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Influência de diferentes coberturas orgânicas e inorgânicas na informação hiperespectral da camada superficial de Latossolos / Influence of different organic and inorganic coverage in spectral information of the surface layer of OxisolsBortoletto, Marco Antonio Melo 25 October 2010 (has links)
A necessidade de desenvolver técnicas mais rápidas e menos onerosas no estudo dos solos, não apenas no setor agrícola como ambiental, criou espaço para o desenvolvimento de novas tecnologias, entre elas o sensoriamento remoto, no entanto, faz-se necessário entender o impacto do manejo nas assinaturas espectrais dos objetos. Neste sentido, este trabalho teve por objetivos: (i) avaliar o grau de alteração da assinatura espectral de diferentes classes de solos em resposta a presença de coberturas vegetais sobre os mesmos; (ii) avaliar o grau de alteração da assinatura espectral de diferentes classes de solo em resposta a aplicação de fertilizantes e corretivos (iii) Comparar os resultados obtidos em laboratório e comparar com dados orbitais multi e hiperespectrais. Para isso, foram coletadas amostrados as seguintes classes de solo: Latossolos vermelhos de textura muito argilosa, argilosa e média arenosa, e Latossolo vermelho ferrico de textura argilosa. Eles foram secos em estufa (65 oC) por 48 horas, moídos e peneirados em malha 2 mm. As coberturas utilizadas no experimento foram: folhas verdes de cana-deaçúcar, palha, cinza, folhas verdes e palha, palha e cinza, calcários (dolomítico e calcítico), gesso, yoorim e torta de filtro. Para cada combinação de solo e cobertura foram elaborados 10 tratamentos com diferentes dosagens, e aplicados sobre os solos com uma balança de precisão. Os tratamentos foram encaminhados para leituras com um sensor de laboratório e em seguida fotografados, para posterior quantificação das proporções de solo e cobertura presentes nos tratamentos. As curvas espectrais foram analisadas visualmente por parâmetros como forma, intensidade de reflectância e inclinação, análise de remoção do espectro contínuo, derivada e por fim análise de agrupamento por método de cluster. Os dados de espectro foram posteriormente utilizados para a simulação das bandas dos satélites LandSat Tm 5, Aster, Spot 5 e Hyperium, e os resultados comparados com o obtido em laboratório. Os resultados obtidos nos tratamentos com coberturas vegetais, de forma geral, mostraram que as doses mínimas resultaram em algum grau de alteração da assinatura espectral dos solos, em pelo menos um dos três parâmetros estudados. Entretanto, quando avaliados pela análise de agrupamento, observam-se que as mudanças não foram suficientes para que estatisticamente fossem separados os solos dos demais tratamentos contendo cobertura vegetal. A semelhança dos tratamentos contendo a dosagem mínima dos adubos e corretivos com o padrão espectral dos solos variaram em função das características intrínsecas a cada um dos solos e das doses recomendadas a cada um deles. As informações quando simuladas para os sensores orbitais multiespectrais mascararam a grande maioria das feições de absorção relacionadas aos solos e coberturas, com exceção dos tratamentos relacionados às folhas verdes. / The need to develop techniques faster and less costly in the study of soils, not only in agriculture and environmental issues, created space for the development of new technologies, including remote sensing, however, it is necessary to understand the impact of management the spectral signatures of objects. Thus, this study aimed to: (i) assess the degree of change in the spectral signature of different soil classes in response to the presence of vegetation on them, (ii) assess the degree of change in the spectral signature of different classes soil in response to application of fertilizers and lime (iii) to compare the results obtained in the laboratory and compared with multi-and hyperspectral satellite data. For this, samples were collected the following types of soil: red Oxisols of clayey, sandy clay and medium, and red ferric Oxisol clay texture. They were dried in an oven (65 ° C) for 48 hours, ground and sieved at 2 mm mesh. The covers used in the experiment were: leaves of sugar cane, straw, gray green leaves and straw, and gray, limestone (calcite and dolomite), gypsum, yourim and filter cake. For each combination of soil and cover 10 treatments were prepared with different dosages, and applied on soils with a precision balance. The treatments were sent to a sensor readings with laboratory and then photographed for later measurement of the proportion of soil and cover these treatments. The spectral curves were analyzed visually by parameters such as shape, intensity of reflectance and slope, analysis of removal of a continuous spectrum, and finally derived by cluster analysis method of cluster. The spectral data were subsequently used for the simulation of the bands of Landsat TM 5, Aster, Spot 5 and Hyperium, and the results compared with those obtained in the laboratory. The results obtained in the treatments with cover crops, in general, showed that the minimum doses resulted in some degree of change in the spectral signature of soils, in at least one of the three parameters. However, when evaluated by cluster analysis, observed that the changes were not sufficient to be statistically separated from the other treatments the soils containing vegetation. The similarity of the treatments containing the minimum dosage of fertilizer and lime with the spectral pattern of the soils varied depending on the characteristics intrinsic to each of the soils and the recommended dose for each of them. Information when simulated for orbital multispectral sensors masked the great majority of absorption features related to soil and toppings, except for treatments related to leafy greens.
