Orientador: Pedro Luís da Costa Aguiar Alves / Coorientador: Mariluce Pascoina Nepomuceno / Coorientador: Kumudini M. Meepagala / Banca: Silvano Bianco / Banca: Marcos Antônio Kuva / Banca: Robinson Luiz de Campos Machado Pitelli / Banca: Roberto Estevão Bragion de Toledo / Resumo: O sorgo sacarino (Sorghum bicolor) é caracterizado por conter elevados teores de açúcares fermentescíveis em seu colmo, sendo considerado atualmente de alto potencial para compor a matriz energética nacional, ao produzir álcool durante a entressafra da cultura da cana-de-açúcar. A interferência das plantas daninhas é um dos fatores de maior importância durante a condução de uma lavoura. Uma vez que pouco tem sido estudado sobre esse tipo de sorgo, especificamente, estudos da interação entre as plantas daninhas e a cultura do sorgo sacarino são muito bem-vindas no desenvolvimento da agricultura energética. Os objetivos do trabalho foram: (I) determinar os períodos de interferência e índices fitossociológicos da comunidade infestante da cultura do sorgo sacarino; (II) analisar o desenvolvimento inicial de sorgo sacarino sob alta infestação de plantas daninhas; (III) estudar o efeito do exsudado do sorgo sacarino em outras espécies de plantas e avaliar o extrato radicular de uma potencial planta estimuladora da produção de sorgoleone pelo sorgo; (IV) avaliar o efeito supressor de restos culturais de sorgo sacarino sobre as plantas daninhas. Para o primeiro objetivo, os tratamentos consistiram de períodos crescentes da cultura em convivência e controle da comunidade infestante, em duas safras; sendo avaliada a biometria e a produção comercial do sorgo sacarino, além da determinação de índices fitossociológicos da comunidade infestante (densidade, dominância e importância relativa das espécies daninhas, além dos índices de diversidade e equitabilidade da comunidade). Em vasos, foi instalado o experimento para avaliar o terceiro objetivo, no qual híbridos de sorgo sacarino foram submetidos à presença de cinco plantas daninhas em alta densidade; sendo avaliadas as características morfofisiológicas do sorgo sacarino e a massa seca acumulada pela cultura e pelas plantas daninhas. Os estudos sobre a... / Abstract: Sweet sorghum (Sorghum bicolor) is featured by the high level of fermentable sugars present in its stalk. The crop is currently considered of high potential to compose the national energetic system, by producing alcohol during the sugarcane off season. The weed interference is one of the most important factors during a crop management. Because not too much have been studied about sweet sorghum, studies about the interaction between weeds and sweet sorghum crop are very welcome for the development of the bioenergy nationwide. The aim of this research were: (I) determine the periods of weed interference and the phytosociological indexes of the weed community on the sweet sorghum crop; (II) analyze the initial growth of sweet sorghum under high weed infestation; (III) study the effect of the sweet sorghum root exudate in other plant species and also evaluate the root extract of an potential stimulant plant on the production of sorgoleone by sorghum; (IV) evaluate the suppressive effect of sweet sorghum crop residues on weeds. For the first objective, the treatments were composed by increasing periods of weed presence and weed absence at two crop seasons; when it was evaluated the sweet sorghum biometry and yield, besides the determination of phytosociological indexes of the weed community (the relative indexes of density, dominance and importance, and the weed community indexes of diversity and equitability). In pots, it was carried out an assay in order to evaluate the third aim, in which hybrids of sweet sorghum were submitted to the presence of five weed species in higher density. It was evaluated the morphophysiological features of sweet sorghum and the dry mass of both crop and weeds. The studies about allelopathy were carried out in laboratory, using different methods of analytical chemistry. Bioassays was carried out in order to evaluate the activity of exudates of sweet sorghum hybrids on test plants seed germinability and seedling ... / Doutor

O etanol é utilizado como combustível desde o início do século XX, porém foi a partir da década de 1970 que sua utilização em larga escala foi concretizada pela primeira vez no mundo. Através do PROÁLCOOL foi estabelecido bases para sua produção, distribuição e comercialização. A cultura da cana-de-açúcar prevaleceu em relação às demais como mandioca e babaçu. Análises do potencial do sorgo sacarino também foram realizadas, mas devido ao desconhecimento desta cultura no Brasil não houve muito progresso na sua utilização. No início do século XXI, motivado por razões ambientais e estratégicas, surge o etanol brasileiro como exemplo de utilização de combustíveis alternativos aos derivados do petróleo. A aceitação do veículo com gerenciamento eletrônico para alimentação de combustíveis diferenciados, popularmente denominados de Flex, impulsionou o uso de etanol em território nacional chamando a atenção do