Multi -omics data analysis and integration facilitates hypothesis building toward an understanding of genes and pathway responses driven by environments. Methods designed to estimate and analyze gene expression, with regard to treatments or conditions, can be leveraged to understand gene-level responses in the cell. However, genes often interact and signal within larger structures such as pathways and networks. Complex studies guided toward describing dynamic genetic pathways and networks require algorithms or methods designed for inference based on gene interactions and related topologies. Classes of algorithms and methods may be integrated into generalized workflows for comparative genomics studies, as multi -omics data can be standardized between contact points in various software applications. Further, network inference or network comparison algorithmic designs may involve interchangeable operations given the structure of their implementations. Network comparison and inference methods can also guide transfer-of-knowledge between model organisms and those with less knowledge base.

Frozen desserts and a smoothie were developed from underutilized sweet potato roots and from greens, respectively. Frozen desserts were formulated with mashed sweet potato, coconut oil, and dairy, almond, or soy milk. Sweet potato greens were blanched and frozen before being made into a smoothie. Increased mash in the frozen desserts resulted in better (p≤0.05) color, overall intensity of flavor, and sweet potato flavor. Descriptive and consumer panelists found no differences (p>0.05) in frozen desserts with difference base milk products. Almond milk frozen dessert was lower in total solids, protein and Brix (p≤0.05), compared to dairy and soy milk. Greens blanched for 30s showed complete peroxidase inhibition and acceptable texture. Blanching decreased carbohydrates and soluble minerals of greens mainly due to water. The results showed that consumers liked lactoseree sweet potato-based frozen desserts and showed that properly blanched greens could be used in valueded products like smoothies.

The spotted cucumber beetle (Diabrotica undecimpunctata howardi Barber) is regarded as a pest of sweetpotatoes in Mississippi; however, its feeding on sweetpotatoes has not previously been documented. They are attracted to cucurbit crops that could be utilized as a trap crop or sentinel plant for management of cucumber beetles in sweetpotatoes. Studies were conducted between 2006 and 2008 to determine if cucurbit plants have the potential to serve as a trap crop or as sentinel plants for the spotted cucumber beetle in sweetpotato fields, and to determine the status of the spotted cucumber beetle as a sweetpotato pest in Mississippi. Cucurbit plants showed some potential to serve as a trap crop or sentinel plant for the spotted cucumber beetle, however, sweetpotato damage assumed to be caused by cucumber beetle larvae did not correlate with the number of adults captured. Spotted cucumber beetle larvae can feed and survive on sweetpotato roots.

Chemotherapy, employing single-molecule or multidrug concoctions inspired by the diverse repository of plant chemicals, has been the mainstay of cancer treatment for years. However, isolating single molecules has proven to be expensive along with limited therapeutic window and toxicity. On the other hand, whole foods, while preserving the natural complex balance between their constituent phytochemicals and being non-toxic, have proven to impart better disease-fighting efficacies, thus leading to an increased focus on dietary interventions to both treat and prevent cancer. Owing to the complex interactions between their constituent phytochemicals, several dietary agents have been investigated for their therapeutic and preventive efficacies. However, due to lack of emphasis on confounding factors like bioavailability, absorption, metabolism, and excretion, essentially driven by phytocomplexity, incorporation of whole foods in therapeutic regimen has not been successful. This thesis exemplifies the need to investigate factors associated with the limitations in the current approach with respect to dietary agents. Bioactivity-guided fractionation of sweet potato greens extract (SPGE) led to the identification of ~100-fold more potent fraction in vitro. However, this efficacy could not be translated in vivo. We also studied whole ginger extract (GE) for its in vitro and in vivo prostate tumor growth-inhibitory and apoptosis-inducing effects. In addition, GE proved to be more efficacious as compared to its individual most-active constituents owing to the differences in their pharmacokinetic (PK) and bioavailability measurements. Hence, these studies emphasize the crucial role of synergistic/additive interactions among the constituents of whole foods in successful translation of their therapeutic benefits. Another factor that seeks further attention is the unique cellular mechanisms engaged by these phytochemicals to confer their remarkable effects. Phenolic compounds, the most-abundant of all phytochemicals, are well known for their antioxidant properties and act via reactive oxygen species (ROS)-mediated mechanisms. We however assert the underappreciated xenohormetic prooxidant role of phenolics, where cancer cell death is caused by induction of intolerable levels of ROS. We demonstrated that a Piper betel constituent, hydroxychavicol (HC), mediates cytotoxicity via ROS-induced DNA-damage. This thesis thus provides compelling grounds for future preclinical studies to validate their potential usefulness for cancer management.

