Produção de fermentado alcoólico de maçã adicionado do cogumelo Cordyceps militaris: cinética de fermentação, composição química, potencial antioxidante e toxicidade

dc.contributor.advisor1Nogueira, Alessandro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4765044162346741
dc.contributor.authorCerri, Maria Luísa
dc.contributor.referee1Sydney, Alessandra Cristine Novak
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9198896851080646
dc.contributor.referee2Coqueiro, Aline
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8905298735420756
dc.contributor.referee3Alberti, Aline
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7547001513943582
dc.contributor.referee4Salem, Renata Dinnies Santos
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0532107897609782
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8307410662030141
dc.date.accessioned2026-01-25T11:15:22Z
dc.date.accessioned2026-06-30T19:25:11Z
dc.date.issued2025-11-14
dc.description.abstractCider, an alcoholic beverage fermented from apples, has its sensory profile defined primarily by varieties and processing. In Brazil, its mild and low-complexity character results from the predominant use of table apples (such as Gala and Fuji). This study proposes incorporating the medicinal fungus Cordyceps militaris—which contains bioactive compounds with functional properties—to enhance sensory and functional attributes of national cider. The methodology comprised two stages. First, the mushroom was characterized (moisture, ash, proteins, lipids) and bioactive extraction was optimized via Box-Behnken design (15 experiments), evaluating total phenols, antioxidant activity (FRAP, DPPH, ABTS), cordycepin, and adenosine. Optimal extraction employed a 15% hydroalcoholic solution, 80% ultrasonic amplitude, and 30:1 solute:solvent ratio, with toxicity tested on Artemia salina. Subsequently, fermentations were conducted in 250 mL flasks (200 mL working volume, 20°C ± 2, 15 days) with four groups: control (C), dried mushroom (COG), optimized extract (EXT), and fungal liquid medium (ML). Daily monitoring included cell viability (Neubauer chamber/methylene blue), pH, color, and CO2 loss. Late additions (after day 12: COGAFT, EXTAFT) were also evaluated, with post-fermentation analyses of phenols, organic acids, volatiles, and sugars. Results revealed the optimized extraction model was valid for total phenols (r = 0.98), FRAP (r = 0.94), and ABTS (r = 0.97), increasing these parameters by 147%, 182%, and 89% respectively. The extract proved non-toxic (DL50 = 1379 ± 504 μL/mL). In fermentations, the COG group increased CO2 production, total phenols, chlorogenic acid, and organic acids but reduced aromas and exhibited slight toxicity. EXT was non-toxic, with higher ethanol and lower CO2. Late additions prolonged fermentation while maintaining non-toxicity and elevating malic acid and residual sugar (~1%); COGAFT increased phenols, organic acids, and ethanol, while EXTAFT surpassed the control in phenolic content. Electron microscopy confirmed the comminuted mushroom acted as a support for Saccharomyces cerevisiae. It is concluded that C. militaris adds functionality to ciders, though elevated organic acid levels require sensory adjustments.
dc.description.resumoA sidra, bebida alcoólica fermentada de maçãs, tem seu perfil sensorial definido principalmente por variedades e processamento. No Brasil, seu caráter suave e pouco complexo resulta do uso predominante de maçãs de mesa (como Gala e Fuji). Este estudo propõe a incorporação do fungo medicinal Cordyceps militaris, que possui compostos bioativos com propriedades funcionais, para aprimorar atributos sensoriais e funcionais da sidra nacional. A metodologia dividiu-se em duas etapas. Primeiramente, caracterizou-se o cogumelo (umidade, cinzas, proteínas, lipídeos) e otimizou-se a extração de bioativos via delineamento Box-Behnken (15 experimentos), avaliando fenóis totais, atividade antioxidante (FRAP, DPPH, ABTS), cordicepina e adenosina. A extração otimizada empregou solução hidroalcóolica 15%, amplitude ultrassônica de 80% e razão soluto:solvente 30:1, com toxicidade testada em Artemia salina. Posteriormente, conduziram-se fermentações em frascos de 250 mL (200 mL útil, 20°C ± 2, 15 dias) com quatro grupos: controle (C), cogumelo seco (COG), extrato otimizado (EXT) e meio líquido fúngico (ML). Monitorou-se diariamente viabilidade celular (câmara de Neubauer/azul de metileno), pH, cor e perda de CO2. Adições tardias (após o 12o dia: COGAFT, EXTAFT) também foram avaliadas, com análises pós-fermentação de fenóis, ácidos orgânicos, voláteis e açúcares. Os resultados revelaram que o modelo de extração otimizado foi válido para fenóis totais (r = 0.98), FRAP (r = 0.94) e ABTS (r = 0.97), elevando esses parâmetros em 147%, 182% e 89%, respectivamente. O extrato mostrou-se atóxico (DL50 = 1379 ± 504 μL/mL). Nas fermentações, o grupo COG aumentou a produção de CO2, fenóis totais, ácido clorogênico e ácidos orgânicos, mas reduziu aromas e exibiu leve toxicidade. O EXT foi atóxico, com maior etanol e menor CO2. Adições tardias prolongaram a fermentação, mantendo atoxicidade e elevando ácido málico e açúcar residual (~1%), sendo que COGAFT incrementou fenóis, ácidos orgânicos e etanol, enquanto EXTAFT superou o controle em teores fenólicos. Microscopia eletrônica confirmou a ação do cogumelo cominuído como suporte para Saccharomyces cerevisiae. Conclui- se que C. militaris agrega funcionalidade às sidras, embora teores elevados de ácidos orgânicos demandem ajustes sensoriais.
dc.identifier.citationCERRI, Maria Luísa. Produção de fermentado alcoólico de maçã adicionado do cogumelo Cordyceps militaris: cinética de fermentação, composição química, potencial antioxidante e toxicidade. 2025. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Univerisdade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2025.
dc.identifier.urihttps://ri.uepg.br/handle/123456789/3680
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossa
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.subjectSidra
dc.subjectCogumelo
dc.subjectFermentação alcóolica
dc.subjectExtração hidroalcóolica
dc.subjectAtividade antioxidante
dc.subjectToxicidade
dc.subjectÁcidos orgânicos
dc.titleProdução de fermentado alcoólico de maçã adicionado do cogumelo Cordyceps militaris: cinética de fermentação, composição química, potencial antioxidante e toxicidade
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