The ability to detect crop rows and release sensors in large areas to ensure homogeneous coverage is crucial to monitor and increase the yield of crop rows. Aerial robotics in the agriculture field helps to reduce soil compaction. We report a release mechanics system based on image processing for crop row detection, which is essential for field navigation-based machine vision since most plants grow in a row. The release mechanics system is fully automated using embedded hardware and operated from a UAV. Once the crop row is detected, the release mechanics system releases lightweight, flexible multi-sensory devices on top of each plant to monitor the humidity and temperature conditions. The capability to monitor the local environmental conditions of plants can have a high impact on enhancing the plant’s health and in creasing the output of agriculture. The proposed algorithm steps: image acquisition, image processing, and line detection. First, we select the Region of Interest (ROI) from the frame, transform it to grayscale, remove noise, and then skeletonize and remove the background. Next, apply a Hough transform to detect crop rows and filter the lines. Finally, we use the Kalman filter to predict the crop row line in the next frame to improve the performance. This work’s main contribution is the release mechanism integrated with embedded hardware with a high-performance crop row detection algorithm for field navigation. The experimental results show the algorithm’s performance achieved a high accuracy of 90% of images with resolutions of (900x470) the speed reached 2 Frames Per Second (FPS).

Orientador: Luís Henrique Bassoi / Banca: Rodrigo Máximo Sanchez Román / Banca: Marco Antonio Tecchio / Banca: Lucas Rios do Amaral / Banca: Leandro Maria Gimenez / Resumo: A viticultura de precisão (VP) pode contribuir para um melhor manejo do sistema de produção de uvas para vinho. Há pouco mais de uma década, uma nova região produtora de vinhos no Brasil surgiu no nordeste do estado de São Paulo, a qual necessita de pesquisas relacionadas à VP. No município de Espírito Santo do Pinhal, SP, e em um vinhedo com a cultivar Chardonnay irrigada por gotejamento, realizou-se um experimento de dois anos (2017 e 2018) com os seguintes objetivos: i) avaliar se mapas de distribuição espacial do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) podem auxiliar na identificação de diferentes padrões de vigor vegetativo, teor de água na planta, produção e maturação de uvas; ii) determinar zonas para o monitoramento da umidade do solo (θ) com base em atributos do solo em vinhedos. Amostras de solo foram coletadas para determinar as frações granulométricas (areia, silte e argila) e a água disponível no solo. Medidas da condutividade elétrica aparente do solo (CEa), θ e NDVI (em vários dias) foram realizadas. Os dados foram submetidos à análise geoestatística e interpolação por krigagem para geração de mapas de classes de valores. Dois procedimentos foram aplicados para a determinação de zonas homogêneas da granulometria do solo, CEa e θ. Mapas de zonas homogêneas de NDVI foram utilizados como referências para a escolha de plantas para determinação do vigor vegetativo, do potencial hídrico foliar e de atributos relacionados à maturação de bagas e à produção... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Precision viticulture (PV) can contribute for a better management of wine grape production system. A new wine production region emerged a little over a decade ago in the northeast of state of São Paulo, Brazil, where VP research should be addressed. In the municipality of Espírito Santo do Pinhal, a two years (2017-2018) experiment was carried out in a cv. Chardonnay vineyard irrigated by a drip system with the following objectives: i) to evaluate if maps of spatial distribution of normalized difference vegetation index (NDVI) can help for the identification of different patterns of vegetative vigor, plant water status, yield and berry maturation; ii) to determine zones based on soil attributes for help in the selection of soil water content (θ) monitoring sites. Soil samples were collected to determine the granulometric fractions (sand, silt, and clay) and the available soil water. Measurements of soil apparent electrical conductivity (ECa), soil moisture (θ) and NDVI (on several days) were performed. Data were submitted to geostatistical analysis and interpolation by kriging to generate maps of value intervals. Two procedures were applied to the determination of homogeneous zones of soil fractions, ECa, and θ. Maps of NDVI homogeneous zones were used as guidance for plant choosing to determine vegetative vigor, leaf water potential, berry characteristics and plant yield. NDVI represented the grapevine vegetative vigor and was directly related with its production potential in the two growing seasons and indirectly related with berry ripening in a year of lower rainfall in the maturation period. Maps of NDVI spatial distribution can be used as guidance of monitoring sites of maturation indices and leaf water potential and yield estimation. The geostatistical and multivariate analyses based on the soil attributes used allowed the delimitation of zones to the soil water content monitoring. ECa ... / Doutor