A batata doce (Ipomoea batatas Lam) é um alimento considerado rica fonte de carboidratos, fibras, minerais, vitaminas e também antioxidantes como carotenóides, compostos fenólicos e antocianinas que contribuem na pigmentação natural das raízes de diferentes cultivares e cuja bioatividade tem sido associada com a proteção de células e tecidos no organismo prevenindo e reduzindo o risco de doenças crônicas. Recentemente tem sido despertado interesse pelo desenvolvimento de raízes de batata doce de polpa alaranjada, ricas fontes de carotenóides, como estratégia aliada na solução dos problemas de deficiência de vitamina A no mundo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as concentrações de compostos carotenóides individuais, compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante de raízes de quatro cultivares de batata doce biofortificadas cruas e processadas mediante quatro tratamentos térmicos comuns, usando as técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência, ensaios Folin- Ciocalteu, DPPH e ABTS, respectivamente. Adicionalmente foram feitos medições dos parâmetros de cor usando o sistema Hunter de medida na matéria prima. Todos os cultivares avaliados apresentaram altos teores de carotenóides, com predominância do All-trans--caroteno, sugerindo alta atividade estimada de vitamina A. O cultivar CNPH 1194 apresentou teores consideráveis de carotenóides. Os compostos fenólicos totais variaram entre os cultivares e os processamentos. Os tratamentos térmicos favoreceram, na maioria dos casos, diminuição significativa dos compostos bioativos avaliados, bem como da atividade antioxidante, sendo que a estabilidade destes compostos aparentou ser um fator dependente do cultivar. Houve correlações significativas entre os valores de cor instrumental e os carotenóides, assim como entre os compostos bioativos e a atividade antioxidante dos diferentes cultivares a níveis de 1 e 5%. / Sweet potato (Ipomoea batatas Lam) is rich in carbohydrates, fiber, minerals, vitamins and also antioxidants such as carotenoids, phenolic compounds and anthocyanins which provide cultivars with distinctive flesh colors. Recent epidemiological evidence suggests that antioxidants have health-promoting properties that may reduce the risk associated with chronic diseases. It has been recently awakened interest in the development of orange-fleshed sweet potatoes, rich sources of carotenoids, such as an intervention strategy of combating vitamin A deficiency in the world. This study was conducted to evaluate the accumulation of individual carotenoids, total phenolic compounds and antioxidant activity of roots of four cultivars of sweet potato biofortified raw and processed through four common heat treatments. Techniques of HPLC, Folin- Ciocalteu, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydazyl) and ABTS assays, respectively were used. In addition measurements were made of color parameters using the Hunter system in raw material. All cultivars evaluated have high levels of carotenoids, predominantly All-trans--carotene, suggesting a high estimated vitamin A activity. The cultivar CNPH 1194 showed significant levels of carotenoids. The total phenolic compounds varied among cultivars and heat treatments. The heat treatments favored in most cases a significant decrease in bioactive compounds as well as the antioxidant activity and stability of these compounds appeared to be a factor dependent on the cultivar. There were significant correlations between the values of instrumental color and carotenoids, and bioactive compounds and antioxidant activity of cultivars to levels of 1 and 5%.

