Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-09-04T12:41:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2165872 bytes, checksum: 7b20ed84916fcf93be218e2ce4393822 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-04T12:41:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2165872 bytes, checksum: 7b20ed84916fcf93be218e2ce4393822 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A ordem Hemiptera compreende um grupo diversificado de insetos com cerca de 89 mil espécies descritas e agrupadas nas quatro subordens: Heteroptera, Sternorrhyncha, Coleorrhyncha e Auchenorrhyncha. Esta última possui mais de 25 mil espécies descritas dentro de duas grandes infraordens: Cicadomorpha (Cercopoidea, Cicadoidea e Membracoidea) e Fulgoromorpha (Fulgoroidea). A subordem Heteroptera é dividida nas infraordens: Enicocephalomorpha, Dipsocoromorpha, Gerromorpha, Nepomorpha, Leptopodomorpha, Pentatomomorpha e Cimicomorpha. Ela possui mais de 400 mil espécies descritas que podem ser predadoras, fitófagas e hematófagas caracterizando essa subordem como de importância econômica e de saúde pública. As relações filogenéticas dentro dos Auchenorrhyncha e dos Heteroptera ainda são temas de muito debate. O conhecimento da biologia reprodutiva e da morfologia dos espermatozoides podem contribuir para estudos taxonômicos e filogenéticos dessas duas subordens. Nesse contexto, no presente trabalho descrevemos, usando as microscopias de luz e eletrônica de transmissão, a estrutura e ultraestrutura dos espermatozoides de Dalbulus maidis e Collaria oleosa e Prepops zetterstedti. No primeiro capítulo, nós redescrevemos os espermatozoides de D. maidis, que mediram de 118,1-128,5 μm de comprimento, sendo este valor cerca de três vezes menor do que o descrito anteriormente. A região da cabeça é formada por acrossomo e núcleo. O acrossomo é paracristalino e tem a base bifurcada que está encaixada em duas cavidades em um lado da região anterior do núcleo. O núcleo mediu 19,3-22,9 μm de comprimento e, em corte transversal, exibiu a forma de meio lua com uma fina projeção central, mas nas extremidades ele se mostrou oval. O flagelo consistiu de um axonema com 9+9+2 microtúbulos, dois derivados mitocondriais simétricos, dois corpos acessórios associados a uma pequena estrutura sub-elipsoidal e um "material centro-flagelar". A porção final do flagelo de todos os espermatozoides era ramificada em três filamentos. No segundo capítulo nós caracterizamos morfologicamente os espermatozoides de dois percevejos da família Miridae, C. oleosa e P. zetterstedti. Os espermatozoides de C. oleosa e P. zetterstedti mediram 171,3 μm e 276,0 μm de comprimento, dos quais 24,7 μm e 27,2 μm representaram o núcleo, respectivamente. Em ambas espécies, essas células apresentaram na região de cabeça um acrossomo e núcleo, e no flagelo um axonema de 9+9+2 microtúbulos e dois derivados mitocondriais simétricos. Em C. oleosa, não em P. zetterstedti, o acrossomo é revestido por uma espessa camada de material denso. Na transição núcleo-flagelo das duas espécies foi observado um longo adjunto do centríolo cilíndrico formando uma ponte entre núcleo e os componentes flagelares, essa característica é exclusiva para Miridae. / The order Hemiptera comprises a diverse group of insects with about 89 thousand species described and group in four suborders: Heteroptera, Sternorrhyncha, Coleorrhyncha and Auchenorrhyncha. The latter has more than 25 thousand species described within two major infraorders: Cicadomorpha (Cercopoidea, Cicadoidea and Membracoidea) and Fulgoromorpha (Fulgoroidea). The suborder Heteroptera is divided in the infraordens: Enicocephalomorpha, Dipsocoromorpha, Gerromorpha, Nepomorpha, Leptopodomorpha, Pentatomomorpha and Cimicomorpha. It has more than 400 thousand species described that can be predatory, phytophagous and hematophagous, characterizing this suborder as of economic importance and public health. Phylogenetic relationships within Auchenorrhyncha and Heteroptera are still subjects of much debate. The knowledge of reproductive biology and morphology of spermatozoa can contribute to taxonomic and phylogenetic studies of these two suborders. In this context, the present work described, using light microscopy and transmission electron microscopy, the structure and ultrastructure of spermatozoa of Dalbulus maidis, Collaria oleosa and Prepops zetterstedti. In the first chapter, we redescribed the spermatozoa of D. maidis, which measured 118.1-128.5 μm in length, being about three times smaller than that previously described. The head region is formed by acrosome and nucleus. Acrosome is paracrystalline and has a bifurcated base which was docked in two cavities on one side of the anterior region of the nucleus. The nucleus measured 19.3-22.9 μm in length and, in cross section, showed a half-moon shape with a thin central projection, but at the extremities it was oval. The flagellum consisted of an axonema with 9+9+2 microtubules, two symmetrical mitochondrial derivatives, two accessory bodies associated with a small sub-ellipsoidal structure and a ‘center-flagellar material’. The final portion of the flagellum of all spermatozoa was branched into three filaments. In the second chapter, we morphologically characterized the spermatozoa of two Miridae bugs, C. oleosa and P. zetterstedti. The spermatozoa of C. oleosa and P. zetterstedti measured 171.3 μm and 276.0 μm in length, of which 24.7 μm and 27.2 μm represented the nucleus, respectively. In both species, the head region presented acrosome and nucleus, and in the flagellum an axoneme of 9+9+2 microtubules and two symmetrical mitochondrial derivatives. Only in C. oleosa, not in P. zetterstedti, acrosome is coated by a thick layer of dense material. In the nucleus-flagellum transition of the two species a long cylindrical centriole adjunct forming a bridge between the nucleus and flagellar components was observed, this feature is exclusive to Miridae.

