A major impediment to scientific progress in many fields is the inability to make sense of the huge amounts of data that have been collected via experiment or computer simulation. This dissertation provides tools to visualize, represent, and analyze the collection of sensors and data all at once in a single combinatorial geometric object. Encoding and translating heterogeneous data into common language are modeled by supporting objects. In this methodology, the behavior of the system based on the detection of noise in the system, possible failure in data exchange and recognition of the redundant or complimentary sensors are studied via some related geometric objects. Applications of the constructed methodology are described by two case studies: one from wildfire threat monitoring and the other from air traffic monitoring. Both cases are distributed (spatial and temporal) information systems. The systems deal with temporal and spatial fusion of heterogeneous data obtained from multiple sources, where the schema, availability and quality vary. The behavior of both systems is explained thoroughly in terms of the detection of the failure in the systems and the recognition of the redundant and complimentary sensors. A comparison between the methodology in this dissertation and the alternative methods is described to further verify the validity of the sheaf theory method. It is seen that the method has less computational complexity in both space and time.

A bananeira é cultivada pelo homem há pelo menos 6.500 anos. O início desse processo foi marcado pela manifestação espontânea dos fenômenos de partenocarpia, hibridização, poliploidia e pela sua combinação, gerando diferentes cultivares, cujos clones foram selecionados por agricultores primitivos e se disseminaram pelos trópicos, exclusivamente pela ação humana. A banana é hoje a principal fruta cultivada no mundo, existindo farta documentação sobre a utilização dos resíduos da cultura para alimentação de animais e sobre o uso medicamentoso de diferentes partes da planta. No âmbito da Medicina Veterinária, folhas, inflorescências masculinas, pseudocaules e rizomas já foram testados in vitro e in vivo para avaliação de seu efeito anti-helmíntico. Entretanto, em escala comercial, toda essa biomassa deve permanecer no bananal, para cobertura e fertilização do solo, inviabilizando seu aproveitamento como forragem. Por outro lado, no momento da colheita, os cachos de bananas são levados para unidades de triagem denominadas “packing-houses”, onde as frutas são selecionadas e acondicionadas para expedição, restando os engaços ou pedúnculos dos cachos de bananas disponíveis para o aproveitamento na alimentação animal, com o benefício adicional potencial de controlar infecções verminóticas. O presente trabalho demonstrou que o extrato dos engaços do cultivar “Nanica”, Subgrupo Cavendish AAA, inibiu significativamente a eclosão in vitro de ovos de Haemonchus contortus, da mesma forma que extratos de folhas e pseudocaules. Transpondo esse achado para um modelo in vivo, 24 cordeiros inteiros, ⅞ Dorper, foram experimentalmente infectados com larvas de Haemonchus contortus e alocados em blocos a cada um de quatro tratamentos, de acordo com as contagens de ovos nas fezes. Os ovinos receberam, conforme o grupo, 0% (controle), 10%, 20% ou 30% de engaços frescos de bananeira picados, calculados em matéria seca, sendo a dieta complementada com feno de braquiária ad libitum e sal mineral. Os animais foram tratados durante 14 dias consecutivos. Glucose de milho e melaço de cana de açúcar foram utilizados para melhorar a aceitação dos engaços pelos animais. Verificou-se um aumento significativo da oviposição em todos os grupos tratados na primeira semana de tratamento, fato possivelmente relacionado com um dos efeitos farmacológicos da bananeira, que promove elevação da serotonina e, por consequência, aumenta a taxa de reprodução dos nematódeos. Na segunda semana obteve-se redução significativa das contagens de ovos nas fezes, sem diferença estatística entre os grupos tratados, sugerindo que o uso continuado dos engaços de bananeira na alimentação pode promover um controle das infecções helmínticas em ruminantes. Demonstrou-se ainda que os taninos condensados exercem papel marginal quando a bananeira é testada in vitro, pois, nesse caso, a adição de polivinilpolipirrolidona, substância capaz de precipitar e suprimir a atividade desses taninos, proporcionou o mesmo grau de inibição da eclosão de ovos de Haemonchus contortus que os extratos puros. Embora relatos recentes tenham sugerido a presença de alcalóides e saponinas na bananeira, tais compostos não foram identificados nas amostras estudadas. Observou-se, todavia, a presença de siringina, um fenilpropanóide, cuja