Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Banca: Odair Aparecido Fernandes / Banca: Newton Macedo / Resumo: O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da infestação de cigarrinha-das-raízes e controle químico tardio na qualidade da matéria prima e clarificação do caldo de cana. Foram realizados contagens de ninfas e perfilhos, avaliações biométricas, análises tecnológicas do caldo extraído e processo de clarificação. O delineamento experimental inteiramente casualizado com parcelas sub subdivididas, com três repetições, foi adotado para os parâmetros contagem de ninfas, perfilhos e avaliações biométricas. Para as análises tecnológicas do caldo e purificação foram adotados o delineamento fatorial em blocos casualizados, com três repetições. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (P=0,05). A infestação de cigarrinha-das-raízes diminuiu com a utilização tardia de thiamethoxam, que induziu o aumento da massa seca de folhas nos níveis mais elevados de infestação. A massa seca dos colmos aumentou nas parcelas tratadas com a dosagem de 0,3 kg ha-1 nos meses próximos a colheita, enquanto o inseticida provocou aumento de massa seca de folhas, bainhas e palmitos. O ataque de ninfas diminuiu o Brix, a Pol e o ATR no caldo e a aplicação tardia de thiamethoxam aumentou a acidez total, o que pode ter interferido no aumento da cor do caldo e na diminuição da massa seca e densidade da borra no processo de clarificação. / Abstract: This research was undertaken to evaluate the effects of spittlebug infestation and late chemical control on sugarcane quality and juice clarification. Nymphs and tillers were counted, plant growth was measured and juice technological analysis and clarification process were performed. The experiment was arranged in completely randomized design in split split-plots with three replications to nymphs and tillers counts and plant growth analysis. The statistical design for technological analysis and purification was randomized complete blocks, in a factorial arrangement. The data were submitted to ANOVA and means were compared by Tukey test (P=0.05). Spittlebug infestation was reduced with late thiamethoxam application and the insecticide increased leaf dry matter at higher infestation levels. The dosage 0.3 kg ha-1 allowed a stalk dry matter increase in months prior to harvest, while induced higher dry matter of leaves, sheaths and tops. The attack of nymphs decreased Brix, Pol and TRS in the cane juice. Late chemical control increased juice total acidity, increased juice color and reduced the dry matter and mud density in the clarification process. / Mestre

O presente estudo avaliou o efeito do TDH (tempo de detenção hidráulica) (24 a 1 h) na produção de H2 em reator anaeróbio de leito granular expandido (Expanded Granular Slugde Bed) (ESGB) sob condições mesofílicas (30 ± 2 °C), com cultura mista e a partir do caldo de cana nas concentrações: 5, 10 e 15 g L-1, nos reatores EGSB5, EGSB10 e EGSB15, respectivamente. Foram atingidos valores máximos de produção volumétrica de H2 (PVH) ao decrescer o TDH para: 1 h no EGSB5 (6,96 L d-1 L-1); 1 h no EGSB10 (19,14 L d-1 L-1); e 2 h no EGSB15 (52,40 L d-1 L-1). Os resultados corroboram a afirmação de que reatores de alta taxa como o EGSB suportam aplicação de cargas mais elevadas, visto que o rendimento de H2 (Hydrogen Yield) (HY) máximo (0,73 mol H2 mol-1 hexose) foi observado no EGSB15 para a taxa de carregamento orgânico (TCO) igual a 182,9 kgcarboidrato m-3 d-1. Os HY visualizados no presente estudo foram inferiores aos observados nos estudos em que utilizaram culturas puras, isto pode ocorrer devido ao fato de que o tratamento térmico não é capaz de selecionar apenas culturas produtoras de H2. Foram identificados os possíveis consumos de H2 em consequência à homoacetogênese, com percentuais máximos de ácido acético (HAc) de 59,0 %, 50,0 % e 25,0 % em relação aos demais metabólitos produzidos nos EGSB5, EGSB10 e EGSB15, respectivamente. Devido à provável ocorrência de homoacetogênese o H2 detectado não pode ser inteiramente atribuído a presença de HAc, atribui-se então a produção de H2 à rota de produção de ácido butírico (HBu). Coincidentemente com o HY máximo, as concentrações e percentuais de HBu foram de 1,95 