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Emprego de análise térmica e forno tubular de queda livre (DTF) para estudar a eficiência térmica de carvões minerais, bagaço de cana-de-açúcar e suas misturas / Use of thermal analysis and Drop Tube Furnace (DTF) to evaluate the thermal efficiency of mineral coal, sugarcane bagasse and their mixturesMortari, Daniela Andresa 03 June 2015 (has links)
No desenvolvimento deste estudo avaliou-se o comportamento térmico do bagaço de cana-de-açúcar, dois carvões minerais (CE4500 e PSOC1451), e suas misturas (75%carvão/25%bagaço) nas seguintes atmosferas: 80%N2/20%O2 (combustão convencional), 80%CO2/20%O2 (simulando oxi-combustão), 100% CO2, 100% N2 e 100% O2. Por meio da caracterização físico-química dos materiais e da análise térmica foram avaliados os perfis de decomposição térmica dos materiais, eventos entálpicos, determinação da energia de ativação, a influência da atmosfera na decomposição, emissões de SO2, CO2, NO e CO, a capacidade de queima, os resíduos e o efeito de sinergismo. As principais técnicas empregadas neste estudo foram análise elementar, análise termogravimétrica (TGA), análise térmica diferencial (DTA) e um reator tubular de queda livre (DTF - Drop Tube Furnace), desenvolvido no decorrer deste estudo. Os resultados termogravimétricos mostraram que a decomposição térmica do bagaço ocorre com maiores taxas de reação e picos exotérmicos mais intensos comparados aos carvões. Tal comportamento é atribuído ao alto teor de material volátil presente no bagaço. Esta característica do bagaço também promove a obtenção de menores valores de energia de ativação (Eα) na etapa inicial da decomposição térmica (30 kJ mol-1 comparados a 126 kJ mol-1 para o CE 4500 e 100 kJ mol-1 para o PSOC 1451), que confirmam a maior facilidade no processo de ignição do bagaço em relação aos carvões. Em relação ao efeito da atmosfera, quando N2 é substituído por CO2 observa-se aumento de 6 vezes nos valores iniciais de energia de ativação para o bagaço de cana (E inicial passa de 30 kJ mol-1 para 170 kJ mol-1). Contudo, efeito contrário é observado para os carvões (E inicial diminui de 200 para 130 kJ mol-1 para o CE 4500 e de 100 para 75 kJ mol-1 para o PSOC 1451). A diferença de comportamento do bagaço em relação aos carvões é atribuída ao mecanismo de difusão do material volátil durante a decomposição térmica considerando a escala de análise aplicada. Os resultados obtidos em DTF mostraram que, quando o processo ocorre sob atmosfera contendo CO2 (típica de oxi-combustão), para todos os materiais as emissões de NO são até 34% inferiores àquelas feitas sob atmosfera de ar. Entretanto, efeito contrário é observado para as emissões de CO. Em relação às emissões de SO2, nenhuma tendência pode ser observada. O rendimento da queima do bagaço foi 50% superior em atmosfera de ar devido à facilidade da ignição nesta atmosfera. Para o carvão CE 4500, os maiores rendimentos de queima foram obtidos em atmosferas contendo CO2 (8% a menos de material não queimado comparado aos resíduos obtidos em ar sintético). Em relação ao estudo de sinergismo, as técnicas de análise utilizadas no desenvolvimento desta pesquisa não apresentaram embasamento suficiente para comprovar positivamente a interação entre os materiais. Para ambas as misturas também não se evidenciaram alterações de comportamento em função da atmosfera utilizada. / This study evaluates the thermal behavior of sugar cane bagasse, two bituminous coals (CE 4500 and PSOC 1451) and blends composed of 75%coal/25%bagasse under 80%N2/20%O2 (conventional combustion), 80%CO2/20%O2 (oxy-fuel combustion simulation), 100% CO2, 100% N2 and 100% O2 atmospheres. The evaluations were conducted by means of ultimate analysis, Thermogravimetric analysis (TGA), Differential Thermal Analysis (DTA) and DTF (developed in this study) – which includes thermal decomposition profiles, determination of activation energy, evaluation of atmosphere and interaction effects on the blends, evaluation of SO2, CO2, NO e CO emissions, burning yield and residues analysis. The results show the high content of volatile matter in the bagasse leads to a high rate reaction during the thermal decomposition of the material in comparison to coals, hence, a higher intensity of exothermic events. Such a characteristic of the bagasse also influences the first step of the thermal decomposition and leads to a lower activation energy (Eα) (30 kJ mol-1) in comparison with the values obtained for coals (126 kJ mol-1 for CE 4500 and 100 kJ mol-1 for PSOC 1451). When N2 was replaced by CO2, the activation values obtained in the first step of the bagasse decomposition increased from 30 kJmol-1 to 170 kJ mol-1. However, an opposite effect was observed for both coals (E decreased from 200 to 130 kJ mol-1 for CE 4500 and from 100 to 75 kJ mol-1 for PSOC 1451). The difference was attributed to the volatile mechanism of the matter diffusivity during the thermal decomposition. The atmospheres applied did not affect the thermal decomposition behavior of the blends. Regarding the DTF results, under CO2 atmosphere, all materials showed lower NO emissions in comparison to air atmosphere - NO emissions were up to 34% lower than those in air atmosphere. However, the CO emissions were lower in the CO2 environment. No trend could be observed regarding SO2 emissions. The bagasse burning efficiency was 50% higher in air environment due to the easy ignition under such atmosphere. For coals, higher burning efficiency and lower activation values were achieved under CO2 atmosphere (8% higher). Regarding the study of synergism, the analytical techniques applied did not confirm the interaction between the materials.