Com o objetivo de determinar os parâmetros de cor e carotenóides, assim como as mudanças no teor pró-vitamínico A de batatas-doces cruas e cozidas, foram analisados cultivares desta raiz procedentes do Instituto Agronômico de Campinas e do Centro Nacional de Pesquisa de Hortaliças da EMBRAPA de Brasília. Foram identificados sete carotenóides na análise de batatas-doces, a saber: 5,6,5\',6\'-diepoxi-β-caroteno; 5,6-monoepoxi-β-caroteno; β-caroteno; luteocromo; α-zeacaroteno; β-zeacaroteno e aurocromo. O β-caroteno foi o principal carotenóide nos cultivares Centennial(148,81 J-Ig/g de batata-doce crua), Heart Gold (51,79 µg/g), Anápolis (14,24 µg/g), Acadian (218,15 µg/g), Morada Inta (10,61 µg/g), Vineland Bush (22,60 µg/g) e clone CNPH (4,87 µg/g).O luteocromo foi o principal carotenóide nos cultivares Monalisa (1,55 J-Ig/g de batata-doce crua), IAC-2-71 (0,77 J-Ig/g) e SRT-252 (0,92 µg/g). Com relação as raízes cruas, os valores de vitamina A variaram de 1 equivalente de retinol/100g para o cultivar IAC-2-71 até 3.703 equivalentes de retinol /100g para cultivar Acadian. Para as raízes cozidas o cultivar apresentou maior atividade pró-vitamínica A foi o Acadian com 4021 equivalentes de retinol/100g. A perda de β-caroteno pelo cozimento variou de 4,5% a 42,6% conforme o cultivar. Os parâmetros de cor (L Hunter, a Hunter, b Hunter, croma e ângulo do tom) não diferiram para os três cortes transversais das raízes (parte superior, central e inferior). Quanto ao cozimento, houve diminuição significativa dos parâmetros L Hunter (luminosidade), +a Hunter (vermelho) e aumento nos parâmetros -a Hunter (verde) e ângulo do tom. O parâmetro b Hunter (amarelo) e croma diminuíram pelo cozimento nos cultivares Centennial, SRT-252, Monalisa e Heart gold. Foram obtidas boas correlações do logaritmo neperiano dos carotenóides totais com os parâmetros de cor. A melhor correlação foi com Lab (R2= 0,9944) para a batata-doce crua e Lab (R2= 0,9936) para a batata-doce cozida. As equações para se estimar o teor de . carotenóides através dos parâmetros de cor foram: c (µg/g/ ) e(-1.2051 + 0,01075a + 0,1013b) para a batata doce crua e C (µg/g) = e (3,1094 - 0,0476L + 0,1164a + 0,0667b) para a batata-doce cozida. / With the purpose of determining the color and carotenoid parameters,as well as the changes in the provitamin A value of sweet potatoes raw and cooked, ten cultivars from \"Instituto Agronômico de Campinas\" and \"Centro Nacional de Pesquisa de Hortaliças da EMBRAPA de Brasilia\" were analysed. Seven carotenoids were identified in the sweet potatoes analysis, as follows: 5.6.5\' ,6\'- β-carotene-diepoxide; 5,6-β- carotene epoxide; β-carotene; luteochrome; µ-zeacarotene; β-azeacarotene and aurochrome. β-carotene was the main carotenoid of the followinq cultivars: Centennial (148.81 ~g/g of sweet potato); Heart Gold (51. 79 µg/g); Anapolis (14.24 µg/g); Acadian (218,15 µg/g) ; Morada Inta (10.61 µg/g); Vineland Bush (22.60 µg/g) clone CNPH (4.87 µg/g). Luteochrome was the main carotenoid of Monalisa (1.55 µg/g of raw sweet potato), IAC-2-71 (0.77 µg/g) and SRT-252 (0.92 µg/g) cultivars. For raw roots-the vitamin A values varied from 1 retinol equivalent/l00q for IAC-2-71 cultivar up to 3,703 retinol equivalents/l00g for Acadian cultivar. For cooked roots Acadian cultivar was the one that presented more provitamin A activity, with 4,021 retinol equivalent/100g. The loss of β-carotene due to cooking varied from 4.51% to 42.6%, in accordance with the kind of cultivar. The color parameters (L Hunter-, a Hunter-, b Hunter-, chroma and hue angle) did not show any change for the three transversal cuts in the root (top, middle and bottom). Regarding cooking, there were significant decreases in the parameters L Hunter(luminosity) and +a Hunter (red) and an increase of -a Hunter (green) and hue