Silagens são fontes abundantes de compostos orgânicos voláteis. Durante o processo de secagem de amostras em estufas de ventilação forçada, grande parte destes compostos é perdida. Não se conhece, entretanto, a magnitude de participação destes produtos de fermentação no conteúdo energético de silagens e seus efeitos no desempenho de animais. O objetivo deste trabalho foi dimensionar a contribuição da fração volátil no valor nutricional de silagens. No primeiro experimento, avaliaram-se os efeitos do etanol e do ácido lático no consumo de matéria seca e no processo de digestão de novilhos canulados alimentados com rações contendo silagem de milho. A maior concentração ruminal de amônia foi a única alteração noticiada para o tratamento etanol. O enriquecimento da ração com ácido lático elevou o pH ruminal e diminuiu a razão acetato/propionato. Quando o teor de matéria seca foi determinado em estufa, os valores de NDT foram, em média, 1,5 a 1,6 unidades percentuais inferiores àqueles obtidos pelos cálculos utilizando a matéria seca determinada por destilação com tolueno. O segundo experimento determinou os efeitos da fração volátil da silagem de cana-de-açúcar e da proporção de forragem no consumo de matéria seca e no processo de digestão de novilhos canulados. Cerca de 21% da matéria seca da silagem de cana constituiu-se de compostos voláteis. A presença destes compostos na ração não alterou o consumo de matéria seca, mas aumentou as taxas fracionais de absorção de valerato e etanol com o ruminorretículo evacuado. O menor teor de forragem alterou a maior parte das variáveis tradicionalmente associadas aos acréscimos de concentrados na dieta. A fração volátil representou contribuição equivalente a 10% do valor energético da silagem de cana-de-açúcar determinado por digestibilidade. O terceiro ensaio foi delineado para verificar os efeitos do etanol na cinética de degradação ruminal in vitro. A inclusão de etanol nas doses 0, 5, 10, 15 ou 20% da MS diminuiu linearmente a degradação da cana-de-açúcar. No quarto experimento, avaliaram-se os efeitos do etanol e do ácido acético no desempenho de vacas leiteiras de alta produção. As vacas suplementadas com etanol produziram mais leite que àquelas alimentadas com as rações controle e ácido acético, por causa do maior consumo de MS. A razão ELl leite/CMS (Mcal/kg) foi similar entre os tratamentos. A composição química e a qualidade sensorial do leite não foram alteradas pelos compostos voláteis suplementados. A fração volátil representou 11 a 21 % da matéria seca das silagens estudadas e pode ser responsável por até 10% do valor nutricional, com base nas respostas de animais. / Silages are abundant sources of volatile organic compounds. At drying of samples by using forced ventilated oven, most of those compounds disappear. There is no agreement on the contribution of these fermentation end-products on energy content of silage and its effects on animal performance. The objective of this work was to rescale the contribution of the volatile fraction to the nutritional value of silages. In the first trial, the effects of ethanol and lactic acid on dry matter intake and digestion were studied in cannulated steers fed corn silage based diets. The highest concentration of rumen ammonia was the only change reported for the ethanol treatment. Diet enrichment with lactic acid increased the rumen pH and decreased acetate/propionate ratio. When the dry matter content was determined by oven, the TDN value averaged 1.5 to 1.6 units lower than those obtained by toluene distillation. In the second trial, the effects of the volatile fraction from sugarcane silage and forage proportion were determined. About 21% of dry matter of sugarcane silage consisted of volatile compounds. The fate of these compounds did not alter the DM intake but increased the fractional absorption rate of valerate and ethanol within empty reticulorumen. The lower content of forage changed most of variables traditionally associated with high concentrate diets. The contribution of volatile fraction represented 10% of the energy value of sugarcane silage determined by digestibility. The third trial was designed to determine the effects of ethanol on the rumen degradation kinetics in vitro. The addition of 0, 5, 10, 15 or 20% of ethanol (DM bases) linearly decreased the sugarcane degradation. In the fourth experiment, we evaluated the effects of ethanol and acetic acid on performance of high producing dairy cows. Cows supplemented with ethanol yielded more milk per day than that fed acetic acid and control diets, due to the higher DM intake. The NEl milk/ DMI (Mcal/kg) was similar across treatments. The chemical composition and sensory quality of milk were not altered by the compounds. Volatile compounds represented a range from a 11 a 21% of the DM from the studied silge sources and they might be responsable for additional 10% on the nutritional value based on animal performance.

i Abstract The purpose of this project is to compare two statistical approaches, traditional multivariate analysis and Bayesian networks, for representing the relationship between volatile compounds in kiwifruit. Compound measurements were for individual vines which were progeny of an intercross. It was expected that groupings in the data (or compounds) would give some indication of the generic nature of the biochemical pathways. Data for this project was provided by the Flavour Biotech team at Plant and Food Research. This data contained many non-detected observations which were treated as zero and to deal with them, we looked for appropriate value of c for data transformation in log(x+c). The data is ‘large p small n’ paradigm – and has much in common with data, although it is not as extreme as microarray. Principal component analysis was done to select a subset of compounds that retained most of the multivariate structure for further analysis. The reduced set of data was analyzed by Cluster analysis and Bayesian network techniques. A heat map produced by Cluster analysis and a graphical representation of Bayesian networks were presented to scientists for their comments. According to them, the two graphs complemented each other; both graphs were useful in their own unique way. Along with clusters of compounds, clusters of genotypes were represented by the heat map which showed by how much a particular compound is present in each genotype while the relation among different compounds was seen from the Bayesian networks.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2006. / Härtill 4 uppsatser.

