Sugars in crop plants

We review current knowledge of the most abundant sugars, sucrose, maltose, glucose and fructose, in the world's major crop plants. The sucrose-accumulating crops, sugar beet and sugar cane, are included, but the main focus of the review is potato and the major cereal crops. The production of sucrose in photosynthesis and the inter-relationships of sucrose, glucose, fructose and other metabolites in primary carbon metabolism are described, as well as the synthesis of starch, fructan and cell wall polysaccharides and the breakdown of starch to produce maltose. The importance of sugars as hormone-like signalling molecules is discussed, including the role of another sugar, trehalose, and the trehalose biosynthetic pathway. The Maillard reaction, which occurs between reducing sugars and amino acids during thermal processing, is described because of its importance for colour and flavour in cooked foods. This reaction also leads to the formation of potentially harmful compounds, such as acrylamide, and is attracting increasing attention as food producers and regulators seek to reduce the levels of acrylamide in cooked food. Genetic and environmental factors affecting sugar concentrations are described.

Effects of dietary urea levels on milk protein fractions of Holstein cows

The aim of this study was to evaluate the effects of substituting soybean meal for urea on milk protein fractions (casein, whey protein and non-protein nitrogen) of dairy cows in three dietary levels. Nine mid-lactation Holstein cows were used in a 3 x 3 Latin square arrangement, composed of 3 treatments, 3 periods of 21 days each, and 3 squares. The treatments consisted of three different diets fed to lactating cows, which were randomly assigned to three groups of three animals: (A) no urea inclusion, providing 100% of crude protein (CP), rumen undegradable protein (RUP) and rumen degradable protein (RDP) requirements, using soybean meal and sugarcane as roughage; (B) urea inclusion at 7.5 g/kg DM in partial substitution of soybean meal CP equivalent; (C) urea inclusion at 15 g/kg DM in partial substitution of soybean meal CP equivalent. Rations were isoenergetic and isonitrogenous-1 60 g/kg DM of crude protein and 6.40 MJ/kg DM of net energy for lactation. When the data were analyzed by simple polynomial regression, no differences were observed among treatments in relation to milk CP content, true protein, casein, whey protein, non-casein and non-protein nitrogen, or urea. The milk true protein:crude protein and casein:true protein ratios were not influenced by substituting soybean meal for urea in the diet. Based on the results it can be concluded that the addition of urea up to 15 g/kg of diet dry matter in substitution of soybean meal did not alter milk protein concentration casein, whey protein and its non-protein fractions, when fed to lactating dairy cows. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sugarcane Phosphoribosyl Pyrophosphate Synthetase: Molecular Characterization of a Phosphate-independent PRS

Phosphoribosyl pyrophosphate synthetase (PRS-EC:2.7.6.1) is an important enzyme present in several metabolic pathways, thus forming a complex family of isoenzymes. However, plant PRS enzymes have not been extensively investigated. In this study, a sugarcane prs gene has been characterized from the Sugar Cane Expressed Sequence Tag Genome Project. This gene contains a 984-bp open reading frame encoding a 328-amino acid protein. The predicted amino acid sequence has 77% and 78% amino acid sequence identity to Arabidopsis thaliana and Spinacia oleracea PRS4, respectively. The assignment of sugarcane PRS as a phosphate-independent PRS isoenzyme (Class II PRS) is verified following enzyme assay and phylogenetic reconstruction of PRS homologues. To gain further insight into the structural framework of the phosphate independence of sugarcane PRS, a molecular model is described. This model reveals the formation of two conserved domains elucidating the structural features involved in sugarcane PRS phosphate independence. The recombinant PRS retains secondary structure elements and a quaternary arrangement consistent with known PRS homologues, based on circular dichroism measurements.

Multivariate Analysis for the Classification Differentiation of Brazilian Sugarcane Spirits by Analysis of Organic and Inorganic Compounds

Brazilian sugarcane spirits were analyzed to elucidate similarities and dissimilarities by principal component analysis. Nine aldehydes, six alcohols, and six metal cations were identified and quantified. Isobutanol (LD 202.9 mu gL-1), butiraldehyde (0.08-0.5 mu gL-1), ethanol (39-47% v/v), and copper (371-6068 mu gL-1) showed marked similarities, but the concentration levels of n-butanol (1.6-7.3 mu gL-1), sec-butanol (LD 89 mu gL-1), formaldehyde (0.1-0.74 mu gL-1), valeraldehyde (0.04-0.31 mu gL-1), iron (8.6-139.1 mu gL-1), and magnesium (LD 1149 mu gL-1) exhibited differences from samples.