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Acúmulo de fitomassa e de macronutrientes da cana-de-açúcar relacionadas ao uso de fontes de nitrogênio / Biomass and nutrients accumulation in sugarcane as related to nitrogen fertilizer sourcesLeite, José Marcos 23 August 2011 (has links)
A transição do manejo de cana queimada para a colheita sem despalha a fogo dificulta o manejo da adubação principalmente em relação à fertilização nitrogenada, seja pela maior imobilização do N-fertilizante, quando aplicado sobre a palhada, ou pelas elevadas perdas por volatilização de N-NH3, já que a ureia é a principal fonte de N. O objetivo deste trabalho foi avaliar, em primeira soqueira de cana-de-açúcar, a marcha de absorção, a taxa de acúmulo de fitomassa e nutrientes e a produtividade relacionadas a fontes de N. Foram instalados dois ensaios, sendo o primeiro em um LATOSSOLO VERMELHO eutrófico (LVe) e o segundo em LATOSSOLO VERMELHO distrófico, ambos no Estado de São Paulo. Os tratamentos consistiram na dose de 100 kg ha-1 de N, utilizando as seguintes fontes: cloreto de amônio, nitrato de amônio, ureia, Ajifer®, NitromagTM e sulfato de amônio e um tratamento sem N. Foram realizadas quatro amostragens ao longo do ciclo da cultura. A cana-de-açúcar apresentou três fases de crescimento vegetativo, independente do tratamento. No LVe, a fonte que apresentou maior contribuição foi o NitromagTM que produziu em torno de 45 Mg ha-1 de fitomassa e 110 Mg ha-1 de colmos frescos, enquanto que no LVd o uso do Ajifer® resultou em acúmulo superior de fitomassa em relação às demais fontes com 30 Mg ha- 1 e produtividade de colmo da ordem de 103 Mg ha-1. A maior taxa de produção de fitomassa seca ocorreu aos 220 DAC atingindo cerca de 350 kg ha-1 dia-1, nos tratamentos NitromagTM e nitrato de amônio no LVe. A cana-de-açúcar adubada com as fontes de nitrogênio mostrou maior incremento de fitomassa, com antecipação no acúmulo de N anterior ao de biomassa. A ordem média de extração de macronutrientes foi: K>N>Ca>S>Mg>P no LVd e LVe, sendo a exportação dos nutrientes pelo colmo de 23, 50, 32, 56, 53 e 53% no LVe e 76, 46, 21, 56, 37 e 57% no LVd. A exigência nutricional da cana-de-açúcar para produzir 1 TCH é de 1,45; 0,14; 2,44; 0,61; 0,26 e 0,33 kg Mg-1, no LVe, respectivamente para N, P, K, Ca, Mg e S. O teor de K, Ca, Mg e S no solo afetou diretamente o acúmulo de nutrientes na planta, interferindo na extração e exportação dos nutrientes. / The transition of burnt to unburnt sugarcane management difficult the fertilizer management (especially in relation to nitrogen, N) due to the greater immobilization of N-fertilizer applied over the straw and high N-NH3 volatilization losses since ureia is the main N source. The objective of this study was to evaluate the rate of biomass and nutrients accumulation by sugarcane, as well the stalk yield as related do N-fertilizer sources, in the ratoon sugarcane cycle. Two trials were set up on aTypic Eutrustox (TE) and on a Typic Haplustox (TH), both in Sao Paulo State, Brazil. The treatments consisted of 100 kg N ha-1 applied by means of the the following N sources: ammonium chloride-AC, ammonium nitrate-AN, urea-U, Ajifer®, NitromagTM and ammonium sulfate- AS, and an additional treatment without N. Four measurements were performed throughout the crop cycle. The sugarcane showed three phases of vegetative growth, regardless of treatment. At TE soil the NitromagTM promoted higher biomass accumulation, reaching 45 Mg ha-1 and 110 Mg ha-1 stalk fresh, while at TH soil the Ajifer® increased the biomass as compared to the other sources, reaching 30 Mg ha- 1. The highest rate of biomass accumulation occurred around 220 days after harvest , reaching 350 kg ha-1 day-1 in treatments with NitromagTM and AN. . The N addition increased sugarcane biomass accumulation, and N accumulation occurred before biomass accumulation. . The average order of nutrients extraction by sugarcane was K> N> Ca> S> Mg> P, with 23, 50, 32, 56, 53, 53% (at TE soil) or 76, 46, 21, 56, 37, 57% (at TH soil) of those nutrients being accumulated on the stalks. The nutritional requirement of sugarcane was 1.45, 0.14, 2.44, 0.61, 0.26 and 0.33 kg t-1 of stalks (fresh weight), respectively for N, P, K, Ca, Mg and S. The soil content of K, Ca, Mg and S directly affected the nutrients accumulation by sugarcace, increasing the extraction and exportation of nutrients.
