Orientador: Magali Leonel / Coorientador: Adalton Mazetti Fernandes / Banca: Thaís Paes Rodrigues dos Santos / Banca: Fábio Rafael Echer / Resumo: A batata-doce é uma cultura que possui alta capacidade de adaptabilidade às diferentes condições climáticas, de solos e resistência às pragas, por isso tem sido cultivada em várias regiões do mundo. Contudo, no seu cultivo ainda há déficit tecnológico, devido à falta de informações e conhecimentos adequados, principalmente, sobre a nutrição mineral das plantas, o que pode resultar em baixas produtividades e qualidade das raízes. O fósforo (P) é um nutriente essencial às plantas e tem atuação na respiração, produção e processos de transformação de energia pela planta, contribuindo para o desenvolvimento radicular. Desta forma, objetivou-se avaliar o efeito da adubação fosfatada sobre a produtividade e qualidade de raízes tuberosas de batata. Foram conduzidos quatro ensaios, ambos com delineamento em blocos casualizados, com esquema fatorial 2 x 5 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram em duas cultivares (Uruguaiana e Canadense); cinco doses de P2O5 (0, 50, 100, 200 e 400 kg ha-1) e duas épocas de cultivo (primeira época: outubro a abril e segunda época: março a outubro). A cultivar Canadense é mais produtiva do que a Uruguaiana, independentemente da época cultivada. Para ambas as cultivares, a época de cultivo entre os meses de outubro e abril proporciona maior produtividade do que a época entre os meses de março a outubro. A produtividade de raízes tuberosas da cultivar Canadense aumenta cerca de 6 toneladas ha-1 com o incremento das doses de fósforo, atingind... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sweet potato is a crop that has high adaptability to different climatic conditions, soil and pest resistance, so it has been cultivated in various regions of the world. However, in its cultivation there is still a technological deficit, due to the lack of adequate information and knowledge, especially about the mineral nutrition of the plants, which may result in low yields and root quality. Phosphorus (P) is an essential nutrient for plants and acts on respiration, production and energy transformation processes by the plant, contributing to root development. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of phosphate fertilization on potato tuber yield and quality. Four trials were conducted, both with a randomized block design, with a 2 x 5 x 2 factorial scheme, with four replications. The treatments consisted of two cultivars (Uruguaiana and Canadense); five doses of P2O5 (0, 50, 100, 200 and 400 kg ha-1) and two growing seasons (first season: October to April and second season: March to October). The Canadense cultivar is more productive than the Uruguaiana cultivar, regardless of the growing season. For both cultivars, the growing season between October and April provides higher productivity than the season between March and October. The yield of tuberous roots of the Canadense cultivar increases about 6 tons ha-1 with increasing phosphorus doses, reaching a production of 28 tons ha-1, but not the same with Uruguaiana. In low phosphorus soil, nutrient doses between 100 and 150 kg ha-1 of P2O5 are sufficient to promote plant growth and increase yield. Regarding the physicochemical characteristics, the cultivar Uruguaiana has better quality of tuberous roots than Canadense. The second season provided better quality of tuberous roots, regardless of the cultivars. Phosphorus doses interfere with the physical chemical properties of tuberous roots. / Mestre

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Fernando Broetto / Banca: Paulo Cesar Razuk / Banca: Ivo Mottin Demiate / Banca: Celia Maria Landi Franco / Resumo: As maltodextrinas sao produtos da hidrolise parcial do amido e tem sido largamente usadas nas industrias de alimentos em muitos tipos de alimentos processados. Maltodextrinas sao classificadas de acordo com o grau de hidrolise do amido, que e expressa em dextrose equivalente (DE). Varias propriedades funcionais, como docura, solubilidade e viscosidade variam de acordo com a degradacao enzimatica e a fonte botanica do amido, e somente a caracterizacao pela dextrose equivalente (DE) se tornou inadequada para orientar a utilizacao das maltodextrinas em varias aplicacoes. Levando em consideracao a importancia das maltodextrinas para o mercado de alimentos, o presente trabalho teve como objetivo realizar estudos sobre o processo de producao e o comportamento das maltodextrinas de mandioca e batata-doce e tambem de compara-las com produtos comerciais. Os amidos das referidas tuberosas foram analisados quanto as suas caracteristicas fisico-quimicas, difracao de raios-X e microscopia optica e eletronica de varredura. Suspensoes de amidos de mandioca e batata-doce, a concentracao de 30%, foram submetidas a hidrolise enzimatica pela enzima ¿-amilase em um reator a diferentes tempos de hidrolise e diferentes niveis de agitacao. Em seguida, foram secas em gspray dryerh e analisadas quanto as suas propriedades fisicas e quimicas, funcionais, reologicas e por difracao de raios-X, alem de serem observadas em microscopio eletronico de varredura. A analise das variaveis do processo indicou maior influencia do tempo de hidrolise na dextrose equivalente (DE) das maltodextrinas de mandioca e batata-doce, sendo que a interacao, tempo de hidrolise e agitacao influenciou na sua solubilidade e viscosidade. As maltodextrinas de mandioca e batata-doce apresentaram DE que variaram de 5,5 a 11,3 e 17,0 a 22,9, respectivamente. As maltodextrinas apresentaram alta solubilidade em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Maltodextrins are obtained from partial hydrolysis of the starch, and have been widely used in industries due to their broad usage in processed food. Maltodextrins are classified by degree of hydrolysis of starch, which is expressed by dextrose equivalent (DE). Many of their functional properties, like