mundo. A constatação de mudanças climáticas mundiais despertou a consciência do uso de hidrocarbonetos e suas conseqüências. A expectativa de um mercado mundial de etanol leva a procura de novas fontes de matérias-primas, uma vez que não se pode e não se deve plantar cana-de-açúcar em todos os lugares ou regiões do planeta. Surge o sorgo sacarino como uma das alternativas. Cultura milenar em vários paises demonstra grande potencial para produção de etanol, seguindo os mesmos procedimentos utilizados para cana, porém com menor ciclo de cultivo e menor necessidade hídrica e tolerância ao tipo de terra a ser cultivado. Seu aproveitamento é apoiado pela FAO em diversos paises, entre eles a China. A adoção por parte dos Estados Unidos do etanol em substituição ao metanol e as metas estabelecidas para a adição à gasolina nos próximos anos, provocou um acelerado aumento na produção de etanol, sendo esta baseada em milho. Diversos paises já se espelham nas experiências brasileiras para obtenção de maior independência energética. As necessidades para o abastecimento, dos mercados interno e externo, refletem as iniciativas de investimentos em novos projetos de novas usinas produtoras de etanol. Paises como China, Suécia, Japão já demonstraram amplo interesse na adoção do etanol como aditivo junto à gasolina. As pesquisas em novos sistemas de produção de etanol motivam instituições e empresas a uma busca acelerada para obtenção de processos mais rentáveis e economicamente viáveis. / Ethanol is being used as combustible since the beginning of century XX. However, since the decade of seventy it has been used in large scale in the world. The PROÁLCOOL program established bases for its production, distribution and commercialization. The culture of the sugar cane prevailed in relation to cassava and babaçu. Analyses of the potential of sweet sorghum had been also carried through, but due to the unfamiliarity of this culture in Brazil it did not have much progress in its use. At the beginning of century XXI, motivated for environmental and strategy reasons, Brazilian ethanol appears in the world scenario as an example of use of alternative fuels as substitutes for oil derivatives. The acceptance of vehicles with electronic management for differentiated fuel feeding, known as Flex cars, stimulated the use of ethanol in Brazil calling the attention the world. The knowledge of the worldwide climate changes brought the conscience of the use of hydrocarbons and its consequences. The expectation of a worldwide market of ethanol leads to the search for new sources of fuels. Since sugar cane cannot be planted all over the world due to climate differences, sweet sorghum appears as a promising alternative. Millenarian culture in several countries, it demonstrates a great production potential for the production of ethanol. The same procedures employed for sugar cane can be used. However, the sorghum crops require a lesser cycle of culture and minor water needs and tolerance when compared against sugar cane. Its exploitation is supported by FAO in several countries, being China among them. The adoption of ethanol the United States in substitution to methanol and the goals established for the addition to the gasoline in the next years, has been leading to the increase in the production of ethanol, manufactured from maize. Several countries already have been following the Brazilian path for the attainment of bigger energy independence. The necessities for the supplying of the domestic and external markets reflect the initiatives of investments in new projects of new producing plants of ethanol. Countries such as China, Sweden and Japan already had demonstrated a great interest in the adoption of ethanol as a gasoline additive. The research for new systems of production of ethanol motivates institutions and companies to search for the attainment of more income-producing and economically viable processes.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-13Bitstream added on 2014-08-13T18:01:27Z : No. of bitstreams: 1 000747329.pdf: 1886567 bytes, checksum: 3601ef70a25fed925abf298f8842b417 (MD5) / Três experimentos foram conduzidos em condições de campo, com o objetivo de avaliar, em quatro cultivares de sorgo sacarino, os efeitos das doses, épocas e modos de aplicação de nitrogênio produtividade de colmos e etanol, qualidade tecnológica e eficiência nutricional de N na cultura. Foram instalados dois experimentos em delineamento de blocos casualizados, segundo um esquema fatorial 5x4 (cinco doses de N e quatro cultivares), com três repetições, plantados em regiões distintas e, um outro, em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4x2+4 (quatro cultivares, quatro estratégias, dois modos de aplicação de N e quatro testemunhas) e três repetições. O modo de aplicação de N no sulco afetou a POL do caldo, a pureza e a ATR e, o parcelamento com 20 kg N ha-1, mais 70 kg N ha-1 em V4-V5 e 30 kg N ha-1 10 dias após, aumentou a ATR. Os cultivares CVW 82158 e CVW 82028 obtiveram os maiores valores de ATR, com 76,45 e 59,82 kg t-1 respectivamente. O parcelamento