Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses

O presente trabalho tem como objetivo a otimização da etapa de fermentação dos açúcares obtidos a partir da drêche cervejeira para produção do bioetanol através da utilização das leveduras Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NCYC 2791 como agentes fermentativos. O meio de cultura usado para manter as culturas destas leveduras foi Yeast Extract Peptone Dextrose (YEPD). O principal propósito deste trabalho foi o de encontrar alternativas aos combustíveis fósseis, pautando-se por soluções inofensivas para o meio ambiente e sustentáveis. Assim, o trabalho está dividido em quatro etapas: 1) caraterização química e biológica da drêche; 2) pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática para primeiramente quebrar as moléculas de lenhina que envolvem os polímeros de celulose e hemicelulose e em seguida romper as ligações poliméricas destas macromoléculas por ação enzimática e transforma-las em açúcares simples, respetivamente, obtendo-se então a glucose, a maltose, a xilose e a arabinose; e, por último, 3) otimização da etapa de fermentação da glucose, maltose e das pentoses que constitui a condição essencial para se chegar à síntese do bioetanol de um modo eficiente e sustentável e 4) a recuperação do bioetanol produzido por destilação fracionada. A quantificação dos açúcares libertados no processo foi feita recorrendo a análises por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Neste estudo foram identificados e quantificados cinco açúcares: Arabinose, Glucose, Maltose, Ribose e Xilose. Na etapa de pré-tratamento e hidrólise enzimática foram usados os ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3) com a concentração de 1% (m/m), e as enzimas Glucanex 100g e Ultraflo L. Foram testadas seis condições de pré-tratamento e hidrólise enzimática, alterando os parâmetros tempo de contacto e razão enzimas/massa de drêche, respetivamente, e mantendo a temperatura (50 ºC), velocidade de agitação (75 rpm) e concentração dos ácidos (1% (m/m)). No processamento de 25 g de drêche seca com 0,5 g de Glucanex, 0,5 mL de Ultraflo e um tempo de reação de 60 minutos para as enzimas foi obtida uma eficiência de 15%, em hidrolisado com 6% da celulose. Realizou-se a fermentação do hidrolisado resultante do pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática de drêche cervejeira e de meios sintéticos preparados com os açúcares puros, usando as duas estirpes selecionadas para este estudo: Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NYCY 2791. As eficiências de fermentação dos açúcares nos meios sintéticos foram superiores a 80% para ambas as leveduras. No entanto, as eficiências de fermentação do hidrolisado da drêche foram de 45,10% Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses pela Pichia stipitis e de 36,58 para Kluyveromyces marxianus, para um tempo de fermentação de 72 horas e à temperatura de 30 °C. O rendimento teórico em álcool no hidrolisado da drêche é de 0,27 g/g, três vezes maior do que o real (0,0856 g/g), para Pichia stipitis e de 0,19 g/g seis vezes maior do que o real (0,0308 g/g), para a Kluyveromyces marxianus.

Ácidos orgânicos na solução de um gleissolo sob diferentes sistemas de cultivo com arroz irrigado

O alagamento do solo para o cultivo do arroz irrigado promove condições anaeróbias que favorecem a produção de ácidos orgânicos de cadeia curta, os quais podem ser tóxicos para a cultura. Entretanto, a quantidade produzida destes ácidos depende, dentre outros fatores, do sistema de manejo empregado para o cultivo do arroz. Para avaliar a formação de ácidos orgânicos durante o cultivo do arroz irrigado nos sistemas: convencional, semeadura direta e pré-germinado sobre resíduos de azevém, foram instalados coletores de solução do solo em duas profundidades (2,5 e 5,0 cm) em parcelas de campo e retiradas amostras da solução do solo aos 3, 5, 9, 11 e 17 dias de alagamento. Nestas amostras, foram determinados os teores dos ácidos: acético, butírico e propiônico por cromatografia gasosa. Independentemente da profundidade de coleta, os maiores teores dos três ácidos avaliados ocorreram no sistema de semeadura direta, em comparação com o sistema convencional e pré-germinado. Entretanto, as diferenças significativas entre os sistemas perduraram, no máximo, até os primeiros 11 dias de alagamento. Teores mais elevados de ácidos orgânicos foram encontrados aos 5,0 cm de profundidade em comparação com 2,5 cm em todos os sistemas, com picos no quinto dia de alagamento. O ácido acético foi o ácido produzido em maior quantidade, independentemente do sistema de cultivo de arroz.