sweetness, solubility and viscosity vary according to enzymatic degradation and botanic source of the starch. Due to the wide uses, dextrose equivalent becomes inadequate to predict the efficiency of maltodextrins in many applications. Considering the importance of maltrodextrins for the food market, the objective of this work was to study the production process and the behavior of cassava and sweet potato maltodextrins, as well as compare them with commercial products. Starches of each tuber were analyzed as to their physiochemical characteristics, X-ray diffraction and optic and scanning electron microscopy. Cassava and sweet potato starches suspensions at 30% concentration underwent enzymatic hydrolysis by an á-amylase enzyme in a reactor considering different times of hydrolysis and levels of agitation. Next, starches were spray dried and analyzed as to their physiochemical, functional, rheological properties and X-ray diffraction, as well as scanning electron microscopy observation. Process variables analysis indicated higher influence of the hydrolysis time in the dextrose equivalent (DE) of sweet potato and cassava maltodextrins, the interaction of between hydrolysis time and agitation influencing in the solubility and viscosity. Cassava and sweet-potato maltodextrins presented DE varying from 5.5 to 11.3 and 17.0 to 22.9, respectively. Maltodextrins presented water solubility in all studied conditions and viscosity was influenced by the hydrolysis level and concentration of the solution. A Newton behavior has been observed in cassava and sweet potato maltodextrins... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-28Bitstream added on 2014-06-13T20:50:20Z : No. of bitstreams: 1 nascimento_p_me_sjrp.pdf: 638214 bytes, checksum: 4eb47d15aae570acb62a345e27cda325 (MD5) / Harvest Plus / No presente trabalho, a retenção de a-caroteno e ß-caroteno de fatias de abóbora, submetidas ao processo de secagem foi avaliada, verificando o efeito do branqueamento (98°C/2 min), pré-tratamento osmótico com solução de sacarose (40%) e da temperatura de secagem (60°C, 70°C e 80°C). Secagem direta sem pré-tratamento acarretou perdas consideráveis de a-caroteno e ß-caroteno (17% - 18% e 11% - 13%, respectivamente), todavia, diferenças na retenção desses carotenóides devido à diferença de temperatura não foram observadas. a-Caroteno e ß-caroteno permaneceram estáveis durante o branqueamento. A desidratação osmótica provocou perda de aproximadamente 5% dos dois carotenóides. No entanto, o branqueamento e tratamento osmótico realizados previamente à secagem melhoraram a retenção de a-caroteno e ß-caroteno durante a secagem, exceto para a temperatura de 80°C na qual a amostra branqueada apresentou menor retenção. Devido à grande presença de mandioca e batata doce na alimentação básica de muitos países em desenvolvimento e sua importância como fonte de vitamina A principalmente das populações mais carentes, a retenção de ß-caroteno durante o cozimento, fritura e secagem foi avaliada utilizando amostras pareadas analisadas por CLAE. A retenção do ß-caroteno variou (2 ensaios) de 87% a 88% na batata doce cozida por 20 minutos. Como esperado a retenção das amostras fritas (67% - 68%) foi menor do que nas amostras cozidas devido à temperatura mais alta utilizada nessa forma de preparo. A mandioca apresentou menor retenção de ß-caroteno em ambos os processos quando comparado à batata doce. A porcentagem de retenção foi de 79% - 82% para amostras cozidas e 54% - 56% para as fritas. / In this work, during the drying, the a-carotene e ß-carotene retention in sliced squash was evaluated, verifying the effect of blanching (98°C/2 min), osmotic pretreatment with sucrose solution (40%) and drying temperature (60°C, 70°C e 80°C). Drying without pre-treatment caused considerable losses of a-carotene e ß-carotene (17% - 18% e 11% - 13%, respectively), however, variances in carotenoid's retention due to different temperature were not observed. During blanching, a-Carotene e ß-carotene remained stable. Osmotic dehydration caused, in both carotenoids, an approximate loss of 5%. Even so, blanching and osmotic treatment done previously to drying improved the a-carotene e ß-carotene retention during the process, except at 80°C where the blanched sample showed lower retention. Cassava and sweetpotato are staple foods in many developing countries and an important vitamin A source, principally among the poorer population. Because of this, ß-carotene retention during cooking, frying and drying were evaluated using paired samples analyzed by HPLC. The retention of ß-carotene varied (2 trials) from 87% to 88 % in sweetpotatoes cooked for 20 minutes. As expected, the retention of fried samples (66% - 67%) was lower than boiled samples due the higher temperature of this preparation. Cassava presented lower retention of ß-carotene in both processes when compared to sweetpotato. The retention percentage was 78-81 for boiled and 54-56 for fried samples.

No contexto energético o bioetanol tem recebido considerável atenção, por questões ambientais e também pela redução da dependência dos combustíveis de origem fóssil. Embora o Brasil seja o segundo maior produtor mundial de etanol, a produção está concentrada em determinadas regiões, enquanto o Rio Grande do Sul é basicamente um importador. Para mudar tal situação, a batata-doce é uma matéria-prima atrativa, por ser rica em amido e possuir características agronômicas vantajosas. Visando colaborar para a viabilização em maior escala da produção de etanol a partir de batata-doce, o presente trabalho reúne estudos sobre este tema. De trabalhos anteriores desenvolvidos no GIMSCOP, ficou o desafio da obtenção de teores de etanol no vinho entre 10 – 12% (v/v), o que foi alcançado neste trabalho com o aumento da concentração batata: água para 1,5 kg: 1 L. A enzima comercial Stargen 002, recomendada pelo fabricante para o amido granular, foi utilizada para a hidrólise. Em ensaios amido granular vs. batata pré-aquecida