruity character.
Amerine and Ough describe ‘normal’ fermentations as not exceeding 300 mg/L of acetic acid.
Isobutyric acid was found in a range of concentration between 9.63 to 2.22 µg/l and according to
Bernardi et al., (2013) this compound had an aroma description of fermented fruit in jelly palm
wine GC-Olfactometric analysis. Other important acid found in the samples was the butyric acid
that present a range of concentration between 9.25 and 0.62 µg/l and had the aroma described as
foot odor, cheese (BERNARDI et al., 2013). In this sense, the presence of those acids indicates a
negative contribution to the jelly palm wine aroma.
3.5 Alcohols

63
Seventeen alcohols were identified in jelly palm wine samples. The average of total
concentration of higher alcohols was 45.70 mg/l. The total concentration for higher alcohols was
higher in the treatments fermented at 20 ºC. Rankine (1967) reports an increase in isoamyl and
isobutyl alcohols with the increase of temperature. Gutierrez, (1993) demonstrated that the
optimum temperature for higher alcohols production is 30 ºC using Saccharomyces cerevisiae as
yeast strain. According to Rapp & Versini (1991), concentrations of higher alcohols below 300
mg/l add desirable complexity to wine aroma, whereas higher concentrations (400 mg/l) can be
detrimental to wine quality by disguising fruity aromas given by esters. In jelly palm wine isoamyl
alcohol was the major alcohol and its concentration ranged between (28564.0 to 23549.7 µ/l). This
alcohol and isobutyl alcohol presented important contribution for jelly palm aroma and were
described as solvent, sweet and solvent, fruity, respectively in Bernardi et al., (2013) work.
Phenylethyl alcohol was found in a range of concentration between (91.0 to 31.77 µg/l), Molina et
al., (2007) has also described high concentration of this alcohol at 28 ºC than at 15 ºC fermentation
temperature. Terpenic alcohols like, alfa-Terpineol (1.45 to 0.51 µg/l) and linalool (3.40 to 1.08
µg/l) had their aroma described by Bernardi et al., (2013) as flowery and can be positively
correlated with the acceptability of guava wine (PINO & QUERIS, 2011). These alcohols can be
found in jelly palm fruit in a free form as reported by Ferrão (2012) or by being degradation
products of terpenyl glycosides hydrolysis during fermentation process (MAICAS & MATEO,
2005, CARPINTERO et al., 2011). The concentration of the alcohols were higher in the treatments
fermented at 20 ºC with 7 days of maceration and the results were significantly different from those
found in must dilution treatment.
3.6 Other Compounds
Besides the compounds already discussed, other volatile compounds such as, terpenes,
ketones, aldehydes and lactones were also identified in jelly palm wine. Among these compounds
γ-butyrolactone, γ-caprolactone, myrcene, valeraldehyde and methyl lavender ketone. Ferrão,
(2012) reported terpenes (2) lactones (3) aldehydes (9) and ketones (12) in jelly palm fruit, however
during fermentation; aldehydes are generally reduced to alcohols according to Jacson (2000).
3.7 Sensory Analysis

