anais vii seminário de integração de pesquisas do cerat

VII Seminário de Integração de Pesquisas do CERAT 1

AMIDO DE MANDIOCA OXIDADO POR ACIDO LÁTICO E PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO

Thaís Paes Rodrigues dos SANTOS1, Cláudio CABELLO2

RESUMO

O amido de mandioca oxidado é bastante utilizado pela indústria têxtil, papeleira e mais

recentemente pelas indústrias de alimentos, devido suas características, como a propriedade de

expansão. Este trabalho teve como objetivo desenvolver a modificação do amido de mandioca

através da oxidação com ácido lático e peróxido de hidrogênio, a fim de desenvolver a expansão

com o aumento dos grupos carboxilas. Os resultados obtidos indicaram pequeno aumento no

índice de expansão e na quantidade de grupos carboxila. Concluindo que novos estudos deverão

ser desenvolvidos para um melhor entendimento dos mecanismos da expansibilidade.

Palavras chave: modificação, propriedade de expansão, grupos carboxila, características.

SUMMARY: CASSAVA STARCH OXIDIZED LACTIC ACID AND HYDROGEN PEROXIDE. The

oxidized starch from cassava is widely used by the textile, paper and more recently for the food

industry because of its characteristics, such as the expansion property. This study aimed to

develop a modification of cassava starch by oxidation with lactic acid and hydrogen peroxide in

order to develop and expansion with the increase of carboxyl groups. The results indicated a small

increase in the rate of expansion and the amount of carboxyl groups. Concluding that further

studies should be developed for a better understanding of the mechanisms of expansion.

Keywords: modification, expansion property, carboxyl groups, characteristics.

INTRODUÇÃO

Amido oxidado é amplamente utilizado em diversos ramos da indústria, principalmente,

têxtil e papeleira, porém sua utilização em indústrias de alimentos vem aumentando.

Características como baixa viscosidade, alta estabilidade, claridade da pasta e formação de filmes

são de grande interesse pela indústria de alimentos para o desenvolvimento de alimentos nas

áreas de congelados, confeitaria, gomas e doces, pois pode melhorar a textura, aparência,

umidade, consistência e estabilidade no armazenamento (shelf-life) dos mesmos.

Embora o ácido lático esteja presente nos amidos fermentados, na concentração de cerca

de 1%, quando modificados quimicamente necessita-se de maiores concentrações do mesmo

para se obter altos índices de expansão. A utilização desses ácidos são bastante estudada pois é

um ácido orgânico com propriedade GRAS, podendo ser utilizado em alimentos, já o uso de

peróxido de hidrogênio é restrito, podendo ser utilizados em pequenas quantidades.

1 Aluna de Pós-Graduação, FCA/UNESP, Botucatu/SP – [email protected] 2 Pesquisador Doutor - CERAT/UNESP, Botucatu/SP – [email protected]


Estudos com modificação de amido com acidificação com ácido lático seguido de oxidação

foram realizados por Demiate et. al (2000), utilizando permanganato de potássio com o objetivo de

desenvolver o índice de expansão de amido de mandioca pela introdução de grupos carboxilas, e

Martinez-Bustos (2007), a partir do peróxido de hidrogênio para o estudo das propriedades do

amido modificado de mandioca.

Amido de mandioca fermentado, polvilho azedo, é de grande interesse pela indústria de

alimento devido sua propriedade de se expandir durante o forneamento. Por esse motivo, existem

vários estudos para o desenvolvimento de um amido modificado com essas características com a

intenção de substituir o processo de produção do polvilho azedo, o qual despende alto custo com

mão de obra e problemas com contaminação física e química.

O objetivo desse trabalho foi desenvolver um amido de mandioca modificado através da

acidificação com ácido lático seguido de oxidação com peróxido de hidrogênio sem efeito

catalítico da luz, a fim de desenvolver a propriedade de expansão com a introdução de grupos

carboxilas.

MATERIAL E MÉTODOS

Material

A modificação e as análises foram realizadas no laboratório do CERAT/UNESP Botucatu.

Para a modificação foi utilizado amido de mandioca nativo doado pela indústria Halotec e para as

análises foram utilizados materiais e equipamentos já disponíveis no laboratório.

Modificação do amido de mandioca

O processo de oxidação foi realizado de acordo com Martinez-Bustos et. al (2007). O

amido foi suspenso em água na proporção de 400g L-1 em um Becker e constantemente agitado a

35°C. O pH da solução foi ajustado para 4.0 por adição lenta de ácido lático (85%). Peróxido de

hidrogênio (1g Kg-1 de amido) foi então adicionado à solução e a mesma foi constantemente

agitada por 8 h com o pH mantido a 4.0. Em seguida, a solução foi centrifugada para a

recuperação do amido, o qual foi lavado com 500mL água destilada e seco em estufa de

circulação de ar a 45°C por 48h.

Poder de Expansão

Para verificar a propriedade de expansão do amido modificado foi analisado o volume

específico utilizando a metodologia desenvolvida Cereda (1983), através do transbordamento de

painço. Foram pesados 50g de amido nativo ou modificado e colocados sobre amostra

aproximadamente 40mL de água fervente. A massa foi modelada, testando-se a consistência nas

mãos até tornar-se homogênea e macia suficiente para ser moldada. Caso permanecesse dura e

quebradiça, um pouco mais de água fervente era adicionado até obter-se a consistência ideal.


Com a massa modelada foram confeccionados seis biscoitos redondos. Foram distribuídos em

assadeira e levados ao forno elétrico termoestatizado à temperatura de 200°C, por 25 minutos. Os

volumes dos biscoitos foram determinados pelo método de deslocamento de sementes de painço.

Depois de frios os biscoitos foram pesados, para determinação do volume foi usado um Becker de

2000mL completado de semente de painço, em seguida retirou-se parte das sementes e

colocados os biscoitos e recoberto pelas sementes até completar o volume. O volume

transbordado foi medido em proveta, obtendo-se por cálculo do volume específico (expansão),

expresso em mL g-1 calculado pela relação entre o volume (mL) e o peso (g) de cada biscoito. A

expansão das amostras foi comparada aos índices de expansão estabelecidos por NUNES &

CEREDA (1994) para classificar o polvilho azedo em pequeno (≤ 5,0mL g-1), médio (de 5,0 a

10mL g-1) e grande (≥ 10,0mL g-1).

Determinação de grupos carboxílicos

A concentração de grupos carboxílicos foi determinada pela metodologia modificada

Kuakpetoon e Wang (2001), onde uma amostra de 2 gramas de amido modificado foi diluída em

25 mL de 0,1 N de HCl e mantida sob agitação por 30 minutos num agitador magnético. A

suspensão foi centrifugada e em seguida lavada com 400 mL de água destilada. O amido

depositado foi transferido para um Becker e o volume ajustado a 300 mL com água destilada, em

seguida foi aquecida em banho de água a 100°C com agitação constante até completa

gelatinização. A dispersão de amido gelatinizado foi elevada a 450mL com água destilada e

titulada com solução padrão de 0,01N de NaOH, utilizando fenolftaleína como indicador, até pH

8.3. A amostra em branco foi realizada com a mesma quantidade de amido e seguindo o mesmo

procedimento a partir da diluição em 300mL de água destilada. Os grupos carboxílicos foram

calculados como:

gspamidodeAmostra

alcalinaeNormalidadmLBrancoAmostratituladaAmostracarbonilademPorcentage

..1000045,0

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da análise de poder de expansão do amido oxidado, foram obtidos a partir

de três repetições, não diferiram quanto à classificação de Índice de Expansão citado por Nunes e

Cereda (1994). O índice de expansão dos biscoitos foram 1,03 e 1,88 mL g-1, com desvio padrão

de 0,10 e 0,75, para amido nativo e oxidado, respectivamente, sendo classificados como pequeno.

Os biscoitos confeccionados com amido oxidado apresentaram diferenças físicas quanto a

sua expansão quando comparados com os confeccionados com amido nativo. A expansão

desenvolveu quebra na superfície dos biscoitos e bolhas maiores, evidenciando que houve


modificação na estrutura do amido quando comparados com os dados observados Silva et. al

(2008), modificando amido de mandioca com permanganato de potássio seguido de ácido lático.

Ilustração 1: Biscoitos de amido de mandioca nativo e modificado.

Segundo autores estudos com modificação com ácido lático e secagem em estufa de

circulação de ar obtiveram índice de expansão maior que obtidos nesse trabalho, Demiate et. al

(2000) conseguiram expansão de 17mL g-1 tratando amido com permanganato de potássio

seguido de imersão em ácido lático a 1%, porém quando tratado somente com imersão de ácido

lático a expansão foi de apenas 3,2mL g-1.

Os resultados da análise de grupos carboxila, obtidos através de três repetições, foram de

0,11 e 0,78 g Kg-1 de amido (base seca), desvio padrão de 0,03 e 0,33, de amido nativo e

modificado, respectivamente.

Os valores obtidos revelam o aumento de grupos carboxilas no amido modificado, porém

são valores abaixo do encontrado na literatura tanto para amido nativo de mandioca como para

amido modificado com acido/oxidação. Martinez-Bustos et. al (2007) encontraram valores de 1,26

e 2,05 g Kg-1de amido (p.s.), respectivamente, em amido nativo e modificado de mandioca, com

ácido lático e peróxido de hidrogênio. Valores semelhantes foram obtidos por Demiate et. al

(2000), 1,13 e 4,05 g Kg-1 de amido, para amido nativo e modificado, respectivamente, tratando

amido com permanganato de potássio seguido de imersão em ácido lático a 1%.

A análise comparativa entre os resultados obtidos e os da literatura demonstra haver

diferença no amido nativo utilizado, para a afirmação dessa análise novas modificações deverão

ser realizadas para a obtenção de resultados mais satisfatórios. A diferença entre os amidos pode

estar relacionada com o processo de fabricação, o qual pode atuar na quantidade de carboxila

presente no amido nativo.

Amido Nativo Amido Modificado


CONCLUSÃO

Os resultados de expansão e respectiva concentração de carboxila não permitiram

observar a existência de correlação entre elas. Outros ensaios serão analisados buscando

verificar a relação de causa e efeito.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CEREDA, M. P. Padronização para ensaios de qualidade de fécula fermentada de mandioca

(polvilho azedo): I. formulação e preparo de biscoitos. Boletim da Sociedade Brasileira de

Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 17, n. 3, p. 287-295, 1983.

DEMIATE, I. M. et al. Relationship between baking behavior of modified cassava starches and

starch chemical structure determined by FTIR spectroscopy. Carbohydrate Polymers, Barking, v.

42, n. 2, 2000.

KUAKPETOON, D., WANG, Y. Characterization of different starches oxidized by hypochlorite.

Starch, Weinheim v. 53, n. 5, p. 211-218, 2001.

MARTÍNEZ-BUSTOS, F., AMAYA-LLANO, S. L., CARBAJAL-ARTEAGA, J. A., CHANG, Y.

K., ZAZUETA-MORALES, J. J. Physicochemical properties of cassava, potato and jicama

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NUNES, O.L.G.S.; CEREDA M. P. Metodologia para avaliação da qualidade de fécula fermentada

de mandioca (polvilho azedo). In: Congresso Brasileiro de Mandioca, Salvador, 1994.

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ANÁLISES FÍSICAS, QUÍMICAS E REOLÓGICAS DE POLVILHO AZEDO,

FARINHA DE QUINOA E SUAS MISTURAS

Lívia Giolo TAVERNA1,Magali LEONEL2

RESUMO

Atualmente, os consumidores estão mais interessados nos benefícios

potenciais da nutrição para o controle e prevenção de doenças, e passaram a exigir

além de sabor agradável e praticidade, alto valor nutritivo e outros benefícios à saúde

em alimentos industrializados. Este trabalho teve por objetivo caracterizar polvilho

azedo e farinha de quinoa comerciais quanto a composição química, pH, acidez

titulável, cor e propriedades de pasta, bem como, suas misturas para cor,

propriedades de pasta, índice de solubilidade em água e índice de absorção de água,

objetivando conhecer as características das duas matérias-primas e das misturas (5,

10, 15 e 20% de farinha de quinoa) para uso na produção de biscoito funcional de

polvilho azedo por extrusão. Os resultados mostraram que o polvilho é composto por

um alto teor de amido, e a farinha de quinoa possui valores expressivos de amido,

proteínas e fibras. Ao analisar as misturas notou-se que a adição da farinha de quinoa

diminuiu a luminosidade, aumentou a absorção e a solubilidade em água e diminuiu os

valores de propriedades de pasta.

Palavras-chave: farinha, cor, viscosidade, absorção, solubilidade

ABSTRACT: Consumers today are more interested in the potential benefits of nutrition

for the control and prevention of diseases, and have demanded beyond nice flavor and

convenience, high nutritional value and other health benefits in foods. This study aimed

to characterize sour cassava starch and quinoa flour as chemical composition, pH,

acidity, color and pasting properties, as well as, their mixtures for color, pasting

properties, water solubility index and water absorption index, aiming to know the

characteristics of raw materials and the mixtures (5, 10, 15 and 20% of quinoa flour) for

use in the production of sour cassava functional biscuits by extrusion. The results

showed that sour cassava starch has high content of starch and quinoa flour has

significant values of starch, protein and fiber. The addition of quinoa flour to sour

cassava starch decreased brightness, increased absorption and solubility in water and

decreased pasting properties.

Keywords: flour, color, viscosity, absorption, solubility


INTRODUÇÃO

A tecnologia de extrusão, nos últimos tempos, tem se tornado um dos

principais processos no desenvolvimento de produtos alimentícios.

GUY (2001) relaciona ao processo de extrusão as seguintes vantagens:

versatilidade, baixo custo, altas taxa de produção, produtos de boa qualidade e

ausência de efluentes.

Para Fellows (2000), os dois principais fatores que influenciam nas

características dos produtos extrusados são: as características das matérias-primas e

as condições operacionais do extrusor. Como principais características para a matéria-

prima são destacadas: tipo de material, teor de umidade, estado físico, composição

química (teores e tipos de amidos, proteínas, gorduras e açúcares) e pH do material.

O polvilho azedo é um derivado da fécula de mandioca, produzido por

fermentação natural e secagem ao sol, muito utilizado em produtos alimentícios devido

á propriedade de expansão natural e encontrado praticamente em todos os países da

América do Sul, com exceção do Equador.

Incorporar ingredientes alimentares nutritivos e funcionais no preparo de

biscoitos de polvilho utilizando-se a tecnologia da extrusão para o processamento

apresenta-se como uma grande possibilidade para as indústrias produtoras de

polvilho, pois possibilitaria um incremento significativo no mercado dos biscoitos.

A quinoa (Chenopodium quinoa) é uma planta indígena da família das

Amaranthacea, originária das regiões montanhosas da América do Sul. As sementes

de quinoa contêm cerca de 12 a 19% de proteína com elevados níveis dos

aminoácidos lisina e metionina. Contêm também grandes quantidades de cálcio,

fósforo, magnésio, ferro, zinco, potássio e cobre (LORENZ, 1990; RUALES & NAIR,

1993; ASCHERI et al., 1998), o que a torna um ingrediente de interesse para o

desenvolvimento de produtos funcionais.

Este trabalho teve por objetivo caracterizar quanto a composição química,

características físicas e propriedades de pasta as matérias-primas polvilho azedo e

farinha de quinoa, bem como, misturas destas, para parâmetros de cor, absorção e

solubilidade em água e porpriedades de pasta visando obter informações importantes

para a determinação das condições operacionais do processo de extrusão para a

produção de biscoitos funcionais de polvilho azedo.


MATERIAIS E MÉTODOS

O polvilho azedo da marca Ouro Minas e a farinha de quinoa comercializada

pela Jasmini foram analisados quanto: a umidade, proteína, lipídeos, cinzas, fibras,

açúcares solúveis totais, amido, pH e acidez titulável (AOAC, 1980)

O polvilho azedo e a farinha de quinoa também foram caracterizados quanto as

propriedades de pasta no Rapid Visco Analyser, sendo utilizado a programação

Extrusion 2 e avaliados a viscosidade inicial, pico de viscosidade, quebra de

viscosidade, viscosidade final e tendência a retrogradação.

Os produtos também foram caracterizados quanto aos componentes de cor em

colorímetro Minolta com iluminante D65, e determinados a luminosidade (L*), croma a*

e croma b*..

Foram determinados os índices de absorção e solubilidade em água dos

produtos de acordo com a metodologia de Anderson et al. (1969)

Para a produção das misturas ,foi acrescentado ao polvilho porcentagens

crescentes da farinha de quinoa (5%,10%,15% e 20%).

As misturas foram caracterizadas para a cor, índice de absorção e solubilidade

em água, e propriedades de pasta seguindo as mesmas metodologias utilizadas para

os produtos.


A composição centesimal do polvilho azedo e da farinha de quinoa está

apresentada na Tabela 1. Quanto ao polvilho azedo foi observado alto teor de amido,

valores já esperados para esse produto. Segundo Camargo et al (2008), o polvilho

azedo apresenta 79,19% de amido, valor menor, mas não menos significante do que o

encontrado nesse estudo. Já em relação à farinha de quinoa, destaca-se o valor

protéico desse produto (13,77%), valor semelhante ao citado por Comai et al. (2007).

Tabela 1 : Caracterização físico-química do polvilho azedo e da farinha de quinoa.

g/100g Polvilho Azedo Farinha de Quinoa

Umidade 14,05±0 10,6±0,1 Cinzas 2,44±0,11 4,73±1,13 Lipídios 0,25±0,22 7,21±0,8 Fibras 0,74±0,13 3,23±0,17 Proteínas 0,42±0,05 13,77±0,3 Amido 88,27±6,6 39,36±3,42 Açúcar 0,08±0,04 1,41±0,24

pH 4,48 6,23 Acidez titulável (ml NaOH 1N) 0,79 1,6


A análise de cor dos produtos evidenciou a elevada luminosidade do polvilho

azedo e menor luminosidade e maior presença de croma b* positivo (amarelo) na

farinha de quinoa (Tabela 2). Nas misturas da farinha de quinoa ao polvilho azedo

observou-se pequena redução da luminosidade e aumento do croma b* com o

aumento da porcentagem de farinha de quinoa

Tabela 2: Resultados da análise de cor do polvilho azedo, farinha de quinoa e suas

misturas

Luminosidade (L*) Croma a* Croma b*

Polvilho Azedo 94,68 1,1 5,96 Farinha de Quinoa 89,60 0,09 12,66

Misturas 5% 93,98 0,92 6,8 10% 93,38 0,82 7,68 15% 93,01 0,66 8,45 20% 92,79 0,58 8,94

A análise do o índice de absorção de água (IAA) evidenciou que o acréscimo

da farinha de quinoa ao polvilho azedo resulta numa maior absorção de água. Essa

absorção aumenta de acordo com a proporção da farinha adicionada à mistura, o que

provavelmente se deve ao aumento do teor de proteínas e fibras.

A mistura de farinha de quinoa ao polvilho azedo nas diferentes proporções

não promoveu alterações na solubilidade das misturas cruas (Tabela 3).

Tabela 3: Médias e desvio padrão dos Índices de Solubilidade (ISA) e Índice da

Absorção (IAA) em água das misturas de polvilho azedo e farinha de quinoa.

ISA IAA

Polvilho Azedo 2,11±0,02 0,82±0,04

Misturas 5% 2,15±0,03 0,83±0,18 10% 2,24±0,03 1,19±0,03 15% 2,2±0,01 1,75±0,1 20% 2,23±0,11 1,96±0,12

A viscosidade inicial do polvilho azedo foi baixa mostrando pequena presença

de amido gelatinizado no produto (Tabela 4). Os valores de pico de viscosidade (PV),

quebra de viscosidade (QV) e tendência a retrogradação diferiram dos observados por

Leonel et al (2002) para fécula de mandioca que foram de: PV de 247,8 RVU, QV de

153,1 RVU, VF de 169,6 RVU, TR de 74,9 RVU, o que pode ser devido a ação dos


ácidos formados durante o processo de fermentação da fécula no processo de

obtenção do polvilho azedo.

A mistura de farinha de quinoa ao polvilho azedo aumentou a viscosidade á

frio, o que pode ser devido á absorção de água pelas proteínas e fibras presentes na

farinha e diminuiu as demais propriedades analisadas, evidenciando a influência de

outros componentes da farinha sobre as propriedades de pasta.

Tabela 4 – Propriedades de pasta do polvilho azedo, farinha de quinoa e misturas.

Propriedades (RVU) Produtos VI PV QV VF TR Farinha de quinoa Polvilho azedo 1,17 383,58 313,16 162,00 91,58 Misturas 5% 2,58 356,67 282,75 166,67 92,75 10% 2,48 336,00 259,67 161,08 84,75 15% 2,32 305,17 229,17 155,42 79,42 20% 2,17 289,82 213,57 151,42 75,17 VI= viscosidade inicial; PV= pico de viscosidade; QV= quebra de viscosidade; VF= viscosidade final; TR= tendência á retrogradação

CONCLUSÃO

A partir dos resultados obtidos foi possível observar que a adição da farinha de

quinoa ao polvilho melhora o valor nutricional, pois a quinoa é fonte de proteínas e de

fibras, e que esta mistura promove alterações nas características de cor, absorção e

solubilidade em água e propriedades de pasta nas misturas cruas.


ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of

analysis., 13th ed. Washington, 1980, 109 p.

ASCHERI, J.L.R., RAMÍREZ-ASCHERI, E., CARVALHO, C.W.P. Elaboration de

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CAMARGO, K.F.;LEONEL, M.; MISCHAN, M.M. Produção de biscoitos extrusados de

polvilho azedo com fibras: efeito de parâmetros operacionais sobre as propriedades

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COMAI, S.; BERTAZZO, A.; BAILONE, L.; ZANCATO, M.; COSTA, C.V.L.; ALLEGRI,

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1993.


AVALIAÇÃO DO CRESCIMENTO E VIGOR VEGETATIVO EM CLONES DE

MANDIOQUINHA-SALSA

Ezequiel Lopes do CARMO1, Magali LEONEL2, Joaquim Gonçalves de PÁDUA3,

Sérgio Ricardo INOUE4

RESUMO

A raiz de mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) é um dos alimentos mais

importantes para fins alimentícios. Entretanto, o Brasil apresenta poucas cultivares de interesse

econômico, não tendo grande diversidade genética, podendo tornar um risco em relação ao

ataque de pragas e doenças, além de dificultar a expansão da produção e do consumo. Portanto,

este trabalho objetivou avaliar o desempenho agronômico de oito clones avançados de

mandioquinha-salsa, verificando o crescimento e vigor vegetativo da planta, o ciclo e o potencial

produtivo nas condições de cultivo do Estado de São Paulo. Houve maior crescimento no clone

BGH 6414, seguido pelo BGH 5744 e pela cultivar Amarela de Senador Amaral. Os clones BGH

6513 e BGH 4560 apresentaram os menores crescimentos. Em observação visual, as plantas da

cultivar Senador Firmino e do clone BGH 6525 continuam em crescimento, o que mostra que

estes materiais podem ser mais tardios. Os clones BGH 6414, BGH 5744 e a cultivar Amarela de

Senador Amaral apresentaram plantas mais vigorosas, enquanto que a cultivar Senador Firmino

apresentou plantas com menor vigor.