em banho-maria (a 76oC), foi obtido um teor de etanol de 9,25% (v/v) em 24 h com o aquecimento prévio, enquanto que com a batata-doce crua o teor foi de 6,13% (v/v) em 58 h. Portanto, o método com a batata pré-aquecida foi selecionado, onde após o pré-aquecimento três processos são conduzidos em única etapa: hidrólise, fermentação e redução da viscosidade. Como resultado de um planejamento composto central, a temperatura e o tempo do processo apresentaram efeitos significativos, com maior sensibilidade à temperatura do que ao tempo. Como a temperatura praticada já estava em torno do ótimo (34oC), o maior ganho foi na redução do tempo, de 24h para 19h. Objetivando aumentar a eficiência de conversão, foi avaliado o efeito do pré-aquecimento em micro-ondas e também do amadurecimento da batata pós-colheita (atuação das próprias amilases ao longo do tempo). O amadurecimento foi positivo, o pico na produção de etanol foi em 25 dias após a colheita. Não foi observado ganho no pré-aquecimento com micro-ondas. Na estimativa de custos do processo, a levedura e a matéria-prima implicaram nas maiores frações do custo total. Visando um futuro processo de destilação com injeção de CO2, é apresentado um estudo teórico-experimental sobre o equilíbrio da mistura água-etanol-CO2 incluindo o estudo experimental de injeção de CO2 em um vinho de batata-doce. Viu-se que são necessários aperfeiçoamentos no modelo e no aparato experimental. Contudo, os resultados experimentais mostraram que se conseguem maiores concentrações de etanol no condensado nas menores vazões de CO2. Foi identificada uma relação linear entre a umidade da batata-doce e o teor de açúcares redutores totais (ART), resultando em uma proposta de estimativa interessante pela praticidade, mas se aconselha que a curva seja construída com dados de um tipo de batata e de fontes controladas. Também, um bom ajuste de curva requer que o método analítico empregado na produção dos pontos seja confiável. Foi iniciado um estudo comparativo de métodos, que deve ser continuado a fim de maximizar a quantificação de glicose com o menor custo de análise. / In the energy context ethanol has received considerable attention due to environmental issues and also by reducing the fossil fuels dependence. Although Brazil is the second largest ethanol producer in the world, the production is concentrated in certain regions, whereas Rio Grande do Sul state is practically an exclusive importer. To change this situation, sweet potato is a very attractive feedstock, because it is rich in starch and has favorable agronomic characteristics. Aiming to contribute to the viability of ethanol production from sweet potato in larger scale, this work brings studies upon this topic. In GIMSCOP's previous works, there was the challenge of obtaining ethanol concentration in wine between 10 – 12% (v/v), which was achieved in this work, by increasing the concentration potato: water to 1.5 kg: 1 L. The commercial enzyme Stargen 002 was used for hydrolysis, the manufacturer indicates it to the granular starch. In experiments: granular starch vs. potato preheated in water bath (at 76oC), was obtained an ethanol content 9.25% (v/v) in 24 h when applying the preheating, whereas with raw sweet potato the ethanol content was 6.13% (v/v) in 58 h. Therefore, the preheating method was selected, where after preheating three processes are conducted in a single stage: hydrolysis, fermentation and reduction of viscosity. A central composite design was carried out, the temperature and process time showed significant effects, with higher sensitivity to temperature than time. However, the practiced temperature was already around the optimum (34oC), the most important gain was the time reducing, from 24 h to 19 h. In order to increase conversion efficiency, was evaluated the effect of pre-heating in microwave and also sweet potato ripening over post-harvest (action of own amylases over time). The ripening was positive, the ethanol production peak was at 25 days after harvest. There was no gain in the preheating with microwave. In the process's costs estimation, the yeast and feedstock resulted in the largest fraction of total cost. Aiming a future process of distillation with CO2 injection, this work presents a theoretical and experimental study of the mixture water-ethanol-CO2 equilibrium, also there is an experimental study of CO2 injection through a sweet potato wine. It was seen that improvement is needed in the model and the experimental apparatus. However, experimental results showed that higher ethanol concentrations can be obtained in the condensate with lower CO2 flows. A linear relationship was found between the sweet potato moisture and the total reducing sugars (TRS), resulting in an interesting proposal for estimating due to practicality, but it is advisable that the curve be constructed with data from a kind of sweet potato with controlled sources. Also, a good curve fitting requires a reliable analytical method when obtaining the experimental points. A comparative study between methods was initiated, and it must be continued, in order to maximize the glucose quantification with lower cost analysis.