64
The sensory analysis of jelly palm wine assessed the acceptability of the beverage by the
consumers with respect to the aroma, flavor, general acceptability and also the purchasing
intention. The results showed significant differences (p ≤ 0.05) in the acceptance of the five samples
of jelly palm wine for the evaluated attributes (flavor and general acceptability) as showed in table
3. The treatment D2T10 showed the high mean value for the aroma assessment followed by the
treatment M2T10. Besides the different values, the treatments were not statistically different which
shows that jelly palm wine aroma was not the main parameter for differentiation among the applied
treatments. For the flavor assessment the treatment D2T10 was statistically different to the
treatment M7T20 that possessed the lower mean value being considered the worst wine for the
consumers with respect to this parameter. General acceptability was also high for the treatment
D2T10 differing statistically from the treatment M7T20. Consumers answered the subjective
question of "most liked" and "least liked" for each sample of wine. In general consumers answered
the natural aroma of jelly palm fruit as the most liked attribute for the for all treatments and the
high acidity as the least liked for the treatments fermented at 20 ºC. The attributes aroma, flavor
and general acceptability were analyzed by graphs of frequency distribution of the hedonic values
assigned to each sample (Figures. 2, 3, and 4). The same was done for purchase intention (Figure
5). The higher acceptability for the treatment D2T10 with respect to flavor can be evidenced in
Fig. 2. This sample accumulated 40% of the opinion of consumers between 7 (like moderately)
and 9 (like extremely) on the hedonic scale for flavor. The treatment (M2T10) had a value close
(35%), while the treatment M7T20 possessed 10%. To the aroma, the treatment D2T10 had 35%
of the preference by consumers between 7 and 9 on the hedonic scale. The treatment M7T20 that
did not differ statistically had 27% (Fig 3). The general acceptability had a similar behavior that
for flavor assessment. Treatment D2T10 had 39%. For the purchase intention the results show a
higher percentage to the item 3 of the questionnaire (maybe/maybe not) for the treatment D2T10
with 31% of the purchasing intention (figure 4).
The results found for the sensory evaluation will in agreement with those obtained for the
volatile composition of the jelly palm wine. As reported by Bernardi et al., (2013), hexanoic acid
assigns to the beverage a strong taste of rancid which may not be pleasant for the major of
consumers. As showed in Table 2, the treatments fermented at 20 ºC possessed the high values for
hexanoic acid while the wine fermented with must dilution at 10 ºC showed the lower value. Also,

65
isobutyric acid, butyric acid and acetic acid show high concentration at 20 ºC than at 10 ºC.
Bernardi et al., (2013) described the impact odors of those acids as undesirable to jelly palm wine
aroma. So, this study showed that the presence of these compounds was negatively related with the
desirable flavor acceptability of the product in spite of high concentration of esters.
4 Conclusion
In summary, this study revealed that maceration time and fermentation temperature
influences the volatile composition of jelly palm wine. Using a dilution of the must was possible
to reduce the undesirable odour effect of hexanoic acid and butyric acid, the main negative
contributors for the jelly palm wine aroma. This study made possible to elaborate a new beverage
with good sensory proprieties and that reached a good acceptability by the consumers.
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69
Table 1. Effect of maceration time and temperature on the general composition of jelly palm wine.
20 °C 10 °C Diluted 10 °C
Parameters/Treatments 7 days 2 days 7 days 2 days 2 days
pH 3.83b 3.90ab 3.94ab 3.91ab 3.95a
Total Acidity A (g%) 1.16a 1.11ab 1.10ab 0.96ab 0.68b
Volatile Acidity B (g%) 0.11a 0.09b 0.07cd 0.07c 0.06d
Reducing Sugar (g/l) 1.29b 1.30b 1.78a 1.81a 0.93d
**
Same letters in the same line in each parameter extraction indicates that the data are not statistically different from
each other (Tukey test, p ≤ 0.05)
A
expressed as tartaric acid
B
expressed as acetic acid
Table 2. Mean concentrations (µ/l) of volatile compounds of jelly palm wine according to the applied
treatments
Compounds/Treatments
Esters
a LRI
20 °C 10 °C Diluted 10 °C
7 days 2 days 7 days 2 days 2 days
Ethyl Acetate 885 141.03a 124.12a 119.15a 84.07b 37.10c
Isobutyl acetate 1023 5.01a 3,20b 3,10b 3,04b 3,02b
Ethyl butyrate 1047 11.00a 7.65b 7.19b 8.95b 5.03c
Butyl acetate 1086 44.02a 39.29a 29.14b 21.02c 9.95d
Isoamyl acetate 1134 72.01a 55. 69b 47.99c 51.23bc 54.10bc
Ethyl valerate 1146 3.03a 2.11b 0.42c 0.45c 0.45d
Methyl hexanoate 1198 142.10a 133.28a 93.24b 85.45b 31.36c
3-Buten1ol-3-methyl-1 acetate 1205 332.45a 287.14b 246.38c 154.44d 86.77e
Ethyl hexanoate * 1242 15420.02a 13742.03a 9190.21b 9012.01b 6790.30c
Prenyl acetate 1246 80.55a 67.30ab 43.86c 44.51c 25.34d
Isoamyl butyrate 1255 2.38a 1.82a 2.13a 1.28b 0.49b
Hexyl acetate 1259 5.01a 5.95a 5.24a 5.17a 3.75b
Ethyl hex-4-enoate 1270 3.28a 2.61b 2.39b 1.76b 0.59c
Ethyl (E)-3-hexenoate 1303 9.92a 6.66ab 5.93ab 6.19ab 2.64b
Ethyl heptanoate 1324 4.80a 3.10a 3.01a 0.89b 0.78b
4-pentenyl butyrate 1328 5.36a 3.48ab 3.53ab 1.89bc 1.20c
Isobutyl hexanoate 1336 0.96ab 0.97a 0.86ab 0.35b 0.44ab
Butyl hexanoate 1404 5.10a 3.27b 3.68a 2.39c 1.38d
Ethyl octanoate * 1423 3.56a 2.93b 2.69b 1.86c 1.10c
(continua)