Os vinhos espumantes elaborados pelo método Tradicional são elaborados, comumente, a partir das uvas Chardonnay, Pinot Noir, Chadonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano e Pinot Noir e os componentes voláteis destes espumantes já têm merecido a atenção de diversos estudos científicos. Entretanto, vinhos espumantes produzidos a partir de outros varietais de uvas ainda não foram alvo de pesquisas científicas. A segunda fermentação ocorre dentro da garrafa e acaba por conferir uma maior complexidade aromática ao espumante produzido pelo método Tradicional, devido ao contato do vinho com as leveduras em meio redutor, por um determinado período de tempo. Isto acontece devido aos produtos secundários do metabolismo das leveduras, durante a conversão de açúcares em etanol e dióxido de carbono. Esta conversão depende dos nutrientes adicionados, chamados adjuvantes de fermentação, bem como da espécie de levedura utilizada, visto que cada levedura possui um metabolismo diferente para a utilização dos nutrientes e açúcares presentes no vinho base. Assim, objetivou-se, neste trabalho, caracterizar os componentes voláteis de vinhos espumantes de uma vinícola gaúcha, que emprega um assemblage inovador, empregando uvas Chadonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano e Pinot Noir. Do assemblage deste vinho base utilizou-se, para segunda fermentação, duas espécies de leveduras comerciais: Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces bayanus. Para cada levedura utilizada na fermentação do vinho base, oito diferentes adjuvantes de fermentação foram empregados. A determinação dos compostos voláteis se deu através da técnica de microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME) e cromatografia gasosa acoplada a detector de espectrometria demassa quadrupolar (GC/MS). Ao total, 25 compostos foram tentativamente identificados nos vinhos em estudo, sendo os compostos majoritários citados a seguir, com sua possível contribuição para o aroma destes vinhos: octanoato de etila (aroma de fruta), álcool isoamílico (aroma de banana), ácido octanoico (aroma de pimentão) e álcool feniletílico (aroma floral). O fenetil fenilacetato, um dos compostos minoritários tentativamente identificado em alguns dos vinhos, até então não reportado em vinho espumante, é associado a aroma frutado. Não foi possível distinguir subgrupos entre os 16 vinhos em estudo, provenientes de diferentes condições na segunda fermentação, quando as áreas cromatográficas dos compostos voláteis destes 16 vinhos foram submetidas a análise de cluster. Isto implica em que, nas condições experimentais deste estudo, não foi possível distinguir os voláteis dos vinhos fermentados (2ª fermentação) com S. cereviseae e os fermentados com S. bayanus. A mesma análise de cluster mostrou a subdivisão dos compostos voláteis dos 16 vinhos em dois grupos, os quais se distinguiram, provavelmente, devido aos diferentes adjuvantes nutricionais empregados: fosfato e Thiazote. Desta forma, através de análise qualitativa por HS-SPME-GC/MS, foi possível verificar a homogeneidade do perfil volátil dos 16 vinhos espumantes, obtidos a partir de diferentes adjuvantes de fermentação e duas espécies distintas de leveduras Saccharomyces sp, além de comparar os componentes voláteis presentes nestes espumantes com aqueles reportados na literatura para outros vinhos espumantes. / Sparkling wines elaborated by Traditional Method are usually produced by the grapes Chardonnay, Pinot Noir and Riesling, in which the volatile compounds of these sparkling wines have been calling attention to scientific studies. However, sparkling wines produced by other varietal grapes have not been a target of scientific research yet. The second fermentation occurs inside the bottle, in which confer a greater aromatic complexity to the sparkling wine produced by Traditional Method, due to the contact of it with lees in a reducing medium during a certain period of time. This happens due to secondary products of yeast metabolism, during the conversion of sugar in ethanol and carbon dioxide. This conversion depends on the nutrients added, called fermentation adjuvants, as the yeast used, since each one has a different metabolism for using this nutrients and sugars presented in the base wine. Thus, this work aims to characterize the volatile compounds of a south Brazilian winery, which use an innovative assemblage, using the grapes Chardonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano and Pinot Noir. To the base wine, two different commercial yeasts were added: Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces bayanus to the performance of second fermentation. To each yeast used for fermenting the base wine, eight different fermentation adjuvants were used. The determination of volatile compounds were performed by Headspace solid-phase Microextraction (HS-SPME) and gas chromatography coupled to a mass quadrupole spectrometry (GC/MS). In total, 25 compounds were tentatively identified in the studied sparkling wines, being the majority listed as it follows, with their possible contribution to these sparkling wines aroma: ethyl octanoate (fruity), isoamyl alcohol (banana), octanoic acid (green pepper), and phenethyl alcohol (flower). Phenethyl phenylacetate, one of the minority compounds tentatively identified in some of the sparkling wines, is associated with fruity aroma. It was not possible to distinguish subgroups from different conditions during the second fermentation, when submitting the chromatographic areas of volatile compounds to cluster analysis. It implies that, under the experimental conditions of these study, it was not possible to differ the volatile compounds of the fermented (2nd fermentation) with S. cerevisiae and those which were fermented with S. bayanus. The same cluster analysis showed a subdivision of volatile compounds of the 16 wines in two groups, in which were probably distinguished due to the different nutritional adjuvants used: phosphate and Thiazote. Thus, throughout qualitative analysis by HS-SPME-GC/MS, it was possible to verify the homogeneity of volatile profile of the 16 sparkling wines, obtained by different fermentation adjuvants and two different yeast species of Saccharomyces sp, besides the comparison of volatile compounds presented in these sparkling wines with those others reported in the literature.