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-12-14T10:33:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1850518 bytes, checksum: 3dc9221aafa5dc9b331ee0ffae89ad06 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T10:33:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1850518 bytes, checksum: 3dc9221aafa5dc9b331ee0ffae89ad06 (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de genótipo de sorgo com elevado conteúdo de ferro na forma de farinha integral e extrusada em associação com a batata doce biofortificada poderá aumentar a aceitabilidade e a concentração de compostos bioativos como, carotenoides e fibra alimentar em cookies, além de favorecer a biodisponibilidade de ferro. Assim, avaliou- se as características sensoriais e a biodisponibilidade de ferro de farinhas de sorgo integral e extrusada, batata doce biofortificada e de cookies. Foram desenvolvidas quatro formulações de cookies e a avaliação da aceitabilidade das amostras foi realizada em condições laboratoriais, utilizando-se o delineamento em blocos completos balanceados. Cerca de 100 julgadores avaliaram os atributos de cor, textura, sabor e a aceitação global das formulações, utilizando a escala hedônica de nove pontos. A biodisponibilidade de ferro foi avaliada pelo método de depleção-repleção em ratos. Os animais receberam dieta AIN93-G sem ferro na fase de depleção por 21 dias. Na fase de repleção os animais receberam dietas com 12 mg/kg de ferro da dieta, por 14 dias, provenientes de sulfato ferroso (controle), farinha de sorgo integral; farinha de sorgo extrusado; farinha de sorgo integral e farinha de batata doce biofortificada; farinha de sorgo extrusada e farinha de batata doce biofortificada; cookies com farinha de sorgo integral e batata doce biofortificada e cookies com farinha de sorgo extrusado e farinha de batata doce biofortificada. A hemoglobina (Hb) foi mensurada no início e ao final da fase de repleção. Foi avaliado o ganho de Hb, eficiência na regeneração de Hb (HRE) e valor biológico relativo de HRE (RBV de HRE). Avaliou-se as variáveis bioquímicas séricas: glicose, insulina, ácido úrico, creatinina, aspartato amino transferase (AST), alanina amino transferase (ALT) e a capacidade antioxidante total do plasma. Os cookies com farinha extrusada apresentaram menor conteúdo de cinzas, fibra alimentar total e sua fração insolúvel e de lipídios. A formulação com sorgo integral destacou-se como fonte de fibra alimentar e amido resistente. Em relação aos atributos sabor e impressão global as formulações de cookies contendo batata doce biofortificada diferiram (p≤0,05) das demais formulações, apresentando melhor aceitação. Em relação ao atributo textura, observou-se que as notas atribuídas foram menores (p>0,05) para os cookies elaborados com farinha de sorgo extrusada. As amostras elaboradas com farinha de sorgo associada à batata doce biofortificada foram as mais aceitas. A presença da batata doce biofortificada agregou sabor e cor aos cookies e melhorou as características sensoriais do produto. Ao comparar o ganho de hemoglobina e o valor biológico relativo de ganho hemoglobínico (RBV GHb) os grupos testes não diferiram (p> 0,05) entre si, exceto para o grupo tratado com sorgo integral, que apresentou baixo ganho de hemoglobina e RBV GHb. A eficiência de regeneração de hemoglobina (HRE) e o valor biológico da eficiência de regeneração de hemoglobina (RBV HRE) não diferiram (p> 0,05) entre os grupos teste e também do controle, exceto para o grupo tratado com sorgo integral, que apresentou menor (p<0,05) HRE e RBV HRE em relação aos restantes dos grupos testes. As farinhas de sorgo extrusado e sua associação a farinha de batata doce apresentou biodisponibilidade de ferro comparável ao sulfato ferroso. Entretanto, o grupo tratado com sorgo integral apresentou baixa biodisponibilidade. A menor biodisponibilidade de sorgo integral pode ser devido ao maior conteúdo de fitato desta farinha. A substituição de 50 % de sorgo integral por batata doce melhorou a biodisponibilidade de ferro, tornando-se comparável ao sulfato ferroso. Os cookies preparados com a mistura de farinhas de sorgo extrusada ou integral e batata doce biofortificada mantiveram a biodisponibilidade de ferro equiparável ao sulfato ferroso. Os níveis de glicose, insulina, ácido úrico, creatinina, aspartato amino transferase (AST), alanina amino transferase (ALT) não diferiram (p> 0,05) entre os grupos experimentais. Entretanto a presença de farinha de sorgo associada ou não a batata doce e os cookies aumentaram (p<0,05) a atividade antioxidante total no plasma dos ratos em relação ao controle e não diferiram entre si. A associação da batata doce biofortificada à farinha de sorgo integral e extrusada promoveu boa aceitação dos cookies e biodisponibilidade de ferro comparável ao sulfato ferroso. / The use of sorghum genotypes with high iron content in the form of full and extruded flour in association with sweet potato biofortified may increase the acceptability and the concentration of bioactive compounds as carotenoids and dietary fiber in cookies and favors the bioavailability of iron. Thus, we evaluated the chemical, sensory and iron biodisponivilidade sorghum flour, sweet potato biofortified and cookies. Was evaluated chemical composition of flour and cookies. We developed four cookie formulation and evaluation of the acceptability of the samples under laboratory conditions was carried out using the design in a balanced complete block. About 100 judges evaluated the color attributes, texture, flavor and overall acceptability of the formulations using the nine- point hedonic scale. The iron bioavailability was evaluated by the method depletion- repletion in rats. The animals received AIN 93G diet without the iron depletion phase for 21 days. In repletion phase the animals were fed a diet with 12 mg / kg of iron for 14 days, from ferrous sulfate (control), whole sorghum flour; sorghum flour extruded; full sorghum flour and flour sweet potato biofortified; extruded flour and sweet potato biofortified; cookies with whole sorghum flour and sweet potato biofortified and cookies with sorghum flour extruded flour and sweet potato biofortified. Hemoglobin (Hb) was measured at the beginning and the end of the repletion phase. Was assessed the gain of Hb, efficient regeneration of Hb (HRE) and relative biological value of HRE (RBV HRE). Evaluated the biochemical markers: glucose, insulin, uric acid, creatinine, aspartat amin transferas (AST), alanin amin transferas (ALT) and total plasma antioxidant capacity. Extrusion reduced content of insoluble dietary fiber, ash and iron and increased the protein content of the flour, sorghum, sweet potato biofortified showed a high content of carotenoids. Full sorghum flour had a higher content of phytate for