Palavras-chave: Arracacia xanthorrhiza Bancroft, cultivo, desenvolvimento

ABSTRACT: The root of Peruvian carrot (Arracacia xanthorrhiza Bancroft) is one of the most

important tubers for food. However, Brazil has few cultivars of economic interest, not having high

genetic diversity what may become a risk in relation to pests and diseases as well as hindering the

expansion of production and consumption. Therefore, this study aimed to evaluate the agronomic

performance of eight clones advanced Peruvian carrot, checking the growth and force of the plant,

the cycle and yield potential in the growing conditions of the State of Sao Paulo. There was greater

growth in clone BGH 6414, BGH followed by 5744 and the cultivar “Amarela de Senador Amaral”.

BGH 6513 and BGH 4560 showed the lowest growth. In visual observation, the plants grow

“Senador Firmino” and BGH 6525 are still growing, which shows that these materials can be

further delayed. BGH 6414, BGH 5744 and the cultivar “Amarela de Senador Amaral” showed

more vigorous plants, while “Senator Firmin” had cultivating plants with less force.

Keywords: Arracacia xanthorrhiza Bancroft, culture, growth

__________________________ 1 Pós-graduando em Agronomia (Energia na Agricultura)/UNESP/FCA, Botucatu-SP. [email protected] 2 Pesquisadora Doutora - CERAT/UNESP, Botucatu/SP. [email protected] 3 Pesquisador Doutor - EPAMIG, Pouso Alegre/MG. [email protected] 4 Técnico Agrícola - CERAT/UNESP, Botucatu/SP.


INTRODUÇÃO

A mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft), cujas raízes são comestíveis, é

muito importante na alimentação devido às qualidades nutritivas e versatilidade no preparo de

alimentos. É considerada um alimento de função energética, pois, na sua composição destacam-

se alto teor de carboidratos, além de níveis consideráveis de minerais como cálcio, fósforo e ferro

e boa fonte de vitaminas A e niacina (SEDIYAMA et al., 2005). Comparando-se os teores desses

minerais, o consumo diário de mandioquinha-salsa é suficiente para suprir as necessidades

diárias do consumo humano. Apresenta ainda amido com características especiais que favorecem

grandemente a digestibilidade, sendo recomendada para todas as idades, além de doentes e

esportistas. No Brasil, a produção de mandioquinha-salsa é quase exclusivamente destinada ao

consumo caseiro (SEDIYAMA et al., 2005.

O cultivo de mandioquinha-salsa é caracterizado, predominantemente por pequenas áreas,

pouco uso de insumos (SANTOS, 1993) e quantidade expressiva de mão-de-obra familiar sendo,

portanto, de grande importância social e econômica. O País apresenta uma área plantada com

mandioquinha–salsa aproximada de 23 mil hectares com produção média de 250 mil toneladas

anuais e cerca de 95% desse volume é consumido in natura (CARVALHO, 2008). Minas Gerais é

um dos maiores produtores desta olerícola, com lavouras concentradas nas regiões do Sul de

Minas, Zona da Mata e Campos das Vertentes, com produtividade média de 13,13 toneladas ha-1

e uma área cultivada de aproximadamente 1100 hectares (CARVALHO, 2008). O rendimento

obtido nessas regiões é superior à média nacional que é de 9 t ha-1 ou à média da região Andina

que é de 6 t ha-1 (Silva, 1997), embora existam clones com produtividade de 25 t ha-1 (Santos,

1997). O Estado de São Paulo apresentou na safra 2007/2008, aproximadamente 547 hectares

plantados com a cultura da mandioquinha-salsa, destacando os municípios de Piedade e Serra

Negra, com 170,50 e 104,40 hectares, respectivamente, (CATI, 2009). Aliado a essa produção, o

estado é um dos maiores pólos de comercialização dessa raiz.

A planta é herbácea, de porte baixo, com altura variando entre 40 e 60 cm, podendo as

folhagens alcançar até 1,5m de altura, sendo anual quanto à produção das raízes. De acordo com

a cultivar ou clone e as condições edafoclimáticas, a cultura poderá apresentar variações na

coloração das raízes (SANTOS; CÂMARA, 1995), no desempenho vegetativo, bem como, no

rendimento e qualidade das raízes.

Nas regiões de altitude elevada e clima ameno, o plantio da mandioquinha-salsa pode ser

feito durante todo o ano. Em Minas Gerais, as melhores épocas de plantio compreendem os

períodos de março a junho e de setembro a outubro (GRANATE et al., 2007). No Estado de São

Paulo, a época recomendada está compreendida entre os meses de março e maio (CÂMARA;

SANTOS, 2002).

A mandioquinha-salsa no país restringe-se a poucas cultivares, o que resulta em

características semelhantes e grande uniformidade genética. As cultivares mais difundidas são a


Amarela de Carandaí e Amarela de Senador Amaral, sendo esta última largamente cultivada. Há

também a variedade Branca que apresenta raízes de coloração branca, cuja planta é bastante

vigorosa em relação às variedades de raízes amarelas, apresenta porte alto e expressiva

produção de massa verde, chegando a produzir até sete quilos de raízes por planta (SANTOS,

1993). Seu cultivo é muito restrito, pois suas raízes não têm boa aceitação pelo consumidor,

devido à quase total ausência do aroma característico, do sabor adocicado e mesmo pela sua

coloração.

A uniformidade genética entre os materiais cultivados no Brasil é um risco em relação a

pragas e doenças, além de limitante a expansão do cultivo em condições ambientais diferentes

das tradicionais. A propagação comercial, de caráter exclusivamente assexuado, aliada a baixa

variabilidade observada entre as variedades cultivadas no Brasil, conduz a possibilidade desta

espécie estar em alto grau de heterozigose, apresentando baixa produtividade e ciclo considerado

longo (SANTOS, 1994). As plantas que produzem raízes de coloração amarela têm, geralmente,

ciclo vegetativo mais longo, apresentam maior resistência às condições climáticas e produzem

raízes maiores. As plantas de raízes brancas ou roxas são menos resistentes às variações

climáticas e às vezes produzem raízes menores, porem são mais precoces, têm raízes de

consistência mais suave e são as preferidas pelos consumidores dos países andinos

(CARRASQUILLA, 1944 e MUÑOZ, 1969).

No Brasil, a mandioquinha-salsa é comumente colhida a partir de oito meses após o plantio

(GRANATE et al., 2007). O sinal fisiológico da maturidade das plantas está associado ao

progressivo amarelecimento das folhas, finalizando com o total desfolhamento (SANTOS et al.,

1991). O período de colheita na mandioquinha-salsa pode ser retardado à espera de melhores

preços. Porém, esse período não deve ser prolongado, visto que as raízes tornam-se mais

alongadas e grossas, ao mesmo tempo em que vão ficando mais fibrosas, reduzindo seu valor

comercial como olerácea (SANTOS, 1997).

Tendo em vista a importância sócio-econômica e nutricional da mandioquinha-salsa este

trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho agronômico de clones avançados de

mandioquinha-salsa, verificando o crescimento e vigor vegetativo da planta, o ciclo e o potencial

produtivo nas condições de cultivo do Estado de São Paulo.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental São Manuel, localizada no

município de São Manuel-SP e pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP,

Botucatu-SP. As coordenadas geográficas da fazenda são de latitude 22o 46’ 35” Sul e longitude

48o 34’ 44” Oeste, em relação a Greenwich, com altitude de 750 m. O clima da região segundo a

classificação de Köppen é do tipo Cfa, ou seja, temperado quente e úmido, com temperatura

média do mês mais quente acima de 22°C. As médias anuais do município são de 1433 mm de


precipitação, 71% de umidade relativa do ar e 23oC de temperatura (CUNHA; MARTINS, 2009). O

solo foi classificado como Latossolo Vermelho Escuro distrófico epieutrófico, A moderado, textura

média, fase cerrado tropical, relevo suave ondulado (CARVALHO, 1998).

O solo foi analisado quanto a composição de macro e micronutrientes, bem como pH,

matéria orgânica, CTC e V%, no Depto. de Solos da FCA, seguindo a metodologia proposta por

Raij et al. (2001). A classificação do clima e os dados meteorológicos foram fornecidos pelo setor

de Ciências Ambientais do Departamento de Recursos Naturais, FCA/UNESP – Botucatu.

Os tratamentos constaram de oito clones oriundos do Banco de Germoplasma de

Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa - BGH (4560, 5741, 5744, 5746, 5747, 6414, 6513 e

6525) e duas cultivares (Amarela de Senador Amaral e Senador Firmino) utilizadas como

testemunhas.

As mudas foram selecionadas de plantas sadias, higienizadas por cinco minutos com água

sanitária diluída em água na proporção de 1:10 e posteriormente secadas à sombra. No dia

seguinte foram cortadas em formato de bisel simples e colocadas em bandejas de isopor para o

pré-enraizamento. Quando atingido aproximadamente 0,12 m as mudas foram plantadas

definitivamente.

O delineamento experimental foi de blocos casualizados com três repetições. A parcela foi

constituída de duas linhas de plantio com 10 plantas, no espaçamento de 0,80 m entre sulcos e

0,40 m entre plantas, com total de 20 plantas na parcela.

A partir de sete dias após o plantio, quinzenalmente, foi avaliada a altura de plantas, com

auxílio de uma régua, em quatro plantas representativas por parcela. Foi avaliado também o vigor

vegetativo das plantas das parcelas na mesma época, atribuindo notas de acordo com uma escala

de O = sem vigor, 5 = pouco vigorosa, 10 = vigor intermediário, 15 = vigorosa e 20 = muito

vigorosa.


Foram identificadas diferenças no crescimento e vigor para todos os materiais avaliados.

Os resultados mostraram que houve maior crescimento no clone BGH 6414, seguido pelo BGH

5744 e pela cultivar Amarela de Senador Amaral (Figura 1). Os clones BGH 6513 e BGH 4560

apresentaram os menores crescimentos (Tabela 1).

Em observação visual do comportamento das plantas no campo, verificou-se que as

plantas da cultivar Senador Firmino e do clone BGH 6525 continuam ainda em crescimento, o que

mostra que estes materiais podem ser mais tardios, característica que pode desestimular os

produtores a plantá-los. Os clones BGH 5744 e BGH 4560 apresentaram plantas com menor

crescimento (Tabela 1) e baixo vigor vegetativo (Tabela 2), que pode estar relacionado à própria

característica da planta ou à adaptação ao ambiente de cultivo.


Tabela 1 – Evolução da altura das plantas de mandioquinha-salsa (cm) durante o ciclo

Clones Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro NovembroBGH 6414 13 18 26 39 49 49 49 48 BGH 5746 10 11 13 20 29 30 30 30 Senador Firmino 10 11 13 15 22 29 31 31 BGH 6513 10 12 17 24 27 27 27 26 BGH 6525 11 12 14 21 29 30 30 30 BGH 5744 12 16 24 37 40 40 40 39 BGH 4560 10 12 14 22 28 28 28 26 BGH 5747 11 13 17 27 32 32 32 31 BGH 5741 10 12 16 25 31 31 31 30 Senador Amaral 11 14 23 33 36 36 36 34

Na avaliação do vigor vegetativo, os clones BGH 6414, BGH 5744 e a cultivar Amarela de

Senador Amaral (Figura 2) apresentaram plantas mais vigorosas, enquanto que a cultivar Senador

Firmino apresentou plantas com menor vigor. As plantas dos clones restantes apresentaram,

apenas uma oscilação com relação ao vigor no decorrer do período de avaliação.

Tabela 2 – Evolução do Vigor vegetativo das plantas de mandioquinha (notas) durante o ciclo

Clones Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro NovembroBGH 6414 5 10,0 17,5 20,0 20,0 20,0 15,0 5 BGH 5746 5 5,0 10,0 12,5 15,0 15,0 15,0 10 Senador Firmino 5 5,0 10,0 10,0 10,0 13,3 12,5 5 BGH 6513 5 5,0 10,0 15,0 12,5 10,0 10,0 10 BGH 6525 5 5,0 10,0 15,0 15,0 11,7 12,5 10 BGH 5744 5 10,0 17,5 20,0 20,0 18,3 7,5 5 BGH 4560 5 5,0 10,0 15,0 12,5 11,7 7,5 5 BGH 5747 5 7,5 10,0 17,5 17,5 15,0 12,5 5 BGH 5741 5 5,0 10,0 15,0 15,0 13,3 10,0 5 Senador Amaral 5 7,5 17,5 20,0 20,0 18,3 12,5 5


Figura 1- Evolução vegetativa de clones de mandioquinha-salsa

Figura 2- Evolução do vigor vegetativo de mandioquinha-salsa

CONCLUSÕES

Os resultados mostram que há uma diferença entre os clones com relação ao

desenvolvimento vegetativo, que pode estar relacionado à própria característica da planta ou à

adaptação ao ambiente de cultivo.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

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AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS OPERACIONAIS DO PROCESSO DE HIDRÓLISE

ENZIMÁTICA PARA USO COMO SUBSTRATO PARA PRODUÇÃO DE ETANOL

Eloneida A. CAMILI1, Cláudio CABELLO2

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo avaliar as melhores condições operacionais para o

processo de hidrólise enzimática, utilizando como substrato mandioca (fécula branca). Foram

realizados ensaios de hidrólise utilizando enzimas -amilase e amiloglucosidase em duas etapas.

Os resultados mostraram que os ensaios onde a concentração de matéria seca era de 32 e 33,5%

e a concentração de amiloglucosiase de 3, 4 e 4,7 AGU.g-1 deram maior resultado quanto a

produção de glicose, ou seja, para produção de glicose seria necessário uma matéria prima

(mandioca) com teor de 32% de matéria seca e 3 AGU.g-1 de enzima sacarificante uma produção

média de glicose de 350g.L-1.

Palavras chaves: mandioca, hidrólise enzimática, glicose.

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the best operating conditions for the process of

hydrolysis and fermentation, using cassava as substrate (Fécula Branca). Tests were performed

using enzyme hydrolysis -amylase and amiloglucosidase in two stages. The results showed that

the tests where the concentration of dry matter was 32 and 33,5% and the concentration of

amiloglucosiase 3 and 4,7 AGU.g-1 have increased as a result the production of glucose, ie for

glucose production would require a raw material (cassava) containing 32% dry matter and 3

AGU.g-1 enzyme sacarificante an average production of glucose 350g.L-1.

Keywords: cassava, enzymatic hydrolysis, glucose.

INTRODUÇÃO

O processo de produção de etanol utilizando amidos como fonte de carboidrato demanda

de uma reação química objetivando a solubilização dos amidos em água que é realizada

utilizando temperatura e catalizador que promove a ruptura das cadeias de amiloses e

amilopctinas. Esses polissacarídeos por sua vez são transformados em monossacarídeos de

glicose pela ação de outra enzima, a glucoamilose, que hidrolisa as ligações entre monômeros e

incorpora uma molécula de água a cada molécula de glicose formada. Esta glicose é a fonte de

carbono para outro biocatalizador, leveduras, que a transforma em etanol e gás carbônico.

Atualmente, a produção de álcool carburante de mandioca não concorre, em comparação

ao processo a partir da cana-de-açúcar e a utilização do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade

de se produzir álcool refinado a partir de mandioca tem obtido o interesse de alguns industriais da

1 Doutoranda em Energia na Agricultura–FCA/UNESP, Botucatu-SP;. email:[email protected] 2 Orientador Prof. Dr. CERAT-UNESP, Botucatu-SP. e-mail: [email protected].


área, pois o produto apresenta um maior valor de mercado que o álcool carburante (LEONEL e

CABELLO, 2001).

MATERIAL E MÉTODOS

O substrato utilizado para realizar o processo de hidrólise foi raiz de mandioca, variedade

Fécula Branca, desintegrada na forma de polpa com adição de água. Foi utilizado um

delineamento composto central rotacional (DCCR) 23, mais os 6 ensaios axiais e 7 repetições no

ponto central, totalizando 23 ensaios. Os valores utilizados nos ensaios do planejamento estão

apresentados na Tabela 1, onde o valor da variável dependente, concentração de glicose do

sacarificado ficou em função das variáveis independentes que foram, concentração de matéria

seca, concentração de enzima dextrinizante e concentração de enzima.

Tabela 1- Valores reais das variáveis independentes e níveis de variação para produção de hidrolisado e fermentado com planejamento fatorial 23.

Variáveis -α(-1,68) -1 0 +1 +α(+1,68)

Conc.matéria

seca

% p/p 26,5 28 30 32 33,5

Conc. enzima

dextrinização

KNU/g 1,3 2 3 4 4,7

Conc enzima

sacarificação

AGU/g 1,3 2 3 4 4,7

Tabela 2- Matriz experimental do planejamento fatorial 23.

Ensaios Matéria Seca

Conc. Enzima

dextrinização

Conc. Enzima

Sacarificação 1 -1 -1 -1 2 +1 -1 -1 3 -1 +1 -1 4 +1 +1 -1 5 -1 -1 +1 6 +1 -1 +1 7 -1 +1 +1 8 +1 +1 +1 9 -1,68 0 0

10 +1,68 0 0 11 0 -1,68 0 12 0 +1,68 0 13 0 0 -1,68 14 0 0 +1,68 15 0 0 0 16 0 0 0 17 0 0 0


18 0 0 0 19 0 0 0 20 0 0 0 21 0 0 0 22 0 0 0 23 0 0 0

O experimento foi realizado em reator elétrico com capacidade para 5 litros, onde a

quantidade de matéria seca e enzimas foram definidas no planejamento experimental acima. Após

o fechamento, foi ligada a agitação no sistema de controle e acionada a chave de controle do

aquecimento, até atingir a temperatura de 90°C mantendo-se o tempo de hidrólise por 2 horas,

após o término deste período, o sistema de aquecimento foi desligado para iniciar o resfriamento.

Quando a temperatura atingiu 60° foi adicionada a segunda enzima amiloglucosidase AMG 400,

novamente o reator foi fechado permanecendo por 16 horas sob agitação. Após o decorrente

tempo de hidrólise, os ensaios foram analisados quanto ao teor de glicose por cromatografia

líquida.


Os resultados médios obtidos para o teor de glicose nos diversos ensaios realizados estão

apresentados na Tabela 3. A análise dos dados mostrou terem ocorrido diferenças significativas

entre os valores de glicose produzido, com os teores observado nos ensaios onde a concentração

de matéria seca era de 32 e 33,5% e a concentração de amiloglucosidade de 3 a 4,7 AGU.g-1.

Tabela 3 – Valores médios em g.L-1 da quantidade de glicose e maltose formadas nos ensaios de hidrólise

Variáveis independentes Variáveis dependentes

Ensaio Matéria

Seca Conc. Enzima dextrinização

Conc. Enzima Sacarificação

Glicose Maltose

1 28(-1) 2(-1) 2(-1) 308,58 1,53 2 32(+1) 2(-1) 2(-1) 359,91 7,94 3 28(-1) 4(+1) 2(-1) 314,71 0,36 4 32(+1) 4(+1) 2(-1) 382,42 7,65 5 28(-1) 2(-1) 4(+1) 365,01 6,82 6 32(+1) 2(-1) 4(+1) 413,36 0 7 28(-1) 4(+1) 4(+1) 447,14 0 8 32(+1) 4(+1) 4(+1) 394,64 2,83 9 26,5(-1,68) 3(0) 3(0) 321,86 3,43 10 33,5(+1,68) 3(0) 3(0) 456,32 5,48 11 30(0) 1,3(-1,68) 3(0) 355,24 0 12 30(0) 4,7(+1,68) 3(0) 388,31 5,17 13 30(0) 3(0) 1,3(-1,68) 301,4 0 14 30(0) 3(0) 4,7(+1,68) 367,49 7,45 15 30(0) 3(0) 3(0) 399,01 10,7 16 30(0) 3(0) 3(0) 409,08 10,36 17 30(0) 3(0) 3(0) 397,87 10,37 18 30(0) 3(0) 3(0) 378,61 0


19 30(0) 3(0) 3(0) 394,36 6,07 20 30(0) 3(0) 3(0) 390,42 6,62 21 30(0) 3(0) 3(0) 378,25 1,57 22 30(0) 3(0) 3(0) 393,21 6,73 23 30(0) 3(0) 3(0) 393,15 3,64

No processo completo de hidrolise, o amido e convertido em uma mistura de vários

oligossacarideos e dextrinas diferentes pelo uso da α-amilase. Essas maltodextrinas, ligeiramente

doces, são submetidas a mais uma conversão pela adição de outras enzimas promotoras do

desdobramento total das moléculas de amilose ou amilopectina que ao se romperem

transformam-se em dextrinas cada vez mais simples e finalmente em glicose (ENZIMAS, 2007).

Analisando os dados da Figura1 observa-se que ocorreu variação nas concentrações glicose, em

função das concentrações de enzima AMG e matéria seca utilizada.

400 350 300 250 200 150

Figura 1 - Gráfico de superfície de resposta para produção de glicose para as variáveis de

(%)matéria seca e (AGU.g-1) amiloglucosidase.

Na Figura 2 o gráfico mostra os valores de maltose produzida em relação a quantidade de

matéria seca e enzima sacarificante amiloglucosidade.


6 4 2 0 -2 -4 -6

Figura 2 - Gráfico

de superfície de resposta para produção de maltose para as variáveis de (%) matéria seca e

(AGU.g-1) amiloglucosidase.

CONCLUSÕES

A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a quantidade de matéria seca

utilizada e a concentração de enzima sacarificante diferem entre si quanto ao teor de glicose

produzido e apresentam-se um melhor resultado nos ensaios onde a concentração de matéria

seca foi de 32% e a concentração de amiloglucosidase foi de 3AGU.g-1.


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tuberosas amiláceas Latino Americanas), 2001.


DENSIDADE POPULACIONAL E EFEITO VARIETAL NA PRODUTIVIDADE DA PARTE AÉREA

DE MANDIOCA APÓS A PODA1

Eduardo Barreto AGUIAR2, Silvio José BICUDO3, Felipe CURCELLI4, Magno Luiz de ABREU5,

Simério Carlos Silva CRUZ2, Francisco Rafael da Silva PEREIRA2, Elizeu Luiz BRACHTVOGEL2,

Caio Tesoto PASSINI6; Adriana Cristina FERRARI6

RESUMO

A parte aérea da mandioca é geralmente deixada no campo após a poda ou colheita.