Ce travail de thèse traite de l'étude de levures non-Saccharomyces (Kluyveromyces marxianus et Pichia kluyveri) du point de vue physiologique lors de la fermentation de moût à base de jus d’agave pour l’obtention de tequila. Il consiste à déterminer comment différents facteurs tels que la source de carbone, d'azote, les concentrations de minéraux (calcium et magnésium) présent dans le milieu, l'aération et la température affectent le métabolisme de la levure et provoque des changements dans la production de composés volatiles durant la fermentation qui peuvent contribuer positivement à la boisson alcoolisée. Les levures utilisées au cours de cette étude ont été obtenues à partir de la collection de microorganismes du CIATEJ, qui ont été isolées à partir de différents procédés de fermentation artisanale de mezcal des états de Oaxaca, Guerrero et San Luis Potosi au Mexique. Sur la base de connaissances préalables disponibles dans la littérature qui démontrent que ces levures non-Saccharomyces sont de bonnes productrices de composés volatiles ainsi que des résultats obtenus, une utilisation de ces levures dans le procédé de fermentation alcoolique pour la production de tequila est considérée. Les résultats montrent que les levures non- Saccharomyces étudiés sont affectées par tous les facteurs étudiés, ils doivent donc être considérés et contrôlés durant le procédé de fermentation pour obtenir la production des composés volatiles recherchés. Les souches étudiées présentent un certain potentiel qui leur permet de se positionner comme possible candidat pour réaliser une fermentation de manière indépendante sans avoir besoin de la présence de Saccharomyces cerevisiae, ou en co-culture avec S. cerevisiae pour obtenir dans les deux cas une tequila plus aromatique par rapport aux produits qui sont actuellement disponibles sur le marché. La connaissance détaillée des besoins physiologiques de la levure, nous donne la possibilité de modifier les composés volatiles présents dans la boisson alcoolisée, en contrôlant les paramètres au cours du procédé de fermentation. / The present work aimed to study how factors such as carbon and nitrogen source, calcium and magnesium concentration (in the medium), aeration or temperature disturb the metabolism of non-Saccharomyces yeasts (Kluyveromyces marxianus and Pichia kluyveri), specifically their impact on the production of volatile compounds during alcoholic fermentation of agave must employed in Tequila elaboration process. The used yeasts were obtained from the collection of CIATEJ strains, which were isolated from artisanal mezcal fermentation processes from the states of Oaxaca, Guerrero and San Luis Potosi in Mexico. It is intended to use the information generated and then using these yeasts in alcoholic fermentation processes for the production of tequila. Based on prior knowledge that non-Saccharomyces yeasts are good producers of volatile compounds desired in alcoholic beverages requested by consumers and the results of this study, the use of these strains is considered for tequila production. The results obtained in the present study revealed that all tested factors disturbed volatile compound production in these non- Saccharomyces yeasts and therefore need to be considered to drive fermentation processes aiming the production of a more aromatic beverage. Some yeast strains showed good potential to perform fermentation without or in co-culture with S. cerevisiae obtaining in both cases a product with more desired flavors compared to products currently on the market. The knowledge about the physiological needs of these yeasts gives the opportunity to modify the composition of the alcoholic beverage, only by controlling the parameters during the fermentation process.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-29Bitstream added on 2014-06-13T19:14:41Z : No. of bitstreams: 1 silva_lf_me_sjrp.pdf: 986291 bytes, checksum: e879f8c79aac66ac197646cb214878eb (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No Brasil, o queijo Mussarela elaborado com leite de búfala, tem uma boa aceitação pelos consumidores e mercado em expansão. Entretanto, poucas são as pesquisas em âmbito nacional sobre a microbiota e influência das bactérias ácido-láticas utilizadas na produção, sobre a qualidade tecnológica deste queijo. O objetivo deste trabalho foi compor um banco de culturas representativo da microbiota isolada de queijo Mussarela fabricado com leite de búfala e efetuar a caracterização das bactérias ácido-láticas (BAL). Foram realizadas três coletas em dois laticínios (Laticínios A e B), em diferentes etapas do processo de fabricação, assim como no produto acabado (queijo Mussarela e soro de conservação) recém processado e com 14 e 28 dias de estocagem. Foi feita a contagem de colônias viáveis, isolamento dos mesófilos e termófilos, caracterização morfológica por coloração de Gram e teste de catalase. Foram obtidos 313 isolados que apresentaram características de BAL. As culturas isoladas das amostras do queijo do Laticínio B foram identificadas pela técnica de RAPD e sequenciamento do gene 16S rRNA e caracterizadas quanto à atividade acidificante, capacidade de utilizarem o citrato, atividade proteolítica e capacidade de produzirem compostos voláteis precursores de aromas. Para os dois laticínios, a população de microorganismos termófilos prevaleceu sobre os mesofilos. Os isolados foram identificados como Lactobacillus fermentum, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Leuconostoc mesenteroides. A velocidade máxima de acidificação para os isolados variou de 0,0005 e 0,0305 unidades de pH por minuto após 20 min e 18 h 50 min do início do processo de fermentação, respectivamente para termófilos e mesófilos. O tempo... / In Brazil, the Mozzarella cheese prepared with buffalo milk has