angle parameters. The b Hunter parameter (yellow) and chroma decreased due to cooking in the Centennial, SRT-252, Monalisa and Heart Gold cultivars. There were obtained good correlations of total carotenoid neperiane logarithim with the color parameters. The best correlation was with \"Lab\" (R2= 0,9944) for- r-aw sweet potato and \"Lab\" (R2= 0,9936) for cooked sweet potato. The equation used to estimate carotenoids value through color parameters was the following: C (µg/g) = e(- 1,2051 + 0,01075a + 0,1013b) for raw sweet potato and C (&#181g/g = e(3,1094 - 0,0476L + 0,1164a + 0,0667b) for cooked sweet potato.

O objetivo do presente trabalho foi o de obter maiores informações acerca das modificações causadas pelo tratamento com calor e baixa umidade (TCBU) sobre a estrutura granular e propriedades funcionais dos amidos extraídos de mandioquinha-salsa, gengibre e batata-doce, fontes alternativas desse carboidrato. Os amidos foram extraídos desses vegetais e caracterizados quanto à composição macromolecular, substâncias acompanhantes, tamanho e forma dos grânulos. Para avaliar o efeito do tratamento térmico e baixa umidade (100°C, 27% de umidade, 16 horas), os amidos foram submetidos a processo de digestão enzimática pela alfa-amilase de Bacillus sp e amiloglucosidase de Rhizopus mold. As amostras obtidas foram avaliadas quanto ao modo de ataque das enzimas aos grânulos em microscópio eletrônico de varredura (MEV), padrão de cristalinidade por difração de raios-x e propriedades da pasta em Rapid Visco Analyser (RVA). O amido de mandioquinha-salsa apresentou 17% de amilose e 0,032% de fósforo, tamanho médio de grânulo de 12,5 x 17,3µm, padrão B de cristalinidade e 38% de hidrólise enzimática. O amido de batata-doce apresentou 22% de amilose, 0,027% de fósforo, tamanho médio de grânulo de 20,4 x 26,2µm, padrão A de cristalinidade e 72% de hidrólise. O amido de gengibre apresentou 25% de amilose, 0,022% de fósforo, tamanho médio de grânulos de 17,6 x 23,2µm, padrão A de cristalinidade e 15% de hidrólise. O tratamento com calor e baixa umidade nas condições do estudo provocou aumento na suscetibilidade à ação enzimática em todos os amidos, mas principalmente no de mandioquinha-salsa. Com este tratamento ocorreram também alterações na intensidade dos picos nos difratogramas de raios-x, entretanto, os padrões de cristalinidade dos amidos não foram alterados. Os perfis e valores dos viscoamilogramas dos amidos estudados foram substancialmente alterados com o tratamento térmico em baixa umidade, havendo elevação da temperatura de pasta e do tempo para ocorrência do pico, redução nos valores de viscosidade e extinção da quebra, ou seja, estabilização da viscosidade dos amidos quando sob temperaturas elevadas e agitação mecânica. O tratamento térmico sob baixa umidade, nas condições do estudo, promoveu alterações que apontam para um rompimento seguido de rearranjo das associações internas na estrutura granular do amido fazendo com que ocorra redução da cristalinidade e aumento significativo de sua área acessível à ação enzimática. / The goal of this work is to obtain more information about the modifications caused by heat-moisture treatment (TCBU) on the granular structure and functional properties extracted of starch Peruvian carrot, sweet potato and ginger, sources alternative sources of this carbohydrato. The starches were extracted of these vegetables and how characterized macromolecular composition, non-starch components, size and form of granules. To evaluate effect of heat-moisture treatment (HMT- 100°C, 27% of humidity, 16 hours), starches had been submittedby to enzymatic digestion with alpha-amilase of Bacillus sp and amiloglucosidase of Rhizopus mold. The samples had been evaluated about the way of enzymes attack to granules in scanning electron microscope (SEM), pattern