via metabólica engloba as defesas bioquímicas dos cultivares de bananas contra infecções por nematódeos parasitos de plantas. Não obstante, a presença de catecolaminas e ação antiparasitária de esteróis e triterpenos sugerem fortemente que a bananeira atua como um fitocomplexo quando fornecida aos ruminantes como alimento e tratamento contra endoparasitos. / The banana plant has been cultivated by men for at least 6,500 years. The beginning of this process was marked by the spontaneous occurrence of the phenomena of partenocarpy, hybridization, polyploidy and their combination, generating different cultivars, which clones were selected by primitive farmers and were disseminated throughout the tropics, by exclusive human action. Nowadays bananas are the main fruit crop cultivated in the world, and there is plenty documentation regarding the use of crop residues to feed animals and concerning the medicinal use of different parts of the plant. In the field of Veterinary Medicine, leaves, masculine inflorescences, pseudostems and rhizomes have been tested both in vitro and in vivo for the evaluation of their anthelminthic effect. However, in commercial scale, all this biomass has to be kept in the plantation, to cover and fertilize the soil, frustrating its use as forage. On the other hand, at the moment of harvesting, banana bunches are carried to screening facilities called “packing-houses”, where the fruits are selected and boxed for shipment, leaving the stalks or peduncles of the bunches available to be used as animal fodder, with the potential additional benefit of controlling worm infections. The current work has shown that the extract of the cultivar “Nanica”, Subgroup Cavendish AAA, has significantly inhibited the in vitro eclosion of Haemonchus contortus eggs, in the same manner as extracts of leaves and pseudostems. Transposing this finding to an in vivo model, 24 non-castrated ⅞ Dorper lambs were experimentally infected with Haemonchus contortus larvae and allocated in blocks to each of four treatments, according to their faecal egg counts. The sheep were fed, according to the group, 0% (control), 10%, 20% or 30% fresh chopped banana plant stalks, calculated as dry matter, while the diet was complemented with Brachiaria hay ad libitum and mineral salt. The animals were treated during 14 consecutive days. Maize glucose and sugar cane molasses were used to improve the acceptance of the stalks by the lambs. There was a significant increase of the oviposition in all treated groups during the first week of treatment, fact possibly related to one of the pharmacological effects of the banana, which promotes an increase of serotonin levels, consequently enhancing the reproductive tax of the nematodes. On the second week a significant reduction of the faecal egg counts was noted, without statistical difference between the treated groups, suggesting the continuous use of the banana plant stalks as feed may promote a control of helminthic infections in ruminants. It was further shown that condensed tannins play a marginal role when the banana plant is tested in vitro, because the addition of polyvinylpolypyrrolidone, a substance capable of precipitating and supressing the activity of these tannins, resulted in the same level of Haemonchus contortus egg hatch inhibition obtained with the pure extracts. In spite of recent reports suggesting the presence of alkaloids and saponins in the banana plant, these compounds were not detected in any of the samples tested. Otherwise, screening identified syringing, a phenylpropanoid, which metabolic pathway comprises the biochemical defences of the banana cultivars against infections by nematode plant parasites. The presence of catecholamines and the anti-parasitic action of sterols and triterpenes strongly suggest the banana plant acts as a phytocomplex when administered to ruminants as feed and treatment against endoparasites.

This study aims efficient conversion of cotton stalks to cellulosic ethanol through ionic liquid pretreatment and enhanced enzymatic hydrolysis. Among several ionic liquids, EMIMAc exhibited the most striking impact on cotton stalks with respect to the changes in biomass structure and digestibility. Cotton stalks, which were subjected to EMIMAc pretreatment at 10% (w cotton stalks/w EMIMAc) of biomass loading and 150&deg / C for 30 minutes, were found to be 9 times more digestible than untreated cotton stalks. Besides, glucose and ethanol yields, which were based on the cellulose content of untreated cotton stalks, were found as 67% and 66%, respectively. These yields were insufficient regarding efficient conversion of the cellulosic portion of cotton stalks to glucose and ethanol which is linked to the superior