O propósito deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema para medir a transmissão das radiações no intervalo 290nm - 380nm, em lentes oftálmicas. O protótipo é um dispositivo opto-eletrônico, composto por uma fonte de ultravioleta; dois sensores de radiação - UVA e UVB (fotodiodos); um circuito eletrônico para a realização das medidas e um mostrador para fornecer o resultado. Quando o sistema é ligado, a fonte emite a radiação ultravioleta, e os dois sensores captam os respectivos sinais, no intervalo de UVA e UVB e armazenam estes dados. Ao se colocar uma lente para ser testada, os sensores recebem novamente o sinal e dividem pelo sinal armazenado, fornecendo assim, a porcentagem de luz ultravioleta transmitida pela lente. Os sinais provenientes dos fotodiodos são amplificados de modo que transformam uma baixa corrente em tensão (na faixa de milivolts), que por sua vez é amplificada para um fundo de escala com tensão máxima igual a 5VCC. O sinal obtido na saída dos amplificadores é enviado para um conversor analógico digital (A/D); o sinal digital é enviado para um microcontrolador AT89S52, que foi programado para ler dados do conversor A/D, ler teclas e proporcionar o laudo escrito em um display. Polarizadores calibradores e lentes de óculos foram testados no sistema desenvolvido e as medidas comparadas com o espectro de transmissão em um espectrofotômetro Cary 17 - VARIAN. O fator de correlação entre os dois sistemas foi de 0,82. O circuito digital apresenta uma imprecisão menor do 1% nas medidas. Isto tem a implicação direta no fator de correlação entre este protótipo e o espectrofotômetro. As flutuações da lâmpada também contribuem para a imprecisão, uma vez que a repetibilidade do sistema é de 90%, em 20 medidas de uma mesma lente. Sendo assim, este protótipo é capaz de medir a proteção ultravioleta em lentes de óculos, com uma precisão de 2%. Modificações do sistema serão implementadas no futuro, para que medidas com precisão de 0,5% sejam atendidas, em protótipo para uso clínico. / The purpose of this work is the development of a system for measuring the transmission of radiation at 290nm - 380nm range of ophthalmic spectacles. The prototype is an optoelectronic device, assembled by ultraviolet radiation source; two ultraviolet sensors UVA and UVB (photodiodes); an electronic circuit and a display, as a user interface, for providing the reports. As the illumination system is turned on, the sensors receive their respective voltage signals, at the UVA and UVB range, and store the data. As a spectacle is placed for testing, the sensors collect the data from the signal and divide them by the previous data stored, providing the percentage of ultraviolet radiation transmitted by the spectacles. The electronic signals delivered by the photodiodes are amplified in order to convert a low intensity current into voltage (order of milivolts), which is then amplified into a 5Vcc scale. The output voltage of the amplifiers is sent to na A/D converter; the digital signal is sent to a microcontroller AT89S52, which is then programmed for reading the data of the converter; reading the keyboard and providing the report on a display. Calibrating polarizers and spectacles have been tested in the developed system and the data have been compared to the transmission spectrum of a spectrophotometer Cary 17 - VARIAN. The correlation factor was 0.82. The electronic digital circuit presents an error lesser than 1%. This has a straight relation on the correlation factor between the prototype and the spectrophotometer. Output fluctuations of the light source add extra inaccuracy on the system, since the repetitivity of the measurements is 90%, for 20 measurements of the same spectacle. Hence, the prototype is capable of measuring the ultraviolet protection of spectacles, with a 2% precision. Modifications on the system should be implemented in a near future, in order to provide 0.5% accuracy, and then be released for clinical use.