Efeito de inoculante ectomicorrízico produzido por fermentação semi-sólida sobre o crescimento de Eucalyptus dunnii Maiden

O crescimento de Eucalyptus é favorecido por fungos ectomicorrízicos (FECM). De ocorrência comum nas plantações florestais, os FECM diferem, entretanto, em infectividade e eficiência. O objetivo deste estudo foi testar a compatibilidade e a eficiência do inoculante ectomicorrízico produzido por fermentação semi-sólida, em relação a Eucalyptus dunnii Maiden. Neste sentido, o inoculante de Pisolithus sp., produzido por fermentação semi-sólida em vermiculita-solução nutritiva, foi aplicado ao substrato turfa-vermiculita (30:70, v/v) nas concentrações de 0, 1, 3, 5 e 10% (v/v) que foi semeado com E. dunnii, e mantido em casa de vegetação. A inoculação proporcionou colonização radicular e aumento da matéria seca da parte aérea e do conteúdo de P em razão da concentração do inoculante. O peso da matéria seca das plantas com 1% de inoculante não diferiu do peso das testemunhas. A 3% e 5%, a matéria seca aumentou 62%. O maior valor foi obtido com 10% de inoculante, onde o peso das plantas foi 73% superior ao das testemunhas, e o teor de P, 130%. Resultados semelhantes foram obtidos em relação à raiz. Altura e diâmetro foram positivamente afetados pela inoculação, mas não a relação raiz/parte aérea. As doses mais eficientes de inoculante foram aquelas de 3% ou superiores. Este método de produção deverá ser testado com outros FECM, e sua eficiência, avaliada em viveiro e no campo.

Fontes de lipídio e monensina sódica na fermentação, cinética e degradabilidade ruminal de bovinos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a degradabilidade, a fermentação e a cinética ruminal de dietas com caroço de algodão ou sal de cálcio de ácidos graxos, como fontes de gordura, acrescidos de monensina sódica, e verificar o efeito da última em dietas com caroço de algodão. Quatro novilhos Nelore, canulados no rúmen, foram submetidos a um experimento em delineamento quadrado latino 4x4. Os tratamentos consistiram de três dietas com monensina (sal de cálcio graxo, caroço de algodão e controle) e uma dieta com caroço de algodão sem monensina. Os períodos de incubação foram de 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72 e 96 horas, e o líquido ruminal foi colhido nos horários 0, 1,5, 2, 3, 4, 6, 8, 12 e 24 horas depois da alimentação. As dietas com caroço de algodão apresentaram maior degradabilidade da fibra em detergente neutro e maior teor de proteína bruta. A dieta com caroço de algodão e monensina apresentou maior taxa de passagem líquida e turnover ruminal. Não houve diferença entre as dietas quanto ao pH, amônia ruminal e ácidos graxos voláteis. As fontes de gordura, sal de cálcio de ácidos graxos e caroço de algodão não apresentaram efeito deletério no rúmen. A utilização de monensina afeta a degradabilidade, a cinética e a fermentação ruminal, quando se utiliza caroço de algodão na dieta.