solvation capability of EMIMAc towards biomass. In order to enhance aforementioned yields, EMIMAc pretreatment was conducted at 30% of biomass loading. Though lignin extracted was much lower, higher yields were obtained compared to the former case since 96% of cellulose was recovered upon EMIMAc pretreatment and reduced crystallinity was observed for pretreated biomass. Glucose yield was achieved as 84% even at a substrate loading of 15% (w/v). Additionally, 76% of ethanol yield and 3% (v/v) of ethanol titer were obtained upon fermentation. Accordingly, reduction in biomass crystallinity was satisfactory to improve enzymatic accessibility of the biomass. Besides, EMIMAc maintained its effectiveness as a pretreatment agent upon recycling since no change in terms of hydrolysis of pretreated samples was observed upon EMIMAc recycling for three times.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-19Bitstream added on 2014-06-13T20:12:52Z : No. of bitstreams: 1 monteiro_ba_me_botfca.pdf: 668024 bytes, checksum: f5ae74ef60bcd570fedd8ddca841f350 (MD5) / As informações sobre a composição de vegetais cultivados em solos brasileiros são escassas e mais ainda de partes não convencionais dos alimentos, como cascas, talos e folhas. O desconhecimento dos valores nutricionais dessas partes induz ao mau aproveitamento, ocasionando o desperdício de toneladas de recursos alimentares. Como incentivo ao melhor aproveitamento dos alimentos e como alternativa de dieta nutritiva e de baixo custo, foram verificados o rendimento e as composições de calorias, proteínas, carboidratos, lipídeos, fibras, vitamina C, ferro, cálcio, potássio e umidade em partes convencionais e não convencionais de frutas e hortaliças, amplamente consumidas pela população. Os vegetais foram adquiridos em estabelecimentos comerciais da cidade de Botucatu / SP. As análises foram realizadas em polpas, cascas, flores, folhas ou talos de abacaxi, abóbora, beterraba, brócolis, chuchu, couve, couve-flor, manga, mamão, pepino e salsa. Para comparação entre as médias dos resultados, foi utilizado o teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, sendo os valores encontrados mais significativos para carboidratos em frutas, proteínas em folhas, lipídeos em pequenas quantidades para todas as partes analisadas, fibras em todas as partes não convencionais, vitamina C em mamão, brócolis e salsa, ferro em folhas e talos de beterraba, cálcio em todas as folhas principalmente a de couve-flor e potássio em cascas de mamão e talos de brócolis e salsa. No presente trabalho pode-se concluir que a utilização integral dos vegetais pode auxiliar no alcance das necessidades nutricionais e na melhora do estado de saúde e qualidade de vida dos indivíduos, principalmente com a ajuda de programas que divulguem essas informações através de receitas práticas para o dia a dia e orientações para uma alimentação mais saudável e econômica. / The information about the composition of fruit and vegetables cultivated in Brazilian soil is scarce, and more so in relation to their mostly non-utilized parts, such as skins, peels, stalks and leaves. The lack of knowledge about the nutritional value of these nutriments often leads to their non-utilization, which results in the waste of tons of food resources. In order to stimulate better utilization of food and offer an alternative of nutritive diet at low cost, the yield and the composition of calories, proteins, carbohydrates, lipids, fibres, vitamin C, iron, calcium, potassium and humidity, in both the utilized and non-utilized parts of those fruit and vegetables, which are mainly consumed by the population, were analyzed. The fruit and vegetables were purchased in shops of the city of Botucatu / SP. The analyses were carried out in pulps, skins, flowers, leaves or stalks of pineapple, pumpkin, beetroot, broccoli, chayote, cabbage, cauliflower, mango, papaya, cucumber and parsley. For comparison between the average of the results, the Tukey test, at 5% level of probability, was used and the results found are more significant in relation to carbohydrates in fruit, proteins in leaves, lipids in small quantities for all the parts analysed, fibres in all non-utilized parts, vitamin C in papaya, broccoli and parsley, iron in leaves and stalks of beetroot, calcium in all leaves and mainly in cauliflower leaves and potassium in skins of papaya and stalks of broccoli and parsley. The present study concludes that the integral utilization of fruit and vegetables can assist in obtaining necessary nutrients and improving the state of health and quality of life of individuals, especially with the support of programmes that publicise this information through recipes and guidance towards a more economic and healthy eating.