70
Compounds/Treatments
Esters
a LRI
20 °C 10 °C Diluted 10 °C
7 days 2 days 7 days 2 days 2 days
Isoamyl hexanoate 1439 7.36a 6.54a 4.97b 4.77b 1.65c
Ethyl-3-hidroxy butyrate 1521 1.17a 0.83b 0.77c 0.44c 1.09d
3-methylbut-2-enyl hexanoate 1575 9.10a 8.30b 2.83c 1.48d 0.16e
Ethyl decanoate 1636 7.92a 5.70ab 5.25b 5.09c 2.90c
Diethyl succinate 1723 4.03a 3.90a 3.87a 2.60ab 1.00b
Prenyl isobutyrate 1756 2.47a 1.00b 1.02c 1.57d 0.34e
Ethyl 4-hydroxybuyrate 1819 15.23a 10.51b 10.47b 8.85b 4.72c
2-Phenylethyl acetate 1825 0.21a 0.16ab 0.15ab 0.15ab 0.1b
Ethyl hydrocinnamate 1870 16.67a 12.37b 8.78c 5.77d 4.69d
Ehtyl cinnamate

71
Compounds/Treatments
a LRI
20 °C 10 °C Diluted 10 °C
7 days 2 days 7 days 2 days 2 days
2-Ehtyl-hexanoic acid 1918 0.87a 0.38b 0.36b 0.25b 0.13c
Octanoic Acid 1972 117.34a 113.51a 96.57a 68.92b 36.72c
Total 10865.56 10472.83 9895.39 9738.8 9585.77
Lactones
γ-butyrolactone
1651 0.63a 0.63a 0.55a 0.53a 0.46a
γ-caprolactone 1728 1.66b 2.66a 1.35b 0.95c 0.51d
Total 2.29 2.78 1.90 1.48 0.97
Terpenes
Myrcene 1168 0.41b 0.55ab 0.50b 0.65a 0.22c
Aldehydes
Valeraldehyde 1192 7.31ab 5.21b 8.35a 7.40b 3.30c
Ketones
Methyl lavender ketone 1359 1.15a 0.83b 0.76b 1.08a 0.43c
**
Same letters in the same line in each parameter extraction indicates that the data are not statistically different from each
other (Tukey test, p ≤ 0.05)
* Volatile compounds quantified by HS (Bernardi et al., 2013)
a LRI - linear retention index calculated on DB-WAX capillary column.
Table 3. Mean values assigned by consumers for the five samples of jelly palm wine, using
a hedonic scale of nine points.
20 °C 10 °C Diluted 10 °C
Attribute/Treatment 7 days 2 days 7days 2 days 2 days
Flavor 5.32b 5.62ab 5.50ab 6.17ab 6.55a
Aroma 6.60a 6.37a 6.55a 7.00a 7.40a
General Acceptability 5.37b 5.90ab 6.42ab 6.65ab 6.70a
**
Same letters in the same line in each parameter extraction indicates that the data are not statistically different
from each other (Tukey test, p ≤ 0.05)

72
a)
b)
Figure 1. a) Score plot of principal component analysis of the volatile composition of jelly palm wine submitted to
different treatments. b) Loading plots of principal component analysis of the volatile composition of jelly palm wine.

