A matriz elétrica brasileira é baseada em energias renováveis e principalmente, na energia hidráulica. Frente a algumas crises que o país viveu, faz-se necessário encontrar fontes alternativas de produção de energia elétrica que possam auxiliar a principal fonte energética, principalmente no período de estiagem. A biomassa é uma alternativa viável de combustível para a produção de eletricidade através de centrais de geração e cogeração de energia. Dentre as alternativas para a produção de eletricidade, temos as usinas de açúcar e álcool, que possuem um grande potencial de produção energética, que pode ser otimizado através do melhor aproveitamento da queima de bagaço. Esta dissertação estuda todos os elementos de cogeração de energia em usinas sucroalcooleiras, com ênfase no bagaço e na caldeira, propondo uma alternativa para aperfeiçoar a eficiência da queima do bagaço. Esta proposição é por meio da utilização de medidores de vazão e umidade do bagaço, aliado a um controlador lógico que atue sobre as entradas da cogeração de energia, para aumentar a eficiência da malha e diminuir o desperdício das variáveis de entrada. Todas as proposições são simuladas com dados de uma usina de açúcar e álcool, para que seja possível validar o modelo, e comprovar os ganhos provenientes da utilização do controlador. Através deste controlador, verificou-se que a usina queima mais bagaço que o necessário, diminuindo o rendimento da caldeira e perturbando o restante do processo. / The Brazilian electrical energy matrix is based on renewable energies mainly on hydroelectric energy. As the country has experienced some energy crisis, it is necessary to find alternative sources of electric energy production that can help to keep the offer of the main energy source, especially during the dry season. Biomass is a viable alternative fuel for the production of electricity, through generation power plants and cogeneration power plants. Among electricity production alternatives, we have the sugar and alcohol plants, which have a great energy production potential that which can be optimized through the best use of bagasse burning. This dissertation will study all the elements of energy cogeneration in sugarcane plants, by emphasizing bagasse and boiler, proposing an alternative to improve bagasse burning efficiency. This proposition will be proven through the use of flow meters and bagasse moisture, together with a logic controller that acts on the inputs of the energy cogeneration, which increase the efficiency of the mesh and reduce the wastage of the input variables. All propositions will be simulated with data from a sugar and alcohol mill, so that it is possible to validate the model, and to prove the gains from using the controller. Through this controller, it was verified that the plant burns more bagasse than necessary, reducing the efficiency of the boiler and disturbing the rest of the process.

A carne de frango, em razão da elevada concentração de ácidos graxos insaturados, é altamente suscetível ao processo de oxidação lipídica, que afeta sabor, aroma, cor e textura dos alimentos, limitando sua estabilidade e vida-útil. Devido à possível toxicidade dos antioxidantes sintéticos e à demanda atual por produtos mais saudáveis, o uso de antioxidantes naturais, como o extrato de semente e casca de uva, representa uma alternativa na prevenção da oxidação lipídica em carne de frango, além de permitir aproveitamento do resíduo do processamento do vinho e suco de uva. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar extratos de bagaço de uva (sementes e cascas) das variedades Isabel e Niágara (Vitis labrusca L.) quanto à atividade antioxidante em carne de frango processada crua e cozida. Foram adicionados à carne de frango 4 tipos de antioxidantes: butilhidroxitolueno; mistura comercial de eritorbato de sódio, ácido cítrico e açúcar; extrato de semente e casca de uva Isabel; extrato de semente e casca de uva Niágara; além do tratamento controle, sem antioxidante. A carne de frango foi processada no formato de mini-hambúrgueres, embalada a vácuo e armazenada sob congelamento (-18°C), durante 9 meses. As amostras foram caracterizadas através da determinação da composição centesimal. A cada três meses, foram realizadas análises de pH, cor instrumental, avaliação microbiológica, oxidação lipídica (valor das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico TBARS) e análise sensorial. Não foi verificada alteração significativa (p>0,05) na composição centesimal e no valor de pH de amostras cruas e cozidas, em nenhum dos tratamentos analisados. Ambos os extratos de bagaço de uva mostraram efeito na inibição da oxidação lipídica da carne de frango crua e cozida, apresentando resultados comparáveis aos antioxidantes sintéticos utilizados. Houve interferência dos extratos de bagaço de uva na coloração da carne de frango cozida. Na análise de cor objetiva, os tratamentos com extrato de semente e casca de uvas Isabel e Niágara apresentaram-se mais escuros, menos avermelhados e com menor intensidade de cor amarela e, na análise subjetiva, as notas destes tratamentos, para o atributo alteração de cor, foram significativamente maiores (p<0,05) que as dos demais tratamentos. A coloração da carne de frango crua não foi afetada pela adição dos extratos. Através da análise sensorial, o extrato de bagaço de uva Isabel causou menor alteração no sabor e odor da carne de frango, apresentando resultados semelhantes aos antioxidantes sintéticos. Os resultados da análise microbiológica indicaram que as amostras de todos os tratamentos apresentaram-se dentro dos padrões estabelecidos pela legislação brasileira. A utilização de bagaço da indústria vinícola (semente e casca) como antioxidante natural, combinado com o uso da embalagem a vácuo e armazenamento congelado, pode ser considerada um método eficiente para retardar a oxidação lipídica de carne de frango processada, tanto crua, como cozida. Entretanto mais estudos devem ser conduzidos a fim de aprimorar a compatibilidade dos extratos ao produto, buscando minimizar suas interferências nas características sensoriais e organolépticas. / Chicken meat, due to the high concentration of unsaturated fatty