Possuí grande potencial para utilização na alimentação animal e produção de energia. No Brasil

sua produtividade pode variar de 10 a 15 toneladas de parte aérea fresca ha-1. A parte aérea da

mandioca é considerada rica em proteína, com teores que variam de 10 a 16% na matéria seca, e

pode facilmente ser utilizada na alimentação animal, como subproduto da produção de raízes.

Embora seja evidente a possibilidade de utilização da parte aérea de mandioca para a produção

de energia, até o momento não temos disponíveis trabalhos demonstrem esse potencial. A poda

da mandioca é recomendada nas lavouras brasileiras cultivadas com dois ciclos vegetativos (18 a

24 meses) e realizada normalmente antes do início das brotações do segundo ciclo. Consiste no

corte das hastes rente ao solo para possibilitar principalmente o controle do mato com herbicidas,

retirada de material de plantio ou utilização na alimentação animal. O presente trabalho avaliou a

produção da parte aérea da mandioca após a poda, em cinco variedades com diferentes

arquiteturas, e os efeitos de quatro densidades populacionais na produção de parte aérea da

variedade IAC 14. Foram encontradas diferenças significativas nas produtividades da parte aérea

entre as variedades avaliadas. A densidade populacional alterou o rendimento da parte aérea da

mandioca, conforme modelo de regressão polinomial do segundo grau, com ponto de máxima

próximo a 14.500 plantas.ha-1.

Palavras-chave: Alimentação animal, Manihot esculenta Crantz, energia, espaçamento,

variedades de mandioca.

ABSTRACT: The aerial part of cassava is usually left on the field after pruning or harvesting. That

Show great potential for use in animal feed and energy production. In Brazil, its productivity can

range from 10 to 15 tons of shoot fresh.ha-1. The aerial part of cassava is rich in protein, with

levels ranging from 10 to 16% dry matter, and can easily be used in animal feed as a byproduct of

1 Parte do trabalho de tese de doutorado, em andamento no programa de Agricultura da UNESP - Univ. Estadual Paulista, Botucatu-SP. 2 Aluno de doutorado do programa de Agricultura da UNESP - Univ. Estadual Paulista, Botucatu-SP. E-mail: [email protected]. 3 Prof. Dr. Diretor do CERAT / UNESP - Centro de Estudos de Raízes e Amidos Tropicais. 4 Aluno de doutorado do programa de Energia na Agricultura da UNESP - Univ. Estadual Paulista, Botucatu-SP. 5 Aluno de mestrado do programa de Agricultura da UNESP - Univ. Estadual Paulista, Botucatu-SP. 6 Aluno do curso de Zootecnia da UNESP - Univ. Estadual Paulista, Botucatu-SP.


the production of roots. Although it is clear the possibility of using the aerial part of cassava for the

production of energy, so far we have available studies have demonstrated that potential. Pruning of

cassava is recommended in Brazilian crops grown with two growing seasons (18 to 24 months)

and usually held before the start of the budding leafs of the second cycle. It consists in cutting the

stems near the soil surface to allow especially weed control with herbicides, removal of planting

material or use in animal feed. This study evaluated the production of aerial par of cassava after

pruning, in five varieties with different architectures, and the effects of four stocking densities in the

production of aerial part of the IAC 14. There were significant differences in shoot yield between

the varieties tested. The population density altered the yield of aerial part of cassava as the

polynomial regression model of second degree, with the point of maximum close to 14.500

plants.ha-1.

Keywords: Animal feed, Manihot esculenta Crantz, energy, spacing, cassava varieties.

INTRODUÇÃO

A mandioca (Manihot esculenta Crantz.) é uma planta de origem americana, que têm suas

raízes como seu principal produto. Ricas em amido são consideradas importantes fontes de

carboidratos para a alimentação humana e animal. Sua parte aérea, também pode ser utilizada na

alimentação animal, como fonte de fibras, proteínas e carboidratos, e possuí elevado potencial

para sua utilização como energia em sistemas agroindustriais (CARVALHO, 1994; DIAS, 1966;

LORENZI, 2003). Seu uso apresenta ainda, a vantagem de ser um subproduto da produção de

raízes de mandioca.

Trabalhos pioneiros realizados no Brasil descrevem a poda da mandioca como uma prática

cultural recomendada apenas em casos específicos. Dias (1966), relata que a poda no segundo

ciclo causa a redução na produção de raízes e no teores de amido. Normanha e Pereira (1964)

descrevem que, a poda somente deve ser realizada para a retirada de material de plantio, ou

quando há incidência de pragas. Albuquerque (1969) também afirma que a poda pode reduzir o

rendimento de raízes, sendo recomendada apenas para regiões sujeitas a geadas.

Os resultados de pesquisa, no entanto ainda são controversos. Albuquerque (1969) e

Correia e outros autores (1973), mostraram redução na produtividade de mandioca com a poda.

Pinho e outros (1981) e Conceição (1981) demonstram efeito positivo na produtividade de raízes

de mandioca com a prática da poda. E ainda, Burgos e outros autores (2005) não observaram

efeitos significativos da poda da mandioca.

Atualmente a poda vem sendo realizada e é recomendada principalmente em lavouras de

dois ciclos vegetativos (18 a 24 meses), por possibilitar o controle do mato com herbicidas não

seletivos aplicados no periodo entre o primeiro e segundo ciclos. Deve ser realizada antes que se

iniciem as chuvas e as novas brotações, o que corresponde aos meses setembro e outubro no

centro e sul do Brasil (LORENZI, 2003).


A parte aérea da mandioca pode ser utilizada na alimentação de ruminantes como uma

importante fonte de proteína, principalmente no período seco e frio do ano, quando a qualidade e

a produtividade das pastagens são reduzidas. Pode ser consumida na forma de feno ou de

silagem, pois normalmente é aproveitada apenas uma pequena parte como material de plantio

para novas áreas (CARVALHO, 1983; CARVALHO, 1994).

O manejo das densidades populacionais altera o desenvolvimento das plantas de

mandioca, por alterar a competição por água, luz e nutrientes. Também pode interferir na relação

fonte-dreno entre a parte aérea e as raízes de mandioca (AGUIAR, 2003, COCK, 1977).

Plantios mais adensados além de proporcionarem um menor crescimento individual das

plantas de mandioca devido à maior competição, proporcionam também o maior desenvolvimento

da parte aérea da mandioca em relação às raízes. Isso ocorre porque a parte aérea nesse caso

promove uma maior força de dreno para a alocação dos carboidratos produzidos na fotossíntese.

De maneira oposta, plantios menos adensados proporcionam um maior desenvolvimento das

plantas de mandioca e proporcionam uma maior força de dreno raízes, promovendo um maior

desenvolvimento das raízes e maiores índices de colheita (AGUIAR, 2003; COCK, 1977; ENYI,

1972; WILLIAMS, 1972).

O manejo das densidades populacionais passa por um ponto de máximo rendimento, que

correlaciona não só o desenvolvimento individual de cada planta mais também o número de

plantas por hectare (AGUIAR, 2003; COCK, 1977; NORMANHA & PEREIRA, 1950). A integração

desses fatores são bem estudados para a produção de raízes de mandioca, todavia merecem ser

avaliados também considerando a produção de parte aérea para a produção de energia e

forragem para a alimentação animal.

Alterações significativas não só no volume como também na composição da parte aérea

de mandioca podem ser observados entre diferentes variedades. Uma das característica que as

difere, é a arquitetura da parte aérea. Podemos separá-las principalmente em: “Esgalhadas”, que

ramificam baixo e possuem ramificações bem abertas, “linheiras”, que não ramificam ou ramificam

somente na extremidade das hastes, e as “intermediárias” que apresentam ramificações a uma

altura mediana e não muito abertas.

O presente trabalho teve o objetivo de avaliar, após a poda como prática cultural, os

rendimentos e variações nos teores de matéria seca da parte aérea, em cinco variedades de

mandioca com arquitetura e porte distintos. Avaliou também a produtividade da variedade IAC 14

em quatro densidades populacionais.

MATERIAL E MÉTODOS

O presente trabalho consiste em dois experimentos, o primeiro avalia cinco variedades de

mandioca quanto à produção de parte aérea, e o segundo o efeito das densidades populacionais

na produção da variedade IAC 14. Ambos foram implantados em setembro de 2008 em solo


argiloso, na Fazenda Experimental Lageado da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP -

Botucatu-SP.

No experimento um foram avaliadas cinco variedades de mandioca, com arquitetura e

porte distintos, IAC 12, porte baixo, “esgalhado” e ramificação aberta, IAC 14 porte alto e

ramificação intermediária, IAC 15, porte intermediário e ramificação intermediária, IAC 90 porte

alto, “linheiro” e sem ramificação e Fibra, porte baixo, “linheiro” e sem ramificação. As parcelas

foram formadas por quatro linhas de 12 plantas espaçadas 1,0 m entre linhas e 0,80 m entre

plantas. O ensaio foi implantado em blocos casualizados, com quatro repetições. A parte aérea foi

avaliada logo após a poda rente ao solo, em setembro de 2009.

No experimento dois foi avaliada a produção da parte aérea da variedade IAC 14,

amplamente cultivada no estado de São Paulo. Os tratamentos foram quatro densidades

populacionais: 5000, 10000, 15000 e 20000 plantas ha-1, podadas rente ao solo e avaliadas em

setembro de 2009. O experimento foi implantado em blocos casualizados com quatro repetições.

As parcelas foram constituídas de quatro linhas, com 12 plantas, espaçadas 1,0 m entre linhas, e,

espaçamento entre as plantas variável, para proporcionar as densidades estudadas: 1m x 0,5 m

(20000 plantas ha-1), 1m x 1 m (10000 plantas.ha-1), 1 x 0,66 m (15000 plantas.ha-1) e 1m x 2

(5000 plantas.ha-1).

Nos dois experimentos foram a avaliadas, massa úmida da parte aérea logo após a poda,

e massa seca, através da amostragem de duas plantas inteiras por parcela, trituradas em picador

forrageiro, de onde foram retiradas amostras de aproximadamente 0,5 kg, secas em estufa a 55o

C, para o cálculo da produção e dos teores de matéria seca.

Os dados do experimento um foram avaliados por análise da variância e teste de Tukey

com significância de 0,05. No experimento dois os resultados foram avaliados através de análise

de regressão, e foram estimadas curvas de tendência para os parâmetros avaliados.


No experimento um foram observadas diferenças significativas entre as variedades

estudadas. A variedade IAC 14 apresentou a maior produtividade de matérias fresca e seca na

parte aérea, respectivamente 29 e 13 t ha-1. As menores produtividades de matéria fresca da parte

aérea foram observadas para as variedades IAC 12 e Fibra, que não apresentaram diferença

significativa entre si, com produtividades próximas a 21,5 t ha-1 (Figura 1).

Os menores rendimentos de matéria seca da parte aérea foram observados para o clone

90 e a variedade IAC 15, 6,5 e 6,2 t ha-1 (Figura 1).

Essas diferenças podem ser explicadas devido à heterogeneidade genética e fenotípica

demonstrada entre as variedades, que apresentam diferentes arquiteturas da parte aérea.

Em relação ao teor de matéria seca, as variedades IAC 14, Fibra e IAC 12 não diferiram

significativamente, apresentaram teores 45, 40 e 36 %. O clone 90 e a variedade IAC 15


obtiveram os menores teores de matéria seca, 26 e 28% não diferenciando estatisticamente entre

si (Figura 1).

Os rendimentos observados na produtividade de matérias fresca e seca evidenciam maior

potencial da variedade IAC 14, para alimentação animal e produção de energia. As diferenças nos

teores de matéria seca observadas foram também expressivas, variando de 26% no clone 90, a

44% na IAC 14. A maior concentração de matéria seca aliada a maior produtividade da variedade

IAC 14 habilitam-na como fonte promissora de energia para sistemas agroindustriais.

De maneira geral os volumes produzidos de parte aérea podem ser considerados altos em

todas as variedades avaliadas, e sua utilização pode ser recomendada principalmente por se

tratar de um subproduto da produção de raízes de mandioca. Estudos posteriores para a

avaliação da composição da parte aérea e rendimento energético em kcal, somados aos volumes

produzidos por ha, poderão evidenciar ainda mais esse potencial.

IAC 12

IAC 14

IAC 15

Clone 90

Fibra

0 5 10 15 20 25 30

Produtividade t.ha-1

Var

ieda

des

Massa seca Massa Fresca

IAC 12

IAC 14

IAC 15

Clone 90

Fibra

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% de Matéria Seca

Var

ieda

des

Figura 1. Teores de matéria seca e produtividade fresca e seca, da parte aérea de cinco

variedades de mandioca. Botucatu-SP.

No experimento dois, os teores de matéria seca da variedade IAC 14 não foram

influenciados pelas densidades populacionais, tendo variado entre 26 e 29% (Tabela 1).

Tabela 1. Teores médios de matéria seca da variedade IAC 14, avaliada em quatro densidades

populacionais, em Botucatu-SP.

Densidade Populacional em plantas.ha-1 Teor de Matéria Seca em %

5000 27,52

10000 26,83

15000 27,86

20000 26,33

No entanto, pode-se observar na Figura 2, o expressivo efeito da densidade populacional

no desenvolvimento individual das plantas. Essa variação foi de 6,9 a 2,4 kg de parte aérea fresca

C

A

B

BC

C

a

c

c

b

bc ab

a

b

b

a


planta-1, entre as densidades de 5000 e 20000 plantas ha-1. A mesma tendência pode ser

observada na produção de matéria seca, 1,9 a 0,6 kg planta-1. Essa redução foi de 38% e 32%,

para matéria fresca e seca respectivamente. Esse efeito se deve principalmente pela maior

competição por água, luz e nutrientes entre as plantas, submetidas às maiores densidades, que

promoveram os menores rendimentos individuais descritos, para as maiores densidades.

Todavia, os efeitos das densidades populacionais não devem ser observados somente em

relação ao desenvolvimento individual das plantas. Deve-se considerar também o fator número de

plantas por ha, que lhe confere uma tendência completamente distinta da observada no

rendimento por planta (Figura 2).

Geralmente, todas as culturas apresentam uma densidade populacional particular onde os

maiores rendimentos são encontrados, e a partir dos quais os rendimentos tendem a cair com

aumento ou diminuição da densidade de plantas. Para a planta de mandioca os valores

observados não foram diferentes. As produtividades de matéria fresca e seca da parte aérea da

variedade IAC 14, apresentaram ponto de máxima produção, entre as densidades de 14000 e

15000 plantas ha-1. Essa tendência é explicada por modelo polinomial do segundo grau (Figura

2).

5000 7500 10000 12500 15000 17500 200000

2

4

6

8

Massa fresca Y =9,2875-5,527E-4 X+1,05E-8 X2 (r2=0,99) Massa seca Y =2,55-1,512E-4 X+2,8E-9 X2 (r2=0,98)

Densidade Populacional plantas.ha-1

Ma

ssa

Fre

sca

kg.p

lan

ta-1

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Massa se

ca kg.p

lan

ta-1

5000 7500 10000 12500 15000 17500 2000032

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

54

56

58 Massa fresca Y =9,8+0,00579 X-1,992E-7 X2 (r2=0,97) Massa seca Y =2,55+0,00161 X-5,6E-8 X2 (r2=0,92)

Densidade Populacional planta.ha-1

Mas

sa F

resc

a t.h

a-1

10

12

14

16

18

Ma

ssa Se

ca t.ha

-1

Figura 2. Produção e produtividade da matérias fresca e seca da parte aérea, por planta e em

função das densidades populacionais. Variedade IAC 14, Botucatu-SP.

Os valores de parte aérea estimados pelas equações de regressão, calculados a partir dos

dados observados, mostram que produtividades de 52 t ha-1 de matéria fresca, e 14 t ha-1 de

matéria seca de parte aérea, podem ser atingidas com densidades entre 14000 e 15000 plantas

ha-1. Esses volumes de produção estimados mostram o pronunciado efeito das densidades

populacionais, que pode facilmente ser manejado visando uma maior produção de parte aérea

tanto para alimentação animal como para a produção de energia.

No estado de São Paulo, onde a variedade IAC 14 é bastante cultivada, as densidades de

plantio variam de 10000 a 15000 plantas ha-1, onde proporcionam os maiores rendimentos de

raízes. Os dados observados nesse experimento mostram uma boa relação entre as densidades

de plantio recomendadas para essa variedade, e a densidade de plantio onde obtivemos os


maiores rendimentos de parte aérea. Essa característica pode ser considerada na escolha de uma

variedade, que se pretenda utilizar a parte aérea nas formas estudadas nesta pesquisa.

CONCLUSÕES

As variedades estudadas mostram diferenças significativas nas produtividades matérias

fresca e seca de parte aérea de mandioca e nos teores de matérias seca após a poda.

A correlação entre a população de plantas e produtividade de matérias fresca e seca da

parte aérea de mandioca, é explicada pelo modelo regressão polinomial do segundo grau.

A densidade populacional não altera os teores de matéria seca da parte aérea da

mandioca.


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DESEMPENHO DE PLANTADORA E SUBSOLADOR DE MANDIOCA EM SISTEMA DE

PLANTIO DIRETO E CONVENCIONAL

Felipe CURCELLI1, Silvio José BICUDO2, Eduardo Barreto AGUIAR³, Magno Luiz de ABREU³,

Elizeu Luiz BRACHTVOGEL³, Simério Carlos Silva CRUZ³, Francisco Rafael Silva PEREIRA³

RESUMO

A cultura da mandioca ocupa hoje uma área plantada de 1,9 milhões de hectares, e uma

produção anual de 26 milhões de toneladas. A maioria dessas lavouras são conduzidas com baixo

nível de mecanização e ampla utilização de mão-de-obra. O presente projeto contempla a

avaliação de uma plantadora hidráulica de quatro linhas e um subsolador de mandioca. O objetivo

do trabalho é avaliar a plantadeira e subsolador de mandioca em relação aos parâmetros

mecânicos e fitotécnicos em resposta a diferentes velocidades e profundidades de plantio. Os

experimentos serão plantados em área da Fazenda Lageado da UNESP/FCA, onde serão

plantadas duas roças de mandioca, uma em PD e outra em PC. As parcelas serão sub-divididas

no tempo, sendo as primeiras colhidas com um ciclo, 8 a 12 meses, e a segunda colhida com dois

ciclos, 18 a 24 meses. O delineamento experimental utilizado será em blocos completos

casualizados. As parcelas serão compostas por quatro linhas de 20 plantas, espaçadas 1,00 m

entre linhas e 0,80 m entre plantas. Os tratamentos de plantio avaliados serão: quatro velocidades

de trabalho, 03, 05, 06 e 09 km h-1 em três profundidades de 05, 10 e 15 cm. Os parâmetros

avaliados na plantadora serão: força de tração, consumo horário e operacional de combustível,

patinagem, área mobilizada e profundidade do sulco da plantadora, uniformidade e distribuição

das manivas. O subsolador será avaliado nos dois sistemas de plantio com duas profundidades de

trabalho, 0,30 e 0,50 m e dois ângulos de inclinação das asas, 20° e 40° em relação ao solo. Os

parâmetros avaliados no subsolador serão: força de tração, consumo horário e operacional de

combustível, patinagem, empolamento e perfil do solo mobilizado. As avaliações fitotécnicas na

cultura da mandioca serão: número de raízes quebradas, produtividade seca e fresca de raízes,

produtividade seca e fresca de parte aérea, número de raízes, peso médio, comprimento e

diâmetro de raízes.

Palavras-chave: Manihot esculenta, profundidade, velocidade, produtividade

ABSTRACT: The cassava crop occupies a planted area of 1.9 million hectares and an annual

production of 26 million tonnes. Most of these crops are conducted with a low level of

1 Estudante de Pós-Graduação em Energia na Agricultura da UNESP de Botucatu/SP. [email protected] 2 Professor Doutor- CERAT/UNESP, Botucatu/SP. [email protected] ³ Estudantes de Pós-Graduação em Agricultura da UNESP de Botucatu/SP.


mechanization and extensive use of labor force. This project includes the evaluation of a hydraulic

planter with four lines and a subsoil of cassava. The objective of this study is to evaluate the

planter and subsoil of cassava in relation to the mechanical and phytotechnical parameters in

response to different speeds and depths of planting. The experiments will be planted in the area of

Lageado UNESP / FCA, which will be planted two crops of cassava, one in NT and other CP. The

plots will be sub-divided in time, being the first taken with one cycle, 8 to 12 months, and the

second taken with two cycles, 18 to 24 months. The experiment design will be block complete. The

plots will consist of four rows of 20 plants spaced 1.00 m between rows and 0.80 m between

plants. Treatments evaluated planting will be: four forward speeds, 03, 05, 06 and 09 km h-1 at

three depths of 05, 10 and 15 cm. The parameters evaluated in the planter are: force, fuel

consumption and operating fuel, ice skating, mobilized area and depth of the groove planter,

uniformity and distribution of cuttings. The subsoil shall be assessed in two different systems with

two working depths, 0.30 and 0.50 m and two angles of the wings, 20 degrees and 40 degrees

from the ground. The parameters evaluated in the subsoil are: force, fuel consumption and

operating fuel, ice skating, blistering and mobilized the soil profile. Evaluations plant parameters in

cassava crop will be: number of broken roots, yield fresh and dry root, yield fresh and dry shoot

and root number, average weight, length and diameter of roots.

Keywords: Manihot esculenta, depth, speed, productivity

INTRODUÇÃO

A mandioca (Manihot esculenta Crantz.) é uma planta perene da família Euphorbiaceae.

Seu ciclo de desenvolvimento varia de 12 a 24 meses. É originária da América do Sul, mais

precisamente do Brasil (SILVA et al., 2001). Seu centro de origem engloba parte do centro-oeste e

norte, mais precisamente nos estados de Tocantins, Goiás, Mato Grosso, Rondônia e Acre

(OLSEN & SHAAL, 2001).

O uso da planta de mandioca é bastante variado. No mundo, a mandioca é amplamente

utilizada na alimentação humana e animal, principalmente em países tropicais. É tido como o

alimento principal na dieta diária, como fonte de carboidratos, servindo à subsistência de

aproximadamente 200 milhões de pessoas (CONCEIÇÃO, 1989). O consumo médio de farinha de

mandioca, no Brasil, é por volta de 3,7 kg pessoa ano-1, e valor próximo é estimado para o

consumo in natura (CATI, 1999).

