Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Manoel Lima Menezes / Banca: Magali Leonel / Banca: Simone Damasceno / Resumo: Neste trabalho fez-se uma avaliação da utilização da batata-doce como substrato para a produção de uma bebida destilada. No sentido de promover uma alternativa tecnologicamente viável, traçou-se um planejamento experimental que minimizasse as operações de preparo, definindo as condições mais adequadas para o processo fermentativo. A batata-doce do tipo Brazilândia Roxa foi caracterizada e a partir desta matéria-prima foram produzidos 100 kg de farinha. Os ensaios para a produção de hidrolisados utilizando farinha batata-doce, foram estudados utilizando um planejamento experimental fatorial completo 22 com duas variáveis independentes (as enzimas alfa-amilase e amiloglucosidase). O hidrolisado obtido foi utilizado seguindo um planejamento experimental completo 23 com pontos centrais e axiais, sendo que as variáveis independentes foram a concentração de açúcares redutores, concentração de leveduras viáveis e temperatura da fermentação e os compostos secundários álcool isoamílico, n-butanol, terc-butanol, álcool butírico, isopropanol, acetato de etila, metil éster, acetonitrila, acetaldeído, benzaldeído, hidroximetil furfural, butiraldeído, valeraldeído, heptaldeído, formaldeído, acetona e butanona. As variáveis independentes foram quantificadas por cromatografia líquida e gasosa. Foram testadas em planta piloto as condições: concentração de levedura em número de células viáveis 1 x 108, açúcares redutores 13,5% e temperatura 340C. A sazonalidade da matéria seca foi significativa para esta cultivar Brazilândia roxa, durante o período amostrado (outubro 2006 - fevereiro 2007). Essa variação tornou-se um obstáculo para a otimização de um processo industrial baseado na matéria-prima in natura, sendo necessária a padronização da matéria-prima, e neste sentido foram testadas algumas técnicas de secagem e moagem. Verificou-se que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the use of sweet potato as a substrate for distilled beverage production was evaluated. In order to provide a technologically viable alternative, the experimental design was developed to minimize the preparation procedures, defining the most suitable conditions for the fermentation process. Sweet potato type "Brazilândia Roxa" was characterized and from such raw material 100 kg flour was produced. The assays for hydrolysate production using sweet potato flour involved a 22 complete factorial design including two independent variables (the enzymes alpha-amylase and amyloglucosidase). The obtained hydrolysate was employed by following a 23 complete experimental design including central and axial points, and the independent variables were reducing sugar concentration, viable yeast concentration and fermentation temperature, besides the secondary compounds isoamyl alcohol, n-butanol, tert-butanol, butyric alcohol, isopropanol, ethyl acetate, methyl ester, acetonitrile, acetaldehyde, benzaldehyde, hydroxymethylfurfural, butyraldehyde, valeraldehyde, heptaldehyde, formaldehyde, acetone and butanone. The independent variables were quantified through liquid and gas chromatography. A pilot plant was used to test the following conditions: yeast concentration as number of viable cells 1 x 108, reducing sugars 13.5% and temperature 340C. Dry matter seasonality was significant for this cultivar "Brazilândia roxa" during the sampling period (October 2006 - February 2007). Such variation became an obstacle to optimize an industrial process based on raw material "in natura", requiring the raw material standardization; thus, some drying and grounding techniques were tested. Sweet potato flour was the best form of using such raw material as substrate in the processes. Suspensions with 18% dry matter were obtained. The enzyme concentrations for a better yield in the hydrolysis... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

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