de N e a aplicação a lanço propiciaram a CVW 82158 e a CVW 82028, produtividades de 58 e 61 t ha-1 de colmos respectivamente. No parcelamento de N aplicados no sulco, os cultivares CVW 82158 e CVW 82028 produziram 1327,8 e 1252,1 l ha-1 de etanol respectivamente. Houve relação significativa entre N acumulado na massa da matéria seca dos colmos com produtividade e com rendimento de etanol. Observou-se também relação entre produtividade de colmos com as eficiências nutricionais de translocação, agronômica e fisiológica de N / Three experiments were conducted in field conditions with the objective of evaluating, in four cultivars of sweet sorghum, the effects of rates, times and manners of application of nitrogen in the stalk and ethanol yield, technological quality and N nutritional efficiency in the culture. It were installed two experiments with the same design, in a factorial 5x4 (five N rates and four cultivars), with three replicates in two distinct sites and another, in factorial scheme 4x4x2+4 (four cultivars, four strategies, two N application mode and four control), also with three replicates. The N application mode increased juice POL, purity, ATR and, the split with 20 kg ha-1 N, plus 70 kg ha-1 N at stages V4-V5 and 30 kg ha-1 N 10 days after, increased the ATR. The cultivars CVW 82158 and CVW 82028 obtained the greatest ATR values, with 76.45 and 59.82 kg t-1 respectively. The split of N applied at the groove produced 1327,8 and 1252,1 L ha-1 of ethanol for the cultivars CVW 82158 and CVW 82028 respectively. There was a significant relationship among accumulated N in the stalk dry matter mass with stalk and ethanol yield and between stalk with the nutritional efficiency of translocation, agronomic and physiologic of N

Orientador: Edson Luiz Mendes Coutinho / Banca: José Eduardo Corá / Banca: Arthur Bernardes Cecílio Filho / Banca: Adolfo Valente Marcelo / Banca: Anice Garcia / Resumo: Três experimentos foram conduzidos em condições de campo, com o objetivo de avaliar, em quatro cultivares de sorgo sacarino, os efeitos das doses, épocas e modos de aplicação de nitrogênio produtividade de colmos e etanol, qualidade tecnológica e eficiência nutricional de N na cultura. Foram instalados dois experimentos em delineamento de blocos casualizados, segundo um esquema fatorial 5x4 (cinco doses de N e quatro cultivares), com três repetições, plantados em regiões distintas e, um outro, em blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4x2+4 (quatro cultivares, quatro estratégias, dois modos de aplicação de N e quatro testemunhas) e três repetições. O modo de aplicação de N no sulco afetou a POL do caldo, a pureza e a ATR e, o parcelamento com 20 kg N ha-1, mais 70 kg N ha-1 em V4-V5 e 30 kg N ha-1 10 dias após, aumentou a ATR. Os cultivares CVW 82158 e CVW 82028 obtiveram os maiores valores de ATR, com 76,45 e 59,82 kg t-1 respectivamente. O parcelamento de N e a aplicação a lanço propiciaram a CVW 82158 e a CVW 82028, produtividades de 58 e 61 t ha-1 de colmos respectivamente. No parcelamento de N aplicados no sulco, os cultivares CVW 82158 e CVW 82028 produziram 1327,8 e 1252,1 l ha-1 de etanol respectivamente. Houve relação significativa entre N acumulado na massa da matéria seca dos colmos com produtividade e com rendimento de etanol. Observou-se também relação entre produtividade de colmos com as eficiências nutricionais de translocação, agronômica e fisiológica de N / Abstract: Three experiments were conducted in field conditions with the objective of evaluating, in four cultivars of sweet sorghum, the effects of rates, times and manners of application of nitrogen in the stalk and ethanol yield, technological quality and N nutritional efficiency in the culture. It were installed two experiments with the same design, in a factorial 5x4 (five N rates and four cultivars), with three replicates in two distinct sites and another, in factorial scheme 4x4x2+4 (four cultivars, four strategies, two N application mode and four control), also with three replicates. The N application mode increased juice POL, purity, ATR and, the split with 20 kg ha-1 N, plus 70 kg ha-1 N at stages V4-V5 and 30 kg ha-1 N 10 days after, increased the ATR. The cultivars CVW 82158 and CVW 82028 obtained the greatest ATR values, with 76.45 and 59.82 kg t-1 respectively. The split of N applied at the groove produced 1327,8 and 1252,1 L ha-1 of ethanol for the cultivars CVW 82158 and CVW 82028 respectively. There was a significant relationship among accumulated N in the stalk dry matter mass with stalk and ethanol yield and between stalk with the nutritional efficiency of translocation, agronomic and physiologic of N / Doutor