Boas produtividades em lavouras de mandioca, segundo Lorenzi (2003), se relacionam

com cultivos em solos profundos e bem drenados, geralmente de textura média a arenosa.

Entretanto, elevadas produtividades vêm sendo obtidas em solos argilosos de alta fertilidade.

O preparo do solo, nos cultivos de mandioca é prática muito importante, pois proporciona

melhoria das características físicas do solo, que são essenciais ao crescimento das plantas e

desenvolvimento das raízes tuberosas. Todavia, tradicionalmente praticado o preparo


convencional apresenta desvantagens em termos conservacionistas, em comparação aos

sistemas de plantio direto e cultivo mínimo utilizados atualmente, o que torna necessários estudos

que envolvam tais sistemas.

Os sistemas de produção de mandioca utilizados no Brasil variam muito, principalmente

em relação às práticas culturais. Essas principais variações se dão em função das condições

climáticas da região de cultivo, tamanho da área plantada, que quanto maiores mais mecanizadas,

e destino da produção, para indústria ou mesa. Utilizam elevada quantidade de mão-de-obra,

sendo o plantio e a colheita as atividades que mais exigentes.

A maioria das lavouras são conduzidas com baixo nível de mecanização e ampla utilização

de mão-de-obra. O plantio embora seja realizado manualmente em pequenas áreas, pode ser

feito com plantadoras tratorizadas disponíveis, recentemente, no mercado e que vêm

demonstrando bom desempenho e rendimento.

A colheita da mandioca é parcialmente mecanizada, realizada com subsoladores

tratorizados com asas, conhecidos como “afofadores”, que mobilizam o solo abaixo das raízes

facilitando o arranquio. Após a colheita é feito o “embandeiramento” das raízes ou carregamento

em bags, para posterior transporte em carretas ou caminhões, que pode ser realizada

manualmente ou com o uso guinchos tratorizados.

Atualmente estão disponíveis no mercado plantadeiras de uma, duas, quatro e até seis

linhas, e vários modelos e marcas de subsoladores para a colheita. Esses equipamentos,

comparados aos utilizados nas demais culturas, foram pouco estudados e carecem de pesquisa

que possam estabelecer melhores índices de desempenho, adequação de regulagens, e também

avaliações de seus efeitos na cultura da mandioca. Esses estudos podem ainda propor melhorias

nos equipamentos já amplamente comercializados no Brasil.

Hoje em dia com a expansão do nível tecnológico das lavouras de mandioca,

principalmente nos países tropicais, vem surgindo um bom nicho de mercado desses

equipamentos, exclusivamente fabricados no Brasil. Segundo a FAO (2004), no mundo são

colhidos, aproximadamente, 190 milhões de toneladas, que demanda grande volume de mão-de-

obra no plantio e principalmente na colheita. O Continente Africano é o maior produtor mundial ,

aproximadamente 100 milhões de toneladas ano-1.

Já o Brasil apresenta atualmente uma área plantada de 1,9 milhões de ha e uma produção

de 26 milhões de toneladas, com uma produtividade média de aproximadamente 15 t ha-1. No

ranking nacional a mandioca ocupa o quarto lugar em volume anual de produção, abaixo somente

da cultura da cana-de-açúcar, soja e milho (IBGE, 2009).


MATERIAL E MÉTODOS

O presente projeto contempla a avaliação de uma plantadora de mandioca de quatro

linhas, marca Planti-Center®, modelo Bazuca II, e um subsolador de mandioca, marca Planti-

Center®, modelo P. 900 em dois sistemas de plantio, direto (PD) e convencional (PC).

Os equipamentos foram cedidos pelo fabricante com contrato de comodato entre a

empresa e o Centro de Raízes e Tubérculos Tropicais (CERAT), pertencente à Universidade

Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, pelo período de cinco anos, 2009 a 2014.

Os experimentos serão implantados em área da Fazenda Experimental de Ensino,

Pesquisa e Produção (FEPP), Lageado, no município de Botucatu. Serão realizados dois

experimentos, sendo um em Sistema de Plantio Direto na Palha e outro dito Plantio Convencional.

O delineamento experimental utilizado será em blocos completamente casualizados. As

parcelas serão compostas por quatro linhas de 20 plantas, espaçadas 1,00 m entre linhas e 0,80

m entre plantas. As sub-parcelas consistirão na avaliação no tempo, sendo colhidas com um ciclo,

8 a 12 meses e dois ciclos, 18 a 24 meses. A variedade utilizada será a IAC-14, de ampla

utilização na indústria do estado de São Paulo.

As variáveis avaliadas serão relacionadas com parâmetros mecânicos e fitotécnicos dos

sistemas, além de aspectos do solo. Em relação aos parâmetros mecânicos as parcela serão

plantadas em quatro diferentes velocidades de trabalho, sendo 03, 05, 06 e 09 km h-1, em três

profundidades de plantio, 05, 10 e 15 cm. Nesse arranjo serão avaliados força de tração, consumo

horário e operacional de combustível, patinagem do trator, tanto da plantadora quanto do

subsolador de mandioca. Também serão avaliadas área mobilizada e profundidade do sulco da

plantadora, uniformidade e distribuição das manivas.

Para a coleta de dados de força média na barra, velocidade de deslocamento e consumo

horário de combustível, será utilizado o equipamento Micrologger 21X, marca Campbell Scientific,

para monitorar os dados provenientes dos sinais gerados pelos geradores de impulsos e pela

célula de carga e torciômetro (sinal analógico), acoplados ao trator. Para a gravação e

armazenamento dos dados será utilizado um módulo de armazenamento externo Storage module

SM 196. Para determinação do consumo horário de combustível será utilizado um fluxômetro

instalado próximo do filtro de combustível do trator registrando, marca Flowmate oval, modelo

Oval M-III, com precisão de 0,01 mL. Este fluxômetro gera uma unidade de pulso a cada mL de

combustível consumido pelo trator, o qual será registrado no sistema de aquisição de dados. A

partir dos dados de consumo horário será calculado o consumo operacional de combustível por

unidade de área trabalhada, pela relação entre o consumo horário de combustível e a capacidade

de campo teórica.

Para a determinação da força de tração na barra nas operações, será utilizada uma célula

de carga de marca Sodmex, modelo N-400, com capacidade de 50 kN e sensibilidade de 2,001


mV V-1, instalada numa estrutura metálica “berço” entre o trator e o conjunto tracionado. A

porcentagem de patinagem das rodas o trator será estimada utilizando-se os tempos de percurso

em cada parcela, com e sem carga, segundo metodologia descrita por Gamero e Lanças (1996).

A profundidade do sulco e a área de solo mobilizada será utilizada um perfilômetro de

madeira, que foi colocado transversalmente no início das parcelas. Os perfis serão determinados

antes do preparo, após o uso dos equipamentos e depois da retirada do solo. No final das

parcelas será lido o perfis mobilizados após o uso da plantadora e do subsolador de mandioca.

Para determinar a distribuição no plantio será contado o número de manivas em duas linhas de 8

metros por parcela, assim como a distância entre as manivas.

As avaliações fitotécnicas na cultura da mandioca serão realizadas no momento da

colheita. Serão avaliados o número de raízes quebradas, produtividade de raízes, produtividade

da parte aérea, número de raízes e peso médio, comprimento e diâmetro de raízes. O subsolador

de mandioca será avaliado nos dois sistemas de plantio, nas parcelas plantadas a 10 cm de

profundidade (profundidade de plantio recomendada). Serão avaliadas duas profundidades de

trabalho, sendo 30 e 50 m e dois ângulos de inclinação das asas, 20° e 40° em relação ao solo.

Os parâmetros avaliados no subsolador serão os mesmo mensurados para a plantadeira.

As análises de solo serão tomadas no momento do plantio e após a colheita. Amostras

com profundidades de 0-20 e 0-40 cm serão analisadas quanto ao teor de Fósforo, Potássio,

Cálcio e Magnésio. As amostras de solo foram analisadas de acordo com a metodologia de

análises descrita pela EMBRAPA (1997).

JUSTIFICATIVA

O presente estudo se faz necessário pela completa falta de trabalhos científicos com a

plantadora e o subsolador de mandioca. Essas máquinas são patenteadas e fabricadas no Brasil,

sendo de grande importância no cenário mundial.


CATI – Coordenadoria de Assistência Técnica Integral, 1999. http://www.iea.sp.gov.br.

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DESENVOLVIMENTO DE BISCOITO EXTRUSADO DE POLVILHO AZEDO E LINHAÇA:

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA, QUÍMICA E REOLÓGICA DAS MATÉRIAS-PRIMAS E SUAS

MISTURAS

Camila de Barros MESQUITA1, Magali LEONEL2

RESUMO: Diante da preocupação populacional em manter ou melhorar a saúde e a necessidade

de praticidade no momento de preparo dos alimentos até a ingestão. Este trabalho objetivou

caracterizar o polvilho azedo e a farinha de linhaça quanto a composição química e suas misturas

quanto a cor, índice de absorção e solubilidade em água e propriedades de pasta, objetivando

obter informações importantes para o desenvolvimento de biscoito funcional pelo processo de

extrusão. As análises de caracterização das matérias-primas mostram alto valor de amido para

polvilho azedo e destaque para proteína, fibras alimentares, lipídeos e amido na composição de

farinha de linhaça. As diversas concentrações de farinha de linhaça nas misturas com polvilho

azedo apresentam tendências diferentes para índice de absorção de água, índice de solubilidade,

cor e propriedades de pasta. Contudo, para cada mistura analisada, há características específicas

tendenciosas para cada parâmetro analisado.

Palavras chave: Saúde, polvilho, linhaça, biscoito, extrusão.

ABSTRACT: Due the population concerned in maintaining or improving health and the need for

convenience at the time of preparation of food until ingestion, this study had as objective to analyze

the sour cassava starch and linseed flour as chemical composition as well as their mixtures to color,

absorption water index, solubility water index and pasting properties aiming to obtain important

information to development of functional biscuits by extrusion process. The analysis for

characterization of raw materials showed high amount of starch in the sour cassava starch and

especially protein, fiber, lipids and starch in the composition of the linseed flour. Different

concentrations of linseed meal in blends with sour flour have presented different trends index for

water absorption, solubility index, color and pasting properties. However, for each mixture tested,

there are specific characteristics for each trends index parameter analyzed.

Keywords: Health, flour, flaxseed, biscuit, extrusion.

1 Aluna de graduação em Nutrição, Instituto de Biociências/UNESP, Botucatu. Bolsista PIBIC/CNPq. 2 Pesquisadora Doutora- CERAT/UNESP, Botucatu-SP. E-mail: [email protected]


INTRODUÇÃO

Atualmente, com o aumento da expectativa de vida e a grande cobertura da mídia pelas

questões da saúde, os consumidores estão mais interessados nos benefícios potenciais da

nutrição para o controle e prevenção de doenças e passaram a exigir, além de sabor agradável e

praticidade, alto valor nutritivo e outros benefícios à saúde em alimentos industrializados (AHMED,

1999, ARABBI, 2001, BOMBO, 2006).

O processo de extrusão é definido como um processo contínuo, no qual ocorrem

simultaneamente diversas operações como a mistura, o cisalhamento, o cozimento e o

modelamento. Sendo assim, a matéria-prima extrusada é submetida a várias mudanças, dentre as

quais destacam-se: hidratação de amidos e proteínas, homogeneização, gelatinização do amido,

liquefação de gorduras, desnaturação de proteínas, destruição de fatores anti-nutricionais,

inativação de enzimas, plastificação e expansão do material processado (EL-DASH, 1981;

FELLOWS, 2000; MERCIER & CANTARELLI, 1986).

Segundo Smith (1976), o processo de extrusão tem muitas vantagens como, uma grande

variedade de produtos pode ser produzida em um sistema básico de extrusão com uma

capacidade de produção maior que outros sistemas de cozimento, além de ter requerimentos de

trabalho e espaço por unidade de produção menor, bem como, extrusores produzem formas que

não são facilmente obtidas com outros métodos de produção. A alta temperatura e o curto tempo

do processo minimizam a degradação dos nutrientes ao mesmo tempo em que destrói

microrganismos. A extrusão pode ainda modificar proteínas vegetais, amidos e outros materiais

para produzir novos alimentos sem deixar resíduos nem materiais perigosos para o meio ambiente.

Na agroindustrialização da mandioca, um produto de importância e tradição é o polvilho

azedo, amido de mandioca submetido a fermentação e secagem ao sol, que tem a propriedade de

expansão como principal característica. Por esse motivo, o polvilho azedo é utilizado no preparo de

produtos panificáveis, sendo que na formulação dos mesmos não se inclui nenhum tipo de

fermento biológico ou agente químico para a promoção do crescimento, ocorrendo a expansão

durante o forneamento. Os biscoitos produzidos com polvilho azedo têm um volume específico

muito elevado, uma estrutura alveolar e crocância que se assemelham aos de “snacks“ extrusados

(CEREDA & VILPOUX, 2003).

A incorporação de ingredientes nutritivos e com alto valor biológico a biscoitos de polvilho e

sua aceitação pelos consumidores representa uma melhora na qualidade de vida aos mesmos e

uma extensa produção, a baixo custo, de produtos extrusados, alimentando a dinâmica competitiva

industrial e um crescimento financeiro significante.


O consumo da linhaça em várias formas como ingrediente alimentar e por suas

propriedades medicinais acontece há cerca de 5000 anos. Atualmente, a linhaça é amplamente

investigada e classificada como alimento funcional, principal fonte vegetal de ácido graxo -

linolênico-ômega-3 (52% do total de ácidos graxos) e de compostos fenólicos conhecidos como

lignanas; é também rica fonte de fibras alimentares com boa proporção entre solúvel e insolúvel

(AHMED, 1999; PAYNE, 2000; OOMAH, 2001; SIMBALISTA et al., 2003).

A partir deste contexto a produção de biscoitos de polvilho adicionados de farinha de

linhaça advém como uma importante alternativa para o incremento do setor de biscoito de polvilho.

Diante da importância das características da matéria-prima para o desenvolvimento de

produtos extrusados, neste trabalho objetivou-se caracterizar quanto ás propriedades físicas,

químicas e reológicas o polvilho azedo, a farinha de linhaça e suas misturas visando obter

informações que auxiliem no desenvolvimento de biscoitos funcionais por extrusão.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizadas como matérias-primas o polvilho azedo da marca Ouro Minas e farinha de

linhaça comercilaizada pela Jasmini Produtos Naturais obtidos no comércio local de Botucatu-SP.

O polvilho e a farinha de linhaça foram caracterizados quanto a umidade, proteína, lipídeos,

cinzas, fibras, açúcares solúveis totais, amido, pH e acidez titulável (AACC, 1983).

Após a caracterização dos produtos foram preparadas misturas com 5, 10, 15 e 20% (p/p)

de farinha de linhaça adicionada ao polvilho azedo.

As misturas foram caracterizadas para os parâmetros de cor ( L*, a* e b*) em colorímetro

Minolta, propriedades de pasta (viscosidade inicial, pico de viscosidade, quebra de viscosidade,

viscosidade final e tendência a retrogradação) no Rapid Visco Analyser, seguindo a programação

Extrusion 2 da Newport Scientific.1, e índices de aborção de água (IAA) e solubilidade em água

(ISA) pela metodologia descrita por Anderson et al. (1969).


A caracterização físico-química dos produtos estudados está representada na Tabela 1.

Observou-se que os teores de proteína, lipídeos e fibras alimentares para linhaça são altos

comparados aos do polvilho, ratificando sua potencialidade funcional para esses nutrientes.

Verificou-se também o alto valor de amido no polvilho azedo.


Tabela 1: Composição química média do polvilho azedo e da farinha de linhaça

Variáveis (g/100g) Polvilho Linhaça Umidade 14 1,27 6,8 0,67 Proteína 0,42 0,07 22,06 1,38 Lipídeos 0,12 0,38 40,79 1,07 Cinzas 0,33 0,04 9,11 0,93 Fibras 0,85 0,15 12,04 1,53 Açúcares Totais 0,1 0,01 0,4 0,07 Amido 81,51 2,6 14,54 1,99 pH 4,41 6,45 Acidez titulável (ml NaOH 1N) 7,9ml 4,0ml

Leonel et al (2008), em seu trabalho sobre extrusão de biscoitos de polvilho azedo com

fibras e seus efeitos operacionais sobre as propriedades físicas, determinou valores semelhantes

para umidade, cinzas e amido (14%, 0,2% e 79,19% respectivamente) na caracterização do

polvilho azedo utilizado.

Segundo Bombo (2006), o valor da umidade de torta de linhaça foi de 7,85% e, para a

Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TACO) coordenada pelo Núcleo de Estudos e

Pesquisas em Alimentação (NEPA) da Unicamp, o valor da umidade foi de 6,7%.

Analisando as diferentes misturas de polvilho azedo com farinha de linhaça foi observado

tendências diferenciadas para cada parâmetro analisado.

O polvilho azedo apresentou elevada luminosidade (L*) com pequena presença de

vermelho (croma a* positivo) e amarelo (croma b* positivo). Já a farinha de linhaça apresentou

baixa luminosidade e, também, a presença dos cromas vermelho e amarelo, só que em maior

quantidade. Portanto, a mistura da farinha de linhaça ao polvilho azedo promoveu escurecimento

diretamente proporcional á quantidade utilizada (< L*) e aumento da presença dos cromas a* e b*

positivos (Tabela 2).

O índice de absorção de água (IAA) está relacionado à disponibilidade de grupos

hidrofílicos (–OH) em se ligar às moléculas de água e à capacidade de formação de gel das

moléculas de amido (COLONNA et al., 1984). Partindo deste contexto e analisando os resultados,

as misturas de 10% e 15% apresentam maior capacidade de absorção de água provavelmente

devido á presença em maior quantidade dos componentes não amido. (Tabela 3)


Tabela 2: Valores médios para os parâmetros de cor do polvilho azedo, farinha de linhaça e suas

misturas

Parâmetros de cor L* a* b* Polvilho Azedo 94,75 0,01 1,09 0 5,87 0,05 Linhaça 44,11 0,59 8,74 0,21 15,17 0,39 Misturas 5% 91,64 0,3 1,35 0,02 6,45 0,03 10% 89,05 0,7 1,69 0,13 7,11 0,2 15% 85,91 1,12 2,10 0,19 7,99 0,44 20% 83,88 0,78 2,36 0,11 8,52 0,22

Ainda de acordo com COLONNA et al. (1984), o índice de solubilidade em água (ISA) é um

parâmetro que mede o grau de degradação total do grânulo de amido. O ISA aumentou com o

aumento de farinha de linhaça nas misturas, o que também se deve aos demais componentes

presentes nesta farinha.

Tabela 3: Média e desvio padrão do Índice de Absorção de Água (IAA) e Índice de Solubilidade

(ISA) do polvilho azedo e das misturas com farinha de linhaça.

Misturas IAA ISA Polvilho azedo 2,08 0,02 0,64 0,22 Misturas 5% 2,22 0,01 1,25 0,23 10% 2,28 0,04 1,55 0,16 15% 2,27 0,07 1,88 0,15 20% 2,23 0,03 1,66 0,16

A análise das propriedades de pasta das misturas (Tabela 4) mostrou um decréscimo dos

valores de viscosidade inicial, quebra de viscosidade, viscosidade final e tendência à retrogradação

para a ordem crescente de porcentagem de linhaça nas misturas.

Tabela 4 – Propriedades de pasta do polvilho azedo, farinha de linhaça e misturas.

Propriedades (RVU) Produtos VI PV QV VF TR Farinha de linhaça Polvilho azedo 1,17 383,58 313,16 162,00 91,58 Misturas 5% 2,00 357,67 293,34 149,25 84,92 10% 1,75 325,08 268,00 137,75 80,67 15% 1,25 282,83 232,16 125,83 75,16 20% 1,12 253,42 208,00 114,83 69,41 VI= viscosidade inicial; PV= pico de viscosidade; QV= quebra de viscosidade; VF= viscosidade final; TR= tendência á retrogradação


CONCLUSÔES

- As misturas da farinha de linhaça com o polvilho azedo apresentam quantidades consideráveis de

proteína, fibras e lipídeos aumentando o valor nutricional o que é interessante para biscoitos de

polvilho funcionais;

- A mistura da farinha de linhaça ao polvilho azedo promove escurecimento, aumenta o índice de

solubilidade em água, aumenta a viscosidade inicial e diminui o pico de viscosidade, quebra de

viscosidade, viscosidade final e tendência a retrogradação.

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DESENVOLVIMENTO DE SUBSTITUINTES DE GORDURA A PARTIR DE AMIDOS DE

BATATA-DOCE E MANDIOCA E APLICAÇÃO NA FORMULAÇÃO DE SORVETES

Mariana SCHMIDT1, Cláudio CABELLO2

RESUMO

Atualmente se observa um grande interesse em alimentos com baixos teores de gordura e

os amidos modificados têm-se mostrado os mais promissores substituintes de gordura. O

presente trabalho teve como objetivo desenvolver substituintes de gorduras a partir de amidos de

batata-doce e mandioca e aplicar esses amidos modificados na formulação de sorvetes de massa

com teores de gordura reduzidos. Os amidos foram fosfatados por via úmida e por via seca, em

pH 9,5 com porcentagem de 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio

(STMP). Para a elaboração dos sorvetes a gordura foi substituída pelos amidos fosfatados e por

maltodextrinas, em proporções iguais, nas porcentagens de 25%, 50% e 75%. Os sorvetes foram

analisados quanto às suas características de cor, derretimento, textura, incorporação de ar e

aceitabilidade. Os sorvetes produzidos com a utilização de amidos de mandioca e batata-doce

modificados como substitutos de gordura nas porcentagens de 75, 50 e 25% ficaram com

aparência e cremosidade semelhantes aos sorvetes de massa industrializados, com índice de

aceitabilidade variando de 75,6 a 85,6%.

Palavras-chaves: Amido modificado, amido fosfatado, substituto de gordura, sorvete

ABSTRACT: Currently it has a great interest in foods with low texts of fat and the modified

starches have revealed the most promising fat substitutes. The present work had as objective to

develop fat substitutes from sweet potato and cassava starches and application of modified

starches in the ice cream formularization with reduced texts of fat. The starches was

phosphorylated by saw humid and for it saw dries, in pH 9,5 with percentage of 5% of sodium

tripolyphosphate (STPP) and 1% of sodium trimetaphosphate (STMP). For the ice creams

elaboration the fat was substituted by phosphorylated starches and maltodextrins, in equal ratios,

the percentages of 25%, 50% and 75%. The ices cream had been analyzed how much to its

characteristics of color, melting, texture, incorporation of air and acceptability. The ices creams

produced with the modified cassava and sweet potato starch as fat substitute in the percentages of

75, 50 and 25% had been with similar appearance and cremosity to mass industrialized ice

creams, with acceptability index varying between 75,6 and 85.6%.