O presente trabalho é o início de um estudo da aplicação do método de otimização conhecido como adjunto em escoamentos incompressíveis, viscosos e periódicos, envolvendo um problema de bastante interesse: a análise da aplicação de splitter plates em cilindros de seção circular. Conhecido por sua simplicidade, o splitter plate, que consiste em uma placa plana alinhada ao escoamento e colocada a jusante do corpo, é um dispositivo efetivo na mudança de comportamento da esteira de vórtices de Von Kárman. A partir da revisão bibliográfica foi possível entender a dinâmica do escoamento, proporcionando uma calibração dos modelos numéricos. Complementando esta etapa, foi efetuada uma análise da qualidade das malhas computacionais. Através de uma geração de diversas malhas computacionais, o espaço de soluções foi explorado buscando encontrar o mínimo arrasto para diversos comprimentos de splitter plate e diferentes números de Reynolds (Re). Foi observada a influência da placa na formação da esteira de vórtices, obtendo uma redução dos coeficientes de força do cilindro. Com esses dados, foi possível desenvolver o método de otimização voltado para análise do gradiente de sensibilidade conhecido como método adjunto baseado nas equações de Navier Stokes utilizando o problema descrito como base para validação dos resultados. A abordagem do método adjunto caracteriza-se pela busca dos extremos de funções conhecidas como medidas de mérito. Essas funções podem ser integrais de sustentação e arrasto por exemplo. Na literatura, o método adjunto é apresentado como possuindo duas grandes vantagens: a primeira é a imposição das equações do escoamento como restrições do problema, o que sempre confinará as variações da medida de mérito dentro do universo de soluções realizáveis; já a segunda é conseqüência da primeira, pois as restrições permitem uma simplificação no cálculo do gradiente de sensibilidade, reduzindo o custo computacional. Para o cálculo do gradiente de sensibilidade, o objetivo é otimizar o arrasto do cilindro sob efeito do splitter plate variando os parâmetros de controle (comprimento e posicionamento do splitter plate). A direção de busca e o cálculo do passo da geometria são obtidos a partir da relação entre a solução numérica do escoamento e as variáveis adjuntas calculadas. Nesta dissertação, será apresentada a pesquisa bibliográfica, os resultados do método tentativa e erro, a formulação do método adjunto baseado nas equações de Navier Stokes e um exemplo de sua solução numérica, demonstrando sua existência. / The report is the beginning of a research about the application of the so called adjoint method in the optimization of incompressive, viscous and periodic flows. The study involves a problem of great interest: an analysis of the implementation of splitter plates in the flow around cylinders with circular section. Widely recognized for its simplicity, the splitter plate consists of a flat plate, which is placed in the wake of a cylinder, in the stream wise direction, and it works by changing the way the shear layers interact with one another. Based on a literature survey, it is possible to understand the physics of this class of flows. As a better result, one learns what to expect from the numerical solutions and hence, one can calibrate its parameters. Moreover, we study the best configuration of the computational mesh, thus reducing the computational cost. After the generation of meshes, the universe of solutions was explored to find the minimum drag for various lengths of splitter plate and Reynolds number (Re). The influence of the plate in the interaction of the shear layers was observed in the reduction of drag coefficient. These results form a the basis for comparison, upon one can develop the optimization by the adjoint method. The adjoint method can be used to search the extreme of objective functionals. These functionals can be the lift and drag integrals for example. The theory presents two advantages to the method: first, the imposing the equations that govern the flow as variational constraints one limits the variations to the universe of realizable solutions; second, these constrains simplify the computation of the sensitivity gradient, by reducing its computational cost. To compute the sensitivity gradient, the objective functional can be defined as the average drag coefficient of the circular cylinder with a splitter plate. The control parameters are the length of the plate and the distance between it and the body, which known as gap. The search direction and the variation of geometry can be obtained by the relationship between the solutions to the flow and the adjoint equations. This final report shows the literature survey, the results of trial and error method and the formulation and one result of adjoint equations based on the incompressible NavierStokes equations.