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Destoxificação biológica de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar empregando as leveduras Issatchenkia occidentalis e Issatchenkia orientalis / Biological detoxification of hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse using Issatchenkia occidentalis and Issatchenkia orientalis yeastsFonseca, Bruno Guedes 16 December 2009 (has links)
Este trabalho teve como objetivo contribuir para o desenvolvimento de um processo de destoxificação biológica do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar utilizando as leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098. Com este propósito, foi realizado testes com diferentes concentrações de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar e diferentes condições experimentais para avaliar a influência do fator de concentração e pH inicial do hidrolisado, temperatura e agitação do sistema, na eficiência da redução na concentração de compostos inibidores presentes no hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, sem a redução na concentração de açúcares. As leveduras avaliadas apresentaram os maiores valores de redução na concentração dos inibidores e uma menor perda de açúcares quando utilizado o hidrolisado com fator de concentração 5. Nestes experimentos foram constatados que o aumento na concentração de D-glicose e D-xilose favoreceram o menor consumo destes açúcares por estas leveduras. Foi observado também que após 24 h de ensaio empregando a levedura I. occidentalis a redução na concentração de siringaldeído (66,67%) e ácido ferúlico (73,33%) foi maior quando destoxificado o hidrolisado concentrado. Entretanto, nestas mesmas condições ao empregar a levedura I. orientalis foi verificado uma redução maior na concentração de 5-hidroximetilfurfural (80%) e furfural (56,25%). Com base no potencial de redução destes compostos inibidores em hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar concentrado, foram realizados estudos para avaliar a influência do pH inicial do hidrolisado (4,0 a 7,0), temperatura (23 a 37°C) e agitação do sistema (100 a 300 rpm) na porcentagem de redução da concentração do total de inibidores, utilizando um planejamento fatorial 23 com 3 repetições no ponto central. De acordo com os resultados, verificou-se que independente do microrganismo utilizado como agente destoxificante do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar a maior porcentagem de redução na concentração dos inibidores totais foi obtida ao empregar todos os fatores avaliados em seus níveis inferiores. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial das leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 como agentes destoxificantes de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. / This work had as the main objective contribute for the development of a biological detoxification of sugarcane bagasse hydrolysate using the Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 yeasts. With this aim, it was done tests with hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse in different concentrations and different experimental conditions to evaluate the influence of the hydrolysate concentration, icicial pH of the hydrolysate, temperature and system agitation, on the efficiency of concentration reduction of inhibitory compound present in the sugarcane bagasse hydrolysate, without sugar concentration reduction. The evaluated yeasts showed more redutction values on the the inhibitors concentration and less sugar losses when it was used the hydrolysate five fold concentrated. At these experimets it was found that the concentration rise of D-glucose and D-Xylose favored a lower sugar consumption by the yeasts. It was also observed that after 24 h of experiment using I. occidentalis yeast the reduction of syringaldehyde concentraction (66,67%) and ferulic acid concentration (73,33%) was higher when the concentrated hydrolysate was detoxified. However, under the same conditions using I. orientalis it was observed a higher reduction on the 5-hydroxymethylfurfural (80%) and furfural (56,25%). Based on the potential reducion of these inhibitors in concentrated sugarcane bagasse hydrolysate, it was performed studies to evaluate the influence of initial pH (4,0 or 7,0), temperature (23 to 37°C) and system agitation (100 to 300 rpm) on the reduction percentage of total inhibitors concentration, using a factorial experimental design 23 with three repetitions in the central point. According to the results, it was observed that independent of the microrganism used as detoxificant agent of the sugarcane bagasse hydrolysate, the largest reduction percentage of the total inhibitors concentration was obtained using all the factors evaluated in their low levels. The results obtained in this work showed the potential of the yeasts Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 asdetoxificant agent of hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse.
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Avaliação físico-química de cachaças comerciais e estudo da influência da irradiação sobre a qualidade da bebida em tonéis de carvalho / Physical-chemical evaluation of commercial sugar cane spirits and the study about the quality and influence of the irradiation on the beverage and on the oak barrelsMiranda, Mariana Branco de 21 October 2005 (has links)
Neste trabalho foi feito um levantamento da qualidade de cachaças comerciais. As barreiras que a cachaça enfrenta, principalmente no mercado exterior, se devem à baixa qualidade e à falta de padronização da bebida. Amostras comerciais de cachaça foram analisadas segundo os padrões de identidade e qualidade estabelecidos pela legislação vigente no Brasil (análises físico-químicas e cromatográficas). Houve uma grande variação na concentração dos componentes, exceto o grau alcoólico, indicando que a cachaça brasileira apresenta uma grande variabilidade de composição química entre as marcas. Das 94 marcas analisadas, 48% não atenderam a pelo menos um desses padrões. Outro estudo realizado foi a influência da madeira carvalho e da radiação gama no envelhecimento da cachaça. O processo de envelhecimento ou maturação da bebida proporciona uma melhora nas características sensoriais da cachaça, tornando-a de qualidade superior e de maior valor econômico. O método tradicional de maturação de bebidas é sua interação com madeiras, porém a irradiação pode acelerar este processo de envelhecimento. A cachaça e os tonéis de carvalho de 20 litros de capacidade foram submetidos à irradiação gama (150 Gy). Análises físico-químicas e cromatográficas foram realizadas periodicamente ao longo de 390 dias do período de envelhecimento da bebida. A irradiação da cachaça e do tonel não alterou a maioria dos componentes voláteis do coeficiente de congêneres como acidez volátil, ésteres, álcoois superiores e furfural durante os 390 dias. Há evidências, entretanto, que os parâmetros de alguns componentes como aldeídos, taninos, cor e teor de cobre são de alguma forma influenciados, resultando em aceleração parcial do processo de maturação ou envelhecimento. Ao final do período de envelhecimento, foi feita uma análise sensorial com 30 provadores não treinados. A aceleração do processo de envelhecimento foi confirmada pela avaliação sensorial, onde a cachaça e/ou tonel irradiados receberam maior indicação de aprovação em todos os parâmetros analisados (aroma, sabor e aparência). / It was performed in this study a survey on the quality of commercial sugar cane spirits. The problems that the cachaça faces, mainly in the international market, are due to its low quality and to the lack of standardization of the drink. Commercial samples of sugar cane spirits were analyzed according to the standards of the identity and quality established by the Brazilian law (physical-chemical and chromatographic analyses). There was a great variation in the concentration of the compounds, except in alcoholic content, indicating that the Brazilian sugar cane spirit presents a great variability in the chemical composition among the brands. Among the 94 analyzed brands, 48% did not answer at least one of the standards. Another study performed was the influence of oak wood and the gamma radiation on the sugar cane spirits aging. The aging or maturation process of the drink improves the sensorial characteristics of the product, making it a qualified drink with a higher economical value. The traditional maturation method of the drinks is their interaction with the wood, but the irradiation can accelerate this aging process up. The sugar cane spirit and the oak barrels with 20 liters capacity were subjected to gamma irradiation treatments (150 Gy). Physical-chemical and chromatographic analyses were performed constantly for 390 days during the drink aging period. The sugar cane spirit and barrel irradiation didn't change most of volatile components of the same type coefficient such as volatile acidity, esters, superior alcohols and furfural during the 390 days. There are evidences, however, that some components parameters like aldehydes, tannin, color and copper concentration are in some way influenced, resulting in partial acceleration of the aging or maturing process. At the end of the aging period, a sensorial analysis was made using 30 non-trained people who tasted the drink. The aging process acceleration was confirmed by the sensorial evaluation, where the sugar cane spirit and/or barrel irradiated received higher approval indication in respect of all parameters analyzed (scent, flavor, and appearance).