O propósito deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema para medir a transmissão das radiações no intervalo 290nm - 380nm, em lentes oftálmicas. O protótipo é um dispositivo opto-eletrônico, composto por uma fonte de ultravioleta; dois sensores de radiação - UVA e UVB (fotodiodos); um circuito eletrônico para a realização das medidas e um mostrador para fornecer o resultado. Quando o sistema é ligado, a fonte emite a radiação ultravioleta, e os dois sensores captam os respectivos sinais, no intervalo de UVA e UVB e armazenam estes dados. Ao se colocar uma lente para ser testada, os sensores recebem novamente o sinal e dividem pelo sinal armazenado, fornecendo assim, a porcentagem de luz ultravioleta transmitida pela lente. Os sinais provenientes dos fotodiodos são amplificados de modo que transformam uma baixa corrente em tensão (na faixa de milivolts), que por sua vez é amplificada para um fundo de escala com tensão máxima igual a 5VCC. O sinal obtido na saída dos amplificadores é enviado para um conversor analógico digital (A/D); o sinal digital é enviado para um microcontrolador AT89S52, que foi programado para ler dados do conversor A/D, ler teclas e proporcionar o laudo escrito em um display. Polarizadores calibradores e lentes de óculos foram testados no sistema desenvolvido e as medidas comparadas com o espectro de transmissão em um espectrofotômetro Cary 17 - VARIAN. O fator de correlação entre os dois sistemas foi de 0,82. O circuito digital apresenta uma imprecisão menor do 1% nas medidas. Isto tem a implicação direta no fator de correlação entre este protótipo e o espectrofotômetro. As flutuações da lâmpada também contribuem para a imprecisão, uma vez que a repetibilidade do sistema é de 90%, em 20 medidas de uma mesma lente. Sendo assim, este protótipo é capaz de medir a proteção ultravioleta em lentes de óculos, com uma precisão de 2%. Modificações do sistema serão implementadas no futuro, para que medidas com precisão de 0,5% sejam atendidas, em protótipo para uso clínico. / The purpose of this work is the development of a system for measuring the transmission of radiation at 290nm - 380nm range of ophthalmic spectacles. The prototype is an optoelectronic device, assembled by ultraviolet radiation source; two ultraviolet sensors UVA and UVB (photodiodes); an electronic circuit and a display, as a user interface, for providing the reports. As the illumination system is turned on, the sensors receive their respective voltage signals, at the UVA and UVB range, and store the data. As a spectacle is placed for testing, the sensors collect the data from the signal and divide them by the previous data stored, providing the percentage of ultraviolet radiation transmitted by the spectacles. The electronic signals delivered by the photodiodes are amplified in order to convert a low intensity current into voltage (order of milivolts), which is then amplified into a 5Vcc scale. The output voltage of the amplifiers is sent to na A/D converter; the digital signal is sent to a microcontroller AT89S52, which is then programmed for reading the data of the converter; reading the keyboard and providing the report on a display. Calibrating polarizers and spectacles have been tested in the developed system and the data have been compared to the transmission spectrum of a spectrophotometer Cary 17 - VARIAN. The correlation factor was 0.82. The electronic digital circuit presents an error lesser than 1%. This has a straight relation on the correlation factor between the prototype and the spectrophotometer. Output fluctuations of the light source add extra inaccuracy on the system, since the repetitivity of the measurements is 90%, for 20 measurements of the same spectacle. Hence, the prototype is capable of measuring the ultraviolet protection of spectacles, with a 2% precision. Modifications on the system should be implemented in a near future, in order to provide 0.5% accuracy, and then be released for clinical use.