Produção de celulases por Aspergillus niger por fermentação em estado sólido

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção enzimática de celulases pelo fungo filamentoso Aspergillus niger por fermentação em estado sólido de diferentes substratos. Foram avaliados os substratos sólidos bagaço de cana-de-açúcar, farelo de soja, farelo de trigo e misturas entre os substratos. Em substrato com 90% de bagaço e 10% de farelo de soja, avaliaram-se os efeitos do conteúdo de umidade (60, 70 e 80%, base úmida) e da suplementação com os meios indutores da atividade enzimática: sacarose, Mandels & Weber básico, Mandels & Weber modificado, com acréscimo de carboximetilcelulose, e Czapeck Dox. As maiores atividades de celulase total e endoglucanase, em farelo de trigo, foram obtidas após 72 horas de cultivo: 0,4 e 21,0 UI g-1, respectivamente. Observou-se expressivo aumento nas atividades enzimáticas na medida em que se aumentou a proporção de farelos no substrato, em comparação à fermentação com bagaço de cana apenas. O conteúdo de umidade de 50% foi insuficiente para conseguir completa hidratação do bagaço de cana, e a umidade ideal varia de acordo com o meio utilizado para suplementação e encontra-se entre 70 e 80%. O meio de Mandels & Weber modificado apresenta o melhor resultado como indutor da atividade enzimática.

COMPORTAMENTO DE SEMENTES DE ROMÃ (Punica granatum L.) SUBMETIDAS À FERMENTAÇÃO E SECAGEM

Sementes de romã (Punica granatum L.) foram submetidas a diferentes períodos de fermentação (0; 24; 48; 72 e 96 horas), com e sem secagem. Avaliaram-se suas qualidades física e fisiológica, através das determinações do grau de umidade, peso de 100 sementes, porcentagem de emergência e velocidade de emergência de plântulas (IVE). O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial, onde os cinco períodos de fermentação frente às duas condições (com e sem secagem) constituíram os tratamentos. Sementes submetidas ao maior período de fermentação apresentaram sarcotestas mais degradadas, favorecendo, conseqüentemente, uma melhor absorção de água, resultando numa porcentagem de emergência de 55% e IVE de 0,38, em 72 horas de fermentação. A secagem das sementes após fermentação promoveu uma menor porcentagem de emergência e IVE, apesar de se verificar um aumento de ambos, quando as sementes permaneceram em fermentação por um maior período. O comportamento verificado nas sementes de romã frente aos tratamentos empregados parece estar associado a fenômenos de dormência ou sensibilidade à secagem, característica esta, de sementes recalcitrantes.

DESENVOLVIMENTO DE MUDAS DE MARACUJAZEIRO-AMARELO OBTIDAS DE SEMENTES EXTRAÍDAS POR FERMENTAÇÃO

Com o objetivo de avaliar o efeito da fermentação na obtenção da semente do maracujá-amarelo sobre a emergência de plântulas e o desenvolvimento de mudas, foi conduzido um experimento em casa de vegetação no Departamento de Fitotecnia da Escola Superior de Agricultura de Mossoró, Mossoró-RN, Brasil. O delineamento experimental usado foi em blocos casualizados completos com sete tratamentos e quatro repetições. As características avaliadas foram porcentagem de emergência; número de dias para atingir 50% de emergência; vigor das sementes, avaliado pelo número médio de dias para atingir o máximo de emergência; altura das plântulas; diâmetro do caule; número de folhas; comprimento da raiz pivotante; peso da matéria seca da parte aérea e raiz. O desenvolvimento das mudas não foi influenciado pela extração das sementes por fermentação. A fermentação do arilo durante 3 a 6 dias promoveu maior vigor de sementes e emergência de plântulas em menor tempo que as sementes obtidas sem fermentação.