extruded. The cookies with extruded flour had lower ash content, total dietary fiber and its insoluble and lipid fraction. The formulation with full sorghum stood out as a source of dietary fiber and resistant starch. Regarding the flavor attributes and overall impression cookies formulations containing sweet potato biofortified different (p≤0,05) from the other formulations, with better acceptance. Regarding the texture attribute, it is observed that the marks awarded were lower (p> 0.05) for cookies made with extruded sorghum flour. Samples prepared with sorghum flour associated with sweet potato biofotificada were the most accepted, followed by prepared samples only with sorghum flour. The presence of sweet potato biofortified added flavor and color to cookies and improved sensory characteristics. Comparing the gain of hemoglobin and the relative biological value of hemoglobinic gain (RBV GHb) testing groups were similar (p> 0.05) from each other except for the group treated with whole sorghum, which had low hemoglobin gain and RBV GHb, although had a greater (p <0.05) consumption of iron. The hemoglobin regeneration efficiency (HRE) and the biological value of hemoglobin regeneration efficiency (RBV HRE) did not differ (p> 0.05) between the test and also the control, except for the group treated with whole sorghum, which showed lower (p <0.05) and RBV HRE HRE for the remaining test groups. The sorghum flour extruded and his sweet potato flour showed the association iron bioavailability comparable to ferrous sulfate. However, the group treated with whole sorghum showed low bioavailability. The low bioavailability of whole sorghum may be due to higher phytate content of the flour. Replacement of 50% of whole sweet potatoes per sorghum improved the bioavailability of iron, making it comparable to ferrous sulphate. The cookies prepared with the mixture of extruded sorghum meal or whole sweet potatoes and biofortified maintained comparable bioavailability of iron to the ferrous sulfate. The Glucose levels, insulin, uric acid, creatinine, aspartat amin transferas (AST), alanin amin transferas (ALT) did not differ (p> 0.05) between the experimental groups. However the presence of sorghum flour with or without sweet potatoes and cookies increased (p <0.05) the total antioxidant activity in the plasma of rats in the control and did not differ. The association The combination of sweet potato flour biofortified full and extruded sorghum promoted good acceptance of cookies and iron bioavailability comparable to ferrous sulfate.

No contexto energético o bioetanol tem recebido considerável atenção, por questões ambientais e também pela redução da dependência dos combustíveis de origem fóssil. Embora o Brasil seja o segundo maior produtor mundial de etanol, a produção está concentrada em determinadas regiões, enquanto o Rio Grande do Sul é basicamente um importador. Para mudar tal situação, a batata-doce é uma matéria-prima atrativa, por ser rica em amido e possuir características agronômicas vantajosas. Visando colaborar para a viabilização em maior escala da produção de etanol a partir de batata-doce, o presente trabalho reúne estudos sobre este tema. De trabalhos anteriores desenvolvidos no GIMSCOP, ficou o desafio da obtenção de teores de etanol no vinho entre 10 – 12% (v/v), o que foi alcançado neste trabalho com o aumento da concentração batata: água para 1,5 kg: 1 L. A enzima comercial Stargen 002, recomendada pelo fabricante para o amido granular, foi utilizada para a hidrólise. Em ensaios amido granular vs. batata pré-aquecida em banho-maria (a 76oC), foi obtido um teor de etanol de 9,25% (v/v) em 24 h com o aquecimento prévio, enquanto que com a batata-doce crua o teor foi de 6,13% (v/v) em 58 h. Portanto, o método com a batata pré-aquecida foi selecionado, onde após o pré-aquecimento três processos são conduzidos em única etapa: hidrólise, fermentação e redução da viscosidade. Como resultado de um planejamento composto central, a temperatura e o tempo do processo apresentaram efeitos significativos, com maior sensibilidade à temperatura do que ao tempo. Como a temperatura praticada já estava em torno do ótimo (34oC), o maior ganho foi na redução do tempo, de 24h para 19h. Objetivando aumentar a eficiência de conversão, foi avaliado o efeito do pré-aquecimento em micro-ondas e também do amadurecimento da batata pós-colheita (atuação das próprias amilases ao longo do tempo). O amadurecimento foi positivo, o pico na produção de etanol foi em 25 dias após a colheita. Não foi observado ganho no pré-aquecimento com micro-ondas. Na estimativa de custos do processo, a levedura e a matéria-prima implicaram nas maiores frações do custo total. Visando um futuro processo de destilação com injeção de CO2, é apresentado um estudo teórico-experimental sobre o equilíbrio da mistura água-etanol-CO2 incluindo o estudo experimental de injeção de CO2 em um vinho de batata-doce. Viu-se que são necessários aperfeiçoamentos no modelo e no aparato experimental. Contudo, os resultados experimentais mostraram que se conseguem maiores concentrações de etanol no condensado nas menores vazões de CO2. Foi identificada uma relação linear entre a umidade da batata-doce e o teor de açúcares redutores totais (ART), resultando em uma proposta de estimativa interessante pela praticidade, mas se aconselha que a curva seja construída com dados de um tipo de batata e de fontes controladas. Também, um bom ajuste de curva requer que o método analítico empregado na produção dos pontos seja confiável. Foi iniciado um estudo comparativo de métodos, que deve ser continuado a fim de maximizar a quantificação de glicose com o menor custo de análise. / In the energy context ethanol has received considerable attention due to environmental issues and also by reducing the fossil fuels dependence. Although Brazil is the second largest ethanol producer in the world, the production is concentrated in certain regions, whereas Rio Grande do Sul state is practically