Keywords: Modified starch, phosphates starch, fat substitutes, ice cream

1 Doutoranda em Energia na Agricultura, FCA/UNESP – Botucatu – SP - e-mail: [email protected] 2 Orientador Professor Doutor, CERAT/UNESP – Botucatu - SP


INTRODUÇÃO

Um passo essencial nas pesquisas é o desenvolvimento de produtos que atendam as

necessidades dos consumidores. O mercado de amidos vem crescendo e se aperfeiçoando,

levando à busca de produtos com características específicas que atendam às exigências da

indústria. A produção de amidos modificados é uma alternativa que vem sendo desenvolvida há

algum tempo com o objetivo de superar uma ou mais limitações dos amidos nativos, e assim,

aumentar a utilidade deste polímero nas aplicações industriais.

A relação do consumo de gordura a doenças cardiovasculares provocou o interesse em

produtos alimentícios com menor teor de gordura (ou mesmo gordura zero), dentro da indústria de

alimento e entre o público em geral. Atualmente se observa uma intensa competição entre os

setores de desenvolvimento de produtos nas indústrias, para oferecer aos consumidores

alimentos com baixo teor de gordura (GIESE, 1992).

Derivados de amidos podem sofrer várias modificações com a finalidade de serem

usados como substitutos de gordura: hidrólises ácidas e/ou enzimáticas ou modificações

químicas, incluindo ligações cruzadas e substituições (Giese, 1996). Eastman (1994) afirma que

os derivados de amido de vários tipos têm-se mostrado os mais promissores substitutos de

gordura.

As reações com diamidos fosfatados são consideradas as mais importantes utilizadas no

preparo de amidos modificados para alimentos (Lim & Seib, 1993). Segundo o Codex Alimentarius

– FAO, o amido modificado é considerado um aditivo químico em alimentos e a legislação

preconiza níveis de fósforo não superiores há 0,4%.

Os amidos fosfatados podem ser agrupados em duas classes: monoamido fosfato e

diamido fosfato (amido com ligações cruzadas). Trimetafosfato de sódio (STMP) e Tripolifosfato

de sódio (STPP), entre outros, são utilizados para esterificar diferentes cadeias de amilose e/ou

amilopectinas e produzir dupla ligação nestes amidos para alimentos (Wattanchant el al., 2003).

O reagente Trimetafosfato de sódio (STPM) é descrito por Kerr e Cleveland (1962) como

um eficiente agente de produção de ligações cruzadas e amidos éster fosfato com ligações

cruzadas têm propriedade que são de grande interesse para a indústria alimentícia, pois são mais

resistentes a gelatinização e maior estabilidade térmica de pasta.

Os objetivos deste trabalho foram o desenvolvimento de substituintes de gorduras a partir

de amidos de batata doce e mandioca e aplicação desses amidos na formulação de sorvetes de

massa com teores de gordura reduzidos.


O amido de mandioca utilizado foi amido comercial do tipo 1, cedido pela empresa

Amidos Halotek-Fadel Ltda. Os reagentes utilizados foram Tripolifosfato de sódio (STPP) e


Trimetafosfato de sódio (STMP) cedidos pela Astaris do Brasil S.A. As maltodextrinas utilizadas

foram produzidas por Coutinho (2007) seguindo a metodologia proposta por McPherson e Seib

(1997).

Os processos de fosfatação dos amidos foram realizados conforme métodos descritos

por Lim & Seib (1993) e Deetae et. al. (2008). Os amidos de mandioca e batata-doce foram

fosfatados a úmido (50% de umidade) e a seco (30% de umidade), em pH 9,5 com porcentagem

de 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP). A fosfatação

teve início à temperatura ambiente sob agitação constante e depois de 1 hora o amido foi

transferido para bandejas de alumínio forradas com plástico poliéster e levados a estufa onde a

temperatura foi elevada a 130ºC durante 6 horas. A quantidade de fósforo nos amidos, após as

modificações, foram determinadas por princípio colorimétrico seguindo o método de Malavolta,

Godofredo e Oliveira (1997).

Na formulação do sorvete comum foram utilizados os ingredientes: Emustab® (Duas

Rodas Industrial Ltda.), que é um emulsionante à base de monoglicerídeos destilados,

monoestearato de sorbitana e polisorbato 60 (10 gramas), Super liga neutra® (Duas Rodas

Industrial Ltda.), que é um espessante à base de sacarose, carboximetil-celulose e goma guar (10

gramas) , leite integral pasteurizado (1 litro), leite integral em pó (100 gramas), açúcar refinado

(200 gramas), gordura vegetal hidrogenada (100 gramas) e essência de baunilha (2,5 gramas)

A gordura vegetal hidrogenada utilizada no preparo do sorvete foi substituída pelo amido

fosfatado em proporções iguais, conforme mostra a Tabela 1. Os amidos fosfatados de mandioca

e batata-doce foram gelatinizados a 30% (amido/água).

Tabela 1 – Substituição da gordura por amido fosfatado.

Gordura Hidrogenada Amido fosfatado

100% (100g) -

75% (75g) 25% (25g)

50% (50g) 50% (50g)

25% (25g) 75% (75g)

Para a produção de sorvete foi feito um planejamento experimental, onde as variáveis

independentes foram as porcentagens de gordura substituídas e o amido utilizado.


Tabela 2 – Planejamento experimental para a produção dos sorvetes

com substitutos de gordura.

Substituição de gordura

Amido de mandioca fosfatado a seco 25% 50% 75%

Amido de mandioca fosfatado a úmido 25% 50% 75%

Amido de batata-doce fosfatado a seco 25% 50% 75%

Amido de batata-doce fosfatado a úmido 25% 50% 75%

Os sorvetes também foram preparados com a substituição da gordura por maltodextrina,

para que pudesse ser estabelecida uma comparação no comportamento em relação aos amidos

fosfatados.

As texturas dos sorvetes foram verificadas através de um texturômetro modelo

STEVENS-LFRA texture analyser, com a distância de penetração de 25 mm e velocidade de 2,0

mm.seg.-1, utilizando o ponteiro TA 9/1000.

O cálculo para determinação da incorporação de ar (overrun) dos sorvetes foi obtido

através da metodologia citada por Castro (2005) onde se coloca 100 mL de sorvete num béquer e

espera derreter totalmente, em seguida observa-se o volume da mistura no béquer e utilizando a

fórmula: % overrun = (volume de sorvete – volume de mistura) x 100

volume da mistura

Testes de derretimento foram realizados de acordo com o procedimento descrito por

Granger et al. (2005) com pequenas modificações. Amostras de sorvete de 90 mL foram

colocadas em congelador por 60 minutos e após isso, transferidas para tela metálica de abertura

0,5 cm. A temperatura ambiente foi mantida a 25±1ºC, sem circulação de ar, e o volume de

sorvete drenado foi registrado a cada cinco minutos. A partir dos dados obtidos, foram construídos

gráficos do tempo em função do volume derretido.

A cor dos sorvetes foi avaliada em um colorímetro Minolta CR-400. Os resultados foram

expressos em valores L*, a* e b*, onde os valores de L* (luminosidade ou brilho) variam do preto

(0) ao branco (100), os valores do croma a* variam do verde (-60) ao vermelho (+60) e os valores

do croma b* variam do azul (-60) ao amarelo (+60).

Para a verificação da aceitabilidade do produto foi realizada uma análise sensorial

utilizando uma escala hedônica de 9 pontos, metodologia descrita por Chaves e Sproesser (1999).

A aplicação da análise sensorial foi realizada em duas etapas, uma para analisar os

sorvetes produzidos com amido de mandioca e outra os sorvetes produzidos com amido de

batata-doce, com 30 provadores adultos, não treinados e de ambos os sexos para cada etapa.



As quantidades de fósforo nos amidos de mandioca e batata-doce após a fosfatação a

úmido e a seco, com pH 9,5 e porcentagens de 5% de tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de

trimetafosfato de sódio (STMP), podem ser observadas na Tabela 3.

Tabela 3 – Quantidade de fósforo incorporado aos amidos de mandioca e batata-doce modificados.

Teores de fósforo (%)

Amido Processo a seco Processo a úmido

Mandioca (AM) 0,15 0,11

Batata-doce (ABD) 0,20 0,15

A incorporação de fósforo não ultrapassou o limite de 0,4% permitido pelo Codex

Alimentarius – FAO. Observou-se uma maior incorporação de fósforo nos amidos de batata-doce

modificados a seco. O processo de fosfatação a seco, em pH 9,5 e porcentagens de 5% de

tripolifosfato de sódio (STPP) e 1% de trimetafosfato de sódio (STMP) foi mais eficiente para

ambos os amidos.

Os sorvetes produzidos com a utilização de amidos de mandioca e batata-doce

modificados como substitutos de gordura (75, 50 e 25%) ficaram com aparência e cremosidade

semelhantes aos sorvetes de massa industrializados (Figura 40). Os sorvetes produzidos com a

utilização de maltodextrinas de mandioca e batata-doce como substitutos de gordura (25 e 50%)

também apresentaram aparência e cremosidade semelhantes aos sorvetes industrializados, mas

apresentaram separação de fases após o congelamento.

A textura do sorvete é um fator importante para a aceitabilidade do produto. As texturas

dos sorvetes foram analisadas e comparadas à textura de um sorvete industrial (marca líder no

mercado) e estão expostas na Tabela 4.

As incorporações de ar dos sorvetes foram analisadas e comparadas à de um sorvete

industrial (marca líder no mercado) e podem ser observadas na Tabela 5.


Tabela 4- Textura dos sorvetes. % Gordura Amido Tratamento Textura (g/f)

100 (Industrial) - - 575 100* - - 497,4 75 Mandioca Seco 524,4 50 Mandioca Seco 580,2 25 Mandioca Seco 643,6 75 Mandioca Úmido 500 50 Mandioca Úmido 574,4 25 Mandioca Úmido 625,6 75 Batata-doce Seco 537,2 50 Batata-doce Seco 573,6 25 Batata-doce Seco 634,2 75 Batata-doce Úmido 316,6 50 Batata-doce Úmido 407,4 25 Batata-doce Úmido 603,2 75 Maltodextrina/Mandioca - 444 50 Maltodextrina/Mandioca - 388,2 75 Maltodextrina/Batata-doce - 458,8 50 Maltodextrina/Batata-doce - 413

(*) Sorvete Padrão = sem substituição de gordura.

Tabela 5- Incorporação de ar (overrun) dos sorvetes. % Gordura Amido Tratamento Overrun (%)

100 (Industrial) - - 96,1 100* - - 117,4 75 Mandioca Seco 117,4 50 Mandioca Seco 112,8 25 Mandioca Seco 108,3 75 Mandioca Úmido 119,8 50 Mandioca Úmido 117,4 25 Mandioca Úmido 110,5 75 Batata-doce Seco 117,4 50 Batata-doce Seco 108,3 25 Batata-doce Seco 104,1 75 Batata-doce Úmido 112,8 50 Batata-doce Úmido 108,3 25 Batata-doce Úmido 104,1 75 Maltodextrina/Mandioca - 86,9 50 Maltodextrina/Mandioca - 57,5 75 Maltodextrina/Batata-doce - 85,2 50 Maltodextrina/Batata-doce - 56,3

(*) Sorvete Padrão = sem substituição de gordura.

Os sorvetes com menor teor de gordura apresentaram taxas menores de incorporação de

ar em relação aos sorvetes com maior teor de gordura. Essa maior incorporação de ar pode estar

relacionada com a menor textura apresentada pelos mesmos.


Os comportamentos dos derretimentos dos sorvetes produzidos com a utilização de

amidos modificados substituindo a gordura e com a utilização de maltodextrinas substituindo a

gordura foram observados, assim como o comportamento de derretimento do sorvete produzido

sem substituição de gordura (100% de gordura) e de um sorvete industrializado de marca líder de

mercado. A partir dos dados obtidos, foram construídos gráficos do tempo em função do sorvete

derretido que podem ser observados na Figura 1.

0 10 20 30 40 50 60

0

10

20

30

40

50

Sor

vete

de

rre

tido

(g)

tempo (min.)

Sorvete industrializado Sorvete 100% de gordura Sorvete 75% de gordura Sorvete 50% de gordura Sorvete 25% de gordura

Com AMS

0 10 20 30 40 50 60

0

10

20

30

40

50

Sor

vete

der

retid

o (

g)

tempo (min.)

Sorvete industrializado Sorvete 100% gordura Sorvete 75% gordura Sorvete 50% gordura Sorvete 25% gordura

Com AMU

0 10 20 30 40 50 60

0

10

20

30

40

50

Sor

vete

de

rret

ido

(g)

tempo (min.)


Com ABDS

0 10 20 30 40 50 60

0

10

20

30

40

50

Sor

vete

der

retid

o (g

)

tempo (min.)


Com ABDU

0 10 20 30 40 50 60

0

10

20

30

40

50

Sor

vete

de

rre

tido

(g)

tempo (min.)

Sorvete industrializado Sorvete 100% gordura Sorvete 75% gordura Sorvete 50% gordura

C/maltodextrina de mandioca

0 10 20 30 40 50 60

0

10

20

30

40

50

So

rve

te d

erre

tido

(g)

tempo (min.)

Sorvete industrializado Sorvete 100% gordura Sorvete 75% gordura Sorvete 50% gordura

C/maltodextrina de batata-doce

Figura 1- Gráficos do tempo em função do sorvete derretido

Observa-se que os sorvetes com maiores percentuais de gordura mantiveram sua

estrutura e forma por mais tempo, quando comparados aos com maior substituição da gordura. Os


sorvetes produzidos com maltodextrina como substituto de gordura apresentaram maior taxa de

derretimento.

A cor dos sorvetes foi avaliada em um colorímetro Minolta CR-400, e os resultados estão

expostos na Tabela 6.

Tabela 6- Cor dos sorvetes avaliada em colorímetro Minolta CR-400

% Gordura Amido Tratamento L* a* b*

100* - - 93,43 -1,16 8,78 75 Mandioca Seco 92,04 -1,70 12,65 50 Mandioca Seco 95,77 -1,19 7,42 25 Mandioca Seco 95,08 -0.99 7,16 75 Mandioca Úmido 94,30 -0.98 8,04 50 Mandioca Úmido 93,28 -1,39 10,14 25 Mandioca Úmido 92,24 -1,46 11,58 75 Batata-doce Seco 93,54 -1,55 10,32 50 Batata-doce Seco 92,68 -1,45 11,06 25 Batata-doce Seco 92,37 -1,31 10,68 75 Batata-doce Úmido 93,87 -1,73 9,64 50 Batata-doce Úmido 91,91 -1,12 11,02 25 Batata-doce Úmido 92,00 -1,16 10,99 75 Maltodextrina/Mandioca - 92,35 -1,48 10,17 50 Maltodextrina/Mandioca - 92,75 -1,67 10,15 25 Maltodextrina/Mandioca - - - - 75 Maltodextrina/Batata-doce - 93,07 -1,54 8,83 50 Maltodextrina/Batata-doce - 92,71 -1,74 10,33 25 Maltodextrina/Batata-doce - - - -

O parâmetro de cor L*, que caracteriza a luminosidade das amostras, apresentou uma

variação de 91,91 a 95,77 para os amidos fosfatados. Visto que o sorvete base com 100% de

gordura apresentou L* de 93,43, a utilização dos amidos fosfatados não provocou escurecimento

nos sorvetes. O croma a* variou de -1,95 a -0,98, sendo que o sorvete base com 100% de gordura

apresentou croma a* de -1,16. O parâmetro de cor b*, que representa a variação do azul ao

amarelo, apresentou pequena variação entre os tratamentos (7,16 – 12,7) para este componente

de cromaticidade.

Os índices de aceitabilidade dos sorvetes foram obtidos através de analise sensorial

utilizando uma escala hedônica de 9 pontos e os resultados estão expostos na Tabela 47.

Observou-se que o sorvete base, com 100% de gordura apresentou o menor índice de

aceitabilidade, enquanto o sorvete produzido com 25% de gordura e amido de batata-doce

fosfatado a úmido obteve a maior aceitabilidade.


Tabela 7– Índice de aceitabilidade dos sorvetes.

% Gordura Amido Tratamento IA (%) 100 - -

61,7 75 Mandioca Seco



83,3 75 Mandioca Úmido



80,0 75 Batata-doce Seco



82,2 75 Batata-doce Úmido



85,6

CONCLUSÕES

A utilização dos amidos de mandioca e batata-doce fosfatados como substitutos de

gordura, nas porcentagens de 75, 50 e 25%, na elaboração de sorvetes, resultaram em produtos

com aparência e cremosidade semelhantes aos sorvetes de massa industrializados. Amidos de

mandioca e batata-doce fosfatados são mais eficientes que maltodextrinas de mandioca e batata-

doce como substitutos de gordura em sorvetes.

Todos os sorvetes com teores de gordura reduzidos obtiveram índices de aceitabilidade

superiores a 75,6%, sendo assim, os estudos sensoriais mostram que é viável o desenvolvimento

de sorvetes com teores de gordura reduzidos utilizando amidos de mandioca e batata-doce

fosfatados.


CASTRO, P., S. Apostila de aulas práticas de tecnologia de leites e derivados. Universidade Católica de Goiás. Departamento de Matemática e Física. Curso de Engenharia de Alimentos. 26 pág., 2005. CHAVES, J.B.P.; SPROESSER, R.L. Práticas de laboratório de análise sensorial de alimentos e bebidas. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 1999. 81p.


COUTINHO, A.P.C. Produção e caracterização de maltodextrinas a partir de amidos de mandioca e batata-doce. Tese (doutorado)- Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, 2007. DEETAE, P. et. al. Preparation, pasting properties and freeze–thaw stability of dual modified crosslink-phosphorylated rice starch. Carbohydrate Polymers, v. 73, jul., p. 351-358, 2008. EASTMAN, J. Starch hidrolysates as fat replacers. Food Science and Technology Abstrat, 1994. FAO – FAOSTAT DATABASE. Disponível em: HTTP//:WWW.fao.org. Acessado em março de 2006. GIESE, J. Fat, oils, and fat replacers. Food Technology, v. 50, n. 4, p. 77-83, 1996. GIESE, J. Developing low-fat meat products. Journal Food Science, v, 46, n. 4, p. 100-108,1992. GRANGER, C. et al. Influence of formulation on the structural networks in ice cream. International Dairy Journal, v.15, n. 03, p. 255-262, 2005. KERR, R.W.; CLEVELAND, F.C. Thickening agent and method of making the same. U.S. Patent 3, 021, 222, 1962. LIM, S., SEIB, P. A., Preparation and pasting properties of wheat and corn starch phosphates. Cereal Chemistry, 70, p. 137-144, 1993. MALAVOLTA, E., GODOFREDO, C.V., OLIVEIRA, S.A. Metodologia para análise de elementos em material vegetal. Cap. 6 in: Avaliação do estado nutricional das plantas: principio e aplicação. 2ed. Piracicaba: POTAFOS, 1997. MCPHERSON, A.E.; SEIB, P.A. Preparation and properties of wheat and corn starch maltodextrins with a low dextrose equivalent. Cereal Chemistry, v.74, n.4, p.424-430, 1997. WATTANCHANT, S.; MUHAMMAD, K.; HASHIM, D.; RAHMAN, R.A. Effect of cross-linking reagents and hydroxypropylation levels on dualmodified sago starch properties. Food Chemistry, 80, p. 463-471, 2003.

.


FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA COM SACCHAROMYCES CEREVISIAE EM MOSTO AERADO

DE HIDROLISADOS DE AMIDO DE MANDIOCA

Luiz Henrique URBANO1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: O trabalho foi desenvolvido no Centro de Raízes e Amidos Tropicais de UNESP em

Botucatu, onde foram realizados ensaios de fermentação alcoólica com hidrolisado de amido de

mandioca produzido no laboratório. A fécula de mandioca foi utilizada como fonte de carboidrato

para obtenção dos açúcares redutores consumidos no processo.

Num reator agitado foi produzido 12K de hidrolisado a partir de suspensão de fécula a 30% (p/p)

utilizando enzimas alfa amilase na primeira etapa, seguida de amiluglucosidase na etapa seguinte.

As dosagens em unidades enzimáticas foram 2KNU/g de amido e 2AGU/g de amido

respectivamente.

O planejamento experimental considerou a realização de três ensaios de hidrolisados e três

ensaios de fermentação a partir do mosto produzido; a) mosto aerado; b) com microaeração; c)

em meio anaeróbico.

Os ensaios foram realizados em erlenmeyers com 2,5 Kg de hidrolisado, ajustado a concentração

de glicose a 100g/L-1 sendo inoculada a levedura do gênero Saccharomyces cerevisiae à taxa de

1,5% (p/p). Todos os erlenmeyers foram colocados sob agitação orbital e temperatura controlada

de 30ºC sendo acompanhado o processo de fermentação através de coleta de amostras do mosto

a cada hora. A aeração nos frascos erlenmeyers foi realizada através de mangueira coletora de

válvula que regulava a vazão de ar.

De acordo com os dados obtidos pode se concluir que o sistema anaeróbio em 32h foi o mais

eficiente para a produção de etanol. Também foi possível observar que enquanto ocorre aeração

no meio não se observa alteração significativa na concentração de etanol e quando cessa a

aeração o meio torna se anaeróbio e tem início a produção de etanol. Quando aumenta a

concentração de etanol no meio, o crescimento celular do sistema anaeróbio cai e etanol inibe a

levedura, parando o crescimento celular.

Palavras-chaves: etanol; aeração; Saccharomyces; Mandioca

ABSTRACT: The study was conducted at the Center for tropical Roots and Starch of UNESP in

Botucatu, where tests were perform with hydrolyzed fermentation of cassava starch produced in

the laboratory.The cassava starch was used as carbohydrate source for obtaining the sugars

consumed in the process. A reactor was agitated 12K hydrolyzate produced from starch

suspension of 30% (w / w) using enzymes alpha amylase in the first stage, followed by

amiluglucosidase the next step. A reactor was agitated 12K hydrolyzate produced from starch

1 Estudante do 6ºT de Química das Faculdades Integradas de Avaré, [email protected] 2 Professor Doutor - CERAT/UNESP, Botucatu/SP. [email protected]


suspension of 30% (w / w) using enzymes alpha amylase in the first stage, followed by

amiluglucosidase the next step.

The dosages 2KNU enzymatic units / g starch and 2Water / g starch, respectively.

The experimental design considered the holding of three tests and three tests hydrolysates

fermentation from the wort produced, a) must aerated b) with microaeração c) in anaerobic

condition.