g L-1 e 44,0 % para o EGSB10 no TDH de 4 h, e de 4,07 g L-1 e 43,0 % para o EGSB15 no TDH de 2 h. De modo geral, a redução do TDH de 24 a 1 h melhorou a produtividade de H2. Observou-se devido à elevada PVH, que o caldo de cana pode ser uma alternativa viável para a produção de H2 em larga escala. / The present study evaluated HRT (hydrualic retention time) (24 to 1 h) effect on H2 production in anaerobic expanded granular sludge bed reactor (ESGB) under mesophilic conditions (30 ± 2°C), with mixed culture and sugarcane juice concentration of 5, 10 and 15 g L-1 in EGSB5, EGSB10 and EGSB15, respectively. Maximum hydrogen production rates (HPR) were visualized by decreasing TDH to: 1 h in EGSB5 (6.96 L d-1 L-1); 1 h at EGSB10 (19.14 L d-1 L-1); and 2 h in EGSB15 (52.40 L d-1 L-1). Results attest that high rate reactors such as EGSB support higher loads application, since maximum hydrogen yield (HY) was observed in EGSB15 for the highest organic loading rate (OLR) applied (0.73 mol H2 mol-1 hexose in OLR 182.9 kgcarboidrato m-3 d-1). HY visualized in present study were lower than those observed in studies using pure cultures, this may occur due to heat treatment is not able to select only H2 producing cultures. Possible H2 intakes were observed as a consequence of homoacetogenesis, with maximum acetic acid (HAc) 59.0%, 50.0% and 25.0% for EGSB5, EGSB10 and EGSB15, respectively. Due to probable occurrence of homoacetogenesis the H2 production can\'t be entirely attributed to HAc, then H2 production is attributed to butyric acid (HBu) route. Coincidentally with maximum HY, the HBu concentrations and percentages were 1.95 g L-1 and 44.0% for the EGSB10 in TDH 4 h, 4.07 g L-1 and 43.0% for EGSB15 in TDH 2 h. Overall, the TDH reduction from 24 to 1 h improved H2 productivity. Due to high HPR observed the sugarcane juice can be a feasible alternative for H2 production on large scale.

A indústria sucroalcooleira nacional, fruto da política de autonomia energética da década de 70, busca no aumento de portifólio produtivo a melhora da eficiência produtiva e energética. A produção de hidrogênio e metabólitos dissolvidos por processo biológico é uma linha de pesquisa relativamente recente, porém, que pode representar uma alternativa para esse setor, maximizando a produção de energia e ampliando a produção de compostos de alto valor agregado. Partindo destes preceitos, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por meio da fermentação escura a partir de compostos da indústria sucroalcooleira; sacarose (RS), caldo (RC), melaço (RM) e vinhaça (RV) a 5.000 mg DQO L-1, em reatores anaeróbios de leito fluidificado termofílicos (55°C), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 8, 6, 4, 2 e 1h. O inóculo utilizado foi obtido a partir de lodo de reator de manta de lodo metanogênico empregado na biodigestão de vinhaça de cana-de-açúcar em faixa termofílica de temperatura (55°C). As produtividades volumétricas de hidrogênio (PVH) mais elevadas foram obtidas quando em operação em TDH de 1h, sendo 194,9; 501,4; 303,4 e 40,7 mL H2 h-1 L-1 para RS, RC, RM e RV, respectivamente. Os melhores rendimentos de hidrogênio (HY) foram logrados em distintos TDH; 1,97; 3,01; 2,5 e 0,65 mol H2 mol- 1 sacarose quando RS, RC, RM e RV foram operados em 4, 6, 2 e 1h, respectivamente. Na fase de maior PVH, os metabólitos dissolvidos predominantes resumiram-se a ácido lático, ácido acético, ácido butírico, ácido propiônico, ácido málico e etanol, condicionados ao substrato empregado em cada reator. Assim, evidenciou-se a possibilidade de produção de hidrogênio, ácidos orgânicos e etanol por meio da fermentação escura aplicada aos substratos desta indústria, confirmando que a produção de energia e produtos de elevado valor agregado pode ser uma aplicação alternativa para seus compostos. / The national sugarcane industry, coming from the energy policy autonomy of the 70s, seeks increase its portfolio productive improvement of productive and energy efficiency. Hydrogen and dissolved metabolites production by biological process is a relatively recent research line, however it, may represent an alternative for this sector, maximizing energy production and increasing the value-added compounds production. Based on these principles, the