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Avaliação da tolerância das leveduras xilanolíticas isoladas da Antártica ao hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana de açúcar visando à utilização de pentoses / Tolerance evaluation of xylanolytic yeasts isolated from Antarctica to sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate aiming to use pentoseNascimento, Paulo Marcelo Mota 05 October 2015 (has links)
Microrganismos oriundos de ecossistemas restritivos como o continente Antártico têm despertado grande interesse científico, visto que pesquisas podem resultar em produtos de grande interesse comercial. Visando o melhor aproveitamento da fração hemicelulósica de biomassas vegetais para obtenção de bioprodutos, junto ao potencial biotecnológico das leveduras da Antártica, a presente pesquisa avaliou a tolerância destas ao hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana em função de sua concentração, bem como em meio semi-definido. A avaliação das leveduras Cryptococcus laurentii (L62), Cryptococcus adeliensis (L95), Candida davisiana (L101 e 107) e Guehomyces pullulans (L109) foi feita a partir do consumo de xilose, glicose, arabinose, ácido acético, compostos fenólicos totais, produção de xilitol, células e pigmentos. Os cultivos foram realizados em Erlenmeyer de 125 mL, com 50 mL de meio a 200 RPM, a 30 °C por 48h. Considerando que a L109 demonstrou melhor desempenho quanto ao consumo de xilose e produção de xilitol do que as demais leveduras, a mesma foi utilizada para avaliar a influência da suplementação nutricional do hidrolisado sobre estes parâmetros utilizando delineamento composto central rotacional (DCCR). Todas as leveduras consumiram totalmente a glicose independente da concentração do hidrolisado, enquanto o consumo de xilose, arabinose, ácido acético e fenóis totais variaram de acordo com a concentração do hidrolisado e a levedura empregada, da mesma forma para produção de xilitol, células e pigmento. O planejamento realizado (DCCR) demonstrou que o consumo de xilose é favorecido na máxima concentração do extrato de farelo de arroz, e níveis intermediários de (NH4)2SO4, enquanto que a concentração de CaCl2 não foi significativa. Para o fator Yp/s de xilitol, baixos níveis de extrato de farelo de arroz e CaCl2 aumentaram este fator enquanto que o (NH4)2SO4 favoreceu em níveis intermediários. Conclui-se com estes resultados que as leveduras da Antártica são capazes de tolerar o hidrolisado, sendo capazes também de consumir os compostos tóxicos, ácido acético e fenólicos totais. / Microorganisms from restrictive ecosystems such as Antarctica have aroused great scientific interest, since research studies may result in high value-added products. Given the need for better utilization of the hemicellulose fraction of biomass to obtain bioproducts, coupled with great biotechnological potential of the Antarctic yeast. This research evaluated the tolerance of these yeasts related to the hemicellulosic hydrolyzate from sugarcane bagasse at different concentrations, as well as in a semi-defined medium. Performance evaluation of the yeasts was based on consumption of xylose, glucose, arabinose, acetic acid, phenolics compounds, production of xylitol, cells and pigments. The following yeasts were employed: Cryptococcus laurentii (L62), Cryptococcus adeliensis (L95), Candida davisiana (L101 and 107) and Guehomyces pullulans (L109). Cultures were cultivated in 125 mL Erlenmeyer flasks with a 50 mL medium at 200 RPM and 30 °C for 48h. Since the L109 showed a better performance in relation to the xylose consumption and xylitol production than the other yeasts when cultivated in hemicellulosic hydrolyzate diluted with 25% distilled water, the same was used to evaluate the influence of nutritional supplementation of the hemicelulosic hydrolyzate utilizing central composite rotational design (CCRD). All yeasts completely consumed glucose regardless of the hemicelulosic hydrolyzate concentration; while the consumption of xylose, arabinose, acetic acid and phenolics varied according to the concentration of hydrolyzate and yeast employed, the same was observed with xylitol production, cells and pigment. The design (CCRD), demonstrated that the xylose consumption was favored by maximum the concentration of the rice bran extract, and intermediate levels of (NH4)2SO4, whereas the concentration of CaCl2 was not significant. For the conversion into xylitol, low levels of rice bran extract and CaCl2 increased YP/S, while (NH4)2SO4 favored at intermediate levels. It was concluded that the Antarctic yeast tolerate the hydrolyzed, being also able to consume toxic compounds such as acetic acid and phenolic compounds.