Phenol-furfural resins to elaborate composites, reinforced with sisal fibers - Molecular analysis of resin and properties of composites

Resol type resins were prepared in alkaline conditions (potassium hydroxide or potassium carbonate) using furfural obtained by acid hydrolysis of abundant renewable resources from agricultural and forestry waste residues. The structures of the resins were fully determined by H-1, C-13, and 2D NMR spectrometries with the help of four models compounds synthesized specially for this study. MALDI-Tof mass spectrometry experiments indicated that a majority of linear oligomers and a minority of cyclic ones constituted them. Composites were prepared with furfural-phenol resins and sisal fibers. These fibers were chosen mainly because they came from natural lignocellulosic material and they presented excellent mechanical microscopy images indicated that the composites displayed excellent adhesion between resin and fibers. Impact strength measurement showed that mild conditions were more suitable to prepare thermosets. Nevertheless, mild conditions induced a high-diffusion coefficient for water absorption by composites. Composites with good properties could be prepared using high proportion of materials obtained from biomass without formaldehyde. (c) 2008 Wiley Periodicals, Inc.

Ionized-air-treated curaua fibers as reinforcement for phenolic matrices

Curaua fibers were treated with ionized air to improve the fiber/phenolic matrix adhesion.The treatment with ionized air did not change the thermal stability of the fibers. The impact strength increased with increase in the fiber treatment time. SEM micrographs of the fibers showed that the ionized air treatment led to separation of the fiber bundles. Treatment for 12 h also caused a partial degradation of the fibers, which prompted the matrix to transfer the load to a poorer reinforcing agent during impact, thereby decreasing the impact strength of the related composite. The composites reinforced with fibers treated with ionized air absorbed less water than those reinforced with untreated fibers.

Surface esterification of cellulose fibres: Processing and characterisation of low-density polyethylene/cellulose fibres composites

Low-density polyethylene was filled with cellulose fibres from sugar cane bagasse obtained from organosolv/supercritical carbon dioxide pulping process. The fibres were also used after chemical modification with octadecanoyl and dodecanoyl chloride acids. The morphology, thermal properties, mechanical properties in both the linear and nonlinear range, and the water absorption behaviour of ensuing composites were tested. The evidence of occurrence of the chemical modification was checked by X-ray photoelectron spectrometry. The degree of polymerisation of the fibres and their intrinsic properties (zero tensile strength) were determined. It clearly appeared that the surface chemical modification of cellulose fibres resulted in improved interfacial adhesion with the matrix and higher dispersion level. However, composites did not show improved mechanical performances when compared to unmodified fibres. This surprising result was ascribed to the strong lowering of the degree of polymerisation of cellulose fibres (as confirmed by the drastic decrease of their zero tensile strength) after chemical treatment despite the mild conditions used. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Biobased composites from glyoxal-phenolic resins and sisal fibers

Lignocellulosic materials can significantly contribute to the development of biobased composites. In this work, glyoxal-phenolic resins for composites were prepared using glyoxal, which is a dialdehyde obtained from several natural resources. The resins were characterized by (1)H, (13)C, (2)D, and (31)P NMR spectroscopies. Resorcinol (10%) was used as an accelerator for curing the glyoxal-phenol resins in order to obtain the thermosets. The impact-strength measurement showed that regardless of the cure cycle used, the reinforcement of thermosets by 30% (w/w) sisal fibers improved the impact strength by one order of magnitude. Curing with cycle 1 (150 degrees C) induced a high diffusion coefficient for water absorption in composites, due to less interaction between the sisal fibers and water. The composites cured with cycle 2 (180 degrees C) had less glyoxal resin coverage of the cellulosic fibers, as observed by images of the fractured interface observed by SEM. This study shows that biobased composites with good properties can be prepared using a high proportion of materials obtained from natural resources. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Capitanias hereditárias: herança colonial sobre desigualdade e instituições