O Brasil é atualmente o terceiro maior produtor de cerveja, ficando atrás da China e EUA, respectivamente. Cerveja é uma bebida obtida pela fermentação alcoólica de um mosto cervejeiro oriundo do malte de cevada, água potável, por ação de levedura e adição de lúpulo. A legislação brasileira vigente, permite, ainda, a adição de adjuntos cervejeiros, que podem ser outros cereais, malteados ou não, além de outras fontes de carboidrato. A utilização dos adjuntos, principalmente o milho e o arroz, tornou-se opções de diminuir o custo no processo de produção de cerveja, bem como possibilitou a produção de cervejas leves e mais palatáveis à população brasileira. Dentre adjuntos não convencionais, destacam-se arroz preto, banana, pupunha, pinhão, cana de açúcar e frutas tropicais. A laranja é uma fruta com alto teor de açúcar e o Brasil é o principal país produtor, motivando assim, a possibilidade de estudar seu uso como adjunto cervejeiro. As principais formas de comercialização de laranja são em forma de suco pasteurizado (NFC) ou suco de laranja concentrado (FCOJ). O presente projeto teve como objetivo a produção de cervejas, em escala de bancada, utilizando suco de laranja como adjunto de malte, tanto na forma NFC como de FCOJ em diferentes proporções (0%, 10%, 25% e 45%). Análises de concentração e viabilidade celular, pH, consumo de extrato e formação de etanol foram realizadas ao longo das fermentações, além de análises sensoriais foram feitas a fim de se estabelecer a melhor proporção para uma produção em maior escala, feita na Planta Piloto de Bebidas da Escola de Engenharia de Lorena (EEL). A partir das análises, a cerveja com 10% de FCOJ foi a escolhida para a produção em escala piloto, onde foi analisada a reprodutibilidade dessa cerveja e uma nova análise sensorial foi feita para comparar a bebida produzida no estudo com bebida produzida comercialmente para definir se o adjunto pode ou não ser utilizado no mercado de cervejas. / Brazil is today the third world beer producer, after China and United States of America, respectively. Beer is a beverage obtained by alcoholic fermentation of beer wort derived from barley malt, drinking water, yeast action and adding hops. The current Brazilian legislation also allows the addition of brewing adjuncts, which can be other cereals, malted or not, as well as other sources of carbohydrates. The use of adjuncts, especially maize and rice became options to reduce the cost of beer production process and enabled the production of lighter beers and more palatable to the Brazilian population. Among non-conventional adjuncts, it is highlighted black rice, banana, peach palm, pine nuts, sugar cane and tropical fruits. The orange is a fruit with high sugar content and Brazil is the main producer, motivating thus the possibility to study its use as a brewing adjunct. The main forms of marketing are not from concentrated orange juice (NFC), which is pasteurized, or concentrated orange juice (FCOJ). This project aimed the production of beers, bench scale, using orange juice as malt adjunct, both in the NFC way of FCOJ, in different proportions (0%, 10%, 25% and 45%). Analysis of concentration and cell viability, pH, extract consumption and the formation of ethanol were carried out throughout the fermentations, and sensory analyzes were performed in order to establish the best ratio for a larger scale production, made in Lorena School of Engineering (EEL) Beverages Pilot Plant. From the analysis, the beer with 10% FCOJ was chosen for the production on a pilot scale, where the reproducibility of beer and a new sensory analysis was performed to compare the beverage produced in the study with commercially produced beverage was analyzed to determine whether the adjunct may or may not be used in the beer market.

O Brasil ocupa o 3º lugar entre os maiores produtores mundiais de cerveja e o mercado consumidor vem aumentando progressivamente. Tendo em vista que o consumidor brasileiro está em busca de novos sabores e aromas para a cerveja, uma alternativa para a redução de custos explorando tais características reside no uso de adjuntos não convencionais que possam agregar valor à bebida, principalmente na obtenção de boas características sensoriais. Ainda, visando à sustentabilidade, estes adjuntos podem ser coprodutos do processamento de alimentos. O permeado concentrado de leite, um coproduto dos laticínios, é obtido através da ultrafiltração do leite, sendo composto por água, lactose e sais. Neste trabalho foi desenvolvido um processo para a produção de uma cerveja de alta fermentação (ale), utilizando o permeado concentrado de leite como adjunto de fabricação. Foram obtidas cervejas ale com a proporção malte/permeado de 55/45 e 90/10, utilizando para isso, permeado hidrolisado pela enzima ?-galactosidase e permeado não hidrolisado. A caracterização do permeado revelou que este possui três vezes mais lactose que o soro de queijo. A melhor condição de hidrólise enzimática da lactose presente no permeado foi obtida empregando-se 2,0 mL/L de ?-galactosidase em 90 minutos, alcançando 92,5% de hidrólise. Nas cervejas com permeado hidrolisado observou-se que a presença de galactose aumentou o tempo de fermentação para 168h e a atenuação real de fermentação dos mostos também foi maior em comparação as cervejas com permeado não hidrolisado, nos quais a lactose não foi fermentada. As cervejas 90/10 com permeado hidrolisado e não hidrolisado receberam as maiores notas na análise sensorial, tendo boa aceitação entre os provadores. Como não houve diferença estatística entre as duas, foi possível reduzir custo e tempo na produção da cerveja 90/10 em escala piloto (120L) por não ser necessário o processo de hidrólise enzimática. O permeado concentrado de leite mostrou-se um excelente adjunto na produção de cervejas ale e quando empregado em baixa concentração, produziu cervejas com boa aceitação sensorial. / Brazil ranks 3rd among the largest world producers of beer and the consumer market is increasing steadily. Considering that the Brazilian consumer is looking for new flavors and aromas to the beer, a possible solution for costs reduction exploring such characteristics is using unconventional adjuncts that can increase quality of the beverage, especially in getting good sensory characteristics. In addition, aiming at sustainability, such adjuncts can be coproducts of processing foods. The concentrated milk permeate, which is a dairy factory coproduct, is obtained by milk ultrafiltration, comprising water, lactose and salts. In this work it was development a process for the production of an ale beer using concentrated milk permeate as adjunct. Ale beers were obtained from the proportion malt/permeate 55/45 and 90/10, using both permeate hydrolyzed by ? - galactosidase enzyme and permeate not hydrolyzed. The characterization of the permeate revealed that it has three times more lactose than cheese whey. The best condition of enzymatic hydrolysis of lactose present in the permeate was obtained using 2.0 mL/L of ?-galactosidase within 90 minutes, reaching 92.5 % of hydrolysis. It was observed that the presence of galactose in beers wort with hydrolysed permeate increased fermentation time to 168 h and the real attenuation of fermentation were also higher compared with non-hydrolysed permeate beers, in which lactose is not fermented. The beers 90/10 with hydrolyzed and non-hydrolyzed permeate received the highest scores in sensory analysis, meaning a good acceptance among the tasters. Once there was no statistical difference between them, it was possible to reduce costs and time in beer 90/10 production on a pilot scale (120L) for not being necessary the enzymatic hydrolysis process. The concentrated milk permeate has proved to be an excellent adjunct in the production of ale beers. It produced ale beers with good sensory acceptance when used in low concentration.