% of consumers
% of consumers
73
30
25
20
15
M7T20 ⁰C
M2T20 ⁰C
M7T10 ⁰C
M2T10 ⁰C
D2T10 ⁰C
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Hedonic scale
Figure 2. Consumer’s preference with respect to the flavor of jelly palm wine. 9, like extremely; 8, like very much; 7,
like moderately; 6, like slightly; 5, neither like not dislike; 4, dislike slightly; 3, dislike moderately; 2, dislike very
much; 1, dislike extremely.
30
25
20
15
M7T20 ⁰C
M2T20 ⁰C
M7T10 ⁰C
M2T10 ⁰C
D2T10 ⁰C
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Hedonic scale
Figure 3. Consumer’s preference with respect to aroma of jelly palm wine. 9, like extremely; 8, like very much; 7, like
moderately; 6, like slightly; 5, neither like / not dislike; 4, dislike slightly; 3, dislike moderately; 2, dislike very much;
1, dislike extremely.

% of consumers
% of consumers
74
30
25
20
15
M7T20 ⁰C
M2T20 ⁰C
M7T10 ⁰C
M2T10 ⁰C
D2T10 ⁰C
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Hedonic scale
Figure 4. Consumer’s preference with respect to general acceptability of jelly palm wine. 9, like extremely; 8, like
very much; 7, like moderately; 6, like slightly; 5, neither like not dislike; 4, dislike slightly; 3, dislike moderately; 2,
dislike very much; 1, dislike extremely.
50
40
M7T20 ⁰C
M2T20 ⁰C
30
20
M7T10 ⁰C
M2T10 ⁰C
D2T10 ⁰C
10
0
1 2 3 4 5
purchasing intention
Figure 5. Consumer purchasing intention for Jelly palm wine. 1 definitely would buy; 2 probably would buy;
3, maybe/maybe not; 4, probably would not buy; 5, definitely would not buy.

75
4 DISCUSSÃO
Tradicionalmente, os vinhos são preparados pela fermentação de mostos de uvas, no
entanto, nos últimos anos, muitos autores tem reportado a utilização de outras frutas, que não a
uva, para a produção de bebidas fermentadas, popularmente chamadas de vinhos de frutas. Alguns
dos mais recentes trabalhos publicados utilizam guabiroba (DUARTE et al., 2009; DUARTE et al.,
2010), cupuaçu, cacau e umbu (DUARTE et al., 2010), cajá (DIAS et al., 2003) e caju (GARRUTI
et al., 2006). Mais recentemente Pino e Queris reportaram a composição volátil de fermentado de
abacaxi, manga e goiaba (PINO & QUERIS, 2010; PINO & QUERIS, 2011).
A presente pesquisa buscou explorar o potencial de aproveitamento da fruta butiá (B.
odorata) através do desenvolvimento de uma bebida fermentada. Além do desenvolvimento,
buscou-se caracterizar a bebida dentro dos parâmetros comumente analisados em vinhos como,
pH, teor alcoólico, acidez total titulável e acidez volátil (AMERINE e OUGH, 1976). Além disso,
realizou-se o estudo da composição volátil da bebida utilizando dois métodos de extração no
headspace da amostra. Os compostos majoritários foram extraídos pela técnica de extração no
headspace estático da amostra e os compostos minoritários foram extraídos pela técnica de
microextração em fase sólida (SPME). O potencial odorífero da bebida foi avaliado através da
análise GC-olfatométrica utilizando a técnica de frequência de detecção de odores. Além da
caracterização da bebida, foram estudados alguns parâmetros que possivelmente viessem a afetar
a qualidade sensorial da mesma. Para isso, foram realizadas fermentações a diferentes
temperaturas, diferentes tempos de maceração e com diluição do mosto de butiá. A fim de avaliar
o efeito dos tratamentos aplicados aos fermentados realizou-se o estudo da fração volátil dos
mesmos buscando identificar, entre os tratamentos, os compostos que obtiveram variação na
concentração. Além disso, um teste de aceitação sensorial foi aplicado para correlacionar os dados
obtidos com a preferência dos consumidores pelos fermentados e também a intenção de compra
(manuscrito 1 e 2).
A caracterização físico-química dos fermentado mostrou que os resultados obtidos foram
semelhantes aos encontrados por outros autores em vinhos de frutas (NETO et al., 2006; DIAS et
al., 2006; ASQUIERI et al., 2008). O resultado para a acidez total titulável (10.1 g/l) pode ser
atribuída ao ácido cítrico, ácido minoritário nas uvas, mas majoritário em muitas frutas atribuindo
ao fermentado um aumento na acidez (Moreno e Peinado, 2012). O resultado foi considerado alto