Este trabalho tem como objetivo analisar em que aspectos a desigualdade histórica de formação dos municípios brasileiros foi determinante para as suas condições atuais de desigualdade de terra e renda e sobre qualidade das instituições. Em particular, emprega-se área, latitude, longitude e a data de fundação das Capitanias Hereditárias como determinantes históricos para as instituições atuais dos municípios brasileiros. Considerando controles, tais como área proporcional da capitania, ano de fundação do município, distância de Portugal, tipo de solo, quantidade de chuva, altitude, temperatura média, e variáveis sócio-econômicas municipais, os resultados sugerem que a herança colonial deixada pelas Capitanias Hereditárias foi maior concentração de terras. O resultado é robusto à inclusão de variáveis que capturam o ciclo da cana-de-açúcar, do ouro e efeitos estaduais. Além disso, estima-se efeito ambíguo sobre instituições para os municípios do país.

Co-evolução dos componentes do marco institucional e das trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas no setor de agro-energia (etanol) no Brasil (1970-2009)

Esta dissertação centra-se no exame da evolução dos componentes do marco institucional em associação com as trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas de produção e inovação em setores à base de recursos naturais em economias emergentes. Esse relacionamento é examinado no setor de etanol brasileiro, no período entre 1970 e 2009. O marco institucional é operacionalizado à base das macro-instituições (os regimes complexos constituídos por políticas públicas), meso-instituições (as relações políticas e estruturas burocráticas) e as instituições baseadas em conhecimento (os institutos de pesquisa e as universidades). As trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas são examinadas à base de níveis de inovação. A dissertação baseia-se em um estudo de caso em nível setorial. Além disso, o estudo baseia-se em evidências obtidas a partir de fontes diversas, em nível de indústria, em documentos governamentais e também em evidências secundárias em nível de empresa. Os principais resultados desta dissertação são os seguintes: (1) O setor de etanol atingiu níveis inovadores de capacidade tecnológica nas duas funções analisadas. Numa escala de 1 a 5, o setor adquiriu, durante o 1º período (1970-1989), capacidades tecnológicas industriais (produto e processo) no Nível 3 e, durante o 2º período (1990-2009), o setor de etanol acumulou capacidades tecnológicas industriais no Nível 5. No tocante à acumulação de capacidades tecnológicas na área agrícola (matéria-prima), durante o 1º período, o setor adquiriu capacidades tecnológicas no Nível 4 e apenas no período seguinte atingiu o Nível 5. (2) As instituições desempenharam um papel relevante sobre as trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas no setor de etanol brasileiro. Entre elas destaca-se às atividades de P&D desenvolvidas em instituições baseadas em conhecimento, que acumularam capacidades tecnológicas de produção e inovação, compartilhadas com as empresas. (3) Entretanto, o estudo aponta para algumas vulnerabilidades do setor de etanol brasileiro no que se refere a sua capacidade de sustentar o seu desempenho inovador. Entre elas destaca-se: (1) grande parte das atividades inovadoras em nível de P&D é realizada a base de arranjos externos, com pouco esforço de atividades realizadas a partir das empresas; (2) apesar do enorme esforço governamental para desenvolver o setor, esse está direcionado (locked-in) à trajetória de acumulação de capacidades tecnológicas de etanol de 1ª geração; (3) os componentes do marco institucional incentivaram as atividades de pesquisa em universidades e institutos de pesquisa, em nível de bancada, que resultaram em invenções e projetos experimentais; (4) as condições favoráveis de mercado, a grande disponibilidade de cana-de-açúcar e a flexibilidade de produção de etanol/álcool contribuíram para a acomodação do setor de etanol, ou seja, parece haver uma zona de conforto no setor. Desta forma, as evidências alertam sobre a necessidade de investimentos em atividades inovadoras de P&D dentro das empresas (foco em inovações, riqueza e na diversificação para outros setores). Portanto, os resultados desta dissertação permitem apontar sugestões para gestores governamentais. As novas políticas públicas podem: (1) redirecionar as estratégias de acumulação de capacidades tecnológicas inovadoras, fortemente focadas na sustentação das trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas para produzir etanol de 1ª geração; (2) impulsionar a acumulação de capacidades tecnológicas de produção e inovação na trajetória emergente para produzir etanol de 2ª geração, atualmente em nível experimental e largamente desenvolvida dentro das instituições baseadas em conhecimento, e para diversificar os produtos para novos setores e linhas de negócio. Os resultados desta dissertação também sugerem aos gestores de empresas no setor brasileiro de etanol: (1) reformular as estratégias empresariais com a finalidade de expandir as atividades inovadoras dentro das empresas do setor de etanol, que poderão resultar na criação de inovações em escala industrial; (2) as empresas do setor de etanol deveriam assumir um comportamento proativo com a finalidade de coordenar os esforços de P&D em direção aos problemas e desafios futuros a serem enfrentados pelo setor brasileiro de etanol.