an exclusive importer. To change this situation, sweet potato is a very attractive feedstock, because it is rich in starch and has favorable agronomic characteristics. Aiming to contribute to the viability of ethanol production from sweet potato in larger scale, this work brings studies upon this topic. In GIMSCOP's previous works, there was the challenge of obtaining ethanol concentration in wine between 10 – 12% (v/v), which was achieved in this work, by increasing the concentration potato: water to 1.5 kg: 1 L. The commercial enzyme Stargen 002 was used for hydrolysis, the manufacturer indicates it to the granular starch. In experiments: granular starch vs. potato preheated in water bath (at 76oC), was obtained an ethanol content 9.25% (v/v) in 24 h when applying the preheating, whereas with raw sweet potato the ethanol content was 6.13% (v/v) in 58 h. Therefore, the preheating method was selected, where after preheating three processes are conducted in a single stage: hydrolysis, fermentation and reduction of viscosity. A central composite design was carried out, the temperature and process time showed significant effects, with higher sensitivity to temperature than time. However, the practiced temperature was already around the optimum (34oC), the most important gain was the time reducing, from 24 h to 19 h. In order to increase conversion efficiency, was evaluated the effect of pre-heating in microwave and also sweet potato ripening over post-harvest (action of own amylases over time). The ripening was positive, the ethanol production peak was at 25 days after harvest. There was no gain in the preheating with microwave. In the process's costs estimation, the yeast and feedstock resulted in the largest fraction of total cost. Aiming a future process of distillation with CO2 injection, this work presents a theoretical and experimental study of the mixture water-ethanol-CO2 equilibrium, also there is an experimental study of CO2 injection through a sweet potato wine. It was seen that improvement is needed in the model and the experimental apparatus. However, experimental results showed that higher ethanol concentrations can be obtained in the condensate with lower CO2 flows. A linear relationship was found between the sweet potato moisture and the total reducing sugars (TRS), resulting in an interesting proposal for estimating due to practicality, but it is advisable that the curve be constructed with data from a kind of sweet potato with controlled sources. Also, a good curve fitting requires a reliable analytical method when obtaining the experimental points. A comparative study between methods was initiated, and it must be continued, in order to maximize the glucose quantification with lower cost analysis.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-01-06Bitstream added on 2014-06-13T21:02:45Z : No. of bitstreams: 1 coutinho_apc_dr_botfca.pdf: 1436935 bytes, checksum: c72f0d2f7b757dff306112676604e8cc (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As maltodextrinas sao produtos da hidrolise parcial do amido e tem sido largamente usadas nas industrias de alimentos em muitos tipos de alimentos processados. Maltodextrinas sao classificadas de acordo com o grau de hidrolise do amido, que e expressa em dextrose equivalente (DE). Varias propriedades funcionais, como docura, solubilidade e viscosidade variam de acordo com a degradacao enzimatica e a fonte botanica do amido, e somente a caracterizacao pela dextrose equivalente (DE) se tornou inadequada para orientar a utilizacao das maltodextrinas em varias aplicacoes. Levando em consideracao a importancia das maltodextrinas para o mercado de alimentos, o presente trabalho teve como objetivo realizar estudos sobre o processo de producao e o comportamento das maltodextrinas de mandioca e batata-doce e tambem de compara-las com produtos comerciais. Os amidos das referidas tuberosas foram analisados quanto as suas caracteristicas fisico-quimicas, difracao de raios-X e microscopia optica e eletronica de varredura. Suspensoes de amidos de mandioca e batata-doce, a concentracao de 30%, foram submetidas a hidrolise enzimatica pela enzima ¿-amilase em um reator a diferentes tempos de hidrolise e diferentes niveis de agitacao. Em seguida, foram secas em gspray dryerh e analisadas quanto as suas propriedades fisicas e quimicas, funcionais, reologicas e por difracao de raios-X, alem de serem observadas em microscopio eletronico de varredura. A analise das variaveis do processo indicou maior influencia do tempo de hidrolise na dextrose equivalente (DE) das maltodextrinas de mandioca e batata-doce, sendo que a interacao, tempo de hidrolise e agitacao influenciou na sua solubilidade e viscosidade. As maltodextrinas de mandioca e batata-doce apresentaram DE que variaram de 5,5 a 11,3 e 17,0 a 22,9, respectivamente. As maltodextrinas apresentaram alta solubilidade em... / Maltodextrins are obtained from partial hydrolysis of the starch, and have been widely used in industries due to their broad usage in processed food. Maltodextrins are classified by degree of hydrolysis of starch, which is expressed by dextrose equivalent (DE). Many of their functional properties, like sweetness, solubility and viscosity vary according to enzymatic degradation and botanic source of the starch. Due to the wide uses, dextrose equivalent becomes inadequate to predict the efficiency of maltodextrins in many applications. Considering the importance of maltrodextrins for the food market, the objective of this work was to study the production process and the behavior of cassava and sweet potato maltodextrins, as well as compare them with commercial products. Starches of each tuber were analyzed as to their physiochemical characteristics, X-ray diffraction and optic and scanning electron microscopy. Cassava and sweet potato starches suspensions at 30% concentration underwent enzymatic hydrolysis by an á-amylase enzyme in a reactor considering different times of hydrolysis and levels of agitation. Next, starches were spray dried and analyzed as to their physiochemical, functional, rheological properties and X-ray diffraction, as well as scanning electron microscopy observation. Process variables analysis indicated higher influence of the hydrolysis time in the dextrose equivalent (DE) of sweet potato and cassava maltodextrins, the interaction of between hydrolysis time and agitation influencing in the solubility and viscosity. Cassava and sweet-potato maltodextrins presented DE varying from 5.5 to 11.3 and 17.0 to 22.9, respectively. Maltodextrins presented water solubility in all studied conditions and viscosity was influenced by the hydrolysis level and concentration of the solution. A Newton behavior has been observed in cassava and sweet potato maltodextrins... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-19Bitstream added on 2014-06-13T19:01:55Z : No. of bitstreams: 1 abujamra_lb_dr_botfca.pdf: 2246029 bytes, checksum: 9db67484b79c3cd1a933cf615f284a92 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho fez-se uma avaliação da utilização da batata-doce como substrato para a produção de uma bebida destilada. No sentido de promover uma alternativa tecnologicamente viável, traçou-se um planejamento experimental que minimizasse as operações de preparo, definindo as condições mais adequadas para o processo fermentativo. A batata-doce do tipo Brazilândia Roxa foi caracterizada e a partir desta matéria-prima foram produzidos 100 kg de farinha. Os ensaios para a produção de hidrolisados utilizando farinha batata-doce, foram estudados utilizando um planejamento experimental fatorial completo 22 com duas variáveis independentes (as enzimas alfa-amilase e amiloglucosidase). O hidrolisado obtido foi utilizado seguindo um planejamento experimental completo 23 com pontos centrais e axiais, sendo que as variáveis independentes foram a concentração de açúcares redutores, concentração de leveduras viáveis e temperatura da fermentação e os compostos secundários álcool isoamílico, n-butanol, terc-butanol, álcool butírico, isopropanol, acetato de etila, metil éster, acetonitrila, acetaldeído, benzaldeído, hidroximetil furfural, butiraldeído, valeraldeído, heptaldeído, formaldeído, acetona e butanona. As variáveis independentes foram quantificadas por cromatografia líquida e gasosa. Foram testadas em planta piloto as condições: concentração de levedura em número de células viáveis 1 x 108, açúcares redutores 13,5% e temperatura 340C. A sazonalidade da matéria seca foi significativa para esta cultivar Brazilândia roxa, durante o período amostrado (outubro 2006 – fevereiro 2007). Essa variação tornou-se um obstáculo para a otimização de um processo industrial baseado na matéria-prima in natura, sendo necessária a padronização da matéria-prima, e neste sentido foram testadas algumas técnicas de secagem e moagem. Verificou-se que... / In this work, the use of sweet potato as a substrate for distilled beverage production was evaluated. In order to provide a technologically viable alternative, the experimental design was developed to minimize the preparation procedures, defining the most suitable conditions for the fermentation process. Sweet potato type “Brazilândia Roxa” was characterized and from such raw material 100 kg flour was produced. The assays for hydrolysate production using sweet potato flour involved a 22 complete factorial design including two independent variables (the enzymes alpha-amylase and amyloglucosidase). The obtained hydrolysate was employed by following a 23 complete experimental design including central and axial points, and the independent variables were reducing sugar concentration, viable yeast concentration and fermentation temperature, besides the secondary compounds isoamyl alcohol, n-butanol, tert-butanol, butyric alcohol, isopropanol, ethyl acetate, methyl ester, acetonitrile, acetaldehyde, benzaldehyde, hydroxymethylfurfural, butyraldehyde, valeraldehyde, heptaldehyde, formaldehyde, acetone and butanone. The independent variables were quantified through liquid and gas chromatography. A pilot plant was used to test the following conditions: yeast concentration as number of viable cells 1 x 108, reducing sugars 13.5% and temperature 340C. Dry matter seasonality was significant for this cultivar “Brazilândia roxa” during the sampling period (October 2006 – February 2007). Such variation became an obstacle to optimize an industrial process based on raw material “in natura”, requiring the raw material standardization; thus, some drying and grounding techniques were tested. Sweet potato flour was the best form of using such raw material as substrate in the processes. Suspensions with 18% dry matter were obtained. The enzyme concentrations for a better yield in the hydrolysis... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-18Bitstream added on 2014-06-13T18:42:29Z : No. of bitstreams: 1 rechsteiner_ms_dr_botfca.pdf: 1123216 bytes, checksum: f3cc125621b00b6d9e2dd6a8f30352c0 (MD5) / O mercado de amidos vem crescendo e se aperfeiçoando, levando à busca de produtos com características específicas que atendam às exigências da indústria. Neste contexto a produção de amidos modificados é uma alternativa. Atualmente se observa uma intensa competição entre os setores de desenvolvimento de produtos nas indústrias, para oferecer aos consumidores alimentos com baixos teores de gordura. Os amidos podem sofrer várias modificações com a finalidade de serem usados como substitutos de gordura, e os amidos modificados têm-se mostrado os mais promissores substitutos de gordura. Levando em conta a importância dos amidos para o mercado de alimentos e o interesse em produtos alimentícios com menor teor de gordura, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver substituintes de gorduras a partir de amidos de batata-doce e mandioca e avaliar o comportamento dos amidos modificados na formulação de sorvetes de massa com teores de gordura reduzidos. Para a modificação