acids, is highly susceptible to lipid oxidation, which affects taste, aroma, colour and texture of foods, limiting its stability and shelf-life. Due to the possible toxicity of synthetic antioxidants and the current demand for healthier products, the use of natural antioxidants, such as grape seed and peel extract, is an alternative in the prevention of lipid oxidation in chicken meat, and allows the use of residues from wine and grape juice processing. Thus, the objective of this study was to evaluate grape pomace extracts (seeds and peels) of Isabel and Niagara varieties (Vitis labrusca L.) on the antioxidant activity in raw and cooked processed chicken meat. Four types of antioxidants were added to chicken meat: butylhydroxytoluene; commercial mixture of sodium erythorbate, citric acid and sugar; Isabel grape seed and peel extract; Niagara grape seed and peel extract; and the control, without antioxidant. The chicken meat was processed in the form of mini-burgers, vacuum packaged and stored under freezing (-18°C) for 9 months. The samples were characterized by determining the proximate composition. Every three months, the following analyses were carried out: pH, instrumental color, microbiological evaluation, lipid oxidation (value of thiobarbituric acid reactive substances - TBARS) and sensory analysis. No significant changes (p>0.05) in proximate composition and pH values were observed for raw and cooked samples, in none of the treatments. Both grape pomace extracts showed effect on inhibiting lipid oxidation in raw and cooked chicken meat, with results comparable to synthetic antioxidants used. There was interference from grape pomace extracts in the color of cooked chicken meat. In the objective color analysis, Isabel and Niagara grape seed and peel extract treatments were darker, less red and with less intense yellow color, and in the subjective analysis, the scores for these treatments, for attribute color alteration, were significantly higher (p<0.05) than the other treatments. The color of raw chicken meat was not affected by the addition of extracts. Through sensory evaluation, the Isabel grape pomace extract caused less change in taste and odour of chicken meat, with results similar to synthetic antioxidants. The results of microbiological analysis indicated that samples from all treatments were within the standards established by Brazilian legislation. The use of pomace from the wine industry (seeds and peels) as natural antioxidant, combined with the use of vacuum packaging and frozen storage, can be considered an effective method to retard lipid oxidation in processed chicken meat, both raw and cooked. However, further studies should be conducted in order to improve the compatibility of the extracts to the product, aiming to minimize its interference in the sensorial and organoleptic characteristics.

Atualmente os processos biotecnológicos têm conquistado um lugar de destaque no desenvolvimento tecnológico mundial, tendo as enzimas como as celulases, grande importância econômica e diferentes aplicações industriais. O objetivo deste trabalho foi à obtenção de fungos isolados e selecionados do ambiente agroindustrial, com a capacidade de hidrolisar a fração celulósica do bagaço de cana-de-açúcar. Um total de 46 isolados foram obtidos de bagaço de cana coletados em 3 destilarias. Quinze apresentaram a formação de halo pela coloração com vermelho Congo, os quais foram avaliados quanto a atividade celulolítica (F1 a F15), tendo como referência o fungo Trichoderma ressei 9414. Os isolados foram cultivados em bagaço de canade- açúcar 1% e conduziu-se a determinação da atividade de endoglucanase (CMCase) empregando-se carboximetilcelulose (CMC) como substrato, e da atividade da celulase total (FPase) empregando papel de filtro como substrato. Após 21 dias de cultivo em bagaço de canade- açúcar nenhum dos isolados apresentou atividade da celulase total maior que T. ressei QM9414. Destes isolados, F9 apresentou maior valor para a atividade da celulase total após 7 dias de cultivo. Com relação a atividade da endoglucanase, no sétimo dia de cultivo o isolado F27 obteve melhor resultado que T. ressei QM 9414. Quanto à cinética da atividade de endoglucanase os isolados 9, 23 e 27 apresentaram atividades enzimáticas muito próximas do fungo referência (QM9414). Os resultados mostram o grande potencial da biodiversidade existente em nichos industriais, na busca de linhagens com potencialidade na hidrólise enzimática de substrato lignocelulósico, como o bagaço de cana- de-açúcar. / Biotechnological processes are achieving increased relevance in today\'s technological development, being enzymes such as celullases, of great economical importance in different industrial applications. The objective of this work was the isolation and selection of fungi from agroindustrial environment, with capacity of hydrolysing the cellulosic fraction of sugar cane bagasse. Forty six isolates were evatuated for their cellulolytic activity using CMC as carbon source and Cong Red as staining indicator . Fifteen isolates showed halo formation by red Congo staining, and they were evaluated for cellulolytic activity (F1 to F15), using Trichoderma ressei 9414 as a reference. The isolates were cultivated in 1% sugar cane bagasse and the cellulolytic activities were assessed by the determination of endoglucanase activity (CMCase) using carboximetilcelulose (CMC) as substrate, and the total celullase activity (FPase) applying filter paper as substrate. After 21 days of cultivation in sugar cane bagasse neither of the isolates showed total cellulase activity higher than T. ressei QM9414. From these isolates, F9 showed higher total cellulase activity after 7 cultivation days. For endoglucanase activity, the isolate F27 showed better result than T. ressei QM 9414 in the seventh cultivation day. For the endoglucanase activity kinetics, the isolates 9, 23 and 27 showed enzymatic activities very close to the reference fungus (QM9414). These results allow to suggest a great biotechnological potential for the biodiversity found in industrial niches, regarding the enzymatic hydrolysis of lignocellulosics substrates, namely the sugar cane bagasse.