COMPORTAMENTO FISIOLÓGICO DE SEMENTES DE MANGOSTÃO (Garcinia mangostana L.) SUBMETIDAS A DIFERENTES PERÍODOS DE FERMENTAÇÃO DA POLPA

As sementes de mangostão, logo após a retirada do fruto, apresentam polpa aderida ao tegumento. Este material, rico em açúcar, favorece a proliferação de patógenos, capazes de interferir na germinação das sementes indevidamente limpas. Com o objetivo de estudar o efeito da retirada da polpa por fermentação sobre a germinação das sementes, foram testados os períodos de 0; 24; 48; 72 e 96 horas de fermentação em água. Para tanto, após as fermentações, as sementes foram semeadas em bandejas contendo, como substrato, uma mistura de areia e serragem na proporção de 1:1, à temperatura de 26 ± 2ºC e umidade relativa de 86 ± 3%, fazendo-se a contagem diária do número de plântulas normais. As sementes foram avaliadas pelos testes de percentagem de germinação, velocidade de germinação e tempo médio de germinação. O delineamento foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições de 50 sementes cada. Os dados obtidos evidenciaram que a fermentação das sementes por 48 horas facilitou a remoção da polpa e proporcionou a maior germinação (86%), diferindo significativamente dos demais tratamentos.

Antecipação da maturação da uva 'Rubi' produzida fora de época no noroeste do estado do Paraná

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do anelamento de tronco na antecipação da maturação de uvas finas de mesa produzidas fora de época, na região noroeste do Paraná. A técnica foi avaliada em três parreiras de videira 'Rubi' (Vitis vinifera L.) e consistiu na remoção da casca do tronco de aproximadamente 3-4 mm de largura, com um incisor de lâmina dupla, a uma altura de 1,5 m do solo. O anelamento foi aplicado no início do amolecimento das bagas, o que se deu no início de abril de 2001. O delineamento experimental para as três áreas experimentais foi o de blocos ao acaso, com dois tratamentos (anelamento e testemunha) e quatro repetições, sendo cada parcela composta por uma planta útil. Avaliaram-se, semanalmente, a partir da instalação do experimento, o teor de sólidos solúveis totais (SST) e acidez total titulável (ATT) das bagas até a colheita, em um total de seis amostragens. Tanto o teor de SST como a ATT apresentaram um comportamento linear em função do tempo para os dois tratamentos, e através de regressão linear foi estimado o período para que os cachos atingissem a plena maturação, considerando-se 14 ºBrix como padrão. O período de antecipação da maturação de cachos pelo uso do anelamento em relação à testemunha variou de 3 a 12 dias. Não foram observadas diferenças em relação ao decréscimo do teor de ATT entre os tratamentos nas parreiras avaliadas.

Efeitos do ethephon sobre a produção da uva 'Niagara Rosada' (Vitis labrusca L.), produzida na entressafra na região de Jales-SP

A produção de 'Niagara Rosada' na entressafra, embora sendo uma excelente opção para os viticultores de Jales-SP, é problemática devido à dificuldade de emissão e desenvolvimento das brotações após a poda, realizada nos meses de ocorrência de temperaturas inferiores a 10ºC, o que tem causado pequenas produções e desestímulo entre os viticultores. Visando a solucionar este problema, foram conduzidos seis experimentos nos anos de 2001 e 2002, cujo objetivo foi verificar o efeito do ethephon aplicado antes da poda sobre o número de cachos, a produção e a qualidade da uva. Foram testadas as doses 0; 3; 6 e 9L.ha-1 de ethephon aplicado via foliar. Concluiu-se que o uso de ethephon proporcionou aumento do número de cachos e da produtividade de 'Niagara Rosada', especialmente quando da ocorrência de condições climáticas desfavoráveis e com satisfatório grau de enfolhamento. A utilização de ethephon na dose de 9L.ha-1 proporcionou aumento da produtividade da uva 'Niagara Rosada' na entressafra.

Distribuição do sistema radicular da goiabeira 'Rica' produzida a partir de estaquia herbácea

O conhecimento da distribuição do sistema radicular de plantas, principalmente de perenes, não é muito estudado, devido a inúmeros fatores, dentre os quais, a dificuldade inerente ao método de amostragem. A presente pesquisa objetivou conhecer o sistema radicular da goiabeira através do método de escavação. Utilizando jatos de água, retirou-se a terra até um volume de 10 m³ (5x5x0,4m), subdivididos em paralelepípedos de 0,1 m³ (0,5x0,5x0,4m), expondo o sistema radical da goiabeira 'Rica'. Verificou-se um vigoroso sistema radicular sem a caracterização da raiz principal e com distribuição homogênea, grande número de raízes primárias, proporcionado pela adequada formação de mudas, através de estaquia herbácea.