A legislação brasileira permite a substituição parcial do malte de cevada por adjuntos, malteados ou não, para produção de cervejas. Esses adjuntos proporcionam redução de custos de produção e a obtenção de bebidas com diferentes características sensoriais. A proposta deste trabalho foi a de produzir uma bebida com teor reduzido de etanol, utilizando quinoa malteada como adjunto. Foram avaliadas três linhagens de levedura, duas comerciais, S-23 e W-3470 (Fermentis - França) e uma do banco de cepas da Escola de Engenharia de Lorena (EEL), classificada como PPB-01. Avaliou-se o rendimento em etanol, visando a produção de bebidas com teor reduzido de etanol, obtendo-se rendimentos semelhantes em álcool, 0,37, 0,35 e 0,39 g/g, para as cepas S-23, W-3470 e PPB-01, respectivamente. Utilizou-se o processo de mosturação por infusão simples, a 72ºC, sendo comparado à condição padrão, na qual utilizou-se temperaturas de 52ºC, 62ºC, 72ºC, obtendo-se rendimentos em etanol de 0,40, 0,41 e 0,40 g/g, para S-23, W-3470 e PPB-01, respectivamente. A linhagem S-23 foi escolhida para prosseguir nos estudos, devido ao menor tempo de fermentação, 108 horas, na produção de bebidas com teor reduzido de etanol, comparado com as demais linhagens cujo tempo de fermentação foi de 116 horas. A quinoa foi malteada, sendo observada germinação de apenas 60%, o que pode ter dificultado a filtração e clarificação de mostos. Com isso, necessitou-se alterar a condição de mosturação, de infusão simples para mosturação de dois passos, utilizando-se as temperaturas de 52ºC e 72ºC. Nesta condição de mosturação, os fatores de rendimento em etanol foram de 0,38, 0,36, 0,36, 0,37 g/g, na fermentação de mostos elaborados contendo quinoa malteada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, respectivamente, semelhante aquele rendimento observado na fermentação de mosto puro malte, 0,37g/g. O tempo de fermentação de mosto puro malte foi reduzido de para 132 para 88 horas de fermentação de mosto contendo quinoa malteada na proporção de 45%. O teor inicial de aminoácidos livres pode ter afetado o tempo de fermentação, observando-se teores de 133mg/L no mosto puro malte, e 141, 148, 152 e 177mg/L nos mostos contendo quinoa malteada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, respectivamente. Na avaliação sensorial das diferentes bebidas obtidas, constatou-se que a aceitação foi semelhante para todas as amostras, quando comparadas a uma amostra de cerveja comercial, com notas compreendidas entre \"gostei ligeiramente\" e \"gostei moderadamente\". A estabilidade da espuma atingiu 155 Sigma para a amostra puro malte sendo fortemente afetada quando quinoa malteada foi utilizada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, sendo que o valor Sigma foi de 104, 69, 44 e 6, respectivamente, e 128 Sigma para amostra comercial. A fermentação do mosto em escala piloto contendo 45% em massa de quinoa malteada, como adjunto, foi avaliada, verificando-se que as características pH, atenuação, número de células em suspensão e de rendimento em etanol (0,39g/g) foram semelhantes às demais condições de bancada avaliadas, tanto para avaliação de diferentes leveduras ou condições de mosturação, quanto para substituição de malte por quinoa malteada. / Brazilian law allows substitution of barley malt by adjuncts, malted or not, to produce beers. These adjuncts provide a reduction of production costs and obtaining beverages with different sensory characteristics. This work aimed to produce a drink with reduced ethanol content using malted quinoa as adjunct. Three yeast strains were evaluated, S-23 and W- 3470, commercials (Fermentis - France) and PPB-01 from the yeasts bank of Engineering School of Lorena (EEL), regarding to ethanol yield, being observed in similar yields ethanol, 0.37, 0.35 and 0.39 g / g for the strains S-23, W-3470 and PPB-01, respectively, by mashing a simple infusion, at 72°C, compared to the control condition, by mashing with temperatures 52ºC, 62ºC, 72ºC, obtaining ethanol yields 0.40, 0.41 and 0.40g/g for S-23, W-3470 and PPB-01, respectively. The S-23 strain was chosen for the studies below, since the fermentation time was slightly lower, 108 hours, for production of beverages with reduced ethanol content, compared to other processes 116 hours for W-3470 and PPB-01 strains. The quinoa was malted for transformation of the grain, germination of only 60% was observed under the conditions evaluated, which may have hindered the filtration and clarification of worts, even mashing condition having been changed from simple infusion mashing for the two steps, using temperatures of 52ºC and 72ºC , observing ethanol yields of 0.38 , 0.36 , 0.36 , 0.37g/g, produced in the fermentation of worts containing malted quinoa as adjunct in proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by weight, respectively, similar to that observed in fermentation yield of pure malt wort, 0.37 g/g. The fermentation time was reduced from132 hours, pure malt wort, to 88 hours, malted quinoa wort in a proportion of 45%. The initial content of free amino acids, may have affected the fermentation time, concentration of 133mg/L were observed in pure malt wort, and 141, 148, 152 and 177mg/L in worts containing malted quinoa as adjunct in the proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by mass , respectively. In the sensory evaluation of obtained beverages, pure malt, and containing malted quinoa as adjunct in different proportions, it was found that acceptance was similar for all samples, compared to a sample of commercial beer, with notes between \"liked slightly\" and \"liked moderately\". The stability of the foam 155 Sigma of pure malt sample was strongly affected when malted quinoa was used as adjunct in the proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by weight, being observed Sigma 104 , 69, 44 and 6, respectively compared to a commercial sample, Sigma 128. The fermentation of wort in a pilot scale containing 45% by weight of malted quinoa as adjunct, was evaluated by checking and characteristics such as pH, apparent attenuation and maximum number of suspension cells and ethanol yield (0.39 g/g) were similar to other conditions evaluated in bench scale.