A bananeira é cultivada pelo homem há pelo menos 6.500 anos. O início desse processo foi marcado pela manifestação espontânea dos fenômenos de partenocarpia, hibridização, poliploidia e pela sua combinação, gerando diferentes cultivares, cujos clones foram selecionados por agricultores primitivos e se disseminaram pelos trópicos, exclusivamente pela ação humana. A banana é hoje a principal fruta cultivada no mundo, existindo farta documentação sobre a utilização dos resíduos da cultura para alimentação de animais e sobre o uso medicamentoso de diferentes partes da planta. No âmbito da Medicina Veterinária, folhas, inflorescências masculinas, pseudocaules e rizomas já foram testados in vitro e in vivo para avaliação de seu efeito anti-helmíntico. Entretanto, em escala comercial, toda essa biomassa deve permanecer no bananal, para cobertura e fertilização do solo, inviabilizando seu aproveitamento como forragem. Por outro lado, no momento da colheita, os cachos de bananas são levados para unidades de triagem denominadas “packing-houses”, onde as frutas são selecionadas e acondicionadas para expedição, restando os engaços ou pedúnculos dos cachos de bananas disponíveis para o aproveitamento na alimentação animal, com o benefício adicional potencial de controlar infecções verminóticas. O presente trabalho demonstrou que o extrato dos engaços do cultivar “Nanica”, Subgrupo Cavendish AAA, inibiu significativamente a eclosão in vitro de ovos de Haemonchus contortus, da mesma forma que extratos de folhas e pseudocaules. Transpondo esse achado para um modelo in vivo, 24 cordeiros inteiros, ⅞ Dorper, foram experimentalmente infectados com larvas de Haemonchus contortus e alocados em blocos a cada um de quatro tratamentos, de acordo com as contagens de ovos nas fezes. Os ovinos receberam, conforme o grupo, 0% (controle), 10%, 20% ou 30% de engaços frescos de bananeira picados, calculados em matéria seca, sendo a dieta complementada com feno de braquiária ad libitum e sal mineral. Os animais foram tratados durante 14 dias consecutivos. Glucose de milho e melaço de cana de açúcar foram utilizados para melhorar a aceitação dos engaços pelos animais. Verificou-se um aumento significativo da oviposição em todos os grupos tratados na primeira semana de tratamento, fato possivelmente relacionado com um dos efeitos farmacológicos da bananeira, que promove elevação da serotonina e, por consequência, aumenta a taxa de reprodução dos nematódeos. Na segunda semana obteve-se redução significativa das contagens de ovos nas fezes, sem diferença estatística entre os grupos tratados, sugerindo que o uso continuado dos engaços de bananeira na alimentação pode promover um controle das infecções helmínticas em ruminantes. Demonstrou-se ainda que os taninos condensados exercem papel marginal quando a bananeira é testada in vitro, pois, nesse caso, a adição de polivinilpolipirrolidona, substância capaz de precipitar e suprimir a atividade desses taninos, proporcionou o mesmo grau de inibição da eclosão de ovos de Haemonchus contortus que os extratos puros. Embora relatos recentes tenham sugerido a presença de alcalóides e saponinas na bananeira, tais compostos não foram identificados nas amostras estudadas. Observou-se, todavia, a presença de siringina, um fenilpropanóide, cuja via metabólica engloba as defesas bioquímicas dos cultivares de bananas contra infecções por nematódeos parasitos de plantas. Não obstante, a presença de catecolaminas e ação antiparasitária de esteróis e triterpenos sugerem fortemente que a bananeira atua como um fitocomplexo quando fornecida aos ruminantes como alimento e tratamento contra endoparasitos. / The banana plant has been cultivated by men for at least 6,500 years. The beginning of this process was marked by the spontaneous occurrence of the phenomena of partenocarpy, hybridization, polyploidy and their combination, generating different cultivars, which clones were selected by primitive farmers and were disseminated throughout the tropics, by exclusive human action. Nowadays bananas are the main fruit crop cultivated in the world, and there is plenty documentation regarding the use of crop residues to feed animals and concerning the medicinal use of different parts of the plant. In the field of Veterinary Medicine, leaves, masculine inflorescences, pseudostems and rhizomes have been tested both in vitro and in vivo for the evaluation of their anthelminthic effect. However, in commercial scale, all this biomass has to be kept in the plantation, to cover and fertilize the soil, frustrating its use as forage. On the other hand, at the moment of harvesting, banana bunches are carried to screening facilities called “packing-houses”, where the fruits are selected and boxed for shipment, leaving the stalks or peduncles of the bunches available to be used as animal fodder, with the potential additional benefit of controlling worm infections. The current work has shown that the extract of the cultivar “Nanica”, Subgroup Cavendish AAA, has significantly inhibited the in vitro eclosion of Haemonchus contortus eggs, in the same manner as extracts of leaves and pseudostems. Transposing this finding to an in vivo model, 24 non-castrated ⅞ Dorper lambs were experimentally infected with Haemonchus contortus larvae and allocated in blocks to each of four treatments, according to their faecal egg counts. The sheep were fed, according to the group, 0% (control), 10%, 20% or 30% fresh chopped banana plant stalks, calculated as dry matter, while the diet was complemented with Brachiaria hay ad libitum and mineral salt. The animals were treated during 14 consecutive days. Maize glucose and sugar cane molasses were used to improve the acceptance of the stalks by the lambs. There was a significant increase of the oviposition in all treated groups during the first week of treatment, fact possibly related to one of the pharmacological effects of the banana, which promotes an increase of serotonin levels, consequently enhancing the reproductive tax of the nematodes. On the second week a significant reduction of the faecal egg counts was noted, without statistical difference between the treated groups, suggesting the continuous use of the banana plant stalks as feed may promote a control of helminthic infections in ruminants. It was further shown that condensed tannins play a marginal role when the banana plant is tested in vitro, because the addition of polyvinylpolypyrrolidone, a substance capable of precipitating and supressing the activity of these tannins, resulted in the same level of Haemonchus contortus egg hatch inhibition obtained with the pure extracts. In spite of recent reports suggesting the presence of alkaloids and saponins in the banana plant, these compounds were not detected in any of the samples tested. Otherwise, screening identified syringing, a phenylpropanoid, which metabolic pathway comprises the biochemical defences of the banana cultivars against infections by nematode plant parasites. The presence of catecholamines and the anti-parasitic action of sterols and triterpenes strongly suggest the banana plant acts as a phytocomplex when administered to ruminants as feed and treatment against endoparasites.