of cristallinity for rays-x diffraction and properties of the paste in Rapid Visco Analyser (RVA). The peruvian carrot starch presented amylose content of 17% and phosphorus content of 0,032%, granule average size of 12,5 x 17,3µm, standard B of cristallinity and 38% of enzymatic hydrolysis. The sweet potato starch presented of amylose content of 22%, phosphorus content of 0,027%, granule average size of 20,4 x 26,2µm, standard A of cristallinity and 72% of hydrolysis. The ginger starch presented amylose content of 25%, phosphorus content of 0,022%, granule average sizes of 17,6 x 23,2µm, standard A of cristallinity and 15% of hydrolysis. Heat-moisture treatment (HMT), in this work , caused increase in susceptibility to enzymatic action in all studied starches, but mainly in peruvian carrot starch. With this treatment had also occurred alterations in rays-x diffraction peaks intensity, however, starches patterns of cristallinity had not been modified. The heat-moisture treatment, in this conditions, changed in the profiles and values of viscosity and increase of susceptibility to enzymatic hydrolysis, what probably, it was caused by the breached crystal rearrangement, starch chain association and disruption of double helices in the amorphous regions.

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

O tratamento térmico sob baixa umidade (TTBU) induz modificações estruturais nos grânulos de amido, com conseqüente modificação de propriedades como a digestibilidade enzimática e as propriedades de pasta. O TTBU clássico é realizado em fornos convencionais a ar e é bastante moroso. Recentemente melhorias têm sido propostas ao método, visando satisfazer aos requerimentos práticos para a aplicação em escala industrial. A aplicação de microondas em diversos setores vem crescendo e tem como vantagens a economia de espaço e tempo, devido ao tipo e eficiência da energia. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do TTBU realizado em forno microondas sobre as propriedades estruturais e funcionais de amidos de batata-doce e de mandioquinha-salsa e compará-las com as propriedades desses mesmos amidos tratados pelo método convencional. Os amidos foram extraídos dessas tuberosas e submetidos à modificação física, nas umidades de 25 e 35%, em forno convencional (90ºC/16horas) e em microondas (35 a 90ºC/1 hora). Os amidos tratados foram avaliados quanto à composição macromolecular (amilose), aparência superficial do grânulo por microscopia eletrônica de varredura (MEV), cristalinidade (raio-x), digestibilidade enzimática ( -amilase pancreática de suíno), fator de expansão e propriedades de pasta (RVA). O TTBU não alterou a aparência superficial dos amidos ao microscópio. Após a modificação física, o teor de amilose do amido de batata-doce tratado no microondas não se diferenciou do amido natural, porém apresentou menor teor do que o amido tratado em forno em ambas as umidades. O amido de mandioquinha-salsa tratado em forno convencional permaneceu com o mesmo teor do amido natural, já o tratamento por microondas aumentou o teor de amilose. O TTBU aumentou a suscetibilidade enzimática dos grânulos, sendo o amido de batata-doce o mais suscetível à ação da enzima pelo tratamento em forno e o amido de mandioquinha-salsa pelo microondas. A umidade das amostras pareceu afetar mais que o tipo de tratamento térmico. Sob maior umidade, os amidos tiveram maior aumento da suscetibilidade enzimática. Embora tenham ocorrido alterações nos difratogramas de raio-x mais ou menos intensas em função dos tratamentos, os padrões de cristalinidade dos amidos de batata-doce (CB) e de mandioquinha-salsa (B) permaneceram inalterados após os tratamentos sob quaisquer das condições estudadas. Os grânulos de amido das tuberosas tratados por TTBU apresentaram redução do fator de expansão. A