O planejamento estratégico do capital humano como fator de desenvolvimento sustentável das organizações na agroenergia: estudo de caso

O objetivo desta tese é analisar, orientar e indicar algumas formas de mensuração de resultados das ações ou programas na área de Gestão de Pessoas ao longo dos anos, bem como de novas tendências no setor de agroenergia. O trabalho procura também propor práticas de planejamento estratégico e, indicadores para as organizações com foco no desenvolvimento e nas mudanças previstas nas organizações, no mercado de trabalho, nos modelos de gestão e de negócios do segmento de produção de cana-de-açúcar para os próximos anos. No estudo são analisados as transformações organizacionais, novos desafios competitivos do presente e do futuro, e a forma como a área de Recursos Humanos nas diversas organizações do setor, tem acompanhado tal processo, verificando o impacto dessas ações em um contexto de mudanças nos processos da cadeia agrícola (mecanização do plantio, colheita,.dentre outros), da cadeia industrial (biorefinarias, etanol de segunda geração, gaseificação...dentre outros), e no desenvolvimento organizacional e humano como parte integrante de um programa de sustentabilidade das organizações. São abordados metodologias, sistemas e ferramentas de planejamento estratégico, e mensuração propostas por certos autores que visam a demonstrar o impacto das estratégias e as ações na Gestão de Pessoas em direção ao cumprimento das metas e objetivos das organizações, em um cenário de forte crescimento interno e global do mercado de bioenergia. Nesse cenário, expõe-se e discute-se como as empresas do setor sucroalcooleiro utilizam, na prática, essas metodologias e os indicadores de performance da área frente às necessidades, e indicam-se as melhores práticas e ferramentas que visam a facilitar os processos decisórios, o uso de métricas de Recursos Humanos para previsão e acompanhamento do Capital Humano, e a otimização dos recursos e dos investimentos frente aos novos desafios do setor. Embora já se notem várias iniciativas visando a tornar a Gestão de Pessoas um fator estratégico para as organizações da agroenergia, a pesquisa identificou que a área de Recursos Humanos está evoluindo nessa direção e pode contribuir de forma efetiva para a melhor performance e sustentabilidade dos negócios. Palavras chaves: Cana-de Açúcar, Estratégia Organizacional, Capital Humano