aim of this study was to evaluate the hydrogen and dissolved metabolites production by means of the dark fermentation from compounds of the sugarcane industry; sucrose (RS), sugarcane juice (RC), molasses (RM) and vinasse (RV) with 5,000 mg COD L- 1in thermophilic anaerobic fluidized bed reactor (55°C) submitted to hydraulic retention time (HRT) of 8, 6, 4, 2, and 1h. The inoculum was obtained from methanogenic upflow anaerobic sludge blanket reactor employed to digestion of sugarcane stillage in thermophilic temperature range (55°C). The highest hydrogen production rates (HPR) of these reactors were obtained when operating in HRT 1h, which were 194.9, 501.4, 303.4, and 40.7 mL H2 h-1 L-1 to RS, RC , RM, and RV respectively. The best hydrogen yield (HY) were duped in differents HRT; 1.97, 3.01, 0.65, and 2.5 mol H2 mol-1 sacarose when RS, RC , RM, and RV were operated in 4, 6, 2, and 1h , respectively. When were produced the biggest HPR, the predominant dissolved metabolites were lactic acid, acetic acid, butyric acid, propionic acid, malic acid and ethanol, dependent on the substrate used in each reactor. Therefore, evidence of the possibility of hydrogen, organic acids and ethanol production by dark fermentation applied to substrates that industry, confirming that the production of energy and high value-added products may be an alternative application for their compounds.

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho microbiológico de uma linha de processamento e envase asséptico de caldo de cana acidificado. Para este fim foram identificados pontos críticos de controle em uma planta piloto instalada no Departamento de Engenharia de Alimentos da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, no campus de Pirassununga/SP. Inicialmente o caldo de cana foi extraído e acidificado com ácido cítrico a um valor de pH equivalente a 4,3. A bebida acidificada foi pasteurizada a 95 °C / 30 s, resfriada a 10 °C e acondicionada assepticamente em garrafas plásticas seladas por indução. O envase do produto foi conduzido em uma cabina de fluxo de ar unidirecional ISO classe 5. As garrafas foram descontaminadas por aspersão de ácido peracético a 0,05% (v/v), por 20 s a 45 ºC. Os selos e as tampas foram esterilizados a 121 ºC / 15 min. Realizaram-se três processamentos de caldo de cana, em datas distintas, tendo sido caracterizada a matéria-prima e avaliados a qualidade microbiológica do caldo recém-extraído; a água de enxágue final da linha de processamento e envase, após a sua desinfecção com solução de ácido peracético (0,1% v/v) a 50 ºC durante 40 min; a embalagem e o produto final. Testes de escala hedônica de 7 pontos foram aplicados para avaliar a aparência, o aroma e o sabor da bebida processada. Os valores médios de pH, de acidez titulável e de sólidos solúveis determinados na matéria-prima foram equivalentes a 5,1; 0,061%(m/v) e 22,3 ºBrix, respectivamente. As médias das contagens de micro-organismos mesófilos aeróbios totais e de bolores e leveduras no caldo in natura foram equivalentes a (6,26 e 5,20) logUFC/mL, respectivamente. As médias das contagens na água de enxágue final (pasteurizada) da linha de processamento e envase foram inferiores a 1 UFC/mL. As contagens de mesófilos, de bolores e leveduras nas embalagens foram igualmente inferiores a 1 UFC/embalagem. As médias das contagens de mesófilos aeróbios e de bolores e leveduras na bebida acidificada e pasteurizada foram equivalentes a (2,63 e < 1) logUFC/mL, respectivamente. As médias de notas obtidas nos testes de escala hedônica de 7 pontos variaram entre 5,8 e 6,1; demonstrando a elevada aceitação do caldo de cana acidificado. Concluiu-se que a planta de processamento avaliada mostrou-se apta ao processamento de caldo de cana acidificado, estocado sob refrigeração. / This study was carried out to evaluate the microbiological performance of a pilot plant designed for acidified sugarcane juice processing. For this purpose, critical control points in a pilot plant were identified. The juice was extracted in a stainless steel electric cylinder mill and then acidified with citric acid until attaining the pH of 4.3. Next, it was pasteurized in a plate heat exchanger at 95 ºC/30 s and then cooled to 10 ºC before being filled into a