Orientador: Rogério Lopes Vieites / Banca: Flávia Queiroga Aranha de Almeida / Banca: Magali Conceição Monteiro da Silva / Resumo: As informações sobre a composição de vegetais cultivados em solos brasileiros são escassas e mais ainda de partes não convencionais dos alimentos, como cascas, talos e folhas. O desconhecimento dos valores nutricionais dessas partes induz ao mau aproveitamento, ocasionando o desperdício de toneladas de recursos alimentares. Como incentivo ao melhor aproveitamento dos alimentos e como alternativa de dieta nutritiva e de baixo custo, foram verificados o rendimento e as composições de calorias, proteínas, carboidratos, lipídeos, fibras, vitamina C, ferro, cálcio, potássio e umidade em partes convencionais e não convencionais de frutas e hortaliças, amplamente consumidas pela população. Os vegetais foram adquiridos em estabelecimentos comerciais da cidade de Botucatu / SP. As análises foram realizadas em polpas, cascas, flores, folhas ou talos de abacaxi, abóbora, beterraba, brócolis, chuchu, couve, couve-flor, manga, mamão, pepino e salsa. Para comparação entre as médias dos resultados, foi utilizado o teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, sendo os valores encontrados mais significativos para carboidratos em frutas, proteínas em folhas, lipídeos em pequenas quantidades para todas as partes analisadas, fibras em todas as partes não convencionais, vitamina C em mamão, brócolis e salsa, ferro em folhas e talos de beterraba, cálcio em todas as folhas principalmente a de couve-flor e potássio em cascas de mamão e talos de brócolis e salsa. No presente trabalho pode-se concluir que a utilização integral dos vegetais pode auxiliar no alcance das necessidades nutricionais e na melhora do estado de saúde e qualidade de vida dos indivíduos, principalmente com a ajuda de programas que divulguem essas informações através de receitas práticas para o dia a dia e orientações para uma alimentação mais saudável e econômica. / Abstract: The information about the composition of fruit and vegetables cultivated in Brazilian soil is scarce, and more so in relation to their mostly non-utilized parts, such as skins, peels, stalks and leaves. The lack of knowledge about the nutritional value of these nutriments often leads to their non-utilization, which results in the waste of tons of food resources. In order to stimulate better utilization of food and offer an alternative of nutritive diet at low cost, the yield and the composition of calories, proteins, carbohydrates, lipids, fibres, vitamin C, iron, calcium, potassium and humidity, in both the utilized and non-utilized parts of those fruit and vegetables, which are mainly consumed by the population, were analyzed. The fruit and vegetables were purchased in shops of the city of Botucatu / SP. The analyses were carried out in pulps, skins, flowers, leaves or stalks of pineapple, pumpkin, beetroot, broccoli, chayote, cabbage, cauliflower, mango, papaya, cucumber and parsley. For comparison between the average of the results, the Tukey test, at 5% level of probability, was used and the results found are more significant in relation to carbohydrates in fruit, proteins in leaves, lipids in small quantities for all the parts analysed, fibres in all non-utilized parts, vitamin C in papaya, broccoli and parsley, iron in leaves and stalks of beetroot, calcium in all leaves and mainly in cauliflower leaves and potassium in skins of papaya and stalks of broccoli and parsley. The present study concludes that the integral utilization of fruit and vegetables can assist in obtaining necessary nutrients and improving the state of health and quality of life of individuals, especially with the support of programmes that publicise this information through recipes and guidance towards a more economic and healthy eating. / Mestre

More sustainable and efficient degumming methods are required to extract finner bast fibres, especially from agro-industrial waste streams such as stalks from hemp for food purposes. For this reason, in this study, two urea-based treatments were evaluated as degumming alternatives for unretted hemp fibres from residual streams, one at cold and alkaline conditions (CUA) and the other in combination with microwave radiation (MWU). Both approaches reduced fiber bundles diameter, decreasing 61% at -7°C 5 minutes, 12%Urea-5%NaOH, and 44% for microwave-30%urea for 30 minutes. Although both methods resulted in considerable fibre bundle diameter reduction, they resulted in a lower reduction than the 74% obtained for a traditional alkali (TA) degumming. Shorter fibres were obtained after the treatments. CUA and TA treatments obtained similar fibre lengths, while MWU resulted in longer than the other treatments. The chemical and thermal analysis showed that the highest removal of no cellulosic components was achieved by the TA treatment, followed by CUA and MWU. The treatments were applied to nonwovens produced by needle punching, showing no significant differences in tenacity and flexural rigidity compared to non-treated nonwovens. An increase of mass per unit area was identified for the CUA-treated fabrics, attributed to crimp generated in the treatment. Both urea-based treatments showed potential as more sustainable alternatives for degumming unretted hemp fibre bundles extracted from agro-waste.