Parte do malte pode ser substituído por adjuntos, que podem ser à base de cereais, ou de carboidratos de origem vegetal. A cana de açúcar constitui-se de uma matéria prima favorável à fermentação alcoólica por ser rica em carboidratos e micronutrientes, e pode ser utilizada como um adjunto do malte. Estudos de fermentação do mosto com este adjunto, na forma de caldo e de melado de cana, foram realizados na Planta Piloto de Bebidas da EEL-USP, e a partir daí, foram feitas análises físico-química, microbiológicas e sensoriais da cerveja obtida, com diferentes proporções de adjunto. As fermentações foram realizadas inicialmente em escala de bancada (1 L), utilizando mostos preparados com caldo ou melado de cana com ou sem diferentes tratamentos de clarificação, em duas concentrações diferentes (25% e 50% de caldo ou melado), além do mosto puro malte. Análises de concentração e viabilidade celular, pH, consumo de extrato e formação de etanol foram realizadas ao longo das fermentações e, também foi efetuado o cálculo de produtividade e rendimento. Os ensaios sem tratamento do caldo ou melado foram escolhidos para uma produção em uma escala de 5 L, para que análises físico-químicas e sensorial fossem realizadas. A cerveja elaborada com 25% de melado de cana sem tratamento foi a cerveja mais aceita e foi escolhida para a produção em escala piloto (200 L). Análises físico-químicas e de envelhecimento foram realizadas, e essa cerveja também foi avaliada sensorialmente juntamente com duas cervejas de mercado, onde novamente foi declarada como a mais aceita, mostrando que o melado de cana é um adjunto adequado na fabricação de cervejas, mostrando ser um potencial no mercado de bebidas. Finalmente, cervejas com melado de cana foram elaboradas na forma ale e lager em uma infra-estrutura bem equipada em um laboratório em uma universidade belga. / Part of malted barley can be replaced by adjuncts, which can be from cereals, or carbohydrates of vegetable origin. Sugarcane is a raw material favorable to the alcoholic fermentation to be rich in carbohydrates and micronutrients, and can be used as a adjunct. The wort fermentation studies with this adjunct in the form of sugarcane juice and sugarcane syrup, were performed in the Beverage Pilot Plant EEL-USP, and from there, it were made physical-chemical, microbiological and sensorial analysis with beers with different proportion of adjuncts. The fermentations were initially carried out in laboratory scale (1 L) prepared with sugarcane juice or sugarcane syrup in different treatments and in two different concentrations (25% and 50%), and also 100% of malt wort. Analysis of cell concentration and viability, pH, extract consumption and ethanol formation were held throughout the fermentations and also calculation of the productivity and yield. Assays with sugarcane juice and syrup without treatment were selected for production on a slightly larger scale (5L) and physico-chemical and sensorial analyzes were performed. Beer made with 25% of sugarcane syrup without treatment was a beer more accepted and it was chosen for the production on a pilot scale (200 L). Physico-chemical and aging analyzes were performed, and that beer was also evaluated by sensory analyzis compared with two beer market, where again it was declared as the most accepted, showing that the sugarcane syrup is a very interesting adjunct in the manufacture of beer, showing a potential in the beverage market. Finally, beers with sugarcane syrupo were prepared in ale and lager form in a well-equipped infrastructure in a laboratory in a Belgian university.