plastic bottle and induction sealed. Product\'s filling was performed in an ISO class 5 unidirectional air-flow cabin. Bottles were decontaminated by 0.05% peracetic acid (PAA) spray, at 45 ºC for 20 s. Seals and caps were sterilized at 121 ºC/15 min. Three batches of acidified sugarcane juice were carried out. The qualities of the raw material, rinse water of the processing and filling line (after sanitation with 0.1% PAA at 50 ºC for 40 min), packaging and end product, were all microbiologically evaluated. Seven-point hedonic scale tests were used to evaluate the sensory acceptance of the product. The mean values of pH, titratable acidity and soluble solids content determined in raw sugarcane juice were 5.1, 0.061%(w/w) and 22.3 ºC, respectively. The total aerobic mesophilic and the molds and yeasts mean counts in natural fresh sugarcane juice were (6.26 and 5.20) logCFU/mL, respectively. The mesophilic and the molds and yeasts mean counts taken, in both rinse water samples of the processing line and the bottles, were lower than 1 logCFU/mL. The mesophilic and the molds and yeasts mean counts in acidified and pasteurized sugarcane juice were (2.63 and lower than 1) logCFU/mL, respectively. A beverage with a high sensory acceptance with average scores ranging from 5.8 to 6.1 was achieved. The findings indicated that the procedures that were evaluated met standards for acidified sugarcane juice to be produced then stored under refrigeration.

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.

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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-17Bitstream added on 2014-06-13T19:16:29Z : No. of bitstreams: 1 madaleno_ll_me_jabo.pdf: 245102 bytes, checksum: f2d0b6a1de01e9b4c0293839adb72382 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da infestação de cigarrinha-das-raízes e controle químico tardio na qualidade da matéria prima e clarificação do caldo de cana. Foram realizados contagens de ninfas e perfilhos, avaliações biométricas, análises tecnológicas do caldo extraído e processo de clarificação. O delineamento experimental inteiramente casualizado com parcelas sub subdivididas, com três repetições, foi adotado para os parâmetros contagem de ninfas, perfilhos e avaliações biométricas. Para as análises tecnológicas do caldo e purificação foram adotados o delineamento fatorial em blocos casualizados, com três repetições. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (P=0,05). A infestação de cigarrinha-das-raízes diminuiu com a utilização tardia de thiamethoxam, que induziu o aumento da massa seca de folhas nos níveis mais elevados de infestação. A massa seca dos colmos aumentou nas parcelas tratadas com a dosagem de 0,3 kg ha-1 nos meses próximos a colheita, enquanto o inseticida provocou aumento de massa seca de folhas, bainhas e palmitos. O ataque de ninfas diminuiu o Brix, a Pol e o ATR no caldo e a aplicação tardia de thiamethoxam aumentou a acidez total, o que pode ter interferido no aumento da cor do caldo e na diminuição da massa seca e densidade da borra no processo de clarificação. / This research was undertaken to evaluate the effects of spittlebug infestation and late chemical control on sugarcane quality and juice clarification. Nymphs and tillers were counted, plant growth was measured and juice technological analysis and clarification process were performed. The experiment was arranged in completely randomized design in split split-plots with three replications to nymphs and tillers counts and plant growth analysis. The statistical design for technological analysis and purification was randomized complete blocks, in a factorial arrangement. The data were submitted to ANOVA and means were compared by Tukey test (P=0.05). Spittlebug infestation was reduced with late thiamethoxam application and the insecticide increased leaf dry matter at higher infestation levels. The dosage 0.3 kg ha-1 allowed a stalk dry matter increase in months prior to harvest, while induced higher dry matter of leaves, sheaths and tops. The attack of nymphs decreased Brix, Pol and TRS in the cane juice. Late chemical control increased juice total acidity, increased juice color and reduced the dry matter and mud density in the clarification process.