A vinhaça é um resíduo que pode representar um problema ambiental, porém pode ser utilizado com fertilizante potássico na cultura da cana-de-açúcar, que apresenta uma grande importância na agricultura brasileira. A seleção de cultivares com um comportamento adequado às áreas que receberam esse resíduo, e o conhecimento das quantidades exportadas de macronutrientes primários pelos colmos, tem importância na melhoria da produtividade agrícola. Doze cultivares de cana-de-açúcar foram cultivadas em um LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico psamítico (LVA) e um NITOSSOLO VERMELHO Eutroférrico latossólico (NV), no município de Rafard, SP, em áreas com aplicação de vinhaça, durante três safras. As cultivares, em função das características genéticas, do ano agrícola, do estágio e do conjunto de práticas utilizadas, apresentaram diferenças de produção, dentro de cada solo. A cultivar RB 835089 apresentou uma boa adaptação, enquanto que as cultivares RB 72454, SP 80-1842 apresentaram desempenho intermediário, nos dois ambientes. Já as cultivares RB 835486, RB 845257 e RB 825336 adaptaram-se melhor ao LVA e as cultivares SP 80-3280 e RB 855536 ao NV. As cultivares apresentaram concentrações diferentes de nutrientes em função do solo, do ano agrícola (estágio), das práticas culturais e da sua adaptabilidade ao ambiente e a ordem de exportação de macronutrientes primários obtida foi K>N>P. As exportações de nutrientes sofreram efeito do solo: LVA - 71; 14,2 (32,1 - P2O5); 141 (169 - K2O) kg ha -1 N, P e K, respectivamente e NV - 94; 9,2 (20,7 - P2O5) e 257 kg (310 - K2O) N, P e K, respectivamente. / The vinasse, a residue of sugarcane processing, can be an environmental risk. It is a potassium source that can be used for fertilization on sugarcane, which is a very important crop in Brazilian agriculture. The selection of varieties that shows high sugar yield per area unit and the determination of the amount of major nutrients in this crop has importance on achieving high yields. Twelve varieties were grown in a Hapludox and in a Kandiudalf soils in the state of São Paulo, Brazil, in vinasse application areas, during three harvests. The varieties presented yield differences, in each soil, as function of genetic characteristics, of the agricultural year and the set of management practices used. The variety RB 835089 presented a good adaptation, while the varieties RB 72454, SP 80-1842 had presented intermediate performance in the two soils used in the experiments. The varieties RB 835486, RB 845257 and RB 825336 adapted better in the Oxissol and the varieties SP 80-3280 and RB 855536 to the Alfisol. The varieties nutrients concentration varied with the soil, the agricultural year, the management practices and the adaptation environment. The order of exportation of primary macronutrients was K>N>P. The exportations of nutrients had soil effects: in the Oxisol - 71; 14,2 (32,1 - P2O5); (169 - 141 K2O) kg ha -1 of N, P and K, respectively, and in the Alfisol - 94; 9,2 (20,7 - P2O5) and 257 kg (310 - K2O) of N, P and K, respectively.