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-04T20:46:40Z No. of bitstreams: 1 DANIEL BARACUY DA CUNHA CAMPOS – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 3497658 bytes, checksum: 6dcb8085c55f4c0f3aee4733980bdacd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T20:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL BARACUY DA CUNHA CAMPOS – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 3497658 bytes, checksum: 6dcb8085c55f4c0f3aee4733980bdacd (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / Capes / Os resíduos lignocelulósicos são os mais abundantes no mundo e há atualmente uma preocupação mundial em aproveitá-los como matéria-prima na produção de bioetanol, sendo isso possível devido a esses resíduos serem materiais ricos em celulose. A celulose é um polímero de cadeia longa composta de um só monômero a glicose, unidos por uma ligação glicosídica β-1-4. A glicose pode ser transformada em álcool etílico via fermentação, podendo a mesma ser obtida da celulose via hidrólise enzimática ou via hidrólise ácida. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da utilização do sorgo sacarino (Sorghum bicolor L. Moench) através da hidrólise enzimática, para produção de açúcares fermentescíveis. O sorgo sacarino foi caracterizado fisico-quimicamente in natura e após as etapas de pré-tratamento através de métodos convencionais e por meio das técnicas DRX, MEV, TG, DSC, também foram realizadas análises granulométricas, ensaios de resistência a flexão e quantificação de açúcares pelo método CLAE. Foram realizadas etapas de pré-tratamento básico e ácido, cujas foram conduzidas em um reator pressurizado, assim como realizado a hidrólise enzimática, em ambos os processos foi utilizado como ferramenta um planejamento experimental 23, no qual foi avaliado o tempo, temperatura e concentração de NaOH e H2SO4 nas etapas de prétratamento, e o efeito da carga enzimática (FPU.g-1), da relação massa de sorgo/volume extrato (g.mL-1) e a rotação do shaker, para etapa de hidrólise. Foram utilizadas na hidrólise enzimática as enzimas comercias Celluclast 1.5L da Novozyme e a betaglicosidase da Proenzyme, 3,00g de substrato, temperatura de 55 °C e pH 4,8. As etapas de pré-tratamento concentraram a alfa-celulose, a qual passou de 32,75% no sorgo in natura para 66,15% no sorgo pré-tratado básico e 54,99% no sorgo pré-tratado básico seguido de pré-tratamento ácido. As análises por DRX comprovaram mudanças na cristalinidade do material e as análises por MEV mostraram modificações na morfologia do bagaço. Por meio das análises de TG/DTG e DSC foi comprovado a degradação da hemicelulose e lignina, quando se utilizou os pré-tratamentos. Através do ensaio de resistência a flexão verificou-se mudanças nas propriedades mecânicas do sorgo in natura, para sorgo após etapas de pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada no sorgo sacarino in natura e pré-tratado com NaOH, obteve-se uma concentração de glicose de 16713,7 mg.L-1 para o sorgo sacarino in natura e de 31639,3 mg.L-1 para o bagaço pré-tratado com NaOH, ambos no tempo de hidrólise de 48 horas. / The lignocellulosic residues are the most abundant in the world and currently there is a worldwide concern in reuses them as raw material in the production of bioethanol, its being possible due to these waste materials are rich in cellulose. Cellulose is a long chain polymer composed of one monomer glucose, linked by a glycosidic bond β-1-4. Glucose can be converted into ethyl alcohol via fermentation, and this can be achieved by enzymatic hydrolysis of cellulose and via acid hydrolysis. The main goal of this work was to evaluate the potential use of sweet sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) by enzymatic hydrolysis to produce fermentable sugars. The sorghum was characterized physico-chemically in nature and after completes the pretreatment steps by conventional methods and through techniques of DRX, MEV, TG, DSC, It was also held grain size analysis strength flexion assay and sugars quantification by CLAE method. The basic pretreatment steps ware performed and acid, which were conducted in a pressurized reactor, as carried out enzymatic hydrolysis in both cases it was used as an experimental planning tool, design 23, in which was evaluated time, temperature and NaOH and H2SO4 concentration, in the stages of pretreatment, and the effect of the enzyme load (FPU.g-1), the mass of sorghum / volume ratio extract (g.mL-1) and the rotation shaker for hydrolysis step. They were used in the enzymatic hydrolysis of commercial enzymes Celluclast 1.5L and Novozyme beta-glucosidase proenzyme, 3,00g substrate temperature of 55 °C and pH 4.8, The pretreatment steps concentrate alpha-cellulose, which increased from 32.75% to sorghum in nature to 66.15% in the basic pre-treated sorghum and 54.99% in the basic pretreated sorghum followed by pretreatment acid. The DRX analyzes confirmed changes in crystallinity and MEV analysis showed changes in the residue morphology. Through TG/DTG and DSC analysis was confirmed the hemicellulose and lignin degradation, when using pretreatments. Through the flexural strength assay was found that are changes in the mechanical properties of the in nature sorghum after pretreatment steps. Enzymatic hydrolysis was conducted on sweet sorghum in natura and pretreated with NaOH, obtained a glucose concentration of 16713.7 mg l-1 for sweet sorghum in nature and 31639.3 mg L-1 for the pre-treated pulp with NaOH, both in the hydrolysis time was 48 hours.