76
em comparação a outro vinhos de frutas como, goiaba (0,13 g/l), manga (5,4 g/l) e abacaxi (4,12
g/l) (PINO & QUERIS, 2011; aPINO &, QUERIS, 2011; bPINO & QUERIS, 2011).
No que se refere aos compostos voláteis, o método de extração no headspace estático foi
validado de acordo com as figuras de mérito, linearidade, precisão (repetitividade e precisão
intermediária), limites de detecção e quantificação e exatidão (recuperação). O método permitiu a
quantificação de sete compostos voláteis dos quais, propanol, isobutanol, butanol, hexanoato de
etila, octanoato de etila e ácido hexanóico com boa recuperação. Para extração dos compostos
minoritários, foram definidas as melhores condições de extração utilizando a SPME. Os parâmetros
testados no preparo de amostra apresentaram influência no perfil de compostos voláteis. Como
resultado final obteve-se um método que emprega a fibra DVB/CAR/PDMS para a extração da
fração volátil do fermentado, adicionada de 30% de NaCl, a uma temperatura de 35 ºC por 45
minutos e sob agitação. Foram quantificados e identificados 60 compostos voláteis na amostra de
fermentados butiás analisadas, sendo 27 ésteres, 15 álcoois, 11 ácidos, 2 lactonas, aldeídos, cetonas,
e terpenos (1). Muitos ésteres identificados no fermentados de butiá foram encontrados também
por Ferrão (2012) na fração volátil da fruta de butiá, entre eles, o hexanoato de etila. Entre os
álcoois destacam-se pela maior concentração os álcoois superiores como o isoamílico e o
isubutanol. Na classe dos ácidos o ácido hexanóico, butírico e acético. Os compostos pertencentes
a classe química éster são reportados por apresentarem notas frutais de aroma (GARRUTI et al.,
2006). Entretanto, entre a classe dos álcoois e dos ácidos existem alguns compostos que podem
atribuir aromas indesejados em bebidas como o fermentado de butiá. Tendo em vista a importância
destes compostos no aroma do fermentado, a análise dos compostos voláteis aliada a análise GColfatométrica
foi de grande importância. Através destas análises foi possível atribuir aos principais
compostos descritores de odor apontando assim, os compostos responsáveis pelo aroma
característico de fermentado de butiá e também, compostos que atribuíram aromas indesejáveis.
Entre os principais compostos identificados pela técnica citam-se o hexanoato de etila, hexanoato
de metila, ácido hexanóico, ácido butírico, ácido isobutírico, ácido acético, álcool isoamílico e o
álcool feniletílico. O éster hexanoato de etila merece destaque uma vez que foi descrito como o
aroma natural da fruta butiá e obteve nota máxima para frequência de detecção, sendo essa igual a
oito. O éster hexanoato de metila foi descrito como aroma frutal. Os ácidos hexanóico, butírico,
isobutírico e ácido acético obtiveram descritores negativos para o aroma do fermentado sendo
esses, ranço, chulé, queijo e vinagre, respectivamente. Uma vez que esses compostos atribuíram