Orientador: Prof° Dr. Marcelo Modesto da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2015. / A matriz elétrica brasileira mostra a geração elétrica movida a biomassa com representatividade de 7,6%, terceira maior, em 2014. Apesar dos números favoráveis para a geração térmica, a tecnologia possui um limite no que diz respeito ao uso do energético. O bagaço de cana-de-açúcar constitui a biomassa com maior potencial de geração elétrica no Brasil. Visto a grande versatilidade da cana-de-açúcar, como oferta de alimento e energia (açúcar, etanol e insumo para energia elétrica), é preciso dimensionar o ciclo térmico para atender as demandas de vapor para o processo, energia elétrica para suprimento da planta e maior quantidade de excedente para venda de energia elétrica. Desta maneira, o presente trabalho estuda os principais elementos com o objetivo de desenvolver um módulo computacional para a simulação de sistemas de cogeração baseados no comportamento termodinâmico de sistemas de potência à vapor (Rankine). Para modelagem dos módulos e do ciclo termodinâmico do sistema de cogeração, foram considerados os conceitos termodinâmicos de balanço de massa, energia e exergia, baseados na Primeira e Segunda Lei da Termodinâmica, e conceitos de transferência de calor, baseados na diferença de temperatura média logarítmica. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia disponível na literatura, para os volumes de controles da caldeira, está dentro dos limites de operação de uma planta real, com eficiências de primeira lei em torno de 84% e de segunda lei de 30%. A modelagem do condensador, turbina e bomba foram realizadas de acordo com os conceitos teóricos destes equipamentos. / Brazil¿s electricity matrix presents electricity generated from biomass with a 7,6% share, third major. Regardless of the thermal generation¿s favorable numbers, there is a limit to the technology when it comes to the use of the fuel. The sugarcane bagasse represents the biomass with the highest potential for electricity generation in Brazil. In view of the great versatility of sugarcane, as food supply and energy (ethanol and electricity), it is necessary to properly design the thermal cycle in order to meet the process steam demand, the plant energy requirements, and a higher amount of surplus energy to sell. The present work approaches the main elements of a cogeneration system in a sugarcane plant with the aim of developing a computational tool for the simulation of cogeneration systems based on the thermodynamic behaviour of steam power systems (Rankine). For the modelling of the modules and the thermodynamic cycle of the cogeneration system the thermodynamic concepts of mass, energy and exergy balances, according to the First and Second Laws of Thermodynamics, and the heat transfer concepts, based on the logarithmic mean temperature difference approach, were taken into account. The results demonstrate that the methodology available in the literature, concerning the control volume for the boiler, is within the operational limits of an actual boiler, with first law efficiency of about 84% and second law efficiency of 30%. The modelling of the condenser, turbine and pump were carried out according to the theoretical concepts of each equipment.

A carne de frango, em razão da elevada concentração de ácidos graxos insaturados, é altamente suscetível ao processo de oxidação lipídica, que afeta sabor, aroma, cor e textura dos alimentos, limitando sua estabilidade e vida-útil. Devido à possível toxicidade dos antioxidantes sintéticos e à demanda atual por produtos mais saudáveis, o uso de antioxidantes naturais, como o extrato de semente e casca de uva, representa uma alternativa na prevenção da oxidação lipídica em carne de frango, além de permitir aproveitamento do resíduo do processamento do vinho e suco de uva. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar extratos de bagaço de uva (sementes e cascas) das variedades Isabel e Niágara (Vitis labrusca L.) quanto à atividade antioxidante em carne de frango processada crua e cozida. Foram adicionados à carne de frango 4 tipos de antioxidantes: butilhidroxitolueno; mistura comercial de eritorbato de sódio, ácido cítrico e açúcar; extrato de semente e casca de uva Isabel; extrato de semente e casca de uva Niágara; além do tratamento controle, sem antioxidante. A carne de frango foi processada no formato de mini-hambúrgueres, embalada a vácuo e armazenada sob congelamento (-18°C), durante 9 meses. As amostras foram caracterizadas através da determinação da composição centesimal. A cada três meses, foram realizadas análises de pH, cor instrumental, avaliação microbiológica, oxidação lipídica (valor das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico TBARS) e análise sensorial. Não foi verificada alteração significativa (p>0,05) na composição centesimal e no valor de pH de amostras cruas e cozidas, em nenhum dos tratamentos analisados. Ambos os extratos de bagaço de uva mostraram efeito na inibição da oxidação lipídica da carne de frango crua e cozida, apresentando resultados comparáveis aos antioxidantes sintéticos utilizados. Houve interferência dos extratos de bagaço de uva na coloração