The tests were performed in flasks with 2.5 kg of hydrolyzed, adjusted the concentration of glucose

100g/L-1 inoculated with the yeast of the genus Saccharomyces cerevisiae at a rate of 1.5% (w /

w). All flasks were placed under orbital agitation controlled temperature of 30ºC is accompanied by

the fermentation process by collecting samples of wine every hour.

Aeration in flasks flasks was performed by collecting hose valve which regulated the flow of air.

According to the data obtained can be concluded that the anaerobic system in 32h was the most

efficient for ethanol production. They also observed that while aeration occurs in the middle is not

observed significant changes in the concentration of ethanol ceases when the aeration means it is

opened and anaerobic ethanol production. When increasing the concentration of ethanol in the

medium, the cell growth of anaerobic system falls and ethanol inhibits yeast, stopping cell growth.

Keywords: ethanol, aeration, Saccharomices, Cassava

INTRODUÇÃO

Nos últimos anos, a investigação sobre a melhoria da produção etanol obteve avanço nos

aspectos econômicos e ecológicos, principalmente para seu uso como uma alternativa ao petróleo

como base de combustíveis. O combustível etanol pode ser produzido em duas maneiras: a rota

petroquímica da hidratação do etileno e da biotecnologia a partir da rota microbiana através da

fermentação de biomassa agrícola.

O desafio consiste em conhecer com maior profundidade os fatores que afetam o

rendimento do processo de fermentação utilizando altas concentrações de carboidratos

objetivando conseqüentemente maior economia de energia na etapa de separação do etanol por

destilação do vinho. Estudos recentes indicam que a aeração do mosto como forma de

proporcionar um aumento da energia metabólica das leveduras para suportarem o “stress” da

maior concentração de etanol no meio de fermentação e daí a necessidade de determinação de

parâmetros operacionais que conduzam um processo com alto rendimento e produtividade.

Uma otimização industrial em termos de concentração, produtividade e rendimento do

etanol exige a quantificação do comportamento dinâmico da levedura em concentrações muito

elevadas que podem não ser acessíveis no âmbito da cultura. Ao determinar o coeficiente limite

extremo para o crescimento da produção de etanol, é necessário definir as melhores estratégias.

(ALFENORE et al. 2004). Na fermentação industrial, a levedura se acha continuamente exposta a

situações estressantes, que de acordo com a intensidade, podem acarretar a exaustão de seu


conteúdo de trealose. Se isto ocorrer, haverá a queda da viabilidade. Muitas dessas situações se

constituem em fatores físicos, químicos e microbiológicos, que afetam tudo o desempenho

fermentativo (ALVES, 1994).

MATERIAL E MÉTODOS

Hidrólise: Foi utilizado um hidrolisado de fécula de mandioca comercial, com os seguintes

parâmetros: A fécula de mandioca foi diluída com água em torno de 30% p/p, após foi adicionado

a enzima Alfa- amilase bacteriana na proporção de 2 KNU/grama de amido e em seguida

colocado em reator com capacidade de 15litros da marca RANAZZI, com temperatura de 90º a

95ºC durante 2 horas para a dextrinização, após este período a temperatura será abaixada para

60ºC e o pH será reduzido para 4,50 e adicionado a enzima Amiloglucosidase na proporção de

2AGU/grama de amido e permanecerá durante 6 horas para hidrólise completa (convenção de

amido em açúcar).

Fermentação:

Foi utilizado um fermentador tipo Shacker da marca Superohm com três erlenmeyer de 6L,

com 2,5L de substrato hidrolisado de mandioca a ser fermentado com concentração de 100gr/l de

glicose, com pH 4,50 e temperatura de 30ºC, foi adicionado inoculo desidratado a 1,5% (37,5g

m/m), o inoculo saccharomyces cerevisiae CAT-1, fabricado por: Angel Yeast Co, Yichang, Hubei,

China, com injeção de ar comprimido captado com compressor de ar, (o ar será filtrado em

algodão estéril). Foram realizados três testes de fermentação: anaeróbica, com micro aeração e

oferta de oxigênio em abundância, utilizando um compressor da marca Schuls modelo bravo,

onde foi coletado amostras com ponto zero (início da fermentação) e de 1 em 1 hora para análises

de, alcoóis, açúcares residuais, massa celular , totalizando 12horas de coleta contínua e um ponto

final com 22horas de fermentação, com um total de 14 pontos para avaliar.

Metodologia para avaliar o hidrolisado e fermentado:

O hidrolisado e fermentado foram avaliados com as seguintes análises:

Cromatografia em fase líquida: avaliar os açúcares e o vinho fermentado, cromatografia Análise

de açúcar e brixº para acompanhar a fermentação e teste de pH.

Metodologia para avaliar a matéria seca da massa celular:

Para a porcentagem de matéria seca celular foi 20 ml do vinho fermentado centrifugado e filtrado

a vácuo, em seguida seca em estufa e foi determinado gravimetricamente.


De acordo com a Figura 1, houve um aumento na concentração de etanol em função do

tempo, apresentando um comportamento quadrático em função do tempo de fermentação.


As funções estatísticas ajustadas mostraram um comportamento índice de correlação

maior que 0,85 para o sistema microaerado maior que 0,97 para o aerado e anaeróbio. Isto

demonstra que ocorreu adaptabilidade do catalisador com o substrato e indica que não ocorreu

limitações para nenhum dos sistemas.

Tabela 1. Concentrações de glicerol, metanol e etanol em vinho fermentado de mandioca

submetido sistemas de fermentação anaeróbia, microaerada e aeróbio.

Glicerol Metanol Etanol Tratamento

----------------------------%----------------------------

Anaeróbio 0,3534 A > 0,041394 1,2063 A

Microaerado 0,2711 B > 0,009698 0,6106 B

Aeróbio 0,2677 B > 0,057275 0,5922 B

CV% 32,65 38,99

Médias seguidas de letras iguais na coluna não diferem entre si a 5% de probabilidade pelo teste

Tukey.

O DMS (diferença mínima significativa) foi de 0,3613, para considerar a diferença entre os

tratamentos). As médias de tratamento em função do tempo para etanol em função de tempo

foram significativas após cinco horas de ensaio, quando a levedura começou a produzir CO2 e não

tinha mais oxigênio no meio.

Para a matéria seca celular: no sistema aerado a biomassa se portou e maneira mais

estável e crescente que nos tratamentos microaerado e anaeróbo. Com 22h a 32 h a biomassa

celular mantém uma estabilidade ainda maior mostrando uma eficiência na ingestão de ar no

meio.

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

0 2 4 6 8 10 12 14

Tempo (h)

Mat

éria

sec

a ce

lula

r(%

)

▲ Aerado: y = 0,5394 + 0,0371 x R2 0,9914

■ Microaerado: y = 35,68 – 3,9433x + 0,1478x2 – 0,0018x3 R2 = 1

♦ Anaeróbio: y = 1,44 + 0,0597x - 0,0064x2 + 0,0001x3 R2 = 1


Figura 5- Gráfico de matéria seca celular de 0h a 12h, para aeróbio, microaerado e

aerado.

No microaerado houve uma função quadrática positiva para o crescimento, no aeróbio

houve um crescimento linear com o passar do tempo, sendo este positivo, e para o anaeróbio

houve uma função quadrática negativa, com o aumento do tempo houve redução de matéria seca

celular com o decorrer do tempo em horas.

0.7

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

20 22 24 26 28 30 32 34

Tempo (h)

Mat

éria

sec

a ce

lula

r(%

)

▲ Aerado : y = 0.0371x + 0.5394 R2 = 0.9914

■ Microaerado: y = 0.0337x + 0.3532R2 = 0.8716

♦ Anaeróbio: y = -0.0085x + 1.1603R2 = 0.5752

Figura 6 – Gráfico de matéria seca celular de 22h a 32h.

Para o sistema aerado a matéria seca celular teve um comportamento linear positivo, ou

seja, a produção de etanol foi baixa e não afetou a levedura formando uma reta crescente. No

sistema microaerado o comportamento da levedura foi parecido com o aeróbio mostrando que não

é necessário muito ar, no sistema anaeróbio houve um comportamento linear negativo com o

tempo mostrando que a concentração de etanol conforme aumentou inibiu o crescimento celular

no final da curva. Que de acorco com Lima (2001) a reprodução ocorre por gemação, esporulação

ou fissão, sendo mais comum à gemação ou brotamento

CONCLUSÕES

De acordo com os dados apresentados pode se concluir que o sistema anaeróbio em 32h

foi o mais eficiente para a produção de etanol.

Para os testes realizados com as condições apresentadas é possível notar que para na

cinética da fermentação com tempo de 5 horas não houve alteração nos três sistemas (anaeróbio,


microaerado e aerado), a partir de 6horas o sistema anaeróbio teve um processo de fermentação

significativo, convertendo grande quantidade de substrato (glicose) em etanol, no sistema

microaerado e aeróbio houve pequena conversão, também foi possível notar que enquanto há

oxigênio no meio não há alteração significativa, e quando acaba o oxigênio o meio anaeróbio

começa a produzir o etanol. Quando aumenta a concentração de etanol o crescimento celular do

sistema anaeróbio cai, e o etanol inibe a levedura causando um estresse. Nos sistemas

microaerado e aerado, com injeção de ar a levedura mostrou que não utilizou a via glicolítica, com

a oferta de oxigênio a levedura fez a via da respiração celular que é mais energética e com isso

não produziu etanol em quantidade tendo uma baixa conversão.


ALFENORGS., CAMELEYRE X., BENBADIS L., BIDEAUX C., J. URIBELARREA L., GOMA G.,

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Blucher, 2001, v. 3, p. 90-122.


FITOXICIDADE MOLECULAS DE HERBICIDAS APLICADAS NA CULTURA DA

MANDIOCA

MAGNO LUIZ DE ABREU1, SILVIO JOSÉ BICUDO2, FELIPE CURCELLI1, EDUARDO

BARRETO AGUIAR1, ELIZEU LUIZ BRACHTVOGEL1 SIMÉRIO CARLOS DA SILVA

CRUZ1, FRANCISCO RAFAEL DA SILVA PEREIRA1

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo avaliar seletividade de diferentes herbicidas

aplicados em pré e pós-emergência na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz)

nas cultivares IAC-14 e IAC576-70. O experimentos foram instalados nos municípios de

São Manuel/SP e Botucatu-SP, no ano agrícola de 2008/09. Os tratamentos utilizados

foram: ametryne (1000g ha-1), clomazone (500g ha-1), ametryne + Clomazone (750 + 500g

ha-1) e atrazine (500g ha-1), aplicados logo após o plantio da mandioca, e haloxyfof-methil

(48 g ha-1), sethoxydim (200 g ha-1), fluazifop-p-butil (100 g ha-1), quizalofop-p-ethil (75 g

ha-1), fomezafem (225 g ha-1) e bentazon (720 g ha-1), aplicados em pós emergência e

duas testemunhas, uma sem aplicação de herbicidas mantida no limpo com quatro

capinas e outra mantida no mato. Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso com

quatro repetições. Utilizou-se um pulverizador costal, pressurizado a CO2 e equipado com

barra de aplicação com cinco pontas Teejet XR 110 02VS, com um consumo de calda de

200 L ha-1. As avaliações visuais de fitotoxicidade foram realizadas aos 10, 17, 29, 39 e

40 dias após a emergência. As notas visuais seguiram uma escala de percentual de

notas, no qual 0 (zero) correspondeu a nenhuma injúria demonstrada pelas plantas e 100

(cem) a morte das plantas. Os herbicidas bentazon e fomezafem foram às únicas

moléculas que proporcionaram injurias drásticas as cultivares e quizalofop-p-ethil foi o

único herbicida que não causou nenhuma injuria visual as plantas, sendo necessário

avaliar os danos na produção de massa seca e raízes.

1 Programa de Pós-Graduação em Agricultura, Departamento de Agricultura e Melhoramento Vegetal, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, SP, Brasil, Telefone: 014-3811-7132 Caixa Postal 237, CEP 18603-970 – Botucatu-SP. e-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]. 2 Professor do Departamento de Produção Vegetal da Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP/Botucatu – Telefone: (14) 3811-7132 Caixa Postal 237, CEP 18603-970 – Botucatu-SP – [email protected]


INTRODUÇÃO

A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma cultura tradicional nas

regiões tropicais, produtora de carboidratos e de considerável importância na alimentação

humana e animal (Andrade, 1989), sendo aproveitado desde as folhas até as raízes. A

mandioca ocupa posição de destaque na agricultura como um dos alimentos energéticos

mais consumidos nos trópicos, sendo suplantada apenas pelo arroz, cana-de-açúcar e

milho. A parte economicamente mais importante da planta são as raízes tuberosas, ricas

em amido, que são utilizadas na alimentação humana e animal ou como matéria-prima

para diversas indústrias (alimentícia, farmacêutica, papel e têxtil) (Peressin, 1997).

Como toda cultura agrícola, a mandioca está sujeita a uma série de fatores,

bióticos e abióticos, que influenciam seu crescimento, desenvolvimento e produtividade

econômica. Dentre esses fatores, destaca-se a interferência propiciada pela convivência

da cultura com as plantas daninhas, as quais, segundo Lutmam (1992), competem por

água, luz e nutrientes, estando o grau de severidade dessa competição relacionado com o

conjunto de espécies e densidade da comunidade infestante, sendo que o ciclo da

mandioca pode atingir até dois anos e o manejo das plantas daninhas torna-se bastante

complexo (Deuber, 1997), podendo reduzir drasticamente a produção das raízes de

mandioca.

Diversos autores têm procurado avaliar o período de competição entre a

mandioca e as plantas daninhas que ocasiona as maiores perdas de produtividade. Pinho

et al. (1980) relatam que capinas realizadas até 90 dias após o plantio aumentam

consideravelmente a produção de ramas e raízes da mandioca. Alcântara et al. (1982)

evidenciaram que a manutenção da cultura no limpo a partir de 120 dias após o plantio

não incrementou significativamente a produção. Em suma, a cultura é mais afetada pela

interferência imposta pelas plantas daninhas durante os três ou quatro primeiros meses

após o plantio.

A eliminação das invasoras representa atualmente cerca de 56% da mão-

de-obra utilizada no plantio e condução da mandioca, o que significa aproximadamente

30% do custo total de produção (Miranda et al., 1995). Na cultura da mandioca, os dois

métodos mais utilizados para o controle de plantas daninhas são o mecânico, por meio de

capinas, e o químico, por meio de herbicidas. No entanto, pouco se sabem a respeito da

seletividade e eficácia de alternativas de controle químico de plantas daninhas na cultura

da mandioca. Oliveira Jr. (1994), indica que a resposta da mandioca à aplicação de


herbicidas varia desde a total seletividade até o completo comprometimento da produção,

por causa da fitotoxicidade provocada à cultura. Tanto para a mandioca, como para

qualquer outra espécie cultivada, a recomendação de um herbicida está condicionada a

sua seletividade, ou seja, a sua capacidade de eliminar espécies vegetais indesejáveis

sem promover reduções economicamente significativas, tanto na qualidade quanto na

quantidade produzida pela cultura (Velini et al. 2000). De maneira geral, devido às

similaridades morfológicas e fisiológicas entre a cultura e as plantas daninhas, a aplicação

de um herbicida pode ou não promover sintomas visuais de intoxicação às plantas

cultivadas, sendo este, o primeiro parâmetro avaliado na determinação da seletividade.

Entretanto, no caso da ocorrência destes sintomas, geralmente caracterizados por injúrias

foliares e paralisação de crescimento, não evoluírem provocando a morte dos indivíduos

afetados, não apresentam grande relevância se analisados de forma isolada (Terra,

2003).

De outra forma, a ausência de injúrias visuais nas plantas tratadas com um

determinado herbicida, também não é suficiente para determinar a sua tolerância a este

produto, sendo necessária para tal, uma avaliação mais detalhada na quantidade e

qualidade do seu produto final. Diante do exposto, pretendeu-se avaliar a seletividade de

herbicidas aplicados em pré e pós-emergência da cultura da mandioca e seus efeitos

sobre a quantidade e a qualidade das raízes em dois tipos de solos.


O experimento foi instalado nos município de São Manuel-SP e Botucatu-

SP, no ano agrícola de 2008/09, as cultivares utilizadas foram IAC-14 e IAC576-70, em

espaçamento de 0.85m entre linhas e 0.80m entre manivas sementes. Os tratamentos

utilizados foram: ametryne (1000g ha-1), clomazone (500g ha-1), ametryne + Clomazone

(750 + 500g ha-1) e atrazine (500g ha-1), aplicados logo após o plantio da mandioca, e

haloxyfof-methil (48 g ha-1), sethoxydim (200 g ha-1), fluazifop-p-butil (100 g ha-1),

quizalofop-p-ethil (75 g ha-1), fomezafem (225 g ha-1) e bentazon (720 g ha-1), aplicados

sob pós emergência além de uma testemunha sem aplicação e outra mantida com mato.

Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições. Foi utilizado um

pulverizador costal, pressurizado a CO2 e equipado com barra de aplicação com cinco

pontas Teejet XR 110 02VS, com consumo de calda de 200 L ha-1. As avaliações visuais

de controle foram realizadas aos 10, 17, 29, 39 e 40 dias após a emergência. Avaliou-se a


intoxicação visual das plantas de mandioca, provocada pelos diferentes herbicidas, por

meio de uma escala percentual de notas, na qual “zero” correspondeu a nenhuma injúria

e “cem” a morte das plantas.


Os sintomas de intoxicação apresentados nos dois ambientes estudados são

apresentados nas Tabelas 1 e 2 . A primeira refere-se à fitotoxicidade promovida pelas

moléculas aplicadas no experimento realizado na Fazenda Experimental São Manuel em

São Manuel-SP e a segunda refere-se à fitotoxicidade causada pelas moléculas aplicadas

no experimento realizado na Fazenda Experimental Lageado em Botucatu-SP. Os

experimentos foram analisados separadamente.

Observa-se na Tabela 1, que aos 10 dias após a emergência das plantas

(DAE) que todas as moléculas aplicadas em pré-emergência proporcionaram leves

injúrias as plantas de mandioca das variedades IAC14 e IAC576-70, no entanto, somente

as moléculas quizalofop-p-ethyl em ambas as variedades e sethoxydim na IAC576-70 não

proporcionaram sintomas às plantas da variedade estudadas com aplicação de pós-

emergentes, todas as outras moléculas aplicadas proporcionaram alguma fitotoxicidade

às plantas de mandioca, sendo que a molécula fomezafem foi a mais fitotóxica a cultura

em ambas variedades. Aos 17 DAE, além do fomezafem, a molécula bentazon

incrementou de forma drástica os sintomas de injurias, apresentando maiores

fitotoxicidade às plantas nesse período, No demais tratamentos ocorreu pequeno

incremento das injúrias em pré e pós-emergentes não ultrapassando 10%, e que também

o herbicida quizalofop-p-ethyl e sethoxydim proporcionaram sintomas às plantas de

mandioca.

Aos 22 DAE as injúrias só aumentaram na variedade IAC576-70 quando

aplicado a molécula atrazine, no restante dos tratamentos de pré-emergência os sintomas

começaram a desaparecer. Nas plantas tratadas em pós-emergência observa-se uma

pequena redução dos danos causados e somente a molécula fomezafem aplicado na

variedade IAC576-70 tem uma redução acentuada das injurias. Aos 29 DAE apenas

algumas pequenas injúrias permanecem, porém a molécula de atrazine ainda proporciona

maior injúria em relação às outras moléculas em pré-emergência, nas moléculas pós-

emergentes as injúrias começaram a desaparecer, porém ainda eram elevadas para o

bentazon e o fomezafem. Entretanto aos 39 DAE todas as parcelas que receberam


tratamentos apresentam pequenas injúrias e aos 49 DAE todos os tratamentos já não

causavam danos visuais às plantas, sendo que somente as moléculas bentazon e

fomezafem causaram danos preocupantes as plantas tratadas até 29 DAE, no entanto

obtiveram uma recuperação rápida, nos outros tratamentos os sintomas observados em

todas as avaliações podem ser considerados leves e aceitáveis.

Verifica-se na Tabela 2 as avaliações de fitointoxicação nos diversos

períodos de avaliação em Botucatu-SP, nota-se que aos 12 dias após a emergência das

plantas (DAE) que todas as moléculas aplicadas em pré-emergência proporcionaram

leves injúrias as plantas de mandioca das variedades IAC14 e IAC576-70 e somente as

moléculas fomezafem e bentazon proporcionaram leves injurias as plantas de mandioca

quando aplicado em pós-emergência.

Tabela 1. Efeitos de fitotoxicidade de herbicidas aplicados em pré e pós-emergência na

cultura da mandioca nas variedades IAC14 e IAC576-70 em diferentes períodos

de avaliação na Fazenda Experimental São Manuel em São Manuel-SP.

Fitotoxicidade %

Dias após a emergência

10 17 22 29 39 49

Dias após a aplicação

Pós 2 7 12 19 29 39

TRATAMENTOS

Pré 29 36 41 48 59 69

ametryne + IAC14 Pré 8 10 4 3 1 1

ametryne + 576-70 Pré 8 9 3 1 0 0

clomazone+ IAC14 Pré 4 7 2 1 1 0

clomazone+ IAC576-70 Pré 3 5 1 1 0 0

ametryne + clomazone + IAC14 Pré 1 7 4 1 1 0

ametryne + clomazone + IAC576-70 Pré 4 3 0 0 0 0

atrazine + IAC14 Pré 10 14 13 10 2 5

atrazine + IAC576-70 Pré 10 9 17 7 0 2

haloxyfof-methil + IAC14 Pós 2 5 4 3 1 0

haloxyfof-methil + IAC576-70 Pós 1 2 5 2 0 0

sethoxydim + IACIAC14 Pós 2 1 3 2 1 0

sethoxydim + IAC576-70 Pós 0 1 2 2 0 0


fluazifop-P-butil + IAC14 Pós 3 4 3 2 0 0

fluazifop-P-butil + IAC576-70 Pós 4 5 4 3 0 0

quizalofop-P-ethil + IAC14 Pós 0 3 4 2 1 0

quizalofop-P-ethil + IAC576-70 Pós 0 1 2 2 0 0

fomezafem + IAC14 Pós 39 46 39 29 2 2

fomezafem + IAC576-70 Pós 33 38 18 11 1 0

bentazon + IAC14 Pós 5 56 49 37 1 1

bentazon + IAC576-70 Pós 5 57 39 33 3 1

testemunha capinada + IAC14 ---- 0 0 0 0 0 0

testemunha capinada + IAC576-70 ---- 0 0 0 0 0 0

testemunha no mato + IAC14 ---- 0 0 0 0 0 0

testemunha no mato + IAC576-70 ---- 0 0 0 0 0 0

Pré – Aplicação em pré-emergência da cultura

Pós – Aplicação em pós-emergência da cultura

Aos 19 DAE somente as plantas da variedade IAC14 tratadas com a

molécula haloxyfof-methil não apresentava sintomas, no restante dos tratamentos

ocorreram pequenos incrementos das injúrias em pré e pós-emergentes não

ultrapassando 10%. Aos 26 DAE observa-se que praticamente todos os tratamentos

aplicados em pré-emergência não causava nenhuma fitointoxicação as plantas de ambas

as variedades estudadas, sendo que os sintomas observados em todas as avaliações

podem ser considerados leves e aceitáveis. Observa-se que os sintomas têm maior

persistência na variedade IAC-14, porém quando avaliadas as injurias em pós-

emergência verifica-se que a molécula sethoxydim causou pequenos danos a cultura, no

entanto as moléculas bentazon e fomezafem aumentaram drasticamente a fitointoxicação,

causando danos consideráveis as plantas, observa-se que os danos são maiores na

variedade IAC14.