77
notas negativas de odor para o aroma do fermentado, estudos foram desenvolvidos com o intuito
de atenuar o impacto odorífero destes compostos.
O estudo dos parâmetros fermentativos mostrou que o tempo de maceração a temperatura
de fermentação e a diluição do mosto influenciam na composição geral do fermentado. As
fermentações a 20 ºC obtiveram valores elevados para acidez total titulável e acidez volátil. Os
valores para açucares redutores, entretanto, foram menores do que os encontrados nas fermentações
a 10 ºC. As fermentações conduzidas a 20 ºC obtiveram maiores concentrações para todas as classes
química de compostos voláteis, entre eles, os anteriormente descritos como positivos para o aroma
e também os descritos como off flavors. O mesmo resultado foi reportado por MAMEDE &
PASTORE, (2004) em fermentações de mosto de uva a 15 e 20 ºC. Na análise sensorial, as
fermentações conduzidas a 10 ºC obtiveram as maiores médias para aroma, sabor e apreciação
global. O tratamento D2MT10 obteve boa aceitabilidade por parte dos consumidores demostrando
que o tratamento aplicado propiciou o desenvolvimento de um fermentado com boa aceitação.
Neste sentido, o presente trabalho pode contribuir significativamente para o entendimento
da transformação da matéria-prima em um produto fermentado de butiá. Adicionalmente, são ainda
escassos os estudos que relatam o desenvolvimento de fermentado de Butiá, bem como a suas
implicações nos parâmetros tecnológicos aplicados ao processo fermentativo.
5 CONCLUSÕES
Os fermentados de butiá apresentaram valores médios de graduação alcoólica (11ºGL), acidez
total titulável (0,11 g%) e acidez volátil (0,08 g%), aceitáveis aos parâmetros exigidos pela
legislação brasileira referente a bebidas fermentadas, sendo um indicativo que a fruta atende as
características necessárias ao processamento. (Lei nº 10970 de 12/11/2004)
Os métodos desenvolvidos empregando as técnicas de headspace estático e HS-SPME
mostraram-se eficientes para a análise dos compostos voláteis majoritários e minoritários de
fermentado de butiá, quando associados às técnicas de separação GC-FID e GC/MS para
quantificação e identificação dos voláteis, respectivamente.
Nos fermentados desenvolvidos foram identificados compostos voláteis importantes para a
formação do aroma característico da fruta de butiá, ou seja, compostos que podem ter permanecido

78
na fração volátil da bebida como, por exemplo, o hexanoato de etila e o acetato de isobutila, álcoois
como o linalol e 1-octanol e ácidos como o ácido hexanóico e butanóico. Além destes compostos
foram identificados também voláteis característicos de fermentação alcoólica e importantes para o
aroma do vinho, como o álcool feniletilico, cinamato de etila, hidroxicinamato de etila, álcool
isoamílico e ácido acético.
Os vinhos fermentados a temperatura de 20 ºC apresentaram maior concentração dos compostos
voláteis em geral. Este fato atribuiu à bebida um odor/sabor mais intenso, em comparação aos
vinhos fermentados a 10 ºC, e também menor aceitação sensorial por parte dos provadores.
Pela análise GC-olfatométrica ficou evidenciada a contribuição negativa dos ácidos hexanóico,
butanóico e isobutanóico ao aroma do fermentado. Tornando-se assim, um desafio tecnológico a
redução dos mesmos para o desenvolvimento da bebida. A origem destes ácidos foi atribuída em
parte a sua presença na matriz, mas também, a hidrólise de seus ésteres correspondentes.
Entre os tratamentos aplicados, a diluição do mosto propiciou o desenvolvimento de uma bebida
de sabor e impressão global de boa aceitação por parte dos consumidores, lembrando descritores
sensoriais característicos do fruto butiá.
Desta forma foi possível contribuir para o entendimento da transformação da matéria-prima,
polpa de butiá, em um produto fermentado, mostrando a viabilidade de aproveitamento da fruta
que apresenta uma vida curta pós-colheita.

79
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