da carne de frango cozida. Na análise de cor objetiva, os tratamentos com extrato de semente e casca de uvas Isabel e Niágara apresentaram-se mais escuros, menos avermelhados e com menor intensidade de cor amarela e, na análise subjetiva, as notas destes tratamentos, para o atributo alteração de cor, foram significativamente maiores (p<0,05) que as dos demais tratamentos. A coloração da carne de frango crua não foi afetada pela adição dos extratos. Através da análise sensorial, o extrato de bagaço de uva Isabel causou menor alteração no sabor e odor da carne de frango, apresentando resultados semelhantes aos antioxidantes sintéticos. Os resultados da análise microbiológica indicaram que as amostras de todos os tratamentos apresentaram-se dentro dos padrões estabelecidos pela legislação brasileira. A utilização de bagaço da indústria vinícola (semente e casca) como antioxidante natural, combinado com o uso da embalagem a vácuo e armazenamento congelado, pode ser considerada um método eficiente para retardar a oxidação lipídica de carne de frango processada, tanto crua, como cozida. Entretanto mais estudos devem ser conduzidos a fim de aprimorar a compatibilidade dos extratos ao produto, buscando minimizar suas interferências nas características sensoriais e organolépticas. / Chicken meat, due to the high concentration of unsaturated fatty acids, is highly susceptible to lipid oxidation, which affects taste, aroma, colour and texture of foods, limiting its stability and shelf-life. Due to the possible toxicity of synthetic antioxidants and the current demand for healthier products, the use of natural antioxidants, such as grape seed and peel extract, is an alternative in the prevention of lipid oxidation in chicken meat, and allows the use of residues from wine and grape juice processing. Thus, the objective of this study was to evaluate grape pomace extracts (seeds and peels) of Isabel and Niagara varieties (Vitis labrusca L.) on the antioxidant activity in raw and cooked processed chicken meat. Four types of antioxidants were added to chicken meat: butylhydroxytoluene; commercial mixture of sodium erythorbate, citric acid and sugar; Isabel grape seed and peel extract; Niagara grape seed and peel extract; and the control, without antioxidant. The chicken meat was processed in the form of mini-burgers, vacuum packaged and stored under freezing (-18°C) for 9 months. The samples were characterized by determining the proximate composition. Every three months, the following analyses were carried out: pH, instrumental color, microbiological evaluation, lipid oxidation (value of thiobarbituric acid reactive substances - TBARS) and sensory analysis. No significant changes (p>0.05) in proximate composition and pH values were observed for raw and cooked samples, in none of the treatments. Both grape pomace extracts showed effect on inhibiting lipid oxidation in raw and cooked chicken meat, with results comparable to synthetic antioxidants used. There was interference from grape pomace extracts in the color of cooked chicken meat. In the objective color analysis, Isabel and Niagara grape seed and peel extract treatments were darker, less red and with less intense yellow color, and in the subjective analysis, the scores for these treatments, for attribute color alteration, were significantly higher (p<0.05) than the other treatments. The color of raw chicken meat was not affected by the addition of extracts. Through sensory evaluation, the Isabel grape pomace extract caused less change in taste and odour of chicken meat, with results similar to synthetic antioxidants. The results of microbiological analysis indicated that samples from all treatments were within the standards established by Brazilian legislation. The use of pomace from the wine industry (seeds and peels) as natural antioxidant, combined with the use of vacuum packaging and frozen storage, can be considered an effective method to retard lipid oxidation in processed chicken meat, both raw and cooked. However, further studies should be conducted in order to improve the compatibility of the extracts to the product, aiming to minimize its interference in the sensorial and organoleptic characteristics.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a substituição parcial (30%) da polpa cítrica peletizada (PCP) por polpa de citros úmida despectinada (PCUD) na ração de bovinos em terminação. No 1o experimento, utilizou-se a PCUD em sua forma in natura. Para este ensaio foram utilizados 48 machos não castrados (24 Nelore e 24 Canchim) com idade aproximada de 18 meses e peso vivo inicial de 404 e 439 kg para Nelore e Canchim, respectivamente. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso com arranjo fatorial 2x2 (duas raças e dois tratamentos) com os animais agrupados por raça e peso vivo inicial. O período experimental foi de 92 dias divididos em três períodos. As rações foram compostas de bagaço de cana-de-açúcar in natura, PCP, farelo de soja, uréia, núcleo mineral e vitamínico, bicarbonato de sódio e monensina sódica, além da polpa de citros úmida despectinada in natura. No 2o experimento, utilizou-se a PCUD em sua forma ensilada, aditivada na ensilagem ou não com benzoato de sódio (0,18% da MV). Para este ensaio foram utilizados 54 machos não castrados tricross (Nelore/Angus ou Nelore/Santa Gertrudis x Pardo Suíço de corte) com idade aproximada de 16,5 meses e peso vivo inicial de 303 kg. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso com os animais agrupados por peso vivo inicial. O período experimental foi de 91 dias divididos em três períodos. As rações foram compostas de bagaço de cana-de-açúcar in natura, PCP, farelo de algodão, uréia, núcleo mineral e vitamínico, bicarbonato de sódio e monensina sódica, além da PCUD ensilada com e sem benzoato de sódio. Para os dois ensaios as rações continham 85% de ingredientes concentrados e 15% de bagaço cana-de-açúcar in natura, formuladas de acordo com o NRC (Gado de corte) nível 1 para serem isoprotéicas e com balanço positivo de proteína degradável no rúmen e proteína metabolizável. Foram avaliados o ganho de peso diário (kg/dia de PV), o consumo de matéria seca (kg/dia de MS), a conversão alimentar (consumo de matéria seca/ganho de peso diário), a energia líquida para manutenção, ganho e energia metabolizável das rações (Mcal/kg de MS) e a relação entre a energia calculada com os dados do experimento e a predita pelo NRC (1996) nível 1 (observado/predito). Em ambos os experimentos, a substituição da PCP por PCUD aumentou a ingestão de fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido (P<0,01) e não afetou o consumo de matéria seca (8,05 vs. 8,13 e 7,76 vs. 7,78 kg/dia para o 1o e 2o ensaio, respectivamente), o ganho de peso diário (1,11 vs.1,16 e 1,27 vs. 1,36 kg/dia para o 1o e 2o ensaio, respectivamente) e a conversão alimentar (7,82 vs. 7,29 e 6,62 vs. 5,96 kg de MS/kg de GPD para o 1o e 2o ensaio, respectivamente). Os valores observados de energia líquida de manutenção, ganho e energia metabolizável das rações não diferiram (P>0,05) entre os tratamentos. Já a relação de energia (observada/predita) do tratamento com PCP foi inferior (P<0,05) à da ração contendo PCUD (1,15; 1,39; 1,22 vs. 1,23; 1,51; 1,28 e 1,10; 1,31; 1,18 vs. 1,18; 1,45; 1,24 Mcal/kg MS de ELm, ELg e EM para o 1o e 2o ensaio, respectivamente). A substituição parcial de PCP por PCUD in natura ou ensilada não alterou o desempenho dos animais. / The objective of this study was evaluate despectinated citrus pulp (Braspolpa®) replacing 30% of pelleted citrus pulp in feedlot beef cattle finishing diets. In the first trial, was used despectinated citrus pulp in natura. Forty eight yearling bulls (24 Nelore and 24 Canchim), 18 months old and averaging 404 and 439 kg initial live weight for Nelore and Canchim, respectively. The animals were assigned in a randomized block design with a 2x2 factorial scheme (two breeds and two treatments) and grouped by breed and initial live weight. Experimental period lasted 92 days, with three periods. Diets contained sugar cane bagasse in natura, dried citrus pulp, soybean meal, urea, mineralvitamin mix, sodium bicarbonate, sodium monensin, and the energy sources tested (despectinated citrus pulp). In the second trial, the despectinated citrus pulp was ensiled with or without sodium benzoate (0.18% of GM). Fifty four yearling bulls (Nelore/Angus or Nelore Santa Gertrudis x Braunvieh), 16.5 months old and averaging 303 kg initial live weight. The animals were assigned in a complete randomized block design, and grouped by initial live weight. Experimental period lasted 91 days, with three periods. Diets contained sugar cane bagasse in natura, dried citrus pulp, cotton meal, urea, mineral-vitamin mix, sodium bicarbonate, sodium monensin, and the energy sources tested (despectinated citrus pulp with and without sodium benzoate). For these two trials, the rations were composed of 85% of the concentrate and 15% of the sugar cane bagasse in natura, and were balanced according to NRC (1996) level 1, to reach isonitrogeneous with positive rumen degradable protein and metabolizable protein balances. Variables evaluated were daily weight gain (DWG, kg/day), dry matter intake (DMI, kg DM/day), feed conversion (FC, kg DMI/kg DWG), net energy for maintenance and gain values, and the ratio between calculated net energy (based on experimental data) and net energy predicted by NRC (1996), level 1 (observed/predicted). In both trials, the substitution of dried citrus pulp for despectinated citrus pulp increased the NDF and ADF intakes (P<0.01) and did not affect (P>0.05) DMI (8.05 vs. 8.13 and 7.76 vs. 7.78 kg/day for the first and second trials, respectively), DWG (1.11 vs. 1.16 e 1.27 vs. 1.36 kg/day for the first and second trials, respectively), neither FC (7.82 vs. 7.29 e 6.62 vs. 5.96 kg of DM/kg for the first and second trials, respectively). Observed values for net energies of maintenance and gain did not differ among treatments (P>0.05). According to the experimental data, the net energy relation (observed/predicted) for the PCP treatment was lower (P<0.05) than PCUD treatment (1.15; 1.39; 1.22 vs. 1.23; 1.51; 1.28 and 1.10; 1.31; 1.18 vs. 1.18; 1.45; 1.24 Mcal/kg DM of NEm, NEg and ME for the first and second trials, respectively). The partial replacing of PCP for PCUD in natura or ensiling did not change the animal performance.