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Relações hídricas na fase inicial de desenvolvimento da cana-de-açúcar submetida a déficit hídrico variável / Water relations in the initial development phase of sugar cane under variable water deficitMauri, Robson 01 February 2012 (has links)
O setor sucroalcooleiro encontra-se em plena expansão no país, incluindo áreas consideradas marginais, principalmente no que diz respeito à disponibilidade hídrica. O estabelecimento da cultura no campo é fundamental para o sucesso da atividade agrícola, uma vez que define parte do potencial de produção, sendo que o déficit hídrico nessa fase pode afetar significativamente o stand de plantas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo quantificar os níveis de déficit hídrico que comprometem o desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar, para diferentes profundidades de solo (níveis de disponibilidade hídrica). O experimento foi conduzido na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) em ambiente protegido (casa de vegetação). O solo utilizado foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo, textura franco arenosa, denominado Série Sertãozinho. Foram utilizadas caixas de cimento amianto com capacidade de 100 litros, preenchidas com diferentes camadas de pedra brita nº 02, e solo, simulando profundidades de 10, 20, 30 e 40 cm. Os níveis de déficit hídrico foram representados pela evapotranspiração de referência acumulada de 0, 40, 80, 120, 160, 200, 240 e 280 mm, desde o plantio até o retorno da irrigação, estando a umidade inicial do solo na capacidade de campo. O sistema de irrigação utilizado foi por gotejamento e o manejo da irrigação com base em tensiometria. O delineamento experimental em blocos ao acaso (DBC) no esquema fatorial 4 x 8, totalizou 32 tratamentos, sendo a parcela experimental representada por uma caixa contendo, inicialmente, seis gemas de cana-de-açúcar. Observou-se que a umidade do solo na capacidade de campo na ocasião do plantio é suficiente para promover a brotação e emergência das mudas, independente do nível de déficit hídrico imposto posteriormente. Para profundidades de solo de 10 e 20 cm, nível de déficit hídrico de 160 mm de ET0ac provocou a morte total das plantas, enquanto que para profundidades de 30 e 40 cm, isto ocorreu com nível de 200 mm de ET0ac. Nível de déficit hídrico de 40 mm de ET0ac já é suficiente para reduzir, de forma significativa, o desenvolvimento da planta, independente da profundidade de solo. Entretanto, em condições desfavoráveis de plantio (a 10 e a 20 cm), o efeito negativo do déficit hídrico sobre o desenvolvimento da planta é ainda maior. Além deste efeito, a imposição do déficit hídrico também causou mudança no padrão de crescimento da planta, sendo expresso pela maior relação raiz - parte aérea. A eficiência no uso da água na fase inicial da cultura foi reduzida significativamente com o déficit hídrico e a redução da profundidade do solo explorada pelo sistema radicular, apresentando valores entre 0,16 e 3,21 g L-1. / Sugar and ethanol industry is booming in Brazil, including marginal areas, especially those related to water availability. The establishment of the crop in the field is fundamental to the success of this intensive agriculture, since it defines the baseline of the potential production. Water deficit at this stage can significantly affect plant stand. This study aimed to quantify water deficit levels that undertake the initial development of cane sugar, for different soil depths (levels of water availability). The experiment was conducted in the research area of the Biosystems Engineering Department at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ / USP) under greenhouse conditions. The soil was classified as Red-Yellow Latosol, sandy loam, called Sertãozinho Series. It was used cement boxes with a capacity of 100 liters, filled with different layers of nº 02 gravel, and soil, simulating porous media depths of 10, 20, 30 and 40 cm. The levels of water deficit were represented by the reference evapotranspiration accumulated (ET0ac) of 0, 40, 80, 120, 160, 200, 240 and 280 mm from planting until the return of irrigation, with the initial soil moisture at field capacity. Drip irrigation system and tensiometers were used to control soil moisture. The experiment was carried out under randomized block design (RBD) in a factorial scheme of 4 x 8, totalizing 32 treatments, being the experimental unit represented by a box containing six gems of sugar cane initially. Maintaining soil moisture at field capacity at planting time is sufficient to promote sprouting and emergence of seedlings, regardless of water deficit level following. For soil depths of 10 and 20 cm, water deficit level of 160 mm ET0ac caused total death of the plants, while soil depths between 30 and 40 cm, this occurred with a higher level of 200 mm ET0ac . Water deficit level of 40 mm ET0ac is enough to reduce significantly the aerial development of sugar cane plants, regardless of soil depth. However, under unfavorable planting conditions (10 and 20 cm soil preparation), the negative effect of drought on plant development is pronounced. In addition to this effect, the imposition of water deficit also caused changes in the plant growth rate that was expressed by a higher relationship root - aboveground biomass. Water use efficiency in the initial phase of sugar cane crop was significantly reduced with water deficit and the reduction of soil depth explored by the root system, with values ranging from 0,16 to 3,21 g dry mass L-1 of water.