Orientador: João Domingos Rodrigues / Banca: Elisabeth Orika Ono / Banca: Carmen Silvia Fernandes Boaro / Banca: Mauro Brasil Dias Tofanelli / Banca: Renato Vasconcelos Botelho / Resumo: O objetivo deste trabalho foi caracterizar a videira 'Sweet Sunshine' nas condições do submédio do Vale do São Francisco, bem como avaliar os efeitos de reguladores vegetais e fertilizante foliar no comportamento fisiológico, produtivo e na redução no índice de degrana em duas épocas, primeiro e segundo semestres. Foram conduzidos dois experimentos no 2º semestre de 2012 e no 1º semestre de 2013 e outro experimento com a mistura de reguladores vegetais e fertilizante foliar, apenas no 1º semestre de 2013. O primeiro experimento foi referente à caracterização fenológica do cultivar para o qual foram selecionadas 12 plantas, distribuídas em 4 blocos. O desenvolvimento fenológico do cultivar foi avaliado através de observações visuais realizadas semanalmente a partir da poda até a colheita. O segundo experimento foi referente à aplicação da mistura de reguladores vegetais (IBA+GA3+Kt) e fertilizante foliar (N, P2O5, S, Mo, Co): Testemunha; Reguladores vegetais a 1,6 L ha-1; Reguladores vegetais a 1,8 L ha-1; Reguladores vegetais a 2,0 L ha-1; Fertilizante foliar a 1,2 L ha-1 e Fertilizante foliar a 1,5 L ha-1. Os tratamentos foram aplicados na fase de inflorescências desenvolvidas, 14 dias após a primeira e 14 dias após a segunda aplicação. O experimento, referente a uma única aplicação da mistura de reguladores vegetais combinados com fertilizante foliar, aplicado na fase de crescimento de bagas, apresentou os seguintes tratamentos: Testemunha; Reguladores vegetais 1,6 L ha-1 + fertilizante foliar 1,2 L ha-1; Reguladores vegetais 1,6 L ha-1+ fertilizante foliar 1,5 L ha-1; Reguladores vegetais 1,8 L ha-1 + fertilizante foliar 1,2 L ha-1 e Reguladores vegetais 1,8 L ha-1 + fertilizante foliar 1,5 L ha-1. Os dados foram submetidos a análises de covariância. Os efeitos da aplicação de reguladores vegetais e fertilizante foliar foram avaliados pelas análises ... / Abstract: The aim of this study was to characterize the 'Sweet Sunshine' grapevine in "Vale do São Francisco" submedium, as well as evaluate the effects of plant growth regulators and foliar fertilizer on physiological and productive characteristics, and reducing the a fruitlet abscission index, in two periods, first and second semesters. Two experiments were performed both in the 2nd semester of 2012 and 1st semester of 2013, and another experiment with the mixture of plant growth regulators and foliar fertilizer only in the 1st semester of 2013. The first experiment was related to phenological characterization, for which were selected 12 plants, distributed in 4 blocks. The phenology of the cultivar was evaluated by visual observations performed weekly from pruning to harvest. The second experiment was related to the application of plant growth regulators (IBA+GA3+Kt) and foliar fertilizer (N, P2O5, S, Mo, Co): Control; plant growth regulators 1.6 L ha-1; plant growth regulators 1.8 L ha-1; plant growth regulators 2.0 L ha-1; Foliar Fertilizer 1.2 L ha-1 and foliar fertilizer 1.5 L ha-1. The treatments applications were carried out in separate flowers, 14 days after the first one and 14 days after the second application. The experiment, referring to a single application of the mixture of plant growth regulators combined with foliar fertilizer, in growing berries phase, presented the following treatments: Control; plant growth regulators 1.6 L ha-1 + foliar fertilizer 1.2 L ha-1; plant growth regulators 1.6 L ha-1 + foliar fertilizer 1.5 L ha-1; plant growth regulators 1.8 L ha-1 + foliar fertilizer 1.2 L ha-1; plant growth regulators 1.8 L ha-1 + foliar fertilizer 1.5 L ha-1. Data were subjected to analysis of covariance. The effects of the plant growth regulators... / Doutor