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho microbiológico de uma linha de processamento e envase asséptico de caldo de cana acidificado. Para este fim foram identificados pontos críticos de controle em uma planta piloto instalada no Departamento de Engenharia de Alimentos da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, no campus de Pirassununga/SP. Inicialmente o caldo de cana foi extraído e acidificado com ácido cítrico a um valor de pH equivalente a 4,3. A bebida acidificada foi pasteurizada a 95 °C / 30 s, resfriada a 10 °C e acondicionada assepticamente em garrafas plásticas seladas por indução. O envase do produto foi conduzido em uma cabina de fluxo de ar unidirecional ISO classe 5. As garrafas foram descontaminadas por aspersão de ácido peracético a 0,05% (v/v), por 20 s a 45 ºC. Os selos e as tampas foram esterilizados a 121 ºC / 15 min. Realizaram-se três processamentos de caldo de cana, em datas distintas, tendo sido caracterizada a matéria-prima e avaliados a qualidade microbiológica do caldo recém-extraído; a água de enxágue final da linha de processamento e envase, após a sua desinfecção com solução de ácido peracético (0,1% v/v) a 50 ºC durante 40 min; a embalagem e o produto final. Testes de escala hedônica de 7 pontos foram aplicados para avaliar a aparência, o aroma e o sabor da bebida processada. Os valores médios de pH, de acidez titulável e de sólidos solúveis determinados na matéria-prima foram equivalentes a 5,1; 0,061%(m/v) e 22,3 ºBrix, respectivamente. As médias das contagens de micro-organismos mesófilos aeróbios totais e de bolores e leveduras no caldo in natura foram equivalentes a (6,26 e 5,20) logUFC/mL, respectivamente. As médias das contagens na água de enxágue final (pasteurizada) da linha de processamento e envase foram inferiores a 1 UFC/mL. As contagens de mesófilos, de bolores e leveduras nas embalagens foram igualmente inferiores a 1 UFC/embalagem. As médias das contagens de mesófilos aeróbios e de bolores e leveduras na bebida acidificada e pasteurizada foram equivalentes a (2,63 e < 1) logUFC/mL, respectivamente. As médias de notas obtidas nos testes de escala hedônica de 7 pontos variaram entre 5,8 e 6,1; demonstrando a elevada aceitação do caldo de cana acidificado. Concluiu-se que a planta de processamento avaliada mostrou-se apta ao processamento de caldo de cana acidificado, estocado sob refrigeração. / This study was carried out to evaluate the microbiological performance of a pilot plant designed for acidified sugarcane juice processing. For this purpose, critical control points in a pilot plant were identified. The juice was extracted in a stainless steel electric cylinder mill and then acidified with citric acid until attaining the pH of 4.3. Next, it was pasteurized in a plate heat exchanger at 95 ºC/30 s and then cooled to 10 ºC before being filled into a plastic bottle and induction sealed. Product\'s filling was performed in an ISO class 5 unidirectional air-flow cabin. Bottles were decontaminated by 0.05% peracetic acid (PAA) spray, at 45 ºC for 20 s. Seals and caps were sterilized at 121 ºC/15 min. Three batches of acidified sugarcane juice were carried out. The qualities of the raw material, rinse water of the processing and filling line (after sanitation with 0.1% PAA at 50 ºC for 40 min), packaging and end product, were all microbiologically evaluated. Seven-point hedonic scale tests were used to evaluate the sensory acceptance of the product. The mean values of pH, titratable acidity and soluble solids content determined in raw sugarcane juice were 5.1, 0.061%(w/w) and 22.3 ºC, respectively. The total aerobic mesophilic and the molds and yeasts mean counts in natural fresh sugarcane juice were (6.26 and 5.20) logCFU/mL, respectively. The mesophilic and the molds and yeasts mean counts taken, in both rinse water samples of the processing line and the bottles, were lower than 1 logCFU/mL. The mesophilic and the molds and yeasts mean counts in acidified and pasteurized sugarcane juice were (2.63 and lower than 1) logCFU/mL, respectively. A beverage with a high sensory acceptance with average scores ranging from 5.8 to 6.1 was achieved. The findings indicated that the procedures that were evaluated met standards for acidified sugarcane juice to be produced then stored under refrigeration.