Tabela 2. Efeitos de fitotoxicidade de herbicidas aplicados em pré e pós-emergência na

cultura da mandioca nas variedades IAC14 e IAC576-70 em diferentes períodos

de avaliação na Fazenda Experimental Lageado em Botucatu-SP.

Fitotoxicidade %

Dias após a emergência

12 19 26 33 40 47

Dias após a aplicação

Pós 2 7 14 21 28 35

TRATAMENTOS

Pré 33 39 47 54 61 69

ametryne + IAC14 Pré 3 4 0 0 0 0

ametryne + 576-70 Pré 2 3 0 0 0 0

clomazone+ IAC14 Pré 2 5 0 0 0 0

clomazone+ IAC576-70 Pré 2 1 0 0 0 0

ametryne + clomazone + IAC14 Pré 1 4 1 1 0 0

ametryne + clomazone + IAC576-70 Pré 2 2 0 0 0 0

atrazine + IAC14 Pré 6 5 1 1 0 0

atrazine + IAC576-70 Pré 3 3 0 0 0 0

haloxyfof-methil + IAC14 Pós 0 0 0 0 0 0

haloxyfof-methil + IAC576-70 Pós 0 1 2 1 0 0

sethoxydim + IACIAC14 Pós 0 1 5 7 1 0

sethoxydim + IAC576-70 Pós 0 1 10 15 3 0

fluazifop-P-butil + IAC14 Pós 0 1 0 0 0 0

fluazifop-P-butil + IAC576-70 Pós 0 1 0 0 0 0

quizalofop-P-ethil + IAC14 Pós 0 2 0 0 0 0

quizalofop-P-ethil + IAC576-70 Pós 0 0 1 2 1 0

fomezafem + IAC14 Pós 5 13 26 22 8 0

fomezafem + IAC576-70 Pós 3 6 17 19 4 0

bentazon + IAC14 Pós 3 9 54 18 2 0

bentazon + IAC576-70 Pós 7 10 45 7 0 0

testemunha capinada + IAC14 ---- 0 0 0 0 0 0

testemunha capinada + IAC576-70 ---- 0 0 0 0 0 0

testemunha no mato + IAC14 ---- 0 0 0 0 0 0

testemunha no mato + IAC576-70 ---- 0 0 0 0 0 0

Pré – Aplicação em pré-emergência da cultura


Pós – Aplicação em pós-emergência da cultura

As moléculas aplicadas em pré-emergência não causam danos as plantas

aos 33 DAE e apenas a molécula sethoxydim aplicada em pós-emergência na variedade

IAC576-70 tem pequeno incremento nas injurias causadas. A molécula fomezafem tem

leve redução da fitointoxicação ao contrario do bentazon que diminuem significativamente

os danos causados. Aos 40 DAE todos os tratamentos já não causavam danos visuais às

plantas, sendo que somente as moléculas sethoxydim, bentazon e fomezafem causaram

danos leves as plantas tratadas, as plantas recuperarão rapidamente os danos causados,

somente as moléculas bentazon e fomezafem aplicada em pós-emergência causou

injurias drásticas as plantas tratadas e obtiveram uma recuperação visual rápida, nota-se

que os danos causados por essas moléculas são menos drásticos quando as plantas

tratadas são da variedades IAC576-70.

A recuperação das plantas quando tratadas com moléculas aplicadas em

pré-emergência na Fazenda Lageado em solo argiloso é mais rápida do que é solo

arenoso na Fazenda experimental São Manuel. O mesmo não é observado em nas

moléculas aplicadas em pós-emergência.

CONCLUSÃO

Independente do local de avaliação todos os herbicidas proporcionaram

leves injurias visuais as plantas em pré-emergência em ambas as variedades de

mandioca, porém apenas a atrazina persistiu por um período maior de tempo,

principalmente na variedade IAC14. No entanto, há necessidade de avaliar o efeito das

moléculas na produção das raízes. Os herbicidas bentazon e fomezafen foram às únicas

moléculas que proporcionaram injurias drásticas as cultivares e quizalofop-p-ethil foi o

único herbicida que não causou nenhuma injuria visual as plantas, sendo necessário

avaliar os danos na produção de massa seca e raízes. Quanto às variedades estudadas,

a seletividade foi dependente das moléculas de herbicidas avaliada.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

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sobre algumas características de duas cultivares de mandioca (Manihot esculenta,

Crantz). Lavras: ESAL: 1989. 63p. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) – Escola

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LUTMAN, P. J. W. Weeds in potatoes. In: HARRIS, P. M. The potatoes crop: the

scientific basis for improvement. 2.ed. London: Chapman & Hall, 1992. p. 373-379.

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mandioca através de herbicidas pré-emergentes pós plantio em podzólico vermelho

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Florianópolis-SC. 1995. Resumos... Florianópolis, SBCPD, 1995. p.138-139.

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Universidade Estadual Paulista, Botucatu, SP, 2003.

VELINI, E.D.; MARTINS, D.; MANOEL, L.A.; MATSUOKA, S.; TRAVAIN, J.C.;

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aplicada em pré ou pós-emergência, a dez variedades de cana-de-açúcar (cana-planta).

Planta Daninha. Londrina, v. 18, n. 1, p. 123-134, 2000.


INFLUÊNCIA DA COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA E DE PARÂMETROS OPERACIONAIS

DE EXTRUSÃO SOBRE AS PROPRIEDADES TÉRMICAS E DE PASTA DE MISTURAS

INSTANTÂNEAS DE MANDIOCA E SOJA

Fernanda Rossi Moretti TROMBINI1, Magali LEONEl2

RESUMO

O amido de mandioca por apresentar características funcionais específicas pode ser

utilizado em diversas aplicações industriais alimentícias, como na fabricação de sopas

instantâneas, mingaus, pudim, entre outros. Farinhas instantâneas a base de fécula, farelo de

mandioca e farinha de soja podem ser uma opção como ingrediente rico em proteínas e fibras

benéficos para a saúde. Durante o processo de extrusão ocorrem alterações físico-químicas da

matéria-prima modificando o produto final. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a interferência

da composição da matéria-prima, da temperatura de extrusão e da rotação da rosca sobre as

propriedades de pasta e propriedades térmicas de misturas extrusadas. O processo seguiu o

delineamento central composto rotacional para quatro fatores, totalizando 30 tratamentos. As

propriedades de pasta foram analisadas no Rapid Visco Analyser e as propriedades térmicas no

Differential Scanning Calorimeter. Os resultados obtidos mostraram diferenças significativas para

as propriedades de pasta das misturas com interferência das porcentagens de farelo de mandioca

e farinha de soja, e as propriedades térmicas não mostraram entalpia de gelatinização residual.

Palavras-chaves: amido, propriedades de pasta e térmicas, farinha, extrusão

ABSTRACT: Cassava starch has specific functional characteristics that allow its use in many

industrial foods, as in the manufacture of instant soups, porridge, pudding, among others. Instant

flour obtained by the mixture of starch, cassava bran and soybean flour may be an option as an

ingredient rich in protein and fiber in functional products. During the extrusion process occur

physicochemical changes of raw materials which lead to differences in rheological behavior in the

final product. This study aimed to evaluate the influence of the composition of the raw material, the

extrusion temperature and screw speed on the pasting and thermal properties of mixtures extruded

under different conditions. The process followed the rotational central composite design for four

factors, totaling 30 treatments. Pasting properties were analyzed in the Rapid Visco Analyzer and

the thermal properties in the Differential Scanning Calorimeter. The results showed significant

differences in the pasting properties with effect of the percentages of cassava bran and soybean

flour. The thermal properties showed no residual gelatinization enthalpy.

Keywords: starch, viscosity, flour, extrusion

1 Aluna de Pós-Graduação (Mestrado) em Energia na Agricultura – FCA/UNESP, Botucatu – SP. [email protected] 2 Professora Doutora – CERAT/UNESP, Botucatu – SP, [email protected]


INTRODUÇÃO

O amido é largamente usado pela indústria de alimentos nacional e internacional como

melhorador das propriedades funcionais em sistemas alimentícios. Relações entre as

características estruturais de amidos e suas propriedades térmicas e de pasta tem recebido muita

atenção. A tecnologia de extrusão possibilita a produção de farinhas instantâneas com

características específicas e nutricionais. Durante esse processo, o grânulo de amido sofre

modificações devido à ação da temperatura, umidade e composição da matéria-prima.

A viscosidade é uma das propriedades mais importantes de misturas instantâneas. De

acordo com Thomas e Atwell (1999), durante a gelatinização alguns grânulos de amido continuam

a inchar e outros se rompem. O grânulo mais frágil se rompe e parte da amilose é lixiviada para o

meio aquoso. O inchamento predomina até uma determinada temperatura, aumentando a

viscosidade e formando uma pasta de coloração transparente. Depois de algum tempo, todos os

grânulos inchados apresentam-se rompidos e a viscosidade diminui. No ponto de viscosidade

máxima o efeito do inchamento é contrabalançado pela quebra da estrutura granular e a

viscosidade começa a diminuir, devido a o rompimento da estrutura granular. Dependendo do tipo

de amido, do nível de sólidos e do regime de aquecimento, vários perfis de gelatinização e

empastamentos podem ser gerados.

A calorimetria diferencial de varredura é usada para verificar as transformações térmicas

do amido durante seu aquecimento e resfriamento na presença de água, incluindo as

temperaturas de gelatinização, retrogradação e cristalização (BLENNOW et al., 2000).

O conhecimento das propriedades funcionais não é importante só para determinar a

qualidade do produto final, mas também para delinear e otimizar processos (CRUZ et al.; 1983).

Sendo assim, outros tipos de matérias-primas podem fornecer vantagens nutricionais e beneficios

para a saúde quando misturadas a produtos amiláceos. Nesse contexto, a soja tem sido

reconhecida como excelente fonte de protéina para fortificar produtos (GENOVESE & LAJOLO,

2002).

Frente aos benefícios de uma dieta com alto teor de fibra, baixa caloria e,

nutricionalmente balanceada, tem ocorrido um aumento no consumo de alimentos com essas

características, levando a incorporação de fibras em vários novos produtos o que justifica o

interesse no aproveitamento do farelo de mandioca para este fim (LEONEL, 2001).

Com os avanços e as mudanças do mundo moderno, os consumidores tendem a buscar

a facilidade no preparo de alimentos, gerando, na indústria, a necessidade de uma crescente

produção de alimentos prontos e semi-prontos e com um diferencial nutricional. Nesse contexto, o

objetivo desse trabalho foi avaliar as propriedades de pasta e calorimetria diferencial de varredura

de mistura de fécula e farelo de mandioca e farinha de soja integral, misturadas e extrusadas em

diferentes proporções, visando avaliar o efeito da composição das misturas na viscosidade e

gelatinização após o processo de extrusão.



As matérias-primas utilizadas foram: a fécula de mandioca (Halotek-Fadel S/A), o farelo de

mandioca (Flor de Lótus) e a farinha de soja (Jasmim). Foram preparadas 9 misturas contendo

teores variados de cada produto os quais foram submetidos a 25 tratamentos diferentes para

temperatura e rotação da rosca no processo de extrusão.

Para a avaliação das propriedades viscoamilográficas das farinhas extrusadas foi

utilizado o Rapid Visco Analyser (RVA), série 4, da Newport Scientific, Australia. A 2,5g de

amostra adicionou-se 25 mL de água, corrigindo a umidade para 17%, em cadinho de alumínio

descartável, anexando uma pá de plástico descartável para misturar a suspensão durante o

aquecimento. A programação do softer Termmoclines for Windows do RVA, utilizadas para as

misturas foi Extrusion 2. A viscosidade foi expressa nas unidades do aparelho, ou seja, Rapid

Visco Units (RVU). Os parâmetros avaliados foram: viscosidade inicial (VI), pico de viscosidade

(PV), quebra de viscosidade (QV), tendência a retrogradação (TR), e viscosidade final (VF). E

para as propriedades térmicas utilizou-se um calorímetro diferencial de varredura e o software

(DSC) Pyris 1 (Perkin Elmer, USA). Amostras das farinhas extrusadas (4 mg base seca) foram

pesadas em cadinhos de alumínio, misturadas com água destilada (12 l) e seladas. Os cadinhos

foram mantidos à temperatura ambiente, por 2h, para equilíbrio e aquecidos a uma razão de 5ºC

min-1 de 25 a 100ºC. Um cadinho vazio foi usado como referência.

O processo seguiu o delineamento “central composto rotacional” para quatro fatores, com

um total de 25 tratamentos (Tabela 1).

Tabela 1. Parâmetros variáveis do processo de extrusão.

Níveis Fatores ou variáveis independentes Axiais Codificados FM FS T R

- -2 10 10 50 190

-1 15 15 60 210

0 20 20 75 230

+1 25 25 90 250

+ +2 30 30 105 270 FM: farelo de mandioca (%); FS: Farinha de soja (%); T: Temperatura de extrusão (ºC); R: rotação da rosca (rpm).


Os resultados obtidos para as propriedades de pasta das misturas extrusadas, nas

diferentes condições experimentais, foram para: a viscosidade inicial (7,25 a 62,08 RVU), pico de

viscosidade (14,5 a 114,92 RVU), quebra de viscosidade (8,75 a 108,42 RVU), viscosidade final

(6,25 a 15,42 RVU) e tendência a retrogradação (0 a 7,59 RVU).


A análise dos coeficientes de regressão mostrou ter ocorrido influência significativa de

todos os fatores sobre a viscosidade inicial (VI) dos produtos extrusados. Mantendo a temperatura

à 75ºC e variando a proporção de farinha de soja em maior quantidade, a viscosidade inicial é

maior, enquanto que, o aumento de farelo de mandioca na mesma temperatura e rotação a

viscosidade inicial é menor (Figuras 1 e 2).

Nas condições intermediárias de farinha de soja e farelo de mandioca e elevada rotação

da rosca são observados os menores picos de viscosidade de acordo com a superfície de

resposta traçada a partir do modelo ajustado (Figura 3).

Pesquisas realizadas por El-Said et al., (1979), constataram que o conteúdo de proteína

é negativamente correlacionado com a viscosidade máxima. A proteína pode atuar como uma

barreira física para o intumescimento do amido, uma vez que os grânulos de amido são

encaixados na matriz de proteína. Dessa forma, observa-se que, mistura contendo maiores teores

de proteína presente na farinha de soja, resultam em menor pico de viscosidade.

Menores valores de quebra de viscosidade são observados nas condições intermediárias

de farinha de soja e elevada rotação (Figura 4). Os menores valores de VF foram obtidos com o

aumento da rotação e da farinha de soja. Maiores viscosidades finais são obtidas nas condições

de menores porcentagens de farelo de mandioca e farinha de soja nas misturas, evidenciando a

influência do teor de proteína e fibras sobre as propriedades de pasta antes e após a extrusão

(Figuras 5 e 6).

A análise dos coeficientes de regressão mostrou que dentre os parâmetros variáveis

estudados apenas a temperatura de extrusão não teve efeito significativo sobre a tendência a

retrogradação. A tendência a retrogradação é menor nas condições de maiores porcentagens de

farelo e farinha de soja na mistura (Figura 7). Hibi (1994) constatou que a formação de um

complexo helicoidal insolúvel entre amilose e lipídio resulta num retardamento da lixiviação da

amilose dos grânulos e consequentemente, uma menor retrogradação. Acredita-se, portanto, que

a diminuição no teor de amido (especialmente no de amilose) e/ou aumento no conteúdo de lipídio

tenham contribuído para o decréscimo da retrogradação.

As farinhas extrusadas não mostraram entalpia de gelatinização residual, sugerindo que

todo o amido presente nas amostras foi gelatinizado (Figura 8). Portanto, as diferenças

observadas entre os tratamentos nas propriedades de pasta não são devidas à presença de

grânulos intactos.

CONCLUSÕES

Farinhas extrusadas com elevada viscosidade inicial e baixa tendência a retrogradação

podem ser usadas como farinha instantânea funcional sendo obtidas nas condições de menores

porcentagens de farelo de mandioca e farinha de soja misturados á fécula de mandioca; elevada

temperatura de extrusão e elevada rotação da rosca.


Figura 1– Efeito da porcentagem de farinha de soja e farelo de mandioca na mistura sobre a viscosidade inicial das misturas extrusadas, sob temperatura de extrusão de 75ºC e rotação de 230rpm

Figura 2– Efeito da porcentagem de farinha de soja na mistura e da rotação da rosca sobre a viscosidade inicial das misturas extrusadas, sob temperatura de extrusão de 75ºC e 20% de farelo de mandioca na mistura.

Figura 3 – Efeito da porcentagem de farinha de soja na mistura e da rotação da rosca sobre o pico de viscosidade das misturas extrusadas, sob temperatura de extrusão de 75ºC e 20% de farelo de mandioca na mistura.

Figura 4 – Efeito da porcentagem de farinha de soja na mistura e da rotação da rosca sobre a quebra de viscosidade das misturas extrusadas, sob temperatura de extrusão de 75ºC e 20% de farelo de mandioca na mistura.

Figura 5– Efeito da porcentagem de farinha de soja na mistura e da rotação da rosca sobre a viscosidade final das misturas extrusadas, sob temperatura de extrusão de 75ºC e 20% de farelo de mandioca na mistura.

Figura 6– Efeito da porcentagem de farinha de soja e farelo de mandioca na mistura sobre a viscosidade final das misturas extrusadas, sob temperatura de extrusão de 75ºC e rotação de 230rpm


Figura 7 Efeito da porcentagem de farinha de soja e farelo de mandioca na mistura sobre a tendência a retrogradação das misturas extrusadas.

Figura 8- Perfil endotérmico observado por DSC das misturas extrusadas

REFERÊNCIAS

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EL-SAIED, H. M.; AHMED, E.A.; ROUSHDI, M.; EL-ATTAR, W. Gelatinization, pasting

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GENOVESE, M. I.; LAJOLO, F. M. Determinação de isoflavonas em derivados de soja. Ciência e

Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 21, n. 1, p. 86-93, 2001.

HIBI, H. Y. Effect of lipids on the viscoelastic properties of rice starch gel. Starch/Stärke, New

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LEONEL, M. Caracterização da fibra e uso do farelo de mandioca como base para produtos

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Americanas, 2001. p. 221 – 226.

THOMAS, D. J., ATWELL, W. A. Starches: Practical Guides for the Food Industry. Minnesota:

Eagan Press, 1999. 94 p.


PRODUÇÃO CIENTÍFICA EM FITOTECNIA DO CERAT NOS ANOS DE 2008/2009

Silvio José BICUDO1; Felipe CURCELLI2; Magno Luiz de ABREU; Simério Carlos da

Silva CRUZ2; Eduardo Barreto AGUIAR2; Elizeu Luiz BRACHTFOGEL2;

Francisco Rafael da Silva PEREIRA2; Caio Tesoto PASSINI3;

Adriana FERRARI3; Gabriel RONDINA3

RESUMO

O objetivo deste resumo é descrever os trabalhos desenvolvidos na área de

fitotecnia do Centro de Raízes e Amidos Tropicais da UNESP. Os trabalhos foram

desenvolvidos no período de 2008 a 2009, com a atuação de alunos de graduação e

pós-graduação da Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP campus de

Botucatu-SP. As áreas de interesse do grupo de pesquisa se relacionam com

tecnologia de produção, seletividade de herbicidas, preparo do solo e alimentação

animal. Neste período foi desenvolvida uma tese, uma dissertação e um projeto de

avaliação de máquinas, além da publicação de diversos trabalhos em congressos e

simpósios, no total de 18 resumos e um artigo em revista, relacionados com as

atividades do grupo de pesquisa.

ABSTRACT: The purpose of this summary is to describe the work in the area of Plant

Science of the CERAT/UNESP. The project was developed in the period 2008 to 2009,

with the performance of pós-rgraduates and graduate of the FCA - UNESP Botucatu-

SP. Areas of interest at research related to technology of production, selectivity of

herbicides, tillage and animal feed. During this period we developed a thesis, a

dissertation and an evaluation project engineer, in addition to several publications in

conferences and symposia, a total of 18 abstracts and onde articles reviewed related to

the activities of the research group.

DESENVOLVIMENTO

A pesquisa em fitotecnia especialmente para cultura da mandioca é pequena,

levando em consideração a sua importância para os sistemas de produção. São

escassos trabalhos científicos na área de tecnologia de produção, seletividade de

herbicidas, preparo do solo e alimentação animal. Desta forma, trabalhos relacionados

com a fitotecnia possuem uma importância muito grande para a pesquisa com

1 Professor Dr. CERAT – UNESP/Botucatu 2 Pós-graduação FCA - UNESP/Botucatu 3 Aluno de graduação UNESP/Botucatu


mandioca. O conhecimento mais detalhado sobre os aspectos fitotécnicos que

interferem no desenvolvimento da planta de mandioca é fundamental para que se

obtenha altas produtividades, especialmente no Brasil, centro de origem desta cultura.

RESULTADOS

Foram publicados ao longo do ano 18 resumos em diferentes congressos e

simpósios além de um trabalho em revista. No XIII Congresso Brasileiro de Mandioca,

realizado pelo CERAT, foram publicados 10 resumos expandidos sendo:

Produção e produtividade da parte aérea e do feno da mandioca (variedade

IAC 14).

Proporção dos componentes morfológicos da parte aérea da mandioca.

Conteúdo cianogênico da parte aérea de mandioca "in natura" e na forma de

feno.

Desenvolvimento da parte aérea de mandioca sob diferentes densidades

populacionais em dois tipos de solo.

Efeitos de herbicida em pós-emergência na cultura da mandioca sobre

fitotoxidade em diferentes períodos de avaliação.

Efeitos da aplicação de herbicidas em pós-emergência nas cultivares de

mandioca IAC-14 e IAC-576-70.