Milhões de toneladas de resíduos são gerados pela agroindústria todos os anos, gerando problemas ambientais e econômicos; muitos destes resíduos, entretanto, são ricos em nutrientes e compostos funcionais, o que poderia tornálos subprodutos com valor agregado. A utilização de subprodutos possibilita enriquecimento dos alimentos processados, redução de descarte no meio ambiente e melhor aproveitamento dos recursos naturais. Os talos de beterraba são um exemplo de resíduo com potencial a ser explorado e, assim como os bulbos, são ricos em betalaína, composto responsável pela sua coloração vermelho-violeta. Esses pigmentos são aplicáveis na indústria alimentícia como corantes naturais, mas a sua estabilidade é um dos maiores desafios frente a sua utilização. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal estudar a extração, a clarificação e a estabilização de betalaínas provenientes de talos de beterraba vermelha. Para tanto, foi inicialmente estudado a viabilidade da utilização dos talos de beterraba como fonte de betalaínas e, em sequência, a extração destes compostos via esmagamento. A utilização de diferentes processamentos com vistas à melhora da extração e o seu impacto na estabilidade das betalaínas presente no extrato foram investigados: o processamento por alta pressão (HPP do inglês High Pressure Processing) e o tratamento térmico com alta temperatura por curto tempo (HTST do inglês High Temperature Short Time). Por fim, foi realizado um estudo de clarificação do extrato por meio de processo de separação por membranas (PSM). A clarificação foi aplicada por microfiltração (MF) seguido por ultrafiltração (UF). Além disto, a MF também foi operada no modo diafiltração (DF). A redução da atividade da enzima peroxidase, as características físico-químicas, a cor e a taxa de degradação das betalaínas ao longo do armazenamento foram avaliados nos extratos antes e após a clarificação. Os resultados mostraram que os extratos obtidos via esmagamento possuíam em média 45% da quantidade de pigmentos presentes no extrato dos bulbos de beterraba. O processamento por HPP não foi considerado uma boa alternativa para melhorar a extração e também não contribuiu para o aumento na estabilidade dos pigmentos presentes nos extratos. O tratamento térmico HTST causou uma pequena degradação das betalaínas; porém, quando aplicado por 120 s a 85,7 °C nos extratos com alta concentração inicial, promoveu uma redução na taxa de degradação das betalaínas da amostra tratada de 1,2 para 0,4 mg de betanina/100 ml de extrato por dia após uma semana de armazenamento. No estudo de clarificação por PSM, os experimentos de MF e UF apresentaram reduções no fluxo do permeado ao longo do processo, além de elevada tendência ao fouling, em ambas as membranas. A aplicação da MF batelada seguida por UF ocasionou uma redução de 99,5% da atividade de peroxidase. Quando a MF foi operada em modo DF, a alimentação do processo foi modificada de duas bateladas de 2 L cada para uma batelada de 3 L, aproveitando melhor os pigmentos da alimentação. Além disto, a clarificação contribuiu para a estabilidade das betalaínas, uma vez que a taxa de degradação reduziu de 0,32 e 0,41 mg de betanina/100 ml de extrato por dia para 0,2 mg de betanina/100 ml de extrato por dia no 10° dia de armazenamento. Os processos de MF, em modo batelada e DF, seguidos por UF promoveram redução na turbidez e no teor de sólidos solúveis, além de extratos clarificados com cor mais intensa, luminosa e avermelhada. / Every year a huge amount of waste is generated by agricultural industry, becoming a serious environmental and economic problem; many of these wastes, however, contain nutrients and functional compounds, which could make them by-products with added value. The use of by-products allows the enrichment of processed foods and the reduction of discard in the environment, ensuring a better use of natural resources. The beet stalks are an example of waste with potential to be explored and, as the root, are rich in betalains, whose provide their red-violet color. These pigments are applicable in the food industry as natural dyes. The stability of these pigments, however, is one of the biggest challenges of using it. In this context, this work aims to study the extraction and clarification of betalains from red beet stalks. Initially it was studied the feasibility of using beet stalks like a betalain source and, after that, the extraction of these compounds through crushing was carried out. The utilization of different processing to improve the extraction and the impact on the betalain stability present in the extract were studied: the high pressure processing (HPP) and the thermal treatment high temperature short time (HTST). Lastly, a study of clarification of the extract using the membrane separation processes (PSM) was carried out. Clarification was first applied by microfiltration (MF) followed by ultrafiltration (UF). In addition, MF was also operated in diafiltration mode (DF). The peroxidase activity reduction, physico-chemical characteristics, color and degradation rate of betalains over the storage were evaluated in the extracts before and after the clarification. The results show that the stalks extract by crushing had about 