A indústria sucroalcooleira nacional, fruto da política de autonomia energética da década de 70, busca no aumento de portifólio produtivo a melhora da eficiência produtiva e energética. A produção de hidrogênio e metabólitos dissolvidos por processo biológico é uma linha de pesquisa relativamente recente, porém, que pode representar uma alternativa para esse setor, maximizando a produção de energia e ampliando a produção de compostos de alto valor agregado. Partindo destes preceitos, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por meio da fermentação escura a partir de compostos da indústria sucroalcooleira; sacarose (RS), caldo (RC), melaço (RM) e vinhaça (RV) a 5.000 mg DQO L-1, em reatores anaeróbios de leito fluidificado termofílicos (55°C), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 8, 6, 4, 2 e 1h. O inóculo utilizado foi obtido a partir de lodo de reator de manta de lodo metanogênico empregado na biodigestão de vinhaça de cana-de-açúcar em faixa termofílica de temperatura (55°C). As produtividades volumétricas de hidrogênio (PVH) mais elevadas foram obtidas quando em operação em TDH de 1h, sendo 194,9; 501,4; 303,4 e 40,7 mL H2 h-1 L-1 para RS, RC, RM e RV, respectivamente. Os melhores rendimentos de hidrogênio (HY) foram logrados em distintos TDH; 1,97; 3,01; 2,5 e 0,65 mol H2 mol- 1 sacarose quando RS, RC, RM e RV foram operados em 4, 6, 2 e 1h, respectivamente. Na fase de maior PVH, os metabólitos dissolvidos predominantes resumiram-se a ácido lático, ácido acético, ácido butírico, ácido propiônico, ácido málico e etanol, condicionados ao substrato empregado em cada reator. Assim, evidenciou-se a possibilidade de produção de hidrogênio, ácidos orgânicos e etanol por meio da fermentação escura aplicada aos substratos desta indústria, confirmando que a produção de energia e produtos de elevado valor agregado pode ser uma aplicação alternativa para seus compostos. / The national sugarcane industry, coming from the energy policy autonomy of the 70s, seeks increase its portfolio productive improvement of productive and energy efficiency. Hydrogen and dissolved metabolites production by biological process is a relatively recent research line, however it, may represent an alternative for this sector, maximizing energy production and increasing the value-added compounds production. Based on these principles, the aim of this study was to evaluate the hydrogen and dissolved metabolites production by means of the dark fermentation from compounds of the sugarcane industry; sucrose (RS), sugarcane juice (RC), molasses (RM) and vinasse (RV) with 5,000 mg COD L- 1in thermophilic anaerobic fluidized bed reactor (55°C) submitted to hydraulic retention time (HRT) of 8, 6, 4, 2, and 1h. The inoculum was obtained from methanogenic upflow anaerobic sludge blanket reactor employed to digestion of sugarcane stillage in thermophilic temperature range (55°C). The highest hydrogen production rates (HPR) of these reactors were obtained when operating in HRT 1h, which were 194.9, 501.4, 303.4, and 40.7 mL H2 h-1 L-1 to RS, RC , RM, and RV respectively. The best hydrogen yield (HY) were duped in differents HRT; 1.97, 3.01, 0.65, and 2.5 mol H2 mol-1 sacarose when RS, RC , RM, and RV were operated in 4, 6, 2, and 1h , respectively. When were produced the biggest HPR, the predominant dissolved metabolites were lactic acid, acetic acid, butyric acid, propionic acid, malic acid and ethanol, dependent on the substrate used in each reactor. Therefore, evidence of the possibility of hydrogen, organic acids and ethanol production by dark fermentation applied to substrates that industry, confirming that the production of energy and high value-added products may be an alternative application for their compounds.