Orientador: Maria Helena Moraes Spinelli / Banca: Hélio Grassi Filho / Banca: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Ricardo Alexandre Lambert / Banca: Aline Azevedo Nazario / Resumo: O cultivo de sorgo sacarino surgiu como alternativa para produção de massa destinada à fabricação de etanol, na entressafra, e em áreas de reforma do canavial e em áreas de rotação à outras culturas. Ainda são escassos estudos sobre a irrigação em sorgo sacarino, bem como os estudos que correlacionam lâminas de irrigação e a dinâmica dos nutrientes no solo e propriedades físicas. Este estudo teve como objetivos analisar o efeito da aplicação de lâminas de irrigação sob características tecnológicas e agronômicas de variedades de sorgo sacarino e nas propriedades do solo, e avaliar a eficiência do uso da água. O experimento foi conduzido em campo na área experimental da Universidade Estadual de Goiás, Câmpus de Santa Helena de Goiás. O delineamento adotado foi o de blocos casualizados com esquema fatorial 5x3, com 5 tratamentos, 3 cultivares de sorgo sacarino e 4 repetições. Os tratamentos foram constituídos por 5 lâminas de irrigação: 25, 50, 75, 100 e 125 % da evapotranspiração de cultura (ETc) e as variedades avaliadas foram BRS 511, CVSW 80007 e Silotec 20. O sistema de irrigação empregado foi o localizado por gotejamento. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F a 5% de significância. As médias para o fator variedades e propriedades do solo foram comparadas pelo teste de Tukey e para o fator lâminas de irrigação empregou-se a análise de regressão. Verificou-se que as lâminas de irrigação exerceram influência significativa nas características agronômica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cultivation of sorghum emerged as an alternative for the production of mass destined to the manufacture of ethanol, in the off season, and in areas of reforestation of cane fields and in areas of rotation to other crops. There are still few studies on irrigation in sorghum, as well as studies that correlate irrigation slides and the dynamics of soil nutrients and physical properties. The objective of this study was to analyze the effect of the application of irrigation slides under the technological and agronomic characteristics of sorghum varieties and soil properties, and to evaluate the efficiency of water use. The experiment was conducted in the experimental area of the State University of Goiás, Campus of Santa Helena de Goiás. The experiment was a randomized complete block design with 5x3 factorial, with 5 treatments, 3 sorghum cultivars and 4 replicates. The treatments consisted of 5 irrigation slides: 25, 50, 75, 100 and 125% of crop evapotranspiration (ETc) and the varieties evaluated were BRS 511, CVSW 80007 and Silotec 20. The irrigation system was located by drip. The data were submitted to analysis of variance by the F test at 5% of significance. The averages for the factor varieties and soil properties were compared by the Tukey test and for the irrigation lamina factor the regression analysis was used. It was verified that the irrigation slides exerted significant influence on the agronomic and technological characteristics. The BRS 511 variety was better adapted to local edaphoclimatic conditions with higher plant height, stem diameter, number of leaves and internodes, leaf percentage, shoot yield, shoot shoot mass, broth yield, seed yield ethanol and total soluble solids; and lower weight of the wet cake and industrial fiber content. Comparing the varieties on each slide, a variation was observed from the 75% replacement blade of the crop evapotranspiration with linear and ... / Doutor

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-16T19:18:30Z No. of bitstreams: 1 SIMONE APARECIDA DA SILVA LINS – TESE (PPGEQ) 2017.pdf: 2648257 bytes, checksum: 5e08d81aaa5973d7c6fd8bac23c313cc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:18:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SIMONE APARECIDA DA SILVA LINS – TESE (PPGEQ) 2017.pdf: 2648257 bytes, checksum: 5e08d81aaa5973d7c6fd8bac23c313cc (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Atualmente o Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) vem desenvolvendo cultivares de Sorgo Sacarino com elevado potencial de produção de etanol, principalmente em períodos de entressafra da cultura canavieira. A cultivar IPA P222 além de apresentar potencial para a produção de etanol possui elevado teor de hemicelulose e celulose, tornam-se fonte de grande interesse para a produção de derivados biotecnológicos, agregando valor aos resíduos desse processo de produção. O objetivo do trabalho foi estudar a produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas a partir da fermentação semissólida do bagaço de sorgo sacarino (IPA P222) incrementado com farelo de trigo como fonte indutora utilizando o fungo Trichoderma reesei LCB 48. Os substratos da fermentação foram caracterizados e o estudo da produção das enzimas celulases (CMCase e FPase) e hemicelulases (Endo-β-1,4-xilanase e α-L-arabinofuranosidase) foram realizados usando planejamento experimental 2 2 e 4 pontos centrais e acompanhamento cinético da produção por 240 horas, analisando a influência da umidade e teor de farelo de trigo