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Dextranas em açúcares e em aguardentes de cana / Dextran in sugar and in sugar cane spiritsAquino, Francisco Wendel Batista de 11 August 2009 (has links)
O Brasil é atualmente o maior produtor e exportador mundial de açúcar e a aguardente de cana aqui produzida é a terceira bebida destilada mais consumida no mundo. Contudo, estes produtos ainda têm a sua qualidade afetada pela presença de Dextranas. Devido à sua origem (produto secundário do metabolismo bacteriano) e por conta das suas propriedades físico-químicas, as dextranas constituem um importante meio para a avaliação da qualidade do açúcar. No âmbito industrial, as dextranas podem causar diversos problemas ao setor alimentício que utiliza o açúcar como matéria-prima, além de estarem diretamente relacionadas à formação de precipitados na aguardente de cana adoçada. Este trabalho apresenta o primeiro perfil da distribuição de massa molar das dextranas presentes no açúcar brasileiro em função dos seus valores de Mn, Mw, Mz e polidispersividade, os quais exercem influência significativa sobre suas características físico-químicas. Estes parâmetros foram determinados via cromatografia líquida de exclusão por tamanho. O perfil de distribuição de massa molar traçado exibiu, majoritariamente, a presença de dois grupos de dextranas com valores de Mw médios de 5,0 x 106 e 4,8 x 104 Da, e, ocasionalmente, a presença de dextranas que foram classificadas num terceiro grupo com massas molares da ordem de 105 Da. Através deste perfil, foram avaliadas, em sistemas modelo aguardente-dextrana, as influências dos fatores temperatura, acidez, presença dos íons metálicos CuII, FeIII, CaII e MgII e incidência de luz sobre a velocidade de formação dos depósitos de dextranas na aguardente de cana. Demonstrou-se que a acidez e a temperatura foram os fatores que mais influenciam na velocidade de precipitação das dextranas em aguardentes de cana adoçadas. / Brazil is the largest producer and exporter of sugar in the world, and the cachaça is the third most produced distilled beverage in the world. However, these products have their quality affected by the presence of dextrans. Because of its origin (a secondary compound of bacterial metabolism) and due to its physical-chemical properties, the dextrans are an important indicator to assess the sugar quality. Dextrans can lead to problems in processed food production, and it has a strong relation with insoluble deposits in sugared sugar cane spirits. The dextran molecular mass distribution profile in terms of Mn, Mw Mz and polydispersity in Brazilian sugars are reported for the first time. The analyses were accomplished by Size-exclusion chromatography, using a refraction index detector. In most of the sugar samples, it was possible to identify two major groups of dextrans with Mw averages of 5.0 x 106 e 4.8 x 104 Da. A third group of dextrans with Mw of 105 was occasionally observed. With this data, model systems were built to assess the influence of the temperature, acidity, presence metalic ions CuII, FeIII, CaII, and MgII, light incidence in relation of dextran precipitation velocities. It is demonstrated that factors temperature and acidity are the most influential in the dextran precipitation velocity in sugar cane spirits.
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Perdas de amônia por volatilização em solo tratado com uréia, na presença de resíduos culturais / Ammonia losses by volatilization from urea applied to soil as influenced by plant residuesDuarte, Daily Soraya Aquino 25 January 2008 (has links)
O presente experimento de laboratório foi realizado no Departamento de Ciência do Solo da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, com o objetivo de avaliar o efeito da presença de diferentes resíduos vegetais na superfície do solo sobre as perdas de amônia por volatilização decorrentes da aplicação de uréia em três doses. Foram utilizadas amostras da camada 0-0,20m de um Nitossolo Vermelho Eutroférrico do município de Piracicaba, SP. Os tratamentos constaram de arranjo fatorial com três repetições envolvendo quatro doses de uréia (0, 60, 120 e 180 mg dm-3 de N), aplicadas na superfície da terra, e quatro formas de cobertura da terra: sem cobertura e com cobertura constituída de fragmentos de folhas de plantas de milho, cana-de-açúcar e amendoim forrageiro, igualmente aplicados na superfície na quantidade de 29g de matéria seca por frasco (equivalente a 5 Mg ha-1). A volatilização de amônia foi avaliada em frascos de plástico de 1,6 L de capacidade, fechados, contendo 0,4 kg de terra umedecida e, para captar a amônia volatilizada, um disco de papel de filtro tratado com 1 mL de H2SO4 de concentração variando de 0,05 a 0,5 mol L-1. Esse disco era substituído diariamente, sendo o ácido remanescente no filtro exposto à amônia, titulado com NaOH 0,02 mol L-1 na presença de indicador bromocresol verde. Ao final do período experimental de 40 dias, amostras da camada superficial (0-0,05m) de terra dos frascos foram coletadas com amostrador especial e submetidas à determinação do pH em CaCl2 0,01 mol L-1. Os picos de máxima perda de amônia por volatilização ocorreram no 3º e no 12º dia após a aplicação da uréia, não havendo efeito dos resíduos culturais sobre a distribuição das perdas ao longo do tempo. As perdas de amônia aumentaram com o aumento da dose de uréia aplicada. Nas terras sem cobertura e naquelas contendo resíduos de milho e de amendoim forrageiro os aumentos foram mais expressivos para as doses menores (60 e 120 mg dm-3 de N-uréia), enquanto nas terras com restos de cana-de-açúcar os maiores aumentos ocorreram para a dose mais alta (180 mg dm-3 de N-uréia). A presença de restos de cultura de amendoim forrageiro na superfície do solo aumentou a quantidade de amônia volatilizada das terras tratadas ou não com uréia, enquanto a de restos de cultura de cana-de-açúcar reduziu a quantidade volatilizada. Os restos de cultura de milho exerceram pouca influência nas perdas de NH3 por volatilização. O pH da camada superficial das terras aumentou em mais de duas unidades com a aplicação de uréia e dos resíduos vegetais. / A laboratory experiment was carried out at the University of São Paulo, Piracicaba campus, Brazil, in order to evaluate how the presence of different plant residues on soil surface will