a good acceptance and market expansion. However, there are few national studies about microflora and influence of lactic acid bacteria, used in production, on the technological quality of this cheese. The aim this study was to compose a representative bank of the microbial cultures isolated from Mozzarella cheese produced with buffalo milk and to characterize the lactic acid bacteria (LAB). Three collections were performed in two dairy (Dairy A and B) at different stages of the manufacturing process as well as the finished product (Mozzarella cheese and whey conservation) newly processed and with 14 and 28 days of storage. It was followed a count of viable colony, isolation of mesophiles and thermophiles, morphological characterization by Gram staining and catalase test. It was obtained 313 isolates that exhibited characteristics of LAB. The cultures isolated of the cheese samples of the cheese from the Dairy B were identified by RAPD and 16S rRNA gene sequencing and characterized by acidifying activity, ability to utilize citrate, proteolytic activity and ability to produce volatile compounds that are flavor precursors. At two dairies, the population of thermophilic microorganisms was higher than mesophylic. The isolates were identified as Lactobacillus fermentum, Lactobacillus casei, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Leuconostoc mesenteroides. The top speed of acidification for the isolates ranged from 0.0005 and 0.0305 pH units per minute after 20 minutes and 18:50 of the beginning of the fermentation process, respectively for thermophiles and mesophiles. The time required to reach the pH 5.0 ranged from 4h50min to 60h the beginning of... (Complete abstract click electronic access below)

Os vinhos espumantes elaborados pelo método Tradicional são elaborados, comumente, a partir das uvas Chardonnay, Pinot Noir, Chadonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano e Pinot Noir e os componentes voláteis destes espumantes já têm merecido a atenção de diversos estudos científicos. Entretanto, vinhos espumantes produzidos a partir de outros varietais de uvas ainda não foram alvo de pesquisas científicas. A segunda fermentação ocorre dentro da garrafa e acaba por conferir uma maior complexidade aromática ao espumante produzido pelo método Tradicional, devido ao contato do vinho com as leveduras em meio redutor, por um determinado período de tempo. Isto acontece devido aos produtos secundários do metabolismo das leveduras, durante a conversão de açúcares em etanol e dióxido de carbono. Esta conversão depende dos nutrientes adicionados, chamados adjuvantes de fermentação, bem como da espécie de levedura utilizada, visto que cada levedura possui um metabolismo diferente para a utilização dos nutrientes e açúcares presentes no vinho base. Assim, objetivou-se, neste trabalho, caracterizar os componentes voláteis de vinhos espumantes de uma vinícola gaúcha, que emprega um assemblage inovador, empregando uvas Chadonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano e Pinot Noir. Do assemblage deste vinho base utilizou-se, para segunda fermentação, duas espécies de leveduras comerciais: Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces bayanus. Para cada levedura utilizada na fermentação do vinho base, oito diferentes adjuvantes de fermentação foram empregados. A determinação dos compostos voláteis se deu através da técnica de microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME) e cromatografia gasosa acoplada a detector de espectrometria demassa quadrupolar (GC/MS). Ao total, 25 compostos foram tentativamente identificados nos vinhos em estudo, sendo os compostos majoritários citados a seguir, com sua possível contribuição para o aroma destes vinhos: octanoato de etila (aroma de fruta), álcool isoamílico (aroma de banana), ácido octanoico (aroma de pimentão) e álcool feniletílico (aroma floral). O fenetil fenilacetato, um dos compostos minoritários tentativamente identificado em alguns dos vinhos, até então não reportado em vinho espumante, é associado a aroma frutado. Não foi possível distinguir subgrupos entre os 16 vinhos em estudo, provenientes de diferentes condições na segunda fermentação, quando as áreas cromatográficas dos compostos voláteis destes 16 vinhos foram submetidas a análise de cluster. Isto implica em que, nas condições experimentais deste estudo, não foi possível distinguir os voláteis dos vinhos fermentados (2ª fermentação) com S. cereviseae e os fermentados com S. bayanus. A mesma análise de cluster mostrou a subdivisão dos compostos voláteis dos 16 vinhos em dois grupos, os quais se distinguiram, provavelmente, devido aos diferentes adjuvantes nutricionais empregados: fosfato e Thiazote. Desta forma, através de análise qualitativa por HS-SPME-GC/MS, foi possível verificar a homogeneidade do perfil volátil dos 16 vinhos espumantes, obtidos a partir de diferentes adjuvantes de fermentação e duas espécies distintas de leveduras Saccharomyces sp, além de comparar os componentes voláteis presentes nestes espumantes com aqueles reportados na literatura para outros vinhos espumantes. / Sparkling wines elaborated by Traditional Method are usually produced by the grapes Chardonnay, Pinot Noir and Riesling, in which the volatile compounds of these sparkling wines have been calling attention to scientific studies. However, sparkling wines produced by other varietal grapes have not been a target of scientific research yet. The second fermentation occurs inside the bottle, in which confer a greater aromatic complexity to the sparkling wine produced by Traditional Method, due to the contact of it with lees in a reducing medium during a certain period of time. This happens due to secondary products of yeast metabolism, during the conversion of sugar in ethanol and carbon dioxide. This