An exploratory study on how to improve the economy of American Samoa

Deep in the South Pacific region about 2,300 miles southwest of the Hawaiian islands1 lies a United States territory that many Americans have never heard of nor known anything about. However, some famous Americans such as Troy Polamalu of the Pittsburgh Steelers, semi retired professional wrestler Dwayne “The Rock” Johnson, and Hawaii Congresswoman Tulsi Gabbard have genealogical roots there. More importantly, many of the Territory’s sons and daughters have served and lost their lives for the United States flag and the cause of freedom around the world. This place is called American Samoa, a collection of seven islands that if glued together would have a total landmass of approximately 76 square miles, just a tad bigger than the capital city of the United States. According to the United States Census Bureau, there were 55,519 residents of American Samoa in 2010.1 The majority of them are ethnic Samoans, a Polynesian sect that traces its history back to early migrants from Southeast Asia who settled the islands around 1500 B.C.2 3 The climate is warm all year long and the forests along the mountains are ripe with vegetation. The main island is Tutuila with its beautiful and coveted landlocked harbor that was used as a coaling station by the United States naval ships during World War II. In fact, it was the Pago Pago Harbor that diminished the impact of the 2009 Tsunami that devastated the Samoan islands by channeling the waters of the Pacific Ocean towards the end of the harbor instead of flooding many other villages surrounding the Pago Pago Bay area. Lives and property were destroyed near the end of the Harbor but it could have been worse for the entire Bay area. Locally grown foods include coconut, taro, banana, guava, sugar cane, papaya, yam, pineapple, and breadfruit. It is completely surrounded by the Pacific Ocean from which the locals obtain a variety of seafood. There is a popular saying in Samoa that goes, “In Samoa, it is impossible to starve 1 American Samoa Department of Commerce, 2012 Statistical Yearbook, http://www.doc.as/wpcontent/uploads/2011/06/2012-Statistical-Yearbook-1.pdf 2 U.S. Census Bureau News, U.S. Census Bureau Releases 2010 Census Population Counts for American Samoa, http://www.census.gov/2010census/news/releases/operations/cb11-cn177.html (Aug. 24, 2011). 3 3 J. Robert Shaffer, American Samoa: 100 Years Under the United States Flag (Honolulu, Hawaii: Island Heritage Publishing, 2000), 34. 4 because people live off of the land’s and the ocean’s abundant resources.” To the west of American Samoa lies a larger group of four islands that make up the Sovereign State of Samoa, which became independent from New Zealand in 1962. Samoa and American Samoa share the same language, culture, and religion but are divided by government and political systems. The focus of this study will be on American Samoa, which became a United States territory in 1900 when the principal chiefs of Tutuila (the largest island in American Samoa) ceded the islands to the United States.

O que fazer com o bagaço da cana de açúcar? Uma abordagem da teoria das opções reais aplicada a usinas de processamento de etanol e açúcar da região de Piracicaba

O uso de resíduos da indústria canavieira, em particular o bagaço, é tema que ganha relevância desde a retomada do mercado de biocombustíveis, quando a produção ampliou significativamente o volume daquela biomassa. Existem trabalhos que tratam de apresentar subprodutos e tecnologias alternativas para o uso deste material e um conjunto outro de trabalhos apresenta análise de cenários de viabilidade econômica destas tecnologias. O objetivo deste trabalho é avaliar pela perspectiva econômico-financeira o melhor uso do bagaço da cana em um caso real. Para isto foi utilizada a Teoria das Opções Reais, como forma de analisar a melhor destinação do bagaço no horizonte de tempo de cinco anos, em uma dada a região, em um estudo de caso de uma usina sucroenergética com possibilidade de produção de etanol de segunda geração e/ou venda do bagaço in natura. Desta forma concluiu-se no caso apresentado que a produção de etanol de segunda geração em escala industrial não atrai investimentos e, sob esta ótica, deve ser postergada pois requer significativa aumento de produtividade por tonelada de matéria seca, além de substancial redução no custo das enzimas de fermentação. Ainda, foi possível também identificar a necessidade de políticas de incentivo para atração de investimentos.

Estratégias para a organização da pesquisa em cana-de-açúcar: uma análise de governança em sistemas de inovação

PEDRO, Edilson da Silva. Estratégias para a organização da pesquisa em cana-de-açúcar: uma análise de governança em sistemas de inovação. 2008. 226f. Tese (Doutorado em Política Científica e Tecnológica) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2008.

...Em busca da realidade... : a experiência da etnicidade dos Eleotérios (Catu/RN)

The south region of the Rio Grande do Norte has been historically recognized as a place of old indian villages. Inhabitants of the edges of the Catu River, border between the cities of Canguaretama and Goianinha, the Eleotérios in the threshold of 21st century had passed to be seen and self recognized as "remaining indians" of the RN. Their ethnic mobilizations, when becoming public had placed to the intellectual and political fields an old question to be reflected on: the asseverations concerning the "indian disappearing" in the State. This item brings with it other implications. Accessed by a para-oficial indigenism, the Eleotérios had started to establish political relations with the Potiguara indians of the Baía da Traição/PB and the Indian Movement, feeling stimulated to produce and to reproduce forms of social differentiation. In this context, this research is worried about elucidating the process of construction of the ethnicity among the Eleotérios, percepted from the social relations and politics kept with the amplest society, into a particular historical situation involving sugar cane fields owners, proprietaries, militants, researchers, ambiental agencies. The effects of these political and social relations had been extended, making Eleotérios appear to the society as susceptible social actors to the specific policies for the aboriginal populations