O bagaço de cana-de-açúcar, um dos resíduos gerados durante a produção de açúcar, é composto basicamente por celulose (41 44 %), hemicelulose (25 27 %) e lignina (20 22 %); cerca de dois terços da energia existente na cana-de-açúcar está contida no bagaço e na palha. Diversos processos utilizam o bagaço excedente, mas principalmente para produção de energia. No entanto, devido à grande quantidade de bagaço e palha que ainda sobram no processo estes materiais podem ser utilizados como fonte de celulose para obtenção de etanol. Para tanto, se faz necessária a hidrólise do bagaço e da palha a fim de se obter um hidrolisado que possa ser fermentado por leveduras industriais. A hidrólise do bagaço pode ocorrer por explosão a vapor, hidrólise química com ácidos ou álcalis ou hidrólise enzimática entre outros processos; a hidrólise química pode gerar compostos que são inibidores do processo fermentativo enquanto a hidrólise enzimática é um processo bastante oneroso visto não existir no Brasil a produção de enzimas para este fim. Por outro lado, se a hidrólise for efetuada somente com o próprio fungo, o processo pode ser lento. Neste contexto, este trabalho visou utilizar bagaço de cana-de-açúcar, pré-tratado por explosão a vapor e pré-tratado com ácido como substrato para selecionar fungos capazes de hidrolisar o bagaço a açúcares potencialmente fermentáveis por leveduras industriais. Foram realizados experimentos em uma etapa preliminar para selecionar dentre seis linhagens de fungos o(s) mais apto(s) para produção de açúcares redutores. E, experimentos fatoriais 22 para otimização das condições de hidrólise para os fungos selecionados na etapa anterior. Os fungos Trichoderma reesei e Phanerochaete chrysosporium foram selecionados para hidrolisar bagaço moído pré-tratado por ácido em cinco dias de incubação. A análise de variância (ANOVA) possibilitou gerar modelos validados e, superfícies de resposta para liberação de açúcares redutores e hexoses na hidrólise pelos fungos selecionados. As superfícies de resposta indicaram faixas ótimas de temperatura e concentração de ácido (32,19°C/1,09%) para liberação de açúcares redutores por T. reesei e, (32,6°C/1,06%) para P. chrysosporium. / The bagasse from sugar cane, a waste generated during the production of sugar, is composed primarily of cellulose (41 - 44%), hemicellulose (25 - 27%) and lignin (20 - 22%), about two thirds of energy in existing sugar cane is contained in the bagasse and straw. Several processes using bagasse surplus, but mainly for energy production. However, due to the large amount of bagasse and straw still left in these materials can be used as a source of cellulose to obtain ethanol. Thus, it is necessary to hydrolysis of bagasse and straw in order to obtain a hydrolyzate that can be fermented by yeast industry. Hydrolysis of bagasse can occur for a steam explosion, hydrolysis with acid or alkali chemical or enzymatic hydrolysis and other processes, the hydrolysis may generate chemical compounds that are inhibitors of the fermentation process while the enzymatic hydrolysis process is very costly as there is in Brazil the production of enzymes for this purpose. Furthermore, if the hydrolysis is carried out only with the fungus itself, the process can be slow. In this context, this work aimed to use crushed sugar cane, pre-treated by steam explosion and pre-treated with acid as a substrate to select fungi able to hydrolyze the bagasse potentially fermentable sugars for the yeast industry. Experiments were carried out in a preliminary step to select among six strains of fungi as suitable for production of reducing sugars. And, 2² factorial experiments to optimize the conditions of hydrolysis for selected fungi in the previous step. The fungi Trichoderma reesei and Phanerochaete chrysosporium were selected to hydrolyze milled bagasse pre-treated by acid in five days of incubation. The analysis of variance (ANOVA) allowed generate validated models and response surfaces for the release of reducing sugars and hexose hydrolysis by the selected fungi. The areas of response indicated bands optimum temperature and concentration of acid (32.19°C/1.09%) for release of reducing sugars by T. reesei, and (32.6°C/1.06%) for P. chrysosporium.