conversion depends on the nutrients added, called fermentation adjuvants, as the yeast used, since each one has a different metabolism for using this nutrients and sugars presented in the base wine. Thus, this work aims to characterize the volatile compounds of a south Brazilian winery, which use an innovative assemblage, using the grapes Chardonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano and Pinot Noir. To the base wine, two different commercial yeasts were added: Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces bayanus to the performance of second fermentation. To each yeast used for fermenting the base wine, eight different fermentation adjuvants were used. The determination of volatile compounds were performed by Headspace solid-phase Microextraction (HS-SPME) and gas chromatography coupled to a mass quadrupole spectrometry (GC/MS). In total, 25 compounds were tentatively identified in the studied sparkling wines, being the majority listed as it follows, with their possible contribution to these sparkling wines aroma: ethyl octanoate (fruity), isoamyl alcohol (banana), octanoic acid (green pepper), and phenethyl alcohol (flower). Phenethyl phenylacetate, one of the minority compounds tentatively identified in some of the sparkling wines, is associated with fruity aroma. It was not possible to distinguish subgroups from different conditions during the second fermentation, when submitting the chromatographic areas of volatile compounds to cluster analysis. It implies that, under the experimental conditions of these study, it was not possible to differ the volatile compounds of the fermented (2nd fermentation) with S. cerevisiae and those which were fermented with S. bayanus. The same cluster analysis showed a subdivision of volatile compounds of the 16 wines in two groups, in which were probably distinguished due to the different nutritional adjuvants used: phosphate and Thiazote. Thus, throughout qualitative analysis by HS-SPME-GC/MS, it was possible to verify the homogeneity of volatile profile of the 16 sparkling wines, obtained by different fermentation adjuvants and two different yeast species of Saccharomyces sp, besides the comparison of volatile compounds presented in these sparkling wines with those others reported in the literature.

A banana é um fruto consumido no mundo todo e, ao contrário do que acontece na maioria dos países nos quais predomina o grupo Cavendish, uma grande variedade de cultivares são consumidas nas diferentes regiões do Brasil. No entanto, as informações bioquímicas e fisiológicas a respeito das cultivares consumidas no país são ainda restritas e, apesar de serem muito diferentes entre si, são tratadas da mesma maneira na pré e pós-colheita, o que muitas vezes compromete a qualidade do fruto. Diante disso, dois pontos são fundamentais para a obtenção de frutos de melhor qualidade: a definição do ponto de colheita e o tratamento dos frutos com etileno após a colheita. Hoje a colheita é feita em função do diâmetro dos frutos e o tratamento com etileno é o mesmo para todas as cultivares. Porém, frutos com o mesmo diâmetro nem sempre estão no mesmo estágio de maturidade fisiológica e, usualmente, o tratamento pós-colheita feito com etileno, visando o amadurecimento mais rápido e uniforme dos frutos, não segue nenhuma orientação técnica. A consequência da falta de critérios definidos para a colheita e para a aplicação de etileno resulta em bananas com baixa qualidade e com vida-de-prateleira curta. A produção de banana é dificultada pelos problemas fitossanitários que ocorrem nas plantações, incluindo doenças como as Sigatokas Negra e Amarela e o Mal-do-Panamá. Tendo em vista a ameaça que as doenças da bananeira representam e os prejuízos que podem causar, a introdução de cultivares resistentes é a melhor forma para reduzir a pressão desses patógenos sobre a cultura. Por ser resistente às Sigatokas e ao Mal de Panamá este trabalho visou conhecer melhor a cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) que tem como defeito principal uma vida-de-prateleira muito curta. Os objetivos deste trabalho foram: (1) estabelecer o ponto de colheita das bananas da cultivar Thap Maeo utilizando a metodologia da soma de temperatura a que a planta está exposta durante o desenvolvimento dos frutos; (2) estabelecer, a partir da caracterização físico-química dos frutos, o teor ideal de etileno exógeno para promover o amadurecimento uniforme dos frutos e, (3) estudar o balanço hormonal no amadurecimento dos frutos. Em uma primeira etapa foi implantado um experimento de campo para determinar a Temperatura Base e a Idade Fisiológica Máxima para esta cultivar. Estes parâmetros são necessários para o cálculo da idade fisiológica e na determinação do ponto de colheita. Com o término desta etapa, foram realizadas colheitas de frutos em diferentes épocas do ano para confirmar a metodologia usada. Foi possível estabelecer uma metodologia para estimar o ponto de colheita dos frutos de acordo com a estação do ano em que estes se desenvolveram. Para estabelecer o teor ideal de etileno exógeno aplicado na pós-colheita, os frutos foram testados com diferentes concentrações de etileno (0 a 1000 ppm) em dose única. Os resultados indicam que mesmo as menores concentrações de etileno aplicadas promovem o amadurecimento uniforme dos frutos, sem diferenças aparentes entre os tratamentos. Além disso, as análises do perfil de compostos voláteis da polpa indicam que a maior diferença entre o aroma dos tratamentos é entre frutos tratados e não tratados. Os frutos que não foram tratados apresentaram maior quantidade de compostos identificados. Em todas as colheitas realizadas, o período entre o início do amadurecimento e o amadurecimento completo dos frutos foi consideravelmente curto se comparado a bananas do