Seletividade de diferentes herbicidas a cultura da mandioca aplicados em pré-

emergência em Botucatu-SP.

Efeitos de doses de herbicidas aplicados em pós-emergência na cultura da

mandioca (variedade IAC 576-70) sobre fitotoxicidade em diferentes períodos

de avaliação.

Efeitos de herbicidas aplicados em pré-emergência na cultura da mandioca nas

cultivares IAC14 e IAC576-70.

Efeitos de doses de herbicidas aplicados em pós-emergência na cultura da

mandioca (variedade IAC-14) sobre fitotoxicidade em diferentes períodos de

avaliação.

No XXI Congresso de Iniciação Científica da UNESP, os alunos de graduação,

de diferentes cursos da UNESP/UNESP, estagiários do grupo de pesquisa, tiveram

a oportunidade de apresentar seus trabalhos. Neste evento foram publicados 5

resumos, sendo:

Silagem de parte aérea de mandioca com cinco níveis de inclusão de raízes.


Avaliação do tempo de cozimento e rendimento de palitos de mandioca sob

aplicação de herbicidas.

Influência da aplicação de herbicidas na matéria seca de raízes de mandioca.

Efeito de herbicidas aplicados em pré e pós emergência na produtividade de

raízes de mandioca cultivar IAC-14.

Efeito da aplicação de herbicidas no balanço de massa e teor de amido em

raízes de mandioca.

No I Simpósio de Proteção de Plantas dois resumos foram publicados, ambos

relacionados ao controle do mato na cultura da mandioca:

Avaliação da seletividade de diferentes herbicidas aplicados em pós-

emergência na cultura em Manihot esculenta Crantz.

Avaliação da seletividade de herbicidas aplicados em pré- emergência na

cultura da mandioca

No V Congresso de Extensão Universitária da UNESP, o folder, distribuído no

XIII Congresso Brasileiro de Mandioca, que teve como objetivo de consulta informal,

foi publicado como projeto de extensão realizado pelo CERAT/UNESP. O trabalho é

entitulado “Informativo técnico sobre Raízes Tropicais”.

A disciplina Matérias primas de produção de álcool tem como um dos critérios

de avaliação a elaboração de uma revisão de literatura. A revisão entitulada

“Moléculas de herbicidas seletivos à cultura da mandioca” foi enviada para a Revista

Trópica e aprovada para publicação no mês de novembro.

Em todos estes trabalhos estiveram envolvidos, além dos seis orientados de

pós-graduação, cerca de 10 estagiários de graduação, alunos de graduação e pós-

graduação sob a orientação de outros professores da FCA/UNESP, além da equipe

técnica do CERAT.


PRODUÇÃO DE HIDROLISADO ENZIMÁTICO DE FARINHA DE BATATA-DOCE PARA

FERMENTAÇÃO ETANÓLICA

Juliana Aparecida Marques EBURNEO1, Cláudio CABELLO2

RESUMO: Neste trabalho fez-se uma avaliação da influência da concentração da matéria seca

sobre o processo de hidrólise enzimática em amido de batata-doce na produção de etanol. A partir

da batata-doce, produziu-se uma farinha, utilizando um método de baixo custo e com

equipamentos de simples operação. Esta farinha de batata-doce foi caracterizada física e

quimicamente e a partir destas análises foram preparados os ensaios para a hidrólise enzimática.

O planejamento experimental considerou como variável independente a concentração de

matéria seca da farinha de batata-doce em 3 níveis; 10, 15 e 20% na formulação das suspensões

que foram ensaiadas. As outras variáveis foram mantidas constantes sendo: temperatura na 1°

etapa de hidrólise de 90°C e tempo de 2 horas; temperatura na 2° etapa de sacarificação de 60°C

e tempo de 17 horas. Os hidrolisados obtidos nos três ensaios foram transferidos para

erleynmeyer de seis litros e inoculados com catalisador biológico, leveduras do gênero

saccharomyces cerevisiae desidratadas da cepa CAT 1, numa proporção de 5% em massa. A

concentração de açúcares redutores no inicio e respectivas concentrações de etanol no vinho

foram: para a suspensão de 10%, produção de 11,2% de glicose e 2,16% de etanol; na

suspensão de 15%, produção de 13,5% de glicose e 4,39% de etanol; e na suspensão de 20%,

produção de 17,5% de glicose e 6,03% de etanol.

Os resultados analisados mostraram que quanto maior a concentração de matéria seca,

maior o rendimento de açucares no hidrolisado, e nas análises de vinho e álcool, foi possível

observar que a qualidade dos produtos produzidos melhorou muito com a maior concentração.

Palavras-chaves: enzima amilolítica; destilação; amido; processo fermentativo.

ABSTRACT: In this work it was evaluated the influence of the concentration of dry matter on the

enzymatic hydrolysis process of starch from sweet potato for ethanol production. Through the

sweet potato was produced a flour using a low-cost method and easy operation equipments. The

sweet potato flour was characterized physical and chemically and from these results was prepared

the treatments for enzymatic hydrolysis.

The experimental design considered as independent variable the dry matter concentration

of the sweet potato flour in 3 levels; 10, 15 and 20% in the formulation of suspensions. The other

variables were keeping constant being: temperature in the 1° hydrolysis step of 90°C and time of 2

hours; temperature in the 2° saccharification step of 60°C and time of 17 hours. The hydrolysates

1 Estudante de Química da Faculdade de Ciências da UNESP de Bauru/SP. [email protected] 2 Prof. Doutor - Docente Departamento de Química - Faculdade de Ciências - UNESP- Bauru/SP. [email protected]


obtained at the three assays were transferred to six liter enlerynmeyer and inoculated with a

biologic catalyst, Saccharomyces, dehydrated yeasts of Saccharomyces cerevisiae CAT 1, at a

rate of 5% in weight. The initial reducer sugars concentration and respective ethanol

concentrations in wine were: 11.2% glucose and 2.16% ethanol in the suspension with 10% of dry

matter; 13.5% glucose and 4.39% ethanol with 15% and 17.5% glucose and 6.03% ethanol in

suspension with 20% of dry matter.

The results showed that the higher percentage of dry matter carried out to higher sugar

yield in hydrolyzed. It was possible observed that products quality improved with a higher

concentration of dry matter.

Keywords: amylolytic enzyme; distillation; starch; fermentative process.

INTRODUÇÃO

No Brasil, as amiláceas tropicais com grande potencial na extração de amido são a

mandioca e a batata-doce, a batata-doce pelo seu baixo custo de produção associado à alta

produtividade de matéria seca, resulta em maior impacto da sua utilização na agroindústria, em

relação aos seus principais competidores como o milho e a mandioca (COUTINHO, 2007).

O amido é fonte de carbono em muitos processos fermentativos inclusive na produção de

etanol para fins industriais. Porém este não é assimilado diretamente pelas leveduras, sendo

necessária uma hidrolise e posterior sacarificação desta matéria-prima, para obtenção de glicose,

maltose e outros açúcares assimiláveis pelo microorganismo (BRINGHENTI, 2004).

Os amidos podem ser hidrolisados por vias físico-químicas ou por via enzimática. Os

hidrolisados por enzimas são os mais importantes amidos modificados comerciais.

A hidrólise ocorre pelo desdobramento total das moléculas de amilose e amilopectina, que

ao se romperem transformam-se em dextrinas cada vez mais simples e finalmente em glicose

(FRANCO et al., 2001).

Os produtos resultantes da hidrólise são a glicose, maltose, e uma série de

oligossacarídeos e polissacarídeos.

Dois tipos de enzimas são utilizados para a produção do hidrolisado, uma quebra

indiferentemente as ligações glicosídicas no interior da molécula que são chamadas de

endoenzimas (α-amilase, pululanase). Por outro lado, são chamadas de exoenzimas (β-amilase,

amiloglucosidase, CGTase) aquelas que hidrolisam a molécula a partir de uma extremidade não

redutora (BRINGHENTI, 2004).

A fermentação ocorre através de uma transformação bioquímica provocada num substrato

por fermento vivo ou por princípio ativo extraído deste fermento. O setor alcooleiro no Brasil,

utiliza-se de leveduras do gênero Saccharomyces, predominantemente a espécie Saccharomyces

cerevisiae e suas diversas linhagens (BELLUCO, 2001).


Pensar em álcool carburante de batata-doce é inviável atualmente, comparando-se ao

processo a partir de cana-de-açúcar e o eficiente uso do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade

de se produzir álcool fino a partir de resíduo amiláceo de farinheiras, tem se mostrado bastante

interessante para os industriais da área, pois este produto apresenta um maior valor de mercado

que o álcool carburante, enquanto que a fonte de carbono praticamente não apresenta custo

(LEONEL, 1998).

MATERIAL E MÉTODOS

Para o desenvolvimento desta pesquisa a matéria prima utilizada foi a batata-doce,

adquirida comercialmente.

A produção da farinha foi realizada da seguinte maneira: Inicialmente a batata-doce foi

fatiada em uma máquina caseira, as fatias foram colocadas em um telado a um metro do chão,

em exposição ao sol, até a secagem. Este processo ocorreu em aproximadamente cinco dias.

Após a secagem a batata-doce fatiada e seca, foi moída em um moinho de martelo, obtendo

então a farinha de batata-doce.

As análises físico-químicas da farinha de batata-doce foram realizadas no Laboratório de

Análises do Centro de Raízes e Amidos Tropicais CERAT/UNESP. Todas as análises foram feitas

em triplicatas.

As análises foram: teor de umidade (%), pH, cinzas (%), proteínas (%), matéria graxa

(%), fibras (%), açúcares solúveis totais (%), amido (%) e acidez titulável, empregando

metodologias da AOAC (Association of Official Analytical Chemistry)1980.

A preparação do hidrolisado enzimático ocorreu em duas etapas sendo a dextrinização e a

sacarificação.

Para realização dos ensaios, foram preparados 12 litros de suspensões de farinha de

batata-doce com concentrações de 10, 15 e 20 % em base seca.

A enzima utilizada para liquefação do amido foi a α-amilase Termamyl 120L.

Na etapa de sacarificação a enzima utilizada foi a amiloglucosidase AMG 300L, utilizada

para produzir glicose a partir da solução de amido previamente dextrinizada na etapa anterior.

Após a filtração do hidrolisado, um volume de quatro quilos do filtrado foram transferidos e

preparados para a fermentação.

Primeiramente ajustou-se o pH para 4,5 e transferiu-se para erleynmeyer de 6 litros. Foi

inoculado o catalisador biológico, leveduras do gênero saccharomyces cerevisiae desidratadas da

cepa CAT 1 numa proporção de 5 % em massa.

Para o processo de fermentação alcoólica foi utilizado um agitador orbital modelo Shacker

da marca Superohm, com temperatura controlada de 30°C, velocidade de 120 rpm por um período

de 15 horas.

Após o término da fermentação, a levedura foi separada do vinho por centrifugação.


A destilação foi realizada em coluna de vidro com refluxo onde, foram adicionados 750 ml

do vinho em balão de fundo redondo, a temperatura manteve-se entre 78 a 83°C e destilando-se

até a abtenção de 40 ml de álcool.

O diagrama abaixo mostra as duas etapas da hidrólise, os processos para a produção do

álcool e as análises realizadas.

Figura 1 – Diagrama indicativo das etapas do processo de hidrólise realizado.


Durante o processo de hidrólise amostras foram retiradas em diferentes tempos para

observar a produção de glicose a partir do amido. Na tabela abaixo estão os resultados nos três

ensaios realizados, e nos diferentes tempos.

Farinha de batata-doce

Hidrólise α-amilase, 90°C - 2h – Ajuste pH 6,0

Hidrólise AMG, 60°C - 17h – Ajuste pH 4,8

Hidrolisado final

Fermentação Temperatura 30°C 120 r.p.m. – 15h

Vinho

Destilação

Álcool

Análises

Amostragem em 0, 15, 30, 60, 90 e 120 min.

Análise

Glicose oxidase

Amostragem nas primeiras 4 hs e no fim às 19h

Análises

T.O.C. – Amostra com 1h de AMG.

Glicose oxidase

Análises

Brix Glicose oxidase

Análises

Glicose oxidase

Cromatografia líquida

Barbet Cromatografia gasosa


Tabela 1 – Concentrações em valores médios da análise de glicose em mg/dL nas amostras retiradas em tempos

diferentes durante o processo de hidrólise.

Tempo de hidrólise

(hora)

Ensaio 10% (m.s.)

(mg/dL)

Ensaio 15% (m.s.)

(mg/dL)

Ensaio 20% (m.s.)

(mg/dL)

(1° enzima)

0

600

900

800

0,25 1400 1400 1500

0,5 2500 4000 5500

1,0 - - 5600

1,5 5400 5400 5800

2,0 6200 5000 5200

(2° enzima)

0

6600

7300

11500

1,0 8000 8500 12700

2,0 8500 8500 13300

3,0 9000 10900 13800

4,0 9100 9500 15200

19,0 11200 13500 17500

O gráfico correspondente à Tabela 2, é o da formação de glicose em função do tempo de

hidrólise.

- 2 0 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0

0

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

1 0 0 0 0

1 2 0 0 0

1 4 0 0 0

1 6 0 0 0

1 8 0 0 0

glic

ose

(m

g/d

l)

t e m p o d e h i d r ó l i s e ( m in )

1 0 % m . s . 1 5 % m . s . 2 0 % m . s .

Figura 2 – Gráfico da formação de glicose em função do tempo de hidrólise nos ensaios com 10, 15 e 20% m.s.

Como se observa no gráfico, a maior produção de açúcar ocorreu no ensaio com 20% de matéria-

seca, nos ensaios com 10 e 15% m.s. não houve uma diferença significativa.

Após a fermentação, realizou-se cromatografia liquida no vinho para identificar os

compostos presentes, abaixo estão listados os compostos e as porcentagens dos mesmos:


Tabela 2 – Porcentagem dos compostos identificados no vinho por cromatografia líquida nos diferentes ensaios.

Compostos 10% 15% 20%

Glicose - 0,29 0,70

Glicerol 0,61 1,02 1,87

Metanol - 0,20 0,15

Etanol 2,16 4,39 6,03

CONCLUSÕES

A variação da concentração de matéria seca nos hidrolisados enzimáticos teve grande

influência sobre o processo na produção de etanol. No ensaio de 20% m.s. se obteve um melhor

resultado, pois além de se produzir um álcool com maior rendimento, também se produziu um

álcool mais puro.

A maior concentração de m.s. no ensaio a 20%, não produziu um hidrolisado com

viscosidade que interferisse na ação das enzimas amilolíticas.


BELLUCO, A.E.S, Alterações fisiológicas e de composição em Saccharomyces cerevisiae

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PURIFICAÇÃO DE HIDROLISADO DE AMIDO DE MANDIOCA COM ALTO TEOR DE GLICOSE

Vanessa CASSONI1, Cláudio CABELLO2

RESUMO

Os produtos das hidrólises de amido de mandioca são glicose, maltose e uma série de

oligossacarídeos e polissacarídeos que encontram utilização na funcionalização de alimentos.

Neste grupo enquadram-se os edulcorantes que aditam sabores e corpo a produtos que são

demandados por consumidores específicos. O presente trabalho utilizou enzimas Termamyl 120 L

(α – amilase termo - estável) e enzimas AMG 300 L (amiloglucosidase) aplicadas em substrato de

amido de mandioca em reator agitado com temperatura controlada. Após o processo de hidrólise

enzimática, o hidrolisado passou por um processo de purificação utilizando terra de diatomácea e

carvão ativado em três temperaturas (40, 50 e 60°C), com a finalidade de remoção de

contaminantes originários da matéria prima, assim como odor, compostos coloridos e sabores

indesejáveis. Através da análise de purificação utilizando carvão ativado e terra diatomácea, o

hidrolisado de amido de mandioca alcançou melhores resultados com 50°C e com 10g de carvão

ativado e terra diatomácea.

Palavras-chaves: amido, glicose, terra diatomácea, carvão ativado.

ABSTRACT: HIGH GLUCOSE LEVEL CASSAVA ROOT HYDROLYSATE PURIFICATION The

products from cassava root starch hydrolysis are glucose, maltose and a series of oligosaccharids

and polisacarides which find use in food functionalization. In this group are included the

sweeteners which add flavours and body to products demanded by specific consumers. The

present work used the enzymes Termamyl 120 L (alpha-amylase thermoresistant) and enzymes

AMG 300 L (amiloglucosidase) applied in cassava root starch substratum in a trembling reactor

with controlled temperature. After the process of enzymatic hydrolysis, the hydrolysate went into a

process of purification using diatom soil and activated coal in three temperatures (40, 50 e 60°C),

with the intent of removal of polluting originated from the raw material, such as smell, colored

compositions and undesirable flavours. By the analysis of purification using activated coal and

diatom soil, the cassava root starch hydrolysate reached better results with 50°C and 10g of

activated coal and diatom soil.

Keywords: starch, glucose, diatom soil, activated coal.

1 Doutoranda da Energia na Agricultura, FCA/UNESP Botucatu/SP. [email protected] 2 Pesquisador Doutor-CERAT/UNESP, Botucatu/SP [email protected]


INTRODUÇÃO

No Brasil o edulcorante mais conhecido e utilizado pelas indústrias de alimentos e de

bebidas, é originário da cana-de-açúcar, a sacarose (glicose-frutose). A sacarose, além de

apresentar um poder edulcorante maior do que o da glicose, também apresenta outras

características positivas como contribuir para a produção de aromas e cores características, valor

nutricional adequado e fácil obtenção. Contudo, outros fatores levam à necessidade de se estudar

o desenvolvimento de novos edulcorantes, assim como a necessidade de se buscar novas

matérias primas para a obtenção dos mesmos (ROMÁN, 2008).

A hidrólise enzimática tem sido muito utilizada pelas indústrias na produção de álcool de

amiláceos. As α-amilases hidrolisam a cadeia de amido, produzindo dextrinas, que podem ser

hidrolisadas pelas β-amilases em maltoses ou em glicose pelas amiloglucosidases. O processo de

hidrólise enzimática do amido é realizado em duas etapas: a liquefação e a sacarificação (GOMES

et al., 2003).

O carvão ativado e a terra diatomácea são produtos que podem ser utilizados para a

purificação do hidrolisado de amido (SURMELY et al., 2003). O mecanismo de remoção das

impurezas consiste - se na sua adsorsão física pelo carvão ativo, ou seja, as moléculas das

impurezas são atraídas pela porosidade existentes no carvão ativado, e lá retidas por forças de

interação com a superfície. Assim, após o tratamento os produtos encontram - se purificados e

isentos das referidas impurezas (MUSSATTO; ROBERTO, 2004).

Assim como o carão ativo, a terra diatomácea apresenta propriedades que permitem sua

aplicação em distintas áreas como auxiliar de filtração, isolante térmico e acústico, como carga ou

enchimento, absorvente, entre outras (SOUZA, et al., 2003).

Diante da facilidade de se obter um hidrolisado de amido de mandioca o presente trabalho

tem como objetivo avaliar a capacidade operacional para purificação do hidrolisado de mandioca

utilizando carvão ativado e terra diatomácea.


Para a pesquisa foram utilizadas amostras de amido de mandioca da marca Pasquini. As

enzimas utilizadas no processo de hidrólise foram da Nonozyme. A terra diatomácea da marca

Ciemail, do tipo CA / 500.e o carvão ativado da marca Carbomafra, do tipo 119 / 8x30.

As amostras foram preparadas em reator, sendo compostas de 15000 ml de suspensão com

25% de matéria seca, e adicionada de enzima Termamyl 120 L na concentração 0,1g de

enzima/Kg de matéria seca. Após o preparo, as amostras foram mantidas a 90ºC com agitação

pelo tempo de 2 horas após o fermentador atingir a temperatura desejada. Decorridos os tempos

de liquefação do amido pela enzima α – amilase, o pH foi ajustado para 4,5 sendo então

adicionada a enzima AMG 300L na concentração 0,2g de enzima/Kg de matéria seca. Foi


adicionado ao reator de fermentação 4 mg de CaCl2/Kg. A temperatura foi ajustada para 60°C e

agitação, pelos tempos de 16 horas.

Os hidrolisados obtidos foram realizados as análises do teor de sólidos solúveis totais

(ºBrix), glicose-oxidase e teor de açúcar redutor (SOMOGY, 1945).

Foram avaliadas três concentrações de terra diatomácea e carvão ativado como material

para purificação do hidrolisado de amido de mandioca. As massas utilizadas foram 5, 10 e 25 g de

cada material, sendo que a quantidade de hidrolisado foi de 500 ml. As alíquotas de hidrolisado

foram adicionadas a erlenmeyer de 1000 ml de capacidade e adicionados carvão ativado e terra

diatomácea, totalizando três erlenmeyer. Outra variável independente foram as temperaturas em

que os ensaios foram realizados, sendo avaliadas as temperaturas de 40, 50 e 60°C. Cada

batelada de ensaio foi composta de três erlenmeyer com 500 ml de hidrolisado em cada, e com as

variações de 5, 10 e 25 g, mantidas das três temperaturas indicadas.

De cada erlenmeyer em cada tratamento foram retiradas 50 ml de amostras nos tempos de:

15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 e 240 minutos decorridos em cada temperatura avaliada. As

amostras foram centrifugadas a 4000 rpm por 5 minutos, depois foram filtradas em papel filtro

qualitativo para as análises de cor em unidade RBU conforme metodologia da Society of Soft

Drinks Technologists e para a realização da análise de condutividade. A análise de condutividade

foi feita através do método eletrométrico, utilizando para isso um condutivímetro digital onde sua

unidade de trabalho derivada do SI em o Micro Siemens por centímetro μS/cm.

Utilizou-se espectrofotômetro da marca Micronal e modelo.B442, assim como para a análise

de condutividade, realizada em condutivímetro da marca.Tecnocom, modelo MCA-150.


Os resultados das análises de sólidos solúveis (°Brix), glicose - oxidase e açúcar redutor

demonstraram que a hidrólise do amido de mandioca não apresentou-se completa. O °Brix após

20 horas de hidrólise foi em média de 26 e o resultado da análise de açúcar redutor, em média,

após 20 horas foi de 17,57% de glicose e o resultado da análise de glicose-oxidase foi de 15,14%.

Sendo assim, o resultado da conversão foi de 70,28%.

Na figura 1, o gráfico A localizado abaixo, demonstra o comportamento do hidrolisado de

amido utilizando 5, 10 e 25g de carvão ativado e as mesmas quantidades de terra diatomácea,

avaliadas em temperatura de 40ºC. Nota-se que a esta temperatura as leituras para as

concentrações de 5 e 10g de cada material foram semelhantes, ambas apresentaram ligