Morfoanatomia do sistema caulinar de Canna edulis Kerr-Gawler (Cannaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Endoderme com atividade meristemática em raiz de Canna edulis Kerr-Gawler (Cannaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da forma e tamanho de grânulos de amidos de diferentes fontes botânicas

Neste trabalho, objetivou-se avaliar a forma e tamanho de grânulos de amido de diferentes fontes botânicas, visando fornecer informações que contribuam para aplicabilidade destas como matérias-primas amiláceas. As féculas foram obtidas a partir do processamento das tuberosas em planta piloto de extração. Para a análise da forma dos grânulos utilizou-se o microscópio eletrônico de varredura, com as amostras diluídas em álcool etílico e metalizadas com ouro. A análise do tamanho dos grânulos foi realizada em microscópio ótico, sendo as amostras diluídas em solução de água e glicerina. Foram realizadas 500 determinações das medidas de tamanho (diâmetro menor, diâmetro maior e diferenças entre diâmetros) por fonte botânica. Os resultados obtidos mostraram diferentes formas para os grânulos de amidos e das tuberosas estudadas. Os grânulos de amido de menor tamanho foram os de taioba (Xanthosoma sp.) 12,87 µm, e os de maior tamanho os de biri (Canna edulis) 59,61 µm. Observou-se distribuição bastante regular para os grânulos de amido de ahipa (Pachyrhizus ahipa).

Caracterização físico-química de algumas tuberosas amiláceas

As principais fontes de amido comercial no mundo são o milho, a batata e a mandioca. Entretanto, nos últimos anos vem crescendo o interesse em amidos naturais que possam ser utilizados pela indústria alimentícia. Assim, este trabalho teve por objetivo caracterizar, quanto à composição físico-química, açafrão, ahipa, araruta, batata-doce, biri, inhame e mandioquinha-salsa, tuberosas amiláceas potencialmente passíveis de introdução como matérias-primas de interesse comercial. Amostras das tuberosas foram analisadas quanto ao teor de umidade, cinzas, proteína, matéria graxa, açúcares redutores e totais, fibras e amido. Os resultados obtidos mostraram que das tuberosas analisadas as que apresentaram maior teor de amido foram a araruta (Maranta arundinacea), o inhame (Dioscorea sp) e o biri (Canna edulis), sendo que o inhame e o biri apresentaram também o maior rendimento potencial em toneladas de amido/hectare.

Efeito da concentração de ácido lático sobre a propriedade de expansão em amidos modificados fotoquimicamente

Uma característica valorizada pelo setor alimentício é a propriedade de expansão dos grânulos de amido. Com este trabalho, teve-se por objetivo avaliar o efeito da concentração de ácido lático durante tratamento de modificação fotoquímica das féculas de batata-doce (Ipomoea batatas), biri (Canna edulis), mandioca (Manihot esculenta) e taioba (Xanthosoma sagittifolium). Pelos resultados obtidos neste experimento, nas condições em que este foi realizado, conclui-se que a concentração de ácido lático interferiu na propriedade de expansão das féculas de batata-doce, mandioca e taioba e não apresentou efeito na fécula de biri, devendo ser ajustado para cada tipo de fécula a ser modificada. Os índices de expansão obtidos nas diferentes féculas foram considerados baixos, quando comparados aos índices obtidos para fécula de mandioca modificada.

Development and optimization of biodegradable films based on achira flour

The influence of glycerol concentration (C-g), process temperature (T-p), drying temperature (T-s), and relative humidity (RH) on the properties of achira flour films was initially assessed. The optimized process conditions were C-g of 17g glycerol/100g flour, T-p of 90 degrees C, T-s of 44.8 degrees C, and RH of 36.4%. The films produced under these conditions displayed high mechanical strength (7.0 MPa), low solubility (38.3%). and satisfactory elongation values (14.6%). This study showed that achira flour is a promising source for the development of biodegradable films with good mechanical properties, low water vapor permeability, and solubility compared to films based on other tubers. (c) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Physical-chemical, thermal, and functional properties of achira (Canna indica L.) flour and starch from different geographical origin

Achira (Canna indica L.) is a plant native to the Andes in South America, a starchy source, and its cultivation has expanded to different tropical countries, like Brazil. In order to evaluate the potential of this species, starch and flours with different particle size were obtained from Brazilian achira rhizomes. Proximal analyses, size distribution, SEM, swelling power, solubility, DSC, XRD analysis, and FTIR were performed for characterization of these materials. Flours showed high dietary fiber content (16.532.2% db) and high concentration of starch in the case of the smaller particle size fraction. Significant differences in protein and starch content, swelling power, solubility, and thermal properties were observed between the Brazilian and the Colombian starch. All the studied materials displayed the B-type XRD pattern with relative crystallinity of 20.1% for the flour and between 27.0 and 28.0% for the starches. Results showed that the starch and flour produced from achira rhizomes have great technological potential for use as functional ingredient in the food industry.

Phytoremediation of triazophos by Canna indica Linn. in a hydroponic system

The phytoremediation of triazophos (O, O-diethyl-O-(1-phenyl-1, 2, 4-triazole-3-base) sulfur phosphate, TAP) by Canna indica Linn. in a hydroponic system was studied. After 21 d of exposure, the removal kinetic constant (K) of TAP was 0.0229-0.0339 d(-1) and the removal percentage of TAP was 41-55% in the plant system and the K and removal percentage of TAP were about 0.002 d(-1) and 1%, respectively, in darkness and disinfected control. However, the K and removal percentage of TAP were 0.006 d(-1) and approximately 11%, respectively, in the treatment with eluate from the media of constructed wetland. The contribution of plant to the remediation of TAP was 74% and C. indica played the most important role in the hydroponic system. Under the stress of TAP and without inorganic phosphorus nutrient, the activity of phosphatase in the plant system increased and phytodegradation was observed. The production and release of phosphatase is seen as the key mechanism for C. indica to degrade TAP. C. indica, which showed the potential of phytoremediation of TAP, and is commonly used in constructed wetland, so the technique of phytoremediation of TAP from contaminated water can be developed with the combination of constructed wetland.

Effects of cadmium on chlorophyll content, photochemical efficiency, and photosynthetic intensity of Canna indica Linn.

The effects of cadmium (Cd2+) on growth status, chlorophyll (Chl) content, photochemical efficiency, and photosynthetic intensity were studied on Canna indica Linn. Plant specimens that were produced from a constructed wetland and precultivated hydroponically in 20 L of 1/10 Hoagland solution under greenhouse conditions for I week were exposed to cadmium in concentrations of 0, 0.4, 0.8, 1.6 and 3.2 mg L- Cd2+, respectively. The results show that leaves were injured in the Cd2+ solution by the third day of exposure and the injury became more serious with an increase in the applied heavy metal. Under 3.2 mg L-1 Cd2+ treatment, growth retardation, the decrease of chlorophyll content from 0.70 to 0.43 mg g(-1) FW, and a decrease in Chl a/b ratio from 2.0 to 1.2 were observed. Chl a was more sensitive than Chl b to Cd2+ stress. The decrease was the same with photochemical efficiency. Photosynthetic intensity decreased by 13.3% from 1.5X10(4) mumol m(-2)s(-1) CO2 in control to 1.3x10(4) mumol m(2)s(-1) CO2 in the treatment of 3.2 mg L-1. Because Canna species are used in heavy metal phytoremediation, these results show that C. indica can tolerate 0.4 to 0.8 mg L-1 Cd2+. Therefore, it is a potential species for phytoremediation of cadmium with some limitations only at higher concentrations.

Canna tandilensis Ciciar. (Cannaceae-Zingiberales), a new species from Argentina.

Canna tandilensis is proposed as a species new to science. Plants grow wild terrestrial, in rocky places exposed to solar radiation forming dense colonies whose individuals of small to medium length, produce reduced inflorescences with large and few yellow to bright orange flowers and narrow and reflexed staminodes. The specific epithet refers to the city of Tandil at the south of Buenos Aires Province where the holotype comes from. It is related to other species having reduced inflorescences, narrow leaves and staminodes, and nectar guides in androecium pieces such as C. lineata. A detailed description of the new species is given, along with a study of the morphological vegetative and floral characters. These characters were compared with those from two other species C. glauca and C. lineata. According to these new evidences two groups of similar species of the genus are suggested. The number of species surveyed until now in Argentina rises to sixteen.

Temperature effect on seed germination in Canna indica L. (Cannaceae)

Comm indica L. is an herbaceous species with ornamental and medicinal value, having seeds with a hard seed coat. This study aimed to test the influence of constant temperatures ranging from 5 to 45 C, at 5 C intervals, on the germination of scarified seeds. Data obtained were analyzed through the model of enthalpy of activation in order to obtain the optimum temperature range for germination. The species showed seed germinability in a wide temperature range (10-40 degrees C) being the optimal temperature range between 13.84 and 34.41 degrees C, determined by the enthalpy of activation.

Produzione di bioetanolo da scarti lignocellulosici della canna da zucchero: condizioni di saccarificazione e fermentazione simultanee (SSF) e aspetti ambientali del processo