subgrupo Nanica. Para melhor compreender estes resultados, além do etileno, foram quantificados os teores livres dos hormônios ácido indol-3-acético (AIA) e ácido abcísico (ABA). Em comparação com estudos anteriores, com cultivares do subgrupo Nanica, a cultivar Thap Maeo produz mais etileno e ABA durante o amadurecimento, além de apresentar menores teores de AIA quando verde. Estas diferenças hormonais podem explicar o curto período de amadurecimento desta cultivar. / Banana is an important staple food. Unlike the world Market, which has only the Cavendish Bananas as export bananas, Brazilian market has many Bananas varieties. However, biochemical and physiological information about these varieties are still scarce and different bananas cultivars are treated the same way in pre or post-harvest, which often affects the quality of the fruit. In this context, two issues are important to reach best fruit quality: definition of harvest time and the exogenous ethylene treatment. Now a day the harvest time is defined by the diameter of the fruits and the ethylene treatment is equal for all cultivars. However, fruits with the same diameter not always are in the same development grade and the post-harvest ethylene treatment, aiming a faster and uniform ripening, does not follow any technical recommendation. The consequences for the lack of criteria in the harvest and for the ethylene treatment might be a low quality and shelf life banana. Banana production is hampered by plant health problems occurring in the production fields, including the diseases such as the Sigatokas and the Panama Wilt. Given the threat of the banana diseases, and the damage they can cause, the introduction of resistant cultivars is the best way to reduce the pressure of these pathogens on this crop. Being resistant to Sigatokas and Panama diseases, this work aimed to know better the cultivar Thap Maeo (Musa acuminata AAB cv. Thap Maeo) whose main defect is a short shelf life. The objectives of this work were: (1) to establish the harvest time of Thap Maeo bananas using the thermal sum techniques, (2) using the physico-chemical characterization of the fruit, establish the ideal concentration of exogenous ethylene to promote uniform ripening of fruits and (3) study the hormonal balance in the fruit ripening. The first step was a field experiment to determine the base temperature and the maximum physiological age. These parameters are used to calculate the thermal sum. The next step was to harvest fruits from different times of the year to confirm the methodology. It was established a methodology to estimate the harvest time according to the season in which the fruit has developed. Five ethylene concentration were tested (0-1000 ppm). Results showed that even the low ethylene concentration applied could promote the uniform ripening of the fruits with no apparent differences between the treatments. Furthermore, the analysis of volatile compounds in the pulp indicate that the major difference between the aroma of treatments is between treated and untreated fruits. The fruits that were not treated showed a higher amount of identified compounds. For all harvested fruits, the period between the ripening start and full ripening of the fruit was short when compared to the Nanica bananas. Levels of the hormones indole-3-acetic acid and abscisic acid, in addition to ethylene, were quantified to better understand these results. Compared to previous studies, with cultivars of Nanica subgroup, the cultivar Thap Maeo produce more ethylene and ABA during ripening, and have lower IAA level in the green stage. These hormonal differences may explain the short maturity period of this cultivar.

Os vinhos espumantes elaborados pelo método Tradicional são elaborados, comumente, a partir das uvas Chardonnay, Pinot Noir, Chadonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano e Pinot Noir e os componentes voláteis destes espumantes já têm merecido a atenção de diversos estudos científicos. Entretanto, vinhos espumantes produzidos a partir de outros varietais de uvas ainda não foram alvo de pesquisas científicas. A segunda fermentação ocorre dentro da garrafa e acaba por conferir uma maior complexidade aromática ao espumante produzido pelo método Tradicional, devido ao contato do vinho com as leveduras em meio redutor, por um determinado período de tempo. Isto acontece devido aos produtos secundários do metabolismo das leveduras, durante a conversão de açúcares em etanol e dióxido de carbono. Esta conversão depende dos nutrientes adicionados, chamados adjuvantes de fermentação, bem como da espécie de levedura utilizada, visto que cada levedura possui um metabolismo diferente para a utilização dos nutrientes e açúcares presentes no vinho base. Assim, objetivou-se, neste trabalho, caracterizar os componentes voláteis de vinhos espumantes de uma vinícola gaúcha, que emprega um assemblage inovador, empregando uvas Chadonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano e Pinot Noir. Do assemblage deste vinho base utilizou-se, para segunda fermentação, duas espécies de leveduras comerciais: Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces bayanus. Para cada levedura utilizada na fermentação do vinho base, oito diferentes adjuvantes de fermentação foram empregados. A determinação dos compostos voláteis se deu através da técnica de microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME) e cromatografia gasosa acoplada a detector de espectrometria demassa quadrupolar (GC/MS). Ao total, 25 compostos foram tentativamente identificados nos vinhos em estudo, sendo os compostos majoritários citados a seguir, com sua possível contribuição para o aroma destes vinhos: octanoato de etila (aroma de fruta), álcool isoamílico (aroma de banana), ácido octanoico (aroma de pimentão) e álcool