expansão foi menor no forno convencional do que no microondas. O tratamento térmico alterou as propriedades de pasta dos amidos, aumentando, de um modo geral, a temperatura de pasta, o tempo de pico, a viscosidade final e a tendência à retrogradação e diminuindo o pico de viscosidade e a quebra. As alterações conferidas pelo TTBU foram variáveis com o tipo de tratamento térmico, o teor de umidade e com a fonte de amido. Considerando que a qualidade de um amido é definida em função de sua finalidade de uso, pode-se optar dentre os tratamentos estudados, a intensidade de modificação desejada para o mesmo. / The heat moisture treatment (HMT) induces structural modifications on the granules of starch with consequent modification of properties such as the enzymatic digestibility as well as the paste properties. The classic HMT is run in air conventional ovens and is very slow. Recently improvements have been proposed to the method by aiming to satisfy the practical requirements for the application in industrial scale. The application of the microwave in several sectors has been growing and presents as advantages the economy of room and time due to the type and efficiency of the energy. In this way, the objective of this work has been to evaluate the effect of the HMT made in microwave on the structural and functional properties of the sweet potato and peruvian carrot starches and compare them to the properties of the same starches treated by the conventional method. The starches have been extracted from these tuberoses and when at 25 and 35% moisture, submitted to physical modification in conventional oven (90ºC/16 hours) and in microwave oven (35 to 90ºC/1 hours). The treated starches have been evaluated regarding their macromolecular (amylose), granules surface appearance by scanning electron microscope (SEM), crystallinity (xrays), enzymatic digestibility (porcine pancreatic -amyilase), swelling factor and paste properties (RVA). The HMT has not changed the surface appearance of the starched through microscope. After the physical modification, the amylose content of the sweet potato starch treated in microwave oven has not been different from the natural starch, however presented less content than the starch treated in microwave oven at both moistures. The peruvian carrot starch treated in conventional oven remained with the same content of the natural starch, but the treatment in microwave has increased the amylose content. The HMT has increased the granules enzymatic susceptibility; the sweet potato starch is the most susceptible to the action of the enzyme by the treatment in oven and the peruvian carrot starch by the microwave oven, The moisture of the samples seemed to affect more than the type of heat treatment. Under higher moisture, the starches has had highest increase to enzymatic susceptibility. Although more or less intense alterations in the x-rays diffractograms have occurred due to the treatments, the crystallinity patterns of the sweet potato (CB) and peruvian carrot (B) starches remained unchanged after the treatments under any of the studied conditions. The tuberoses granules starches treated by HMT have presented reduction on the sweeling factor. The sweeling has been lower in conventional oven than in microwaves. The heat treatment has changed the starches paste properties, in a general way, increasing the paste temperature, peak time, final viscosity and setback and decreasing the viscosity peak and breakdown. The alterations checked by the HMT have been variable according to the type of heat treatment, moisture content and source of starch. Considering that the quality of a starch is defined in conformity with its use purpose, it can be chosen the type of treatment among the studied ones and the intensity of desired modification for the starch.