Orientador: Roberto da Silva / Coorientador: Ellen Silva Lago Vanzela / Coorientador: Isidro Hermosín Gutiérrez / Banca: Vânia Regina Nicoletti Telis / Banca: Natália Soares Jazantti / Banca: Carolina Merhes Dinni / Banca: Suzana Lucy Nixdorf / Resumo: O jambolão (Syzygium cumini (L.)) e a uva BRS Violeta (BRS Rúbea x IAC 1398-21) são frutas com potencial para o desenvolvimento de produtos desidratados com elevada concentração de compostos fenólicos. Assim, este estudo constituiu-se de três objetivos principais: obter produtos desidratados a partir de sucos de jambolão e da uva BRS Violeta pelo processo de secagem em leito de espuma por ar quente a 60, 70 e 80 °C e por liofilização (controle); b) estudar as alterações químicas (compostos fenólicos totais (CFT), atividade antioxidante (AA)), físicas (cor) e bioquímicas (atividade enzimática de polifenol oxidase (PPO), peroxidase (POD) e pectinametilesterase (PME)) após processamento das frutas na forma de sucos e produtos desidratados; c) estudar as alterações qualitativas e quantitativas dos compostos fenólicos sofridas pelas frutas após processamento na forma de sucos e produtos desidratados, bem como durante armazenamento (150 dias) a 4, 25 e 35 °C dos produtos desidratados utilizando um sistema de cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodo acoplado à sistema de ionização por eletronebulização e espectrômetro de massas (CLAE-DAD-SIE-EM/EMn). Para obtenção dos produtos desidratados, primeiramente, obteve-se os sucos das frutas e estes foram adicionados em formulações contendo emulsificantes, estabilizantes e antiumectantes visando obtenção de espumas estáveis e aptas ao processo de secagem. Após etapa de secagem nas três temperaturas,... / Abstract: Jambolan (Syzygium cumini (L.)) and BRS Violeta (BRS Rúbea x IAC 1398-21) cultivar grapes are fruits with the potential for the development of dehydrated products with a high concentration of phenolic compounds. And so, this study consisted of three main objectives: (a) to obtain dehydrated products from the jambolan and BRS Violeta grape juices using the foam mat drying process by hot air at 60, 70 and 80 ° C and lyophilization (control); (b) study the chemical (total phenolic compounds (TPC), antioxidant activity (AA)), physical (color) and biochemical (enzymatic activity of polyphenol oxidase (PPO), peroxidase (POD) and pectinamethylesterase (PME)) changes after processing the fruit into juice and then dehydrated products; and (c) to study the qualitative and quantitative changes in the phenolic compounds after processing the fruit into juices and then dehydrated products, as well as during storage of the dehydrated products (150 days at 4, 25 and 35 °C) using high-performance liquid chromatography with a diode array detector coupled to a mass spectrometer with an electrospray ionization system (HPLC-DAD-EIS-MS/MSn), To obtain the dehydrated products, fruit juices were first obtained and these were added into formulations containing emulsifiers, stabilizers and anti-humectants in order to obtain stable foams suitable for the drying process. After drying at the three temperatures, it was found, for both fruits, that the foams dehydrated faster at 80 °C but still presented a concentration of phenolic compounds similar to those obtained at 60 and 70 °C. PPO, POD and PME were present in the two fruits and, after their processing to obtain the juices, there were significant reductions in their activities, mainly the PPO and POD of the BRS Violeta grape. For the dehydrated products of both fruits, there was total (100%) inactivation of all three enzymes. In both the jambolan an ... / Doutor

Orientador: Marco Antonio Tecchio / Banca: Sarita Leonel / Banca: Mara Fernandes Moura / Resumo: Objetivou-se avaliar a influência dos sistemas de condução do cordão principal e de porta-enxertos no desenvolvimento vegetativo, na fertilidade de gemas, na produção, nas características físico-químicas dos cachos e bagas e na evolução da maturação da uva 'Niagara Rosada'. O experimento foi realizado nos ciclos produtivos de 2014 e 2015 no município de São Manuel-SP (22° 44' S e 48° 34' O e 740 m). As plantas foram sustentadas em espaldeira baixa no espaçamento de 2,0 x 0,80 m. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 2, correspondendo aos dois porta-enxertos ('IAC 766' e 'IAC 572') e dois sistemas de condução do cordão principal (unilateral e bilateral). Foram avaliados o número de gemas do cordão principal e o número de ramos por planta, fertilidade de gemas, comprimento, diâmetro e massa fresca dos mesmos. Durante o ciclo foram avaliadas a duração dos estádios fenológicos e a evolução da maturação das uvas. Na colheita, avaliaram-se: número de cachos por planta, produção; produtividade; massa fresca, comprimento e largura de cachos, bagas e engaços; número de bagas por cacho e relação entre comprimento e largura da baga. O mosto da uva foi avaliado quanto ao teor de sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), relação SS/AT, pH e açúcares redutores. De modo geral, o sistema de condução recomendado para produção de uvas com qualidade comercial para a 'Niagara Rosada' consiste no cordão bilateral com o porta-enxerto 'IAC 766' sustentad... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the influence of training systems main cord and rootstock 'IAC 766' and 'IAC 572' in the vegetative development, bud fertility, production and the physicochemical characteristics of bunches and berries of grape 'Niagara Rosada'. The experiment was conducted in the productive cycles of 2014 and 2015 at the Experimental Farm of the Faculty of Agricultural Sciences/UNESP, located in São Manuel, SP (22º 44' S and 48º 34' W and 740 m). The plants were spaced 2,0 x 0,80 m, in espalier support system low. The treatments consisted of the combination of two rootstocks ('IAC 766' and 'IAC 572') and two training systems of the main cord (unilateral and bilateral). Were avaluated the bud number of the main cord and the number of branches per plant, the fertility evaluation of bud, length, diameter and fresh weight thereof. During the cycle were evaluated, the duration of phenological stages and the evolution of maturation the grapes. At harvest, were evaluated: number of bunches per plant; production; productivity; fresh weight, length and width of bunches, berries and stems; number of berries per cluster and the relationship between length and width of berry. The must grape was evaluated for soluble solids (SS), titratable acidity (AT), relationship SS/AT, pH and reducing sugars. In general, the recommended conduction system for commercial quality grapes for 'Niagara Rosada' consists of the bilateral cord with the 'IAC 766' rootstock, which is supported by a low espalier in the central-western region of the State of São Paulo ... / Mestre

Orientador: Marco Antonio Tecchio / Banca: Giuseppina Pace Pereira Lima / Banca: Mara Fernandes Moura / Resumo: A utilização de porta-enxerto está entre as inúmeras técnicas culturais visando à melhoria na produtividade e qualidade da uva. Particularmente na região de Jundiaí-SP há uma necessidade de maiores informações sobre a influência do porta-enxerto nos aspectos produtivos e na qualidade físico-química da uva 'Niagara Rosada'. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de diferentes porta-enxertos na produção, curva de maturação, características físico-químicas e compostos fenólicos da videira 'Niagara Rosada'. O experimento foi realizado na área experimental do Centro de Frutas do Instituto Agronômico de Campinas, em Jundiaí-SP, nos ciclos de produção de 2013 e 2014. Foram avaliadas a evolução da maturação das uvas; produção, produtividade e número de cachos por planta; massa fresca de cacho (MFC), engaço (MFE) e bagas (MFB); comprimento de cacho (CC), engaço (CE) e bagas (CB); largura de cacho (LB), engaço (LE) e bagas (LB); relação comprimento/largura de bagas; número de bagas por cacho; teor de sólidos solúveis (SS), pH, acidez titulável (AT) e relação SS/AT; conteúdo de clorofila total, antocianinas totais, carotenoides totais, polifenóis totais, flavonoides totais e atividade antioxidante nas uvas. Os dados de produção, análises físicas e químicas, compostos fenólicos e atividade antioxidante foram submetidos à análise de variância (teste F) e as médias comparadas pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade. Os dados obtidos para evolução da maturação foram submetidos à aná... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of rootstock is among the many cultural techniques aimed at improving the productivity and quality of grapes. Particularly in Jundiaí-SP region there is a need for more information about the influence of rootstock in production aspects and the physical and chemical quality of the grape 'Niagara Rosada'. The aim of this study was to evaluate the effect of different rootstocks in the yield, physical and chemical characteristics, evolution of the maturation curve, phenolic compounds and antioxidant activity of 'Niagara Rosada' grapevine. The experiment was conducted in the experimental area of the Fruit Center of Campinas Agronomic Institute in Jundiaí-SP, in 2013 and 2014 production cycles. We evaluated the yield for both plant and area, number of bunches per plant; bunch (MFC), rachis (MFE) and berries (MFB) fress mass; bunch (CC), rachis (EC) and berries (CB) lenght; bunch (LB), stems (LE) and berries (LB) width; length/width ratio of berries; number of berries per cluster; soluble solids (SS), pH, titratable acidity (TA) and SS/AT ratio; evolution of the maturation curve; total chlorophyll, total anthocyanins, total carotenoids, total polyphenol, total flavonoid and antioxidant activity in grapes. The data of yield, physical and chemical analysis, phenolic compounds and antioxidant activity of the clusters were subjected to analysis of variance (F test) and the averages compared by Tukey test at 5% probability. For data obtained from berries of sampling for the matur... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O 2-feniletanol é um álcool superior que possui aroma característico de pétalas de rosas. É utilizado pela indústria de perfumes e fragrâncias e em menores volumes, na indústria de alimentos. Pode ser obtido através de extratos naturais de muitas flores, da síntese química a partir do estireno e benzeno, e também, por vias biotecnológicas com o uso de microrganismos. Leveduras são consideradas microrganismos bons produtores de 2-feniletanol através da bioconversão a partir de Lfenilalanina, o precursor natural de 2-feniletanol, que é fortemente dependente do meio e das condições de cultivo. Foram testadas diferentes cepas de levedura, utilizando-se um meio semisintético. O mosto de uva foi utilizado na bioconversão a partir da Lfenilalanina e um planejamento fatorial 23 foi utilizado para a otimização da bioconversão testando-se diferentes condições de pH, temperatura e concentração de Lfenilalanina. Foram realizados cultivos com mosto de uva pasteurizado (100 ºC por 30 min) em biorreatores de 2L, testando-se diferentes sistemas de aeração e agitação, 250 rpm de agitação, 1 vvm e 250 rpm e 2 vvm e 500 rpm. A levedura Kluyveromyces marxianus CBS 6556 produziu 0,19 gL-1 de 2-feniletanol, demonstrando ser a melhor cepa produtora. No mosto de uva pasteurizado, esta cepa foi capaz de produzir 0,51 gL-1 (aumento de 60% na produção). Altos rendimentos foram encontrados a temperatura de 37 ºC, pH 7,0 e a uma concentração de L-fenilalanina de 3,0 gL-1. A aeração de 1 vvm e agitação de 250 rpm, demonstrou ser um fator importante para a bioconversão, K.marxianus CBS 6556 produziu 0,77 gL-1 de 2-feniletanol, com um rendimento de 0,62 gg-1. / The 2-phenylethanol is a high alcohol, which is the characteristic aroma of the rose petals. It is mainly used for perfume and fragrance industries and, in smaller proportions, in the food industry. 2-phenylethanol can be produced through chemical synthesis with benzene or styrene, extracted from several flowers, or by biotechnology technology with some microorganisms. Yeasts are know as the best producers of 2- phenylethanol by the bioconversion from L-phenylalanine, the natural precursor of 2- phenylethanol, that is strongly affected by medium composition and culture conditions. different types of yeasts were tested, utilizing a semisintetic medium. The grape must was used in the bioconversion and a 23 factorial design was used to optimizing the bioconversion, testing different conditions of pH, temperature and L-phenylalanine concentration. Were realized cultivations with pasteurized grape must (100 ºC for 30 minutes) during bioreactor experiments, under different conditions of aeration rate and rotation speed, 250 rpm, 1 vvm and 250 rpm and 2 vvm and 500 rpm. The yeast K.marxianus CBS 6556 can produce 0.19 gL-1 of 2-phenylethanol, showed be the best producer. In the grape must, the yeast made 0.51 gL-1 of 2-phenylethanol (60 % higher production). Higher yields were found with 37 ºC, pH 7.0 and 3.0 gL-1 of Lphenylalanine. The aeration rate of 1 vvm and a speed rotation of 250 rpm was showed an the best conditions to the bioconversion, during this cultivations, K.marxianus CBS 6556 was able to produce 0.77 gL-1, and yields of 0.62 gg-1 of 2-phenylethanol.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-01T18:30:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1886620 bytes, checksum: 1891c96542024cb574e7b1aa210d5822 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-01T18:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1886620 bytes, checksum: 1891c96542024cb574e7b1aa210d5822 (MD5) Previous issue date: 2003-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nas últimas décadas tem se observado um crescente consumo de vinho, principalmente o vinho tinto. Dentre vários fatores, destaca-o seu consumo devido principalmente a algumas alegações relacionadas com a saúde, como, retardo do envelhecimento, prevenção de doenças coronarianas e até mesmo atividades anti-inflamatórias e anti-tumorais. Devido a estes fatores o presente trabalho teve como objetivo geral estabelecer uma base comparativa quanto ao potencial antioxidante entre vinho branco e vinho tinto e também averiguar a contribuição das frações (casca, polpa e semente) das uvas que originaram