feniletílico (aroma floral). O fenetil fenilacetato, um dos compostos minoritários tentativamente identificado em alguns dos vinhos, até então não reportado em vinho espumante, é associado a aroma frutado. Não foi possível distinguir subgrupos entre os 16 vinhos em estudo, provenientes de diferentes condições na segunda fermentação, quando as áreas cromatográficas dos compostos voláteis destes 16 vinhos foram submetidas a análise de cluster. Isto implica em que, nas condições experimentais deste estudo, não foi possível distinguir os voláteis dos vinhos fermentados (2ª fermentação) com S. cereviseae e os fermentados com S. bayanus. A mesma análise de cluster mostrou a subdivisão dos compostos voláteis dos 16 vinhos em dois grupos, os quais se distinguiram, provavelmente, devido aos diferentes adjuvantes nutricionais empregados: fosfato e Thiazote. Desta forma, através de análise qualitativa por HS-SPME-GC/MS, foi possível verificar a homogeneidade do perfil volátil dos 16 vinhos espumantes, obtidos a partir de diferentes adjuvantes de fermentação e duas espécies distintas de leveduras Saccharomyces sp, além de comparar os componentes voláteis presentes nestes espumantes com aqueles reportados na literatura para outros vinhos espumantes. / Sparkling wines elaborated by Traditional Method are usually produced by the grapes Chardonnay, Pinot Noir and Riesling, in which the volatile compounds of these sparkling wines have been calling attention to scientific studies. However, sparkling wines produced by other varietal grapes have not been a target of scientific research yet. The second fermentation occurs inside the bottle, in which confer a greater aromatic complexity to the sparkling wine produced by Traditional Method, due to the contact of it with lees in a reducing medium during a certain period of time. This happens due to secondary products of yeast metabolism, during the conversion of sugar in ethanol and carbon dioxide. This conversion depends on the nutrients added, called fermentation adjuvants, as the yeast used, since each one has a different metabolism for using this nutrients and sugars presented in the base wine. Thus, this work aims to characterize the volatile compounds of a south Brazilian winery, which use an innovative assemblage, using the grapes Chardonnay, Riesling, Viognier, Trebbiano and Pinot Noir. To the base wine, two different commercial yeasts were added: Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces bayanus to the performance of second fermentation. To each yeast used for fermenting the base wine, eight different fermentation adjuvants were used. The determination of volatile compounds were performed by Headspace solid-phase Microextraction (HS-SPME) and gas chromatography coupled to a mass quadrupole spectrometry (GC/MS). In total, 25 compounds were tentatively identified in the studied sparkling wines, being the majority listed as it follows, with their possible contribution to these sparkling wines aroma: ethyl octanoate (fruity), isoamyl alcohol (banana), octanoic acid (green pepper), and phenethyl alcohol (flower). Phenethyl phenylacetate, one of the minority compounds tentatively identified in some of the sparkling wines, is associated with fruity aroma. It was not possible to distinguish subgroups from different conditions during the second fermentation, when submitting the chromatographic areas of volatile compounds to cluster analysis. It implies that, under the experimental conditions of these study, it was not possible to differ the volatile compounds of the fermented (2nd fermentation) with S. cerevisiae and those which were fermented with S. bayanus. The same cluster analysis showed a subdivision of volatile compounds of the 16 wines in two groups, in which were probably distinguished due to the different nutritional adjuvants used: phosphate and Thiazote. Thus, throughout qualitative analysis by HS-SPME-GC/MS, it was possible to verify the homogeneity of volatile profile of the 16 sparkling wines, obtained by different fermentation adjuvants and two different yeast species of Saccharomyces sp, besides the comparison of volatile compounds presented in these sparkling wines with those others reported in the literature.

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No. of bitstreams: 1 Tese - André Luis Rüdiger.pdf: 13443546 bytes, checksum: f45078022552e0a3713a149b282b0569 (MD5) Previous issue date: 2012-11-01 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PHYTOCHEMICAL AND CITOTOXIC STUDY OF BURSERACEAE OLEORESINS. The Burseraceae family includes approximately 700 specimens distributed in 19 genres, and many of these specimens do not present phytochemical studies. Interested on describing the chemical composition, evaluate the cytotoxic activity and isolate substances of chemical and cytotoxic interest, this work has been divided in three parts: Determination of the extraction in hexane chemical profiles; cytotoxicity evaluation of oleoresins against HCT-8 (collon), MDA/MB-435 (breast) and SF-295 (glioblastom); and isolation of substances present in the oleoresins. The isolated substances were identified by mass spectrometry techniques (GC-MS and ESI-IT-MS) and nuclear magnetic resonance (NMR). In the volatile compounds profile it was possible to observe that among the monoterpenes, the p-cymene was detected more times, in 11 out 23 specimens evaluated. The highest concentration of this compound was observed in Protium apiculatum (2.4%), however the compound mostly found in this specimen is αpinene (5.1%). Among the sesquiterpenes, the compound that presented highest concentration was the junenol, in P. cf. rubrum (23.9%) and P. cf. ferrugineum (11.3%) being isolated and elucidated. The samples with the most complex sesquiterpenic profile were P. tenuifolum and