dos amidos de mandioca e batata-doce os reagentes utilizados foram tripolifosfato de sódio (STPP) e trimetafosfato de sódio (STMP) cedidos pela Astaris do Brasil S.A. Após ensaios prospectivos, definiram-se as melhores condições para a modificação dos amidos de mandioca e batata-doce. Os amidos foram fosfatados por via úmida e por via seca,em pH 9,5 com porcentagem de 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP). A fosfatação teve início à temperatura ambiente sob agitação constante e depois de 1 hora o amido foi transferido para bandejas de alumínio forradas com plástico poliéster e levados a estufa a 130ºC por 6 horas. Os amidos modificados foram analisados quanto as suas propriedades físicas e químicas, funcionais, reológicas e por difração... / The starch market comes growing and if perfecting, leading to the search of products with specific characteristics that take care of to the requirements of the industry. In this context the modified starch production is an alternative. Currently if it observes an intense competition enters the sectors of development of products in the industries, to offer to consuming foods with low texts of fat. The starches can suffer some modifications with the purpose to be used as substitute of fat, and the modified starches have revealed the most promising substitutes of fat. Taking in account the importance of starches for the food market and the interest in nourishing products with lesser text of fat, the present work had as objective to develop fat substitutes from cassava and sweet potato starches and evaluate the behavior of starches The starch market comes growing and if perfecting, leading to the search of products with specific characteristics that take care of to the requirements of the industry. In this context the modified starch production is an alternative. Currently if it observes an intense competition enters the sectors of development of products in the industries, to offer to consuming foods with low texts of fat. The starches can suffer some modifications with the purpose to be used as substitute of fat, and the modified starches have revealed the most promising substitutes of fat. Taking in account the importance of starches for the food market and the interest in nourishing products with lesser text of fat, the present work... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03Bitstream added on 2014-06-13T18:20:59Z : No. of bitstreams: 1 ramos_rf_me_fca.pdf: 518586 bytes, checksum: 8f206daefa13a06dd29f7a1981f354bc (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A batata-doce (Ipomoea batatas) é a sexta hortaliça mais plantada no Brasil, e sua importância econômica e social é resultante da sua rusticidade, ampla adaptação climática e elevada capacidade de produção de energia em curto espaço de tempo. Para se avaliar distintas alternativas de sua produção a partir do uso de insumos de baixo custo, que não causem dependência econômica dos agricultores e que não agridam o meio ambiente, foi conduzido experimento cujos resultados possibilitaram informações quanto aos aspectos agronômicos, de pós-colheita, econômicos e energéticos. Neste contexto, a espécie foi submetida a tratamentos de adubação com nitrogênio(N), fósforo (P) e potássio(K) (1000 kg por ha de 4-14-8 - tratamento convencional) e compostos orgânico e biodinâmico, em doses que supriram 20, 30, 40, 50 e 60 kg/ha de N (tratamentos orgânicos e biodinâmicos). Foram avaliadas as características de produção (peso da parte aérea e de raízes), composição, análises econômica e energética comparativas entre os três sistemas de produção. O composto biodinâmico apresentou maiores teores de nutrientes em relação ao orgânico, mesmo tendo sido feito com os mesmos materiais. Não houve diferenças entre os três sistemas de cultivo para produção de parte aérea (folhas) e para produção de raízes, o tratamento que apresentou maior peso foi o biodinâmico 2 (30 kg de N por hectare) e os piores tratamentos foram os orgânicos 1, 2 e 5. O melhor valor nutricional, considerando-se o teor de amido foi proporcionado pelos tratamentos biodinâmicos. Após 30 dias de armazenamento, os melhores foram os orgânicos e biodinâmicos Nos aspectos econômico e energético, os sistemas orgânico e biodinâmico apresentaram maiores rentabilidades, melhores eficiências energéticas e maiores saldos de energia por área, e dependeram menos da energia industrial e mais da biológica. / The sweet potato (Ipomoea batatas) is the sixtieth vegetable cultivated in Brazil and its social and economic importance is the result of its rusticity, further climatic adaptation and high capacity of producing energy in a short space of time. A field trial was carried out to evaluate alternative cropping systems using low inputs, with no economic dependence and not environment damage. This way, the specie was submitted to three fertilizations systems: conventional with nitrogen, phosphorus and potassium (1000kg/ha 4-14-8), organic and biodynamic utilizing organic and biodynamic composts with nitrogen levels of 20, 30, 40, 50 and 60 kg/ha. There were evaluated leaves and roots production, composition, economic and energy analyses among the three cropping systems. The biodynamic compost presented the better nutrients levels, although the original material was the same of the organic one. There weren't differences among the treatments about the leaves weight production. The higher weight roots production was obtained with the biodynamic 2 (30 kg of N/ ha) and the worst ones were organic 1, 2 and 5. The better nutritional value of starch was obtained under the biodynamic treatments and the organics and biodynamics after 30 days of storage. The organic and biodynamic systems should be preferred because of their social and environmental benefits. The organic and biodynamic systems presented higher economical rentabilities, better energetic efficiencies and higher energy rates, with less dependence on industrial energy and more on biological energy.