na produção das enzimas. A caracterização do bagaço do sorgo sacarino (BSS) demonstrou que é um substrato com potencial para ser utilizado na fermentação para produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas, por apresentar alto teor de hemicelulose e celulose satisfatório. A caracterização do farelo de trigo (FT) demonstrou que ele é uma fonte de nitrogênio importante para a indução das enzimas. As análises termogravimétricas (TG e DTG) e difração de raios-x (DRX) demonstrou que a hemicelulose obtida apresenta características amorfa e picos característicos da hemicelulose de acordo com a literatura. As isotermas de dessorção dos substratos apresentaram correlação e o modelo de GAB forneceu um bom ajuste para os dados experimentais dos substratos. As variáveis umidade inicial e teor de farelo de trigo influenciaram a atividade enzimática das celulases (CMCase e FPase) e hemicelulases (Endo-β-1,4-xilanase e α-L-arabinofuranosidase). As maiores atividades de FPase, CMCase, xilanase e α-L-arabinofuranosidase foram obtidas quando aplicado o maior teor de farelo de trigo (50 %) ao bagaço do sorgo sacarino IPA P222, porém, em tempos diferentes fato esse que facilita em um único processo a obtenção das diferentes enzimas. A xilanase apresentou maior atividade enzimática se comparada as demais, evidenciando que a IPA P222 com elevado teor de hemicelulose é potencialmente mais indutora para essa enzima. O potencial de atuação do extrato enzimático obtido durante a fermentação foi analisado por meio de hidrólise enzimática do sorgo sacarino in natura e da hemicelulose extraída do BSS, no qual o extrato enzimático apresentou capacidade de hidrolisar o bagaço de sorgo in natura e a hemicelulose. / Currently, the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) has been developing sorghum saccharine cultivars with high potential for ethanol production, especially in the off season of the sugar cane crop. The cultivar IPA P222, besides presenting potential for the production of ethanol, has a high content of hemicellulose and cellulose, which is a source of great interest for the production of biotechnological derivatives, adding value to the residues of the production process. Aim of the work for the production of cellulolytic and hemicellulolytic enzymes from the semisynthetic fermentation of sorghum sorghum (IPA P222) Tricoderma reesei LCB 48. The fermentation substrates were characterized by the study of the production of cellulase enzymes (CMCase and FPase) and hemicellulases (Endo -β-1,4-xylanase and α-L-arabinofuranosidase) were performed using experimental design 2 2 and 4 central points and kinetic monitoring of production for 240 hours, analyzing an influence of moisture and wheat bran content on the production of enzymes. The characterization of the sorghum bagasse (BSS) showed that it is a substrate with potential to be used in the fermentation for the production of cellulolytic and hemicellulolytic enzymes, because it has satisfactory content of hemicellulose and cellulose content. A characterization of wheat bran (FT) has been shown to be a source of nitrogen important for induction of enzymes. As thermogravimetric analyzes (TG and DTG) and X-ray diffraction (XRD) showed that a obtained hemicellulose has amorphous characteristics and characteristic peaks of hemicellulose according to the literature. As desorption isotherms of the substrates presented correlation and GAB model, they are suitable for the experimental data of the substrates. As variables, initial moisture and wheat bran content influenced an enzyme enzyme of cellulases (CMCase and FPase) and hemicellulases (Endo-β-1,4-xylanase and α-L-arabinofuranosidase). The major activities of FPase, CMCase, xylanase and α-L-arabinofuranosidase were obtained when applied to the higher wheat bran content (50%) to saccharin saccharin IPA P222, however, the process of obtaining the different enzymes. The xylanase presented higher enzymatic activity if compared as others, evidencing that an IPA P222 with high content of hemicellulose is potentially more inductive for this enzyme. The potential of the enzymatic extract obtained during a fermentation was analyzed by means of enzymatic hydrolysis of in saccharine sorghum and the hemicellulose extracted from the BSS, without which the enzymatic extract had the capacity to hydrolyze or sorghum bagasse and a hemicellulose.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-01Bitstream added on 2014-11-10T11:57:42Z : No. of bitstreams: 1 000791736.pdf: 586002 bytes, checksum: 22238cade2a1d470e6bdf09bad254fad (MD5) / O sorgo sacarino é uma planta C4, com alta capacidade fotossintética, rico em açúcares fermentescíveis que pode complementar a safra da cana-de-açúcar para etanol, utilizando a mesma estrutura agroindustrial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho da fermentação etanólica de mostos preparados a partir de cana-de-açúcar variedade (RB855453) de 1º, 2º e 4º corte e ou sorgo sacarino cultivar (CVSW80007) colhidos no inicio de outono em 17/04/2012, em Jaboticabal, SP. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com 10 tratamentos e 3 repetições do processo fermentativo. Avaliaram-se as características químico-tecnológicas do caldo extraído e do mosto (Brix, pH, açúcares redutores, açúcares redutores totais, acidez total, amido e compostos fenólicos) e do vinho (acidez total, glicerol, açúcares redutores residuais totais e teor alcoólico). Quantificaram-se ainda os parâmetros microbiológicos (viabilidade celular, índice de brotamento e viabilidade de brotos) da levedura estirpe Pedra – 2 (PE-2) no início e final da fermentação. A qualidade da matéria-prima da cana-de-açúcar de 1º corte comparada ao sorgo sacarino é superior, considerando o ART, kg/t de colmo e Acidez Total. O mosto composto pela mistura de cana e sorgo apresentou redução de 29% de compostos fenólicos em relação ao caldo. A fermentação do mosto de sorgo resultou em maior quantidade de células e brotos vivos no início da fermentação em comparação as canas. O teor alcoólico foi superior para cana de 1º e 2º cortes, e para a mistura de 40% SS + 60% cana de 1º C / The sweet sorghum is a C4 plant. It has a high photosynthetic capacity as well is rich in fermentable sugar content, being able to complement the ethanol production in the sugarcane season using the same agroindustry structure. This work aim was evaluate the ethanolic fermentation performance of musts prepared from the RB855453 sugarcane variety at 1st, 2nd, and 4th cut or the CVSW80007 sweet sorghum cultivar harvested early autumn, April 17th 2014 in Jaboticabal, SP. It was used the completely randomized experimental design with 10 treatments and 3 replications of the fermentative process. The evaluated characteristics were the extracted juice, must (Brix, pH, reducer sugars, total reducer sugars, total acidity, starch, and phenolic compounds), and wine (total acidity, glycerol, total residual reducer sugars, and ethanol content). It was quantified yet the microbiological parameters (cellular viability, budding index and viability) of Pedra-2 (PE-2) yeast strain at the beginning and end of the fermentation. The 1st cut raw material quality, when compared to the sweet sorghum is superior, considering the TSA kg/ton of stalk and Total Acidity. The must of the sugarcane-sorghum mixture presented a reduction of 29% in the phenolic compounds when compared to the juice. The sweet sorghum fermentation resulted in a higher quality of alive cells and buds in early fermentation when compared to the sugarcane plants. The ethanol content was superior to the 1st and 2nd cut sugarcane and to the 40% SS + 60% 1st cut sugarcane mixture

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Coorientador: Miguel Angelo Mutton / Banca: Leonardo Lucas Madaleno / Banca: Raúl Andres Martinez Uribe / Resumo: O sorgo sacarino é uma planta C4, com alta capacidade fotossintética, rico em açúcares fermentescíveis que pode complementar a safra da cana-de-açúcar para etanol, utilizando a mesma estrutura agroindustrial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho da fermentação etanólica de mostos preparados a partir de cana-de-açúcar variedade (RB855453) de 1º, 2º e 4º corte e ou sorgo sacarino cultivar (CVSW80007) colhidos no inicio de outono em 17/04/2012, em Jaboticabal, SP. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com 10 tratamentos e 3 repetições do processo fermentativo. Avaliaram-se as características químico-tecnológicas do caldo extraído e do mosto (Brix, pH, açúcares redutores, açúcares redutores totais, acidez total, amido e compostos fenólicos) e do vinho (acidez total, glicerol, açúcares redutores residuais totais e teor alcoólico). Quantificaram-se ainda os parâmetros microbiológicos (viabilidade celular, índice de brotamento e viabilidade de brotos) da levedura estirpe Pedra - 2 (PE-2) no início e final da fermentação. A qualidade da matéria-prima da cana-de-açúcar de 1º corte comparada ao sorgo sacarino é superior, considerando o ART, kg/t de colmo e Acidez Total. O mosto composto pela mistura de cana e sorgo apresentou redução de 29% de compostos fenólicos em relação ao caldo. A fermentação do mosto de sorgo resultou em maior quantidade de células e brotos vivos no início da fermentação em comparação as canas. O teor alcoólico foi superior para cana de 1º e 2º cortes, e para a mistura de 40% SS + 60% cana de 1º C / Abstract: The sweet sorghum is a C4 plant. It has a high photosynthetic capacity as well is rich in fermentable sugar content, being able to complement the ethanol production in the sugarcane season using the same agroindustry structure. This work aim was evaluate the ethanolic fermentation performance of musts prepared from the RB855453 sugarcane variety at 1st, 2nd, and 4th cut or the CVSW80007 sweet sorghum cultivar harvested early autumn, April 17th 2014 in Jaboticabal, SP. It was used the completely randomized experimental design with 10 treatments and 3 replications of the fermentative process. The evaluated characteristics were the extracted juice, must (Brix, pH, reducer sugars, total reducer sugars, total acidity, starch, and phenolic compounds), and wine (total acidity, glycerol, total residual reducer sugars, and ethanol content). It was quantified yet the microbiological parameters (cellular viability, budding index and viability) of Pedra-2 (PE-2) yeast strain at the beginning and end of the fermentation. The 1st cut raw material quality, when compared to the sweet sorghum is superior, considering the TSA kg/ton of stalk and Total Acidity. The must of the sugarcane-sorghum mixture presented a reduction of 29% in the phenolic compounds when compared to the juice. The sweet sorghum fermentation resulted in a higher quality of alive cells and buds in early fermentation when compared to the sugarcane plants. The ethanol content was superior to the 1st and 2nd cut sugarcane and to the 40% SS + 60% 1st cut sugarcane mixture / Mestre