A agroindústria tem se expandido para atender a crescente demanda populacional por alimentos. Dentro deste contexto, o Brasil com sua economia fortemente baseada no agronegócio contribui para a geração de grande quantidade de resíduos agroindustriais resultantes das atividades de processamento. Estes resíduos, por sua vez, representam um grave problema, pois aparentemente sem aplicação viável, são descartados diretamente ao meio ambiente. Muitos deles são ricos em compostos bioativos, amplamente reconhecidos pelas suas propriedades promotoras de saúde e aplicações tecnológicas, tais como antioxidantes e antimicrobianos, representando, portanto, potenciais fontes naturais destas substâncias. Neste trabalho, foram analisados 15 resíduos agroindustriais coletados em Bento Gonçalves, RS, Petrolina, PE, Monte Alto e Jacareí, SP. São eles: bagaços de uva Pinot Noir, Petit Verdot, Cabernet Sauvignon, Isabel (tintas), Moscato, Verdejo (brancas); engaços de uva Cabernet Sauvignon; Syrah (tintas), Moscato, Verdejo (brancas); borras de vinho tinto e branco; bagaço de tomate; bagaço de goiaba e bagaço de malte. As amostras foram extraídas com solventes de diferentes polaridades (hexano, clorofórmio, acetato de etila, etanol:água (80:20, v/v) e água) e os extratos analisados quanto o teor de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante (DPPH). As amostras e solventes que apresentaram os maiores teores de compostos fenólicos e atividade antioxidante pelo método DPPH no screening inicial seguiram para as outras análises de atividade antioxidante (EC50, ABTS, auto-oxidação do beta-caroteno/ácido linoléico e Rancimat), atividade antimicrobiana e composição química por CG-EM. Engaço branco Moscato e bagaço Pinot Noir apresentaram os maiores teores de compostos fenólicos totais, 48,61 e 40,79 mg GAE/g nos extratos etanólicos, respectivamente. O extrato etanólico do bagaço Pinot Noir apresentou elevada atividade antioxidante em todos os ensaios. Além dele, extratos de engaço branco (EC50, ABTS), bagaço Petit Verdot (ABTS, auto-oxidação do beta-caroteno), engaço tinto (EC50, auto-oxidação do betacaroteno) e bagaço Cabernet Sauvignon (Rancimat) apresentaram os melhores resultados nesses ensaios, e em muitos deles, comparáveis a do antioxidante sintético BHT. Nenhuma das amostras apresentou atividade antimicrobiana na concentração de 32 mg/mL contra S. aureus, S. mutans e A. naeslundii pelo método da difusão em ágar. O perfil químico das amostras revelou que a epicatequina foi o composto majoritário presente tanto nos extratos etanólicos quanto aquosos de todos os resíduos vinícolas analisados. Já para os bagaços de goiaba e tomate, a quercetina foi o fenólico predomimante. Outros compostos tais como ácido gálico, ferúlico, caféico, vanílico, sinápico, resveratrol, siríngico também foram identificados. Com base nos resultados é possível concluir que as amostras analisadas, particularmente os resíduos vinícolas, são ricas em compostos bioativos de elevado poder antioxidante, representando, portanto, uma potencial fonte destes compostos para aplicação na indústria de alimentos. / The agricultural industry has expanded to meet the growing population demand for food. Within this context, Brazil with its economy heavily based on agribusiness contributes to the generation of large amounts of industrial residues resulting from processing activities. These residues represent a serious problem because are discarded directly into the environment. Many of them are rich in bioactive compounds, widely recognized for its health-promoting properties and technological applications, such as antioxidants and antimicrobials, thus representing potential sources of these natural substances. In this study, we analyzed 15 residues collected in Bento Gonçalves, RS, Petrolina, PE, Jacareí and Monte Alto, SP. They are: grape pomace - Pinot Noir, Petit Verdot, Cabernet Sauvignon, Isabel (red), Moscato, Verdejo (white), stems of grape - Cabernet Sauvignon, Syrah (red), Moscato, Verdejo (white), wine lees red and white, tomato pomace, guava pomace and malt pomace. The samples were extracted with solvents of different polarities (hexane, chloroform, ethyl acetate, ethanol:water (80:20, v/v) and water) and the extracts analyzed for the content of total phenolics and antioxidant activity (DPPH) . The best solvents and samples selected on the basis of these two parameters followed for the other tests of antioxidant activity (EC50, ABTS, auto-oxidation of beta-carotene/linoleic acid and Rancimat), antimicrobial activity and chemical composition by GC-MS. Stems white Moscato and Pinot Noir pomace showed the highest levels of total phenolics, 48.61 and 40.79 mg GAE/g in the ethanol extracts, respectively. The ethanol extract of Pinot Noir pomace showed high antioxidant activity in all tests. Besides him, extracts of white stem (EC50, ABTS), Petit Verdot pomace (ABTS, auto-oxidation of beta-carotene), red stems (EC50, auto-oxidation of beta-carotene) and bagasse Cabernet Sauvignon (Rancimat) presented the best results of these tests, and many of them comparable to the synthetic antioxidant BHT. None of the samples showed antimicrobial activity to the concentration of 32 mg/mL against S. aureus, S. mutans and A. naeslundii by agar diffusion method. The chemical profile of the samples revealed that epicatechin is the major compound both in aqueous and ethanol extracts in all waste wine analyzed. In tomato and guava pomaces, quercetin is the predominant phenolic. Other compounds such as gallic acid, ferulic, caffeic, vanillic, sinapic, resveratrol, syringic were also identified. Based on these results we conclude that the samples analyzed, particularly the waste wine, are rich in bioactive compounds with high antioxidant power and have great potential application in the food industry.