O Brasil é atualmente o terceiro maior produtor de cerveja, ficando atrás da China e EUA, respectivamente. Cerveja é uma bebida obtida pela fermentação alcoólica de um mosto cervejeiro oriundo do malte de cevada, água potável, por ação de levedura e adição de lúpulo. A legislação brasileira vigente, permite, ainda, a adição de adjuntos cervejeiros, que podem ser outros cereais, malteados ou não, além de outras fontes de carboidrato. A utilização dos adjuntos, principalmente o milho e o arroz, tornou-se opções de diminuir o custo no processo de produção de cerveja, bem como possibilitou a produção de cervejas leves e mais palatáveis à população brasileira. Dentre adjuntos não convencionais, destacam-se arroz preto, banana, pupunha, pinhão, cana de açúcar e frutas tropicais. A laranja é uma fruta com alto teor de açúcar e o Brasil é o principal país produtor, motivando assim, a possibilidade de estudar seu uso como adjunto cervejeiro. As principais formas de comercialização de laranja são em forma de suco pasteurizado (NFC) ou suco de laranja concentrado (FCOJ). O presente projeto teve como objetivo a produção de cervejas, em escala de bancada, utilizando suco de laranja como adjunto de malte, tanto na forma NFC como de FCOJ em diferentes proporções (0%, 10%, 25% e 45%). Análises de concentração e viabilidade celular, pH, consumo de extrato e formação de etanol foram realizadas ao longo das fermentações, além de análises sensoriais foram feitas a fim de se estabelecer a melhor proporção para uma produção em maior escala, feita na Planta Piloto de Bebidas da Escola de Engenharia de Lorena (EEL). A partir das análises, a cerveja com 10% de FCOJ foi a escolhida para a produção em escala piloto, onde foi analisada a reprodutibilidade dessa cerveja e uma nova análise sensorial foi feita para comparar a bebida produzida no estudo com bebida produzida comercialmente para definir se o adjunto pode ou não ser utilizado no mercado de cervejas. / Brazil is today the third world beer producer, after China and United States of America, respectively. Beer is a beverage obtained by alcoholic fermentation of beer wort derived from barley malt, drinking water, yeast action and adding hops. The current Brazilian legislation also allows the addition of brewing adjuncts, which can be other cereals, malted or not, as well as other sources of carbohydrates. The use of adjuncts, especially maize and rice became options to reduce the cost of beer production process and enabled the production of lighter beers and more palatable to the Brazilian population. Among non-conventional adjuncts, it is highlighted black rice, banana, peach palm, pine nuts, sugar cane and tropical fruits. The orange is a fruit with high sugar content and Brazil is the main producer, motivating thus the possibility to study its use as a brewing adjunct. The main forms of marketing are not from concentrated orange juice (NFC), which is pasteurized, or concentrated orange juice (FCOJ). This project aimed the production of beers, bench scale, using orange juice as malt adjunct, both in the NFC way of FCOJ, in different proportions (0%, 10%, 25% and 45%). Analysis of concentration and cell viability, pH, extract consumption and the formation of ethanol were carried out throughout the fermentations, and sensory analyzes were performed in order to establish the best ratio for a larger scale production, made in Lorena School of Engineering (EEL) Beverages Pilot Plant. From the analysis, the beer with 10% FCOJ was chosen for the production on a pilot scale, where the reproducibility of beer and a new sensory analysis was performed to compare the beverage produced in the study with commercially produced beverage was analyzed to determine whether the adjunct may or may not be used in the beer market.

O Brasil ocupa o 3º lugar entre os maiores produtores mundiais de cerveja e o mercado consumidor vem aumentando progressivamente. Tendo em vista que o consumidor brasileiro está em busca de novos sabores e aromas para a cerveja, uma alternativa para a redução de custos explorando tais características reside no uso de adjuntos não convencionais que possam agregar valor à bebida, principalmente na obtenção de boas características sensoriais. Ainda, visando à sustentabilidade, estes adjuntos podem ser coprodutos do processamento de alimentos. O permeado concentrado de leite, um coproduto dos laticínios, é obtido através da ultrafiltração do leite, sendo composto por água, lactose e sais. Neste trabalho foi desenvolvido um processo para a produção de uma cerveja de alta fermentação (ale), utilizando o permeado concentrado de leite como adjunto de fabricação. Foram obtidas cervejas ale com a proporção malte/permeado de 55/45 e 90/10, utilizando para isso, permeado hidrolisado pela enzima ?-galactosidase e permeado não hidrolisado. A caracterização do permeado revelou que este possui três vezes mais lactose que o soro de queijo. A melhor condição de hidrólise enzimática da lactose presente no permeado foi obtida empregando-se 2,0 mL/L de ?-galactosidase em 90 minutos, alcançando 92,5% de hidrólise. Nas cervejas com permeado hidrolisado observou-se que a presença de galactose aumentou o tempo de fermentação para 168h e a atenuação real de fermentação dos mostos também foi maior em comparação as cervejas com permeado não hidrolisado, nos quais a lactose não foi fermentada. As cervejas 90/10 com permeado hidrolisado e não hidrolisado receberam as maiores notas na análise sensorial, tendo boa aceitação entre os provadores. Como não houve diferença estatística entre as duas, foi possível reduzir custo e tempo na produção da cerveja 90/10 em escala piloto (120L) por não ser necessário o processo de hidrólise enzimática. O permeado concentrado de leite mostrou-se um excelente adjunto na produção de cervejas ale e quando empregado em baixa concentração, produziu cervejas com boa aceitação sensorial. / Brazil ranks 3rd among the largest world producers of beer and the consumer market is increasing steadily. Considering that the Brazilian consumer is looking for new flavors and aromas to the beer, a possible solution for costs reduction exploring such characteristics is using unconventional adjuncts that can increase quality of the beverage, especially in getting good sensory characteristics. In addition, aiming at sustainability, such adjuncts can be coproducts of processing foods. The concentrated milk permeate, which is a dairy factory coproduct, is obtained by milk ultrafiltration, comprising water, lactose and salts. In this work it was development a process for the production of an ale beer using concentrated milk permeate as adjunct. Ale beers were obtained from the proportion malt/permeate 55/45 and 90/10, using both permeate hydrolyzed by ? - galactosidase enzyme and permeate not hydrolyzed. The characterization of the permeate revealed that it has three times more lactose than cheese whey. The best condition of enzymatic hydrolysis of lactose present in the permeate was obtained using 2.0 mL/L of ?-galactosidase within 90 minutes, reaching 92.5 % of hydrolysis. It was observed that the presence of galactose in beers wort with hydrolysed permeate increased fermentation time to 168 h and the real attenuation of fermentation were also higher compared with non-hydrolysed permeate beers, in which lactose is not fermented. The beers 90/10 with hydrolyzed and non-hydrolyzed permeate received the highest scores in sensory analysis, meaning a good acceptance among the tasters. Once there was no statistical difference between them, it was possible to reduce costs and time in beer 90/10 production on a pilot scale (120L) for not being necessary the enzymatic hydrolysis process. The concentrated milk permeate has proved to be an excellent adjunct in the production of ale beers. It produced ale beers with good sensory acceptance when used in low concentration.