Efeito do ethephon na qualidade da uva 'Niagara Rosada' (Vitis labrusca L.), produzida na entressafra, na região de Jales-SP

Na região de Jales (SP), a produção de uva 'Niagara Rosada' obtida de videiras podadas em períodos de ocorrência de baixas temperaturas é, em geral, insatisfatória, apresentando pequena produtividade e cachos com qualidade inadequada à comercialização. Essa qualidade da produção está intimamente relacionada à efetiva brotação. Assim, este trabalho teve o objetivo de avaliar a aplicação do ethephon em diferentes doses antes da poda, visando a melhorar a brotação e a qualidade dos cachos, em seis experimentos, durante os anos de 2001 e 2002. Foram testadas as doses de 0; 3; 6 e 9 L.ha-1 de ethephon aplicado via foliar. Concluiu-se que o uso de ethephon, na dose de 9 L.ha-1, proporcionou cachos e bagas maiores e com maiores pesos, comprimento e largura, melhorando o aspecto dos mesmos. A aplicação de ethephon não afetou os teores de sólidos solúveis totais e a acidez total titulável, não alterando o sabor da uva 'Niagara Rosada'.

Produtividade e qualidade da uva 'Cabernet Sauvignon'produzida sob cobertura de plástico em cultivo orgânico

A uva 'Cabernet Sauvignon' (Vitis vinifera L.) é utilizada na produção de vinhos finos, sendo muito cultivada no Sul do Brasil. Esta variedade é muito sensível à ocorrência de doenças, sendo necessário o desenvolvimento de práticas culturais para diminuir a incidência das mesmas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a qualidade da uva 'Cabernet Sauvignon' cultivada sob cobertura de plástico em sistema de produção orgânico. O experimento foi realizado em um vinhedo localizado no município de Toledo, região oeste do Paraná, sendo as plantas conduzidas no sistema de espaldeira, com cobertura de plástico na linha de plantio. Foram determinados: teor de sólidos solúveis (SS), a acidez titulável (AT), pH, antocianinas totais, produtividade, número de cachos por planta e peso médio dos cachos. Não foram encontradas diferenças significativas no teor de SS (17,3 ºBrix), porém os frutos sob a cobertura plástica apresentaram maiores teores de AT e pH, 1,14 g 100 mL-1 de suco e 3,4, respectivamente, que aqueles colhidos de plantas sem cobertura de plástico, que apresentaram AT de 0,87 g 100 mL-1 de mosto e pH de 3,5. O maior teor de antocianinas totais foi verificado nas plantas fora da cobertura, com 22,8 mg L-1. Nas plantas protegidas, a produção foi maior (1769 g planta-1) do que nas plantas sem cobertura (492 g planta-1), que apresentaram elevado índice de doenças. Conclui-se, desta forma, que a cobertura de plástico viabiliza o cultivo da uva 'Cabernet Sauvignon' no sistema de produção orgânico, por proporcionar diminuição na incidência de doenças.

Estudo da fermentação alcoólica de soluções diluídas de diferentes açucares utilizando microcalorimetria de fluxo

The present study shows that with liquid nitrogen stored inocula of Saccharomyces cerevisiae, and standardized experimental procedure, flow microcalorimetry can be a valuable tool for monitoring in real time the alcoholic fermentation processes on line. The avaliation of cultural conditions contained different carbon sources for alcohol fermentation (sucrose, glucose, fructose, manose, maltose, galactose, molasses, honey and sugar cane) and their effects on the heat output recording is discussed. Some examples of diauxic growth is given, where the microcalorimeters serves to detect the temporal order of succession of alternating metabolic pathways.