No Brasil o sorgo sacarino é utilizado para a geração de etanol e o bagaço é queimado em caldeiras industriais ou depositado no solo poluindo o ambiente. O presente estudo avaliou o desempenho das plantas de sorgo e o valor nutricional da silagem do bagaço dos genótipos visando à nutrição de ruminantes. Os experimentos foram implantados no campus da UTFPR em Dois Vizinhos-PR. O primeiro ensaio foi estabelecido no dia 02 de outubro de 2012 usando os genótipos ADV 2010, Hunnigreen, Sugargraze, Volumax, BR 505, 503, 501 e o segundo em 2013 no dia 27 de novembro avaliando os materiais ADV 2010, Sugargraze, Hunnigreen, EX 5110, BR 506, 508, 509 e 511. O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso com três repetições, analisando os resultados por meio da ANOVA e comparando as médias pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade de erro. As variáveis de campo avaliadas foram à altura de plantas (Alt Pl), produção de massa verde (Prod MV), percentual de folhas, colmo e panículas em relação à planta, produção de colmos despalhados (Prod Col Desp), produção de colmos inteiros (Prod Col Int), diâmetro de colmos (Dia Col), produção de caldo (Prod Cal) e graus Brix (oBrix). Após a extração do caldo das plantas, fez-se a trituração e acondicionamento da forragem em silos por 60 dias e no bagaço, estimou-se o rendimento de matéria verde (MV). Na silagem do bagaço aferiuse a capacidade tampão (CT), potencial hidrogeniônico (pH), matéria seca (MS), matéria mineral (MM), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), carboidratos totais (CHT), carboidratos não fibrosos (CHNF), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina (LIG) e digestibilidade “in vitro” (DIGIV). Não ocorreu distinção significativa (P>0,05) entre os genótipos sobre a produção de MV e, no cômputo geral, na segunda safra o rendimento foi menor e repercutiu na redução da produção de bagaço. Na silagem do bagaço o percentual de MS foi de 32,3% e de 33,1%; a FDN de 73% e 65,8%, PB de 3,8 e 5,9%; pH de 3,7 e 3,7; CT de 9,8 e 10,7 e. mg MS-1; a quantidade de CHNF foi de 11,1 e 13,5%; DIGIV da MS de 36,9 e 62,4%, para os bagaços produzidos dos materiais cultivados nas safras 2012/2013 e 2013/2014 respectivamente. Os genótipos híbridos tiveram um melhor desempenho agronômico enquanto que as variedades foram mais eficientes nos índices bromatológicos. E apesar do elevado percentual de FDN e o baixo nível proteico, é possível alimentar os ruminantes com esse coproduto. / Brazilian sweet sorghum is used to generate ethanol and the bagasse is burned in industrial boilers or deposited on soil polluting the environment. This study evaluated the performance of sorghum plants and its bagasse silage nutritional value aiming to use it in the ruminant nutrition. Experiments were set up on the UTFPR campus at Dois Vizinhos-PR. The first trial was established on October 2nd, 2012 using the genotypes ADV 2010, Hunnigreen, Sugargraze, Volumax, BR 505, 503, 501 and the second trial at 2013 on November 27th assessing the materials ADV 2010, Sugargraze, Hunnigreen, EX 5110, BR 506, 508, 509 and 511. Experimental was laid out as a randomized block design with three replications. Results were analyzed through ANOVA comparing the averages by Duncan test at 5% error probability. As field variables were evaluated: plant height (Pl hei), green mass production (GM Prod), percentage of leaves, stems and panicles in relation to the plant, stems production without straw (Prod stems with straw), whole stems production (Who stems Prod), stem diameter (Stem diam), juice production (Juice prod) and Brix degree (oBrix). After juice plant extraction, forage bagasse was crushed and packed in silos for 60 days and green matter yield was estimated (GM). In bagasse silage gauged to buffer capacity (BC), dry matter (DM), mineral matter (MM), crude protein (CP), ether extract (EE), total carbohydrates (TC), non-fibrous carbohydrates (NFCH), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), lignin (LIG ) and digestibility "in vitro" (DIGIV). There was no significant difference (P> 0.05) between genotypes regarding to green matter production and on average, the second crop yield was lower and reflected in the reduction of bagasse production. Bagasse silage DM was of 32.3% and 33.1%; NDF 73% and 65.8%, crude protein 3.8% and 5.9; pH 3.7 and 3.7; TC and 9.8 and 10.7. mg MS-1; the amount of NFCH was 11.1 and 13.5%; DIG of DM 36.9 and 62.4% for the respectively to the bagasse produced from materials grown in the 2012/2013 and 2013/2014 seasons. Hybrid genotypes had a better agronomic performance while the varieties were more efficient in bromatological indexes. And despite the high percentage of NDF and the low protein level, it is possible to feed ruminants with this coproduct.