A legislação brasileira permite a substituição parcial do malte de cevada por adjuntos, malteados ou não, para produção de cervejas. Esses adjuntos proporcionam redução de custos de produção e a obtenção de bebidas com diferentes características sensoriais. A proposta deste trabalho foi a de produzir uma bebida com teor reduzido de etanol, utilizando quinoa malteada como adjunto. Foram avaliadas três linhagens de levedura, duas comerciais, S-23 e W-3470 (Fermentis - França) e uma do banco de cepas da Escola de Engenharia de Lorena (EEL), classificada como PPB-01. Avaliou-se o rendimento em etanol, visando a produção de bebidas com teor reduzido de etanol, obtendo-se rendimentos semelhantes em álcool, 0,37, 0,35 e 0,39 g/g, para as cepas S-23, W-3470 e PPB-01, respectivamente. Utilizou-se o processo de mosturação por infusão simples, a 72ºC, sendo comparado à condição padrão, na qual utilizou-se temperaturas de 52ºC, 62ºC, 72ºC, obtendo-se rendimentos em etanol de 0,40, 0,41 e 0,40 g/g, para S-23, W-3470 e PPB-01, respectivamente. A linhagem S-23 foi escolhida para prosseguir nos estudos, devido ao menor tempo de fermentação, 108 horas, na produção de bebidas com teor reduzido de etanol, comparado com as demais linhagens cujo tempo de fermentação foi de 116 horas. A quinoa foi malteada, sendo observada germinação de apenas 60%, o que pode ter dificultado a filtração e clarificação de mostos. Com isso, necessitou-se alterar a condição de mosturação, de infusão simples para mosturação de dois passos, utilizando-se as temperaturas de 52ºC e 72ºC. Nesta condição de mosturação, os fatores de rendimento em etanol foram de 0,38, 0,36, 0,36, 0,37 g/g, na fermentação de mostos elaborados contendo quinoa malteada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, respectivamente, semelhante aquele rendimento observado na fermentação de mosto puro malte, 0,37g/g. O tempo de fermentação de mosto puro malte foi reduzido de para 132 para 88 horas de fermentação de mosto contendo quinoa malteada na proporção de 45%. O teor inicial de aminoácidos livres pode ter afetado o tempo de fermentação, observando-se teores de 133mg/L no mosto puro malte, e 141, 148, 152 e 177mg/L nos mostos contendo quinoa malteada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, respectivamente. Na avaliação sensorial das diferentes bebidas obtidas, constatou-se que a aceitação foi semelhante para todas as amostras, quando comparadas a uma amostra de cerveja comercial, com notas compreendidas entre \"gostei ligeiramente\" e \"gostei moderadamente\". A estabilidade da espuma atingiu 155 Sigma para a amostra puro malte sendo fortemente afetada quando quinoa malteada foi utilizada como adjunto, nas proporções de 10%, 20%, 30% e 45% em massa, sendo que o valor Sigma foi de 104, 69, 44 e 6, respectivamente, e 128 Sigma para amostra comercial. A fermentação do mosto em escala piloto contendo 45% em massa de quinoa malteada, como adjunto, foi avaliada, verificando-se que as características pH, atenuação, número de células em suspensão e de rendimento em etanol (0,39g/g) foram semelhantes às demais condições de bancada avaliadas, tanto para avaliação de diferentes leveduras ou condições de mosturação, quanto para substituição de malte por quinoa malteada. / Brazilian law allows substitution of barley malt by adjuncts, malted or not, to produce beers. These adjuncts provide a reduction of production costs and obtaining beverages with different sensory characteristics. This work aimed to produce a drink with reduced ethanol content using malted quinoa as adjunct. Three yeast strains were evaluated, S-23 and W- 3470, commercials (Fermentis - France) and PPB-01 from the yeasts bank of Engineering School of Lorena (EEL), regarding to ethanol yield, being observed in similar yields ethanol, 0.37, 0.35 and 0.39 g / g for the strains S-23, W-3470 and PPB-01, respectively, by mashing a simple infusion, at 72°C, compared to the control condition, by mashing with temperatures 52ºC, 62ºC, 72ºC, obtaining ethanol yields 0.40, 0.41 and 0.40g/g for S-23, W-3470 and PPB-01, respectively. The S-23 strain was chosen for the studies below, since the fermentation time was slightly lower, 108 hours, for production of beverages with reduced ethanol content, compared to other processes 116 hours for W-3470 and PPB-01 strains. The quinoa was malted for transformation of the grain, germination of only 60% was observed under the conditions evaluated, which may have hindered the filtration and clarification of worts, even mashing condition having been changed from simple infusion mashing for the two steps, using temperatures of 52ºC and 72ºC , observing ethanol yields of 0.38 , 0.36 , 0.36 , 0.37g/g, produced in the fermentation of worts containing malted quinoa as adjunct in proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by weight, respectively, similar to that observed in fermentation yield