Il presente studio ha avuto l’obiettivo di indagare la produzione di bioetanolo di seconda generazione a partire dagli scarti lignocellulosici della canna da zucchero (bagassa), facendo riscorso al processo enzimatico. L’attività di ricerca è stata svolta presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica dell’Università di Lund (Svezia) all’interno di rapporti scambio con l’Università di Bologna. Il principale scopo è consistito nel valutare la produzione di etanolo in funzione delle condizioni operative con cui è stata condotta la saccarificazione e fermentazione enzimatica (SSF) della bagassa, materia prima che è stata sottoposta al pretrattamento di Steam Explosion (STEX) con aggiunta di SO2 come catalizzatore acido. Successivamente, i dati ottenuti in laboratorio dalla SSF sono stati utilizzati per implementare, in ambiente AspenPlus®, il flowsheet di un impianto che simula tutti gli aspetti della produzione di etanolo, al fine di studiarne il rendimento energetico dell’intero processo. La produzione di combustibili alternativi alle fonti fossili oggigiorno riveste primaria importanza sia nella limitazione dell’effetto serra sia nel minimizzare gli effetti di shock geopolitici sulle forniture strategiche di un Paese. Il settore dei trasporti in continua crescita, consuma nei paesi industrializzati circa un terzo del fabbisogno di fonti fossili. In questo contesto la produzione di bioetanolo può portare benefici per sia per l’ambiente che per l’economia qualora valutazioni del ciclo di vita del combustibile ne certifichino l’efficacia energetica e il potenziale di mitigazione dell’effetto serra. Numerosi studi mettono in risalto i pregi ambientali del bioetanolo, tuttavia è opportuno fare distinzioni sul processo di produzione e sul materiale di partenza utilizzato per comprendere appieno le reali potenzialità del sistema well-to-wheel del biocombustibile. Il bioetanolo di prima generazione ottenuto dalla trasformazione dell’amido (mais) e delle melasse (barbabietola e canna da zucchero) ha mostrato diversi svantaggi: primo, per via della competizione tra l’industria alimentare e dei biocarburanti, in secondo luogo poiché le sole piantagioni non hanno la potenzialità di soddisfare domande crescenti di bioetanolo. In aggiunta sono state mostrate forti perplessità in merito alla efficienza energetica e del ciclo di vita del bioetanolo da mais, da cui si ottiene quasi la metà della produzione di mondiale di etanolo (27 G litri/anno). L’utilizzo di materiali lignocellulosici come scarti agricolturali e dell’industria forestale, rifiuti urbani, softwood e hardwood, al contrario delle precedenti colture, non presentano gli svantaggi sopra menzionati e per tale motivo il bioetanolo prodotto dalla lignocellulosa viene denominato di seconda generazione. Tuttavia i metodi per produrlo risultano più complessi rispetto ai precedenti per via della difficoltà di rendere biodisponibili gli zuccheri contenuti nella lignocellulosa; per tale motivo è richiesto sia un pretrattamento che l’idrolisi enzimatica. La bagassa è un substrato ottimale per la produzione di bioetanolo di seconda generazione in quanto è disponibile in grandi quantità e ha già mostrato buone rese in etanolo se sottoposta a SSF. La bagassa tal quale è stata inizialmente essiccata all’aria e il contenuto d’acqua corretto al 60%; successivamente è stata posta a contatto per 30 minuti col catalizzatore acido SO2 (2%), al termine dei quali è stata pretrattata nel reattore STEX (10L, 200°C e 5 minuti) in 6 lotti da 1.638kg su peso umido. Lo slurry ottenuto è stato sottoposto a SSF batch (35°C e pH 5) utilizzando enzimi cellulolitici per l’idrolisi e lievito di birra ordinario (Saccharomyces cerevisiae) come consorzio microbico per la fermentazione. Un obiettivo della indagine è stato studiare il rendimento della SSF variando il medium di nutrienti, la concentrazione dei solidi (WIS 5%, 7.5%, 10%) e il carico di zuccheri. Dai risultati è emersa sia una buona attività enzimatica di depolimerizzazione della cellulosa che un elevato rendimento di fermentazione, anche per via della bassa concentrazione di inibitori prodotti nello stadio di pretrattamento come acido acetico, furfuraldeide e HMF. Tuttavia la concentrazione di etanolo raggiunta non è stata valutata sufficientemente alta per condurre a scala pilota un eventuale distillazione con bassi costi energetici. Pertanto, sono stati condotti ulteriori esperimenti SSF batch con addizione di melassa da barbabietola (Beta vulgaris), studiandone preventivamente i rendimenti attraverso fermentazioni alle stesse condizioni della SSF. I risultati ottenuti hanno suggerito che con ulteriori accorgimenti si potranno raggiungere gli obiettivi preposti. E’ stato inoltre indagato il rendimento energetico del processo di produzione di bioetanolo mediante SSF di bagassa con aggiunta di melassa in funzione delle variabili più significative. Per la modellazione si è fatto ricorso al software AspenPlus®, conducendo l’analisi di sensitività del mix energetico in uscita dall’impianto al variare del rendimento di SSF e dell’addizione di saccarosio. Dalle simulazioni è emerso che, al netto del fabbisogno entalpico di autosostentamento, l’efficienza energetica del processo varia tra 0.20 e 0.53 a seconda delle condizioni; inoltre, è stata costruita la curva dei costi energetici di distillazione per litro di etanolo prodotto in funzione delle concentrazioni di etanolo in uscita dalla fermentazione. Infine sono già stati individuati fattori su cui è possibile agire per ottenere ulteriori miglioramenti sia in laboratorio che nella modellazione di processo e, di conseguenza, produrre con alta efficienza energetica bioetanolo ad elevato potenziale di mitigazione dell’effetto serra.

Fruchtstände: Iris - Asphodelus - Canna - Oenothera - Anthericum - Iris

AR

Canna. [Material gráfico]

La estampa copia la publicada en la edición de París, Imprimerie Royale, 1749-1767

Das schlachtfeld von Cannä.

Cover title.