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a atividade celulolítica de fungos isolados de bagaço de cana-de-açúcar e serapilheira, atuantes sobre bagaço de cana-de-açúcar e farelo de arroz como substratos. Dez isolados fúngicos de amostras de bagaço de cana-de-açúcar e material vegetal em decomposição foram avaliados quanto à atividade celulolítica, tendo como referências os fungos Trichoderma reesei QM9414 e T. reesei RUTC30. A atividade celulolítica foi estimada pela capacidade hidrolítica do extrato enzimático dos fungos crescidos em bagaço de cana-deaçúcar, com e sem pré-tratamento térmico e com diferentes proporções de farelo de arroz. A atividade celulolítica foi estimada tanto em papel de filtro, para celulase total, como a carboximetilcelulose sódica, para endoglucanase. Os isolados identificados por análise molecular através da região 26S rDNA foram: Aspergillus giganteus (S1), Aspergillus fumigatus (S2 e F4), Trichoderma viride/Trichoderma hamatum (S3 e S6), Trichoderma koningiopsis (TPB), Paecilomyces variotti (F1), Moniliophthora perniciosa (F2), Acremonium cellulyticus/Penicillium verruculosum (G3) e Trichoderma sp RA305 (MAD). O Trichoderma reesei QM9414 apresentou a maior atividade tanto para celulase total como para endoglucanase. O isolado F1 não diferiu estatisticamente para atividade de endoglucanase em relação à cepa QM9414 em substrato contento somente bagaço. O isolado MAD não diferiu estatisticamente para atividade de celulase total e endoglucanse em relação à cepa QM9414 em substrato contendo 10% de farelo de arroz. Os isolados TPB e S2 apresentaram as maiores atividades para endoglucanase em bagaço de cana-de-açúcar tratado. Tais resultados mostram que a biodiversidade em nichos, como o bagaço de cana-de-açúcar e materiais vegetais em decomposição, podem fornecer linhagens de fungos celulolíticos com grande potencial biotecnológico. / The objective of this work was to evaluate the cellulolytic activity of fungi isolated from sugarcane bagasse and decaying plant material, growing on sugarcane bagasse and rice bran as substrate. Ten isolates from sugarcane bagasse and decayed plant material were evaluated for their cellulolytic activity as compared to the fungi Trichoderma reesei QM9414 and T. reesei RUTC30. The cellulolytic activity was estimated by the hydrolytic capacity of the enzymatic extract of fungi grown on sugarcane bagasse, with and without pre-heat treatment and with different proportions of rice bran. It was used as substrates both filter paper, for total cellulolytic activity, and sodium carboxymethyl cellulose, for endoglucanase activity. The isolates identified by molecular analysis using 26S rDNA region were: Aspergillus giganteus (S1), Aspergillus fumigatus (S2 and F4), Trichoderma viride/Trichoderma hamatum (S3 and S6), Trichoderma koningiopsis (TPB), Paecilomyces variotti (F1), Moniliophthora perniciosa (F2), Acremonium cellulyticus/Penicillium verruculosum (G3) and Trichoderma sp RA305 (MAD). Trichoderma reesei QM9414 showed the highest total cellulolytic activity and endoglucanase activity among all isolates. Isolate F1 was not statistically different for endoglucanase activity in relation to strain QM9414 using bagasse as substrate. Isolate MAD was not statistically different for total cellulose activity and endoglucanase activity in relation to strain QM9414 using substrate containing 10% of rice bran. Isolates TPB and S2 had the highest endoglucanase activities using sugarcane bagasse treated as substrate. These results show that biodiversity in niches, such as bagasse and decayed plant material, can provide strains of cellulolytic fungi with great biotechnological potential.

Resíduos lignocelulósicos são substratos proeminentes para a produção sustentável de polihidroxialcanoatos (PHAs) e etanol. A xilose é um dos principais componentes da lignocelulose, mas o aproveitamento eficiente desse açúcar ainda representa uma barreira técnica. O objetivo desse trabalho foi obter linhagens bacterianas mais eficientes no consumo desse açúcar. Foi introduzido maior número de cópias dos genes do catabolismo (xylAB) e transporte (xylFGH) de xilose, nas linhagens Escherichia coli KO11, produtora de etanol, e Burkholderia sacchari LFM 101, produtora de poli-3-hidroxibutirato (PHB). Os recombinantes foram avaliados quanto ao consumo de xilose e produção na presença e ausência de glicose. Para B. sacchari LFM 101 essa estratégia não incrementou o consumo desse açúcar. Para E. coli KO11 xylAB reduziu o tempo de consumo de xilose e aumentou a produção final de etanol em 30%, mas esse efeito foi prejudicado pela repressão catabólica; enquanto xylFGH foi deletério ao reduzir para quase zero o crescimento e produção de etanol por essa linhagem. / Lignocellulosic residues are remarkable substrates for the sustainable production of polyhydroxyalkanoates (PHAs) and ethanol. Xylose is one of the most important lignocelullose component but its efficient utilization still represents a technical barrier. The aim of this work was to obtain bacterial strains more efficient in the xylose consumption. Multiple copies of the catabolism (xylAB) and transport (xylFGH) genes of xylose were introduced in the ethanol producer Escherichia coli KO11 strain and the poly-3-hydroxybutyrate (PHB) producer Burkholderia sacchari LFM 101. The recombinants strains were evaluated for their production and xylose consumption in the presence and absence of glucose. This strategy did not increase xylose consumption in B. sacchari strains. The xylAB gene improved xylose consumption and increased the ethanol production about 30% in E. coli KO11, but this effect was impaired by catabolite repression; while xylFGH gene was deleterious to reduce the growth and ethanol production by this strain.