of pure malt wort, 0.37 g/g. The fermentation time was reduced from132 hours, pure malt wort, to 88 hours, malted quinoa wort in a proportion of 45%. The initial content of free amino acids, may have affected the fermentation time, concentration of 133mg/L were observed in pure malt wort, and 141, 148, 152 and 177mg/L in worts containing malted quinoa as adjunct in the proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by mass , respectively. In the sensory evaluation of obtained beverages, pure malt, and containing malted quinoa as adjunct in different proportions, it was found that acceptance was similar for all samples, compared to a sample of commercial beer, with notes between \"liked slightly\" and \"liked moderately\". The stability of the foam 155 Sigma of pure malt sample was strongly affected when malted quinoa was used as adjunct in the proportions of 10%, 20%, 30% and 45% by weight, being observed Sigma 104 , 69, 44 and 6, respectively compared to a commercial sample, Sigma 128. The fermentation of wort in a pilot scale containing 45% by weight of malted quinoa as adjunct, was evaluated by checking and characteristics such as pH, apparent attenuation and maximum number of suspension cells and ethanol yield (0.39 g/g) were similar to other conditions evaluated in bench scale.

Parte do malte pode ser substituído por adjuntos, que podem ser à base de cereais, ou de carboidratos de origem vegetal. A cana de açúcar constitui-se de uma matéria prima favorável à fermentação alcoólica por ser rica em carboidratos e micronutrientes, e pode ser utilizada como um adjunto do malte. Estudos de fermentação do mosto com este adjunto, na forma de caldo e de melado de cana, foram realizados na Planta Piloto de Bebidas da EEL-USP, e a partir daí, foram feitas análises físico-química, microbiológicas e sensoriais da cerveja obtida, com diferentes proporções de adjunto. As fermentações foram realizadas inicialmente em escala de bancada (1 L), utilizando mostos preparados com caldo ou melado de cana com ou sem diferentes tratamentos de clarificação, em duas concentrações diferentes (25% e 50% de caldo ou melado), além do mosto puro malte. Análises de concentração e viabilidade celular, pH, consumo de extrato e formação de etanol foram realizadas ao longo das fermentações e, também foi efetuado o cálculo de produtividade e rendimento. Os ensaios sem tratamento do caldo ou melado foram escolhidos para uma produção em uma escala de 5 L, para que análises físico-químicas e sensorial fossem realizadas. A cerveja elaborada com 25% de melado de cana sem tratamento foi a cerveja mais aceita e foi escolhida para a produção em escala piloto (200 L). Análises físico-químicas e de envelhecimento foram realizadas, e essa cerveja também foi avaliada sensorialmente juntamente com duas cervejas de mercado, onde novamente foi declarada como a mais aceita, mostrando que o melado de cana é um adjunto adequado na fabricação de cervejas, mostrando ser um potencial no mercado de bebidas. Finalmente, cervejas com melado de cana foram elaboradas na forma ale e lager em uma infra-estrutura bem equipada em um laboratório em uma universidade belga. / Part of malted barley can be replaced by adjuncts, which can be from cereals, or carbohydrates of vegetable origin. Sugarcane is a raw material favorable to the alcoholic fermentation to be rich in carbohydrates and micronutrients, and can be used as a adjunct. The wort fermentation studies with this adjunct in the form of sugarcane juice and sugarcane syrup, were performed in the Beverage Pilot Plant EEL-USP, and from there, it were made physical-chemical, microbiological and sensorial analysis with beers with different proportion of adjuncts. The fermentations were initially carried out in laboratory scale (1 L) prepared with sugarcane juice or sugarcane syrup in different treatments and in two different concentrations (25% and 50%), and also 100% of malt wort. Analysis of cell concentration and viability, pH, extract consumption and ethanol formation were held throughout the fermentations and also calculation of the productivity and yield. Assays with sugarcane juice and syrup without treatment were selected for production on a slightly larger scale (5L) and physico-chemical and sensorial analyzes were performed. Beer made with 25% of sugarcane syrup without treatment was a beer more accepted and it was chosen for the production on a pilot scale (200 L). Physico-chemical and aging analyzes were performed, and that beer was also evaluated by sensory analyzis compared with two beer market, where again it was declared as the most accepted, showing that the sugarcane syrup is a very interesting adjunct in the manufacture of beer, showing a potential in the beverage market. Finally, beers with sugarcane syrupo were prepared in ale and lager form in a well-equipped infrastructure in a laboratory in a Belgian university.