Tetragastris panamensis, with common detection of sesquiterpenes of bisabolane, cadinane, cubebane, eudesmane, guaiane and muurulane series. The total ion chromatograms evaluations showed the presence of α- and β-amyrin in all the samples, confirming the presence of these triterpenes as family markers. In P. cf. ferrugineum, it has been observed the absence of α- and β-amyrone, and it was the differential of this specimen among other samples. About the triterpenes, glutinol (first description in the genres studied) and the multiflorenol (first description in the family) were detected. The chemometric analysis resulted in five distinct cluster (C-1 to C-5), where C-1 presented high concentration of α- and β-amyrone and absence of brein and maniladiol; C-2, having potentially producers of new triterpene and volatile compound specimens; C-3 with medium concentration among the variables analyzed; C-4 with high concentration of brein and maniladiol; and C-5, having α- and β-amyrin high concentration specimens. Te cititoxicity assays showed that two extracts in hexane (P. cf. rubrum e Trattinnickia peruviana - HrTPE) showed inhibition against HCT-8 (93.08 % for both specimens) and SF-295 (93.46 e 86.34%, respectively) tumor cells lines. In the extracts in acetate and acetyl, inhibition for P. giganteum var giganteum and Trattinnickia glaziovii against HCT-8 (88.7 e 92.9%, respectively) and MDAM B-435 (97.8 e 96.2%, respectively) lines were observed. HrTPE was submitted to fractioning, being identified the β-amyradienol. From the extract in ethyl acetate of P. paniculatum var. modestum, breine and maniladiol triterpenes in binary mixture, 3-hydroxy-tirucalla-8,24-diene-21-oic acid, pure and in binary mixture with 3-hydroxy-tirucalla-7,24-dieno-21-oic acid were isolated. In the P. bahianum ethyl acetate extract, the ursolic and oleanolic acids were isolated. From the Tetragastris panamensis ethyl acetate extract, an unpublished triterpene (3-oxo-triptocallic B acid) and two triterpenes decribed for the first time in the Burseraceae family (triptocallic B and 3-oxo-katononic acids) were isolated. A 2,3-seco-isobriononico acid biosynthesis from multiflorenol proposal was presented. The family chemosystematics has been discussed. / A família Burseraceae compreende aproximadamente 700 espécies distribuídas em 19 gêneros, sendo que várias destas espécies não apresentam estudos fitoquímicos. Com interesse em descrever a composição química, avaliar a atividade citotóxica e isolar substâncias de interesse químico e citotóxico, o trabalho foi dividido em três partes: determinação do perfil químico dos extratos em hexano; avaliação da citotoxicidade de extratos das oleorresinas contra as linhagens HCT-8 (cólon), MDA/MB-435 (melanoma) e SF-295 (glioblastoma); e isolamento de substâncias presentes nas oleorresinas. As substâncias isoladas foram identificadas pelas técnicas de espectrometria de massas (CG-EM e EMCIESI) e ressonância magnética nuclear (RMN). No perfil dos compostos voláteis observou-se que dentre os monoterpenos, o p-cimeno foi detectado mais vezes, em 11 das 23 espécies avaliadas. A maior concentração deste composto foi observada em Protium apiculatum (2,4%), contudo o componente majoritário nesta espécie é o α-pineno (5,1%). Dentre os sesquiterpenos o componente que apresentou maior concentração foi o junenol, em P. cf. rubrum (23,9%) e P. cf. ferrugineum (11,3%) sendo isolado e elucidado. As amostras com perfil sesquiterpênico mais complexo foram P. tenuifolum e Tetragastris panamensis, com detecção em comum de sesquiterpenos das séries bisabolano, cadinano, cubebano, eudesmano, guaiano e muurulano. As avaliações dos cromatogramas de íons totais demonstraram a presença dos α- e β-amirina em todas as amostras, confirmando a presença destes triterpenos como marcadores desta família. Em P. cf. ferrugineum , observou-se a ausência de α- e β-amirona, o que diferenciou esta espécie das demais amostras. Dentre os triterpenos, foram detectados o glutinol (primeira descrição nos gêneros estudados) e o multiflorenol (primeira descrição na família). A análise quimiométrica resultou em cinco agrupamentos distintos (C-1 a C-5), onde o C-1 apresentou alta concentração de α- e β-amirona e ausência de breina e maniladiol; o C-2, com espécies potencialmente produtoras de novos triterpenos e de compostos voláteis; o C-3 com concentrações médias entre as variáveis analisadas; o C-4 com concentração elevada de breina e maniladiol; e o C-5, das espécies com alta concentração de α- e β-amirina. Os ensaios de citotoxicidade demonstraram que dois extratos em hexano (P. cf. rubrum e Trattinnickia peruviana - HrTPE) apresentaram inibição contra as linhagens de células tumorais HCT-8 (93,08 % para ambas as espécies) e SF-295 (93,46 e 86,34%, respectivamente). Nos extratos em acetato de etila foram observadas inibições por P. giganteum var giganteum e Trattinnickia glaziovii contra as linhagens HCT-8 (88,7 e 92,9%, respectivamente) e MDAM B-435 (97,8 e 96,2%, respectivamente). HrTPE foi submetido a fracionamento, sendo isolado o β-amiradienol. Do extrato em acetato de etila de P. paniculatum var. modestum foram isolados os triterpenos breina e maniladiol em mistura binária, o ácido 3-hidroxitirucalla-8,24-dieno-21-óico puro e em mistura binária com 3-hidroxitirucalla-7,24-dieno-21-óico. No extrato em acetato de etila de P. bahianum foram isolados os ácidos ursólico e oleanólico. Do extrato em acetato de etila de Tetragastris panamensis foram isolados um triterpeno inédito (ácido 3-oxo- triptocálico B) e dois triterpenos descritos pela primeira vez na família Burseraceae (ácidos triptocálico B e 3-oxo-katononico). Uma proposta de biossíntese do ácido 2,3-seco-isobrionônico a partir do multiflorenol foi apresentada. A quimiossistemática da família foi discutida.