O objetivo do presente trabalho foi o de obter maiores informações acerca das modificações causadas pelo tratamento com calor e baixa umidade (TCBU) sobre a estrutura granular e propriedades funcionais dos amidos extraídos de mandioquinha-salsa, gengibre e batata-doce, fontes alternativas desse carboidrato. Os amidos foram extraídos desses vegetais e caracterizados quanto à composição macromolecular, substâncias acompanhantes, tamanho e forma dos grânulos. Para avaliar o efeito do tratamento térmico e baixa umidade (100°C, 27% de umidade, 16 horas), os amidos foram submetidos a processo de digestão enzimática pela alfa-amilase de Bacillus sp e amiloglucosidase de Rhizopus mold. As amostras obtidas foram avaliadas quanto ao modo de ataque das enzimas aos grânulos em microscópio eletrônico de varredura (MEV), padrão de cristalinidade por difração de raios-x e propriedades da pasta em Rapid Visco Analyser (RVA). O amido de mandioquinha-salsa apresentou 17% de amilose e 0,032% de fósforo, tamanho médio de grânulo de 12,5 x 17,3µm, padrão B de cristalinidade e 38% de hidrólise enzimática. O amido de batata-doce apresentou 22% de amilose, 0,027% de fósforo, tamanho médio de grânulo de 20,4 x 26,2µm, padrão A de cristalinidade e 72% de hidrólise. O amido de gengibre apresentou 25% de amilose, 0,022% de fósforo, tamanho médio de grânulos de 17,6 x 23,2µm, padrão A de cristalinidade e 15% de hidrólise. O tratamento com calor e baixa umidade nas condições do estudo provocou aumento na suscetibilidade à ação enzimática em todos os amidos, mas principalmente no de mandioquinha-salsa. Com este tratamento ocorreram também alterações na intensidade dos picos nos difratogramas de raios-x, entretanto, os padrões de cristalinidade dos amidos não foram alterados. Os perfis e valores dos viscoamilogramas dos amidos estudados foram substancialmente alterados com o tratamento térmico em baixa umidade, havendo elevação da temperatura de pasta e do tempo para ocorrência do pico, redução nos valores de viscosidade e extinção da quebra, ou seja, estabilização da viscosidade dos amidos quando sob temperaturas elevadas e agitação mecânica. O tratamento térmico sob baixa umidade, nas condições do estudo, promoveu alterações que apontam para um rompimento seguido de rearranjo das associações internas na estrutura granular do amido fazendo com que ocorra redução da cristalinidade e aumento significativo de sua área acessível à ação enzimática. / The goal of this work is to obtain more information about the modifications caused by heat-moisture treatment (TCBU) on the granular structure and functional properties extracted of starch Peruvian carrot, sweet potato and ginger, sources alternative sources of this carbohydrato. The starches were extracted of these vegetables and how characterized macromolecular composition, non-starch components, size and form of granules. To evaluate effect of heat-moisture treatment (HMT- 100°C, 27% of humidity, 16 hours), starches had been submittedby to enzymatic digestion with alpha-amilase of Bacillus sp and amiloglucosidase of Rhizopus mold. The samples had been evaluated about the way of enzymes attack to granules in scanning electron microscope (SEM), pattern of cristallinity for rays-x diffraction and properties of the paste in Rapid Visco Analyser (RVA). The peruvian carrot starch presented amylose content of 17% and phosphorus content of 0,032%, granule average size of 12,5 x 17,3µm, standard B of cristallinity and 38% of enzymatic hydrolysis. The sweet potato starch presented of amylose content of 22%, phosphorus content of 0,027%, granule average size of 20,4 x 26,2µm, standard A of cristallinity and 72% of hydrolysis. The ginger starch presented amylose content of 25%, phosphorus content of 0,022%, granule average sizes of 17,6 x 23,2µm, standard A of cristallinity and 15% of hydrolysis. Heat-moisture treatment (HMT), in this work , caused increase in susceptibility to enzymatic action in all studied starches, but mainly in peruvian carrot starch. With this treatment had also occurred alterations in rays-x diffraction peaks intensity, however, starches patterns of cristallinity had not been modified. The heat-moisture treatment, in this conditions, changed in the profiles and values of viscosity and increase of susceptibility to enzymatic hydrolysis, what probably, it was caused by the breached crystal rearrangement, starch chain association and disruption of double helices in the amorphous regions.