45% of the pigments content in the extract from root of beet. HPP was not considered a suitable alternative to improve the extraction and did not contribute to the increase in the stability of the pigments present in the extracts. The thermal treatment HTST caused a small degradation of betalains. However, when it was applied for 120 s at 85.7 °C, in the extracts with high initial concentration, it promoted a reduction in the betalain degradation rate of the treated sample from 1.2 to 0.4 mg of betanin/100 ml of extract per day after one week of storage. In the PSM clarification study, the MF and UF experiments, showed permeated flux reduction, indicating high fouling tendency on both MF and UF membranes. The application of MF followed by UF caused a reduction of 99.5% in peroxidase activity. When MF was operated in DF mode, the process feed was modified from two batches of 2 L each to a 3 L batch, making better use of feed pigments. In addition, the clarification experiments contributed to the betalain stability, as the betalain degradation rate reduced from 0.32 and 41 mg of betanin/100 ml of extract per day to 0.2 mg of betanin/100 ml of extract per day on the 10th day of storage. The MF processes, batch and DF mode, followed by UF promoted a reduction in the turbidity and soluble solids content and the clarified extracts had color more intense, bright and reddish.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-28Bitstream added on 2014-06-13T19:07:35Z : No. of bitstreams: 1 siqueira_gf_me_botfca.pdf: 855761 bytes, checksum: 59ef306636208d8e19ab66bbdaa297ed (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A maturação natural, em início de safra, pode ser deficiente, mesmo em variedades precoces e o emprego de maturadores químicos destaca-se como uma ferramenta importante para antecipar o processo de maturação, promover melhorias na qualidade da matéria-prima a ser processada, otimizar os resultados agro-industriais e econômicos e auxiliar no planejamento da safra. Dentre os produtos utilizados, o glifosato é um dos que proporciona maior eficiência na antecipação da colheita, contudo, frequentemente diminui a rebrota da soqueira reduzindo a produtividade do canavial na safra posterior. Técnicos e produtores têm misturado o glifosato a outros maturadores, sem embasamento técnico-científico, acreditando melhorar a eficiência desses e como forma de redução de custo. O projeto teve por objetivo estudar a eficácia da mistura de glifosato a sulfometuron metil ou etil-trinexapac, e as alterações fisiológicas na cana-de-açúcar bem como suas implicações na produtividade, qualidade tecnológica e na rebrota da soqueira, em aplicação em início de safra. O projeto de pesquisa foi instalado e conduzido nos anos agrícolas de 2007 e 2008 em cana soca, em área pertencente ao GRUPO COSAN, Unidade Barra, no município de Igaraçu do Tietê, Estado de São Paulo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com cinco repetições. O experimento foi constituído de seis tratamentos: 1 – testemunha, sem aplicação de maturador, 2 - aplicação de glifosato (produto comercial Roundup), 3 - aplicação de sulfometuron metil (produto comercial Curavial), 4 - aplicação de etil-trinexapac (produto comercial Moddus), 5 - aplicação da mistura glifosato + sulfometuron metil e 6 - aplicação da mistura glifosato + etil-trinexapac. As doses... / The natural maturation, early harvest, may be poor, even in early varieties and the use of chemical ripeners stands out as an important tool to advance the maturation process, further improvements in the quality of raw material to be processed, optimize results agro-industrial and economic and assist in the planning of the harvest. Among the products used, glyphosate is one that provides greater efficiency in anticipation of the harvest, however, often reduces the regrowth of the ratoon cane reducing the productivity of sugarcane in crop later. Technicians and producers have mixed the glyphosate with other ripeners, without basement technical-scientific, believing to improve the efficiency and as to reduce costs. The project aimed to study the effectiveness of the mixture of glyphosate to sulfometuron methyl or ethyltrinexapac, and physiological changes in sugar cane and its implications on productivity, technological quality and in the regrowth of the ratoon cane in application beginning of the season. The study was installed and conducted in the years 2007 and 2008 in ratoon cane, in area belonging to the COSAN GROUP, Barra Unit, in Igaraçu do Tietê, São Paulo. The experimental design was in a randomized block design with five replications. Each experiment consisted of six treatments (1 - control, without application of ripener, 2 - application of glyphosate (commercial product Roundup), 3 - application of sulfometuron methyl (commercial product Curavial), 4 - application of ethyl-trinexapac (commercial product Moddus), 5 - application of the mixture glyphosate + sulfometuron methyl and 6 - application of the mixture glyphosate + ethyl-trinexapac. The doses were, respectively: 0,4 L c.p. ha-1, 20 g ha-1, 0,8 L c.p. ha-1, 0,2 L c.p. ha-1 + 15 g c.p. ha-1 e 0,2 L c.p. ha-1 + 0,5 g c.p. ha-1. The variety... (Complete abstract click electronic access below)