os vinhos para este potencial. Avaliou-se os conteúdos de algumas classes fenólicas do vinho tinto (Cabernet Sauvignon) e do vinho branco (Riesling Itálico) e a atividade antioxidante destes pelo ensaios do Poder Redutor, Inibição de Formação de Peróxidos e Capacidade Sequestrante de radicais livres DPPH. Foram preparados extratos fenólicos das frações das uvas do mesmo lote que se elaborou os vinhos. Também foi analisado o perfil fenólico destes extratos bem como as atividades antioxidantes. Polifenóis de menor massa molecular se encontram em maior proporção no vinho branco e os cadeias maiores são mais significativos no vinho tinto. Quanto ao poder de redução, todas as amostras possuíram equivalência semelhante. Os vinhos se apresentaram como os melhores inibidores da formação de peróxidos, com destaque para o vinho Riesling Itálico. Os extratos das sementes obtiveram o melhor desempenho na capacidade de sequestrar radicais livres e o vinho Cabernet Sauvignon foi superior ao vinho Riesling Itálico. Pôde-se concluir que os extratos e vinhos que continham uma proporção maior de fenólicos de alto peso molecular, conseguiram sequestrar maior concentração de DPPH radical em menor tempo. Nota-se portanto, que a atividade antioxidante dos extratos e vinhos está fortemente condicionada ao conteúdo fenólico destes, pela quantidade e principalmente pelo tipo de classes de polifenóis presentes. O vinho branco por possuir baixo nível de polifenóis de cadeias maiores (resultante do processo tradicional de vinificação em branco) somente não mostrou uma satisfatória atividade sequestrante de radicais livres quando comparado com o vinho tinto. Sendo assim, verifica-se que uma modificação adequada no processo tecnológico de vinificação em branco, de modo que haja uma participação efetiva de cascas e sementes no mosto para maior extração de polifenóis de cadeias maiores, pode-se obter um efeito comparativo aos vinhos tintos. / In the last decades an increasing consumption of wine has been observed, mainly of the red wines. Among several factors, its consumption is distinguished mainly due to some allegations related with health, as retardation of the aging, prevention of coronary diseases and also anti- inflammatory and anti-tumorais activities. Due to these factors, the present work had a general objective to establish a comparative base about the antioxidant potential between white wine and red wine, and also to infer the contribution of the fractions (skin, pulp, and seed) of the grapes which originated the wines. The content of some phenolic classes of the red wine (Cabernet Sauvignon) and of the white wine (Riesling Italic) was evaluated and also the antioxidant activity of those throughout the Reducing Power assay, Inhibition of Peroxide Formation assay, and Scavenging Capacity of DPPH free radicals. Phenolic extracts had been prepared from grape fractions of the same lot which the wines were elaborated. Also the phenolic profile of these extracts as well as the antioxidant activities were analyzed. Poliphenols of lower molecular mass were found in higher ratio in the white wine, and those of longer chains were more significant in the red wine. According to the reducing power, all the samples presented similar equivalence. The wines presented as the best inhibitors of the peroxide formation with prominence for the Riesling Italic wine. The seed extracts had the best performance in the scavenging capacity of free radicals and the Cabernet Sauvignon wine was better than the Riesling Italic wine. It could be concluded that the extracts and wines which contained a higher ratio of phenolics of high molecular weight could scavenge higher concentration of DPPH radical in a shorter time. Thus, it was noticed that the antioxidant activity of extracts and wines is strongly related to the phenolic content of those, as well as for the amount and mainly for the type of the presented phenolic classes. Due to the fact that white wine contains a low level of phenolics of longer chains (resultant of the traditional process of blank winemaking), it only did not show a satisfactory scavenging activity of free radicals when compared with the red wine. Nevertheless, it is verified that an adequate modification in the technological process of blank winemaking, in such a way that it has an effective participation of grape skin and grape seeds in the must in order to accomplish higher extraction of higher chain poliphenols, can achieve a comparative effect to the red wines. / Não foi localizado o cpf do autor.