Orientador: Denise Vaz de Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T04:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Normand_AnaCarolinaRocha_M.pdf: 987435 bytes, checksum: da941aa71a589a584d91f06ad86d4702 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O treinamento de endurance promove aumento na produção de espécies reativas de oxigênio e adaptações no metabolismo oxidativo e sistema de defesa antioxidante. O caldo de cana é rico em água, compostos fenólicos (com ação antioxidante) e principalmente sacarose, apresentando-se como uma bebida interessante para recuperação pós treino. Os objetivos desse estudo foram caracterizar os efeitos da ingesta de caldo de cana durante as três últimas semanas de um protocolo de treinamento de endurance, em parâmetros de estresse oxidativo no sangue, fígado e músculos de ratos. Os animais foram divididos nos seguintes grupos: controle ativo (CA, n=12), controle treinado (CT, n=9), treinado suplementado com caldo de cana (CC, n=9), e grupos treinados suplementados com maltodextrina (M, n=9) e quercetina (Q, n=9), utilizados como grupo controle da porção carboidrato e antioxidante, respectivamente, do caldo de cana. As suplementações foram feitas por gavagem, após todas as sessões de exercícios da 7ª, 8ª e 9ª semanas de treinamento . Os testes de desempenho foram feitos antes e depois da 4ª, 8ª e 9ª semanas. A coleta de amostras de sangue, músculos e fígado foram feitas 24h após o último teste de desempenho. Todos os grupos apresentaram aumento incremental significativo no desempenho durante as nove semanas de treinamento. Não detectamos diferenças significativas entre o desempenho dos grupos treinados e suplementados (CC, Q, M) frente ao desempenho do grupo treinado sem suplementação (CT). Os dados apresentados mostram que o protocolo de treinamento utilizado foi claramente adaptativo e aprimorou a performance. Além de aumento expressivo na performance induziu aumento significativo nas reservas de glicogênio muscular e hepático; aumento na atividade da catalase (CAT) e redução da atividade da glutationa redutase (GR) no sangue associada à queda na capacidade antioxidante total (FRAP) e concentrações de ácido úrico e uréia. Esses efeitos foram observados em todos os grupos treinados, suplementados ou não. Não houve diferença significativa, entre os grupos, na concentração plasmática da enzima creatina quinase (CK), na atividade antioxidante enzimática no músculo nem nos níveis de peroxidação lipídica (TBARS) em todos os tecido analisados. No fígado a atividade da GR não foi alterada, enquanto a atividade da CAT diminuiu. O caldo de cana não alterou o perfil adaptativo induzido pelo treinamento. Esses dados são relevantes, pois atestam que quando o treinamento é bem planejado (estímulo/descanso), não há necessidade de suplementação para melhorar performance. Por outro lado, nas condições propostas neste estudo, o caldo de cana pode ser usado como uma opção prática de bebida para hidratação pós treino, uma vez que permite a reposição hídrica sem interferir negativamente na resposta adaptativa induzida pelo treinamento / Abstract: Endurance training induces adaptations in oxidative metabolism, increased reactive oxygen species production and improves the antioxidant system defense. Sugarcane juice is rich in water, phenolic compounds (with antioxidant) and mainly sucrose, presenting itself as an interesting drink for post workout recovery. The aim of this study were to characterize the effects of ingestion of sugar cane juice during the last three weeks of endurance training protocol on oxidative stress parameters in blood, liver and muscles of rats. The animals were divided into five groups: ative control (CA, n = 12), trained control (CT, n = 9), trained and supplemented with sugarcane juice (CC, n = 9), and trained and supplemented with maltodextrin (M, n = 9) and quercetin (Q, n = 9), used as control group of carbohydrate and antioxidant portion, respectively, of sugarcane juice. The supplementations were made by gavage, after all exercise sessions of the 7th, 8th and 9th weeks of training. Performance tests were executed at pre and post the 4th, 8th and 9th weeks. Sample collection of the blood, muscle and liver were performed 24 hours post the last performance test. All groups showed significant increase in performance in nine weeks of training. We didn't detect significant differences between performance of groups trained and supplemented (CC, Q, M) compared with performance of the trained group without supplementation (CT). The data presented show that the training protocol used was clearly adaptive and improved performance. In addition to a significant increase in performance induced significant increase in muscle and liver glycogen, increased catalase activity (CAT) and decreased glutationa reductase activity (GR) in the blood associated with decrease in total antioxidant capacity (FRAP) and uric acid and urea plasmatic concentration. These effects were observed in all groups trained, supplemented or not. There was no significant difference, between the groups, in creatine kinase enzyme plasmatic concentration (CK), in antioxidant enzymatic activity in muscle nor lipid peroxidation levels (TBARS) on all analyzed groups. In the liver, GR activity was unchanged while the CAT activity decrease. The sugarcane juice didn't alter the profile adaptive training induced. These data are relevant because show that when the training is well planned (stimulus / rest), there isn't need supplementation to improve performance. On the other hand the proposed conditions of this study, the sugarcane juice can be used as practical option for post workout drink for hydration since it allows fluid replacement without interfering negatively on adaptive response induced by training / Mestrado / Bioquimica / Mestra em Biologia Funcional e Molecular