affect ammonia volatilization losses from urea fertilizer applied on soil surface in three rates. Samples from 0-0.2m layer of a ferric Red Latosol located in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, were used in the study. Treatments consisted of a factorial arrangement with three replicates involving four rates of urea (0, 60, 120 and 180 mg dm-1 of N), applied at soil surface and four forms of soil cover: with no cover and with cover consisted of leaf fragments of corn, sugar-cane and peanut plants also applied on the surface at the rate of 29 g of dryed material per flask (equivalent to 5 Mg per hectare). Ammonia volatilization was measured in closed 1.6 L flasks containing 0.4 kg of moistened soil sample and, to capture NH3, a filter paper disk treated with 1 mL of H2SO4 of concentration varying from 0.05 to 0.5 mol L-1. The paper filter was substituted every day and the remaining acid in the exposed filter was titrated with NaOH 0.02 mol L-1 in the presence of bromocresol green. At the end of the experimental period of 40 days, samples of the surface layer (0-0.05 m) of the soil in the flasks were collected using a special sampler and subjected to determination of the pH in CaCl2 0.01 mol L-1. Maximum volatilization occurred at the 3rd and the 12th day of urea application and no influence was observed of the plant residues on the distribution of the losses during the experimental period. Ammonia losses increased with the rate of urea application. For the bare soil samples and for samples covered with corn and peanut residues, these increases were more evident when urea was applied at the smaller rates (60 and 120 mg dm-1 of urea-N), whereas for samples covered with sugar-cane residues, increases were higher when the higher rate (180 mg dm-1 of urea-N) was used. Covering the soil with peanut residues increased the amount of volatilized ammonia in the samples treated and not treated with urea, while covering with sugar-cane residues reduced the volatilization losses. Corn residues showed to have only small influence on ammonia loss. The pH at the surface of the soil samples increased more than two units as the result of urea and plant residues application.
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Carbono orgânico solúvel em água no material particulado de regiões canavieiras do Estado de São Paulo /Souza, Michele de Lima. January 2011 (has links)
Orientador: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Coorientador: Maria Lúcia Arruda de Moura Campos / Banca: Andrew George Allen / Banca: Adalgiza Fornaro / Resumo: A cultura de cana de açúcar está em contínua expansão no Brasil, principalmente no estado de São Paulo, devido à alta demanda por etanol. Grande parte da colheita é feita após a queima da palha da cana de açúcar que resulta em uma alta emissão de compostos orgânicos e inorgânicos para a atmosfera. Algumas das partículas emitidas a partir da queima da biomassa são solúveis em água e podem atuar de forma direta na formação de núcleos de condensação de nuvens. O estudo da composição química do aerossol atmosférico auxilia na compreensão da sua capacidade de nucleação de nuvens e sua influência nas mudanças climáticas. O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de carbono orgânico solúvel em água (COSAT) no aerossol coletado na cidade de Araraquara e Ourinhos, estado de São Paulo. Na cidade de Araraquara as amostragens foram feitas durante o período de safra de abril a novembro de 2010 de entressafra, de dezembro a março de 2011. A concentração média de COSAT no aerossol coletado durante a safra da cana de açúcar em Araraquara foi de 15,2 10,6 g m-3 (n=108) e na entressafra 5,58 2,83 g m-3 (n=34). Na época de safra, as concentrações de COSAT no aerossol foram tão elevadas quanto na Amazônia, região notoriamente conhecida pela elevada queima de biomassa. Estes resultados sugerem que a queima da palha da cana de açúcar contribui consideravelmente para a formação de partículas contendo elevado conteúdo de carbono orgânico solúvel em água. Um sistema de amostragem com dois filtros em série foi utilizado a fim de avaliar a influência de adsorção de gases orgânicos solúveis em água que ficam retidos no filtro. O sistema de amostragem de pequeno volume e de grande volume não mostraram uma boa correlação entre as concentrações de COSAT... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Crops of sugar cane is in continuous expansion in Brazil, mainly in São Paulo state, due to high demand for ethanol. Much of the harvest is done after the burning of sugar cane straw leading to a high emission of organic and inorganic compounds into the atmosphere. Some of the particles emitted from biomass burning is water soluble and can act directly in the formation of cloud condensation nuclei. The study of the chemical composition of atmospheric aerosols helps in the understanding of the ability of nucleation of clouds and their influence on climate change. The objective of this study was to determine the concentration of water-soluble organic carbon (COSA) in aerosol collected in the city of Araraquara and Ourinhos in the state of São Paulo. In the city of Araraquara samplings were made during the harvest period from April to November 2010 and non-harvest period from December to March 2011. The average concentration of COSAT in aerosol collected during the sugar cane harvest in the atmosphere of Araraquara was 15.2 10.6 g m-3 (n = 108) and after the harvest 5.58 2.83, g m-3 (n = 34). At the time of harvest, the concentrations of COSAT in aerosol were as high as in the Amazon, a region notoriously known for high biomass burning. These results suggest that the burning of sugar cane straw contributes significantly to the formation of particles containing high content of water-soluble organic carbon. A sampling system with two filters in series was used to assess the influence of adsorption of water-soluble organic gases that are retained in the filter. The sampling system of small volume and high volume did not show a good correlation between the concentrations of COSA, which can be attributed to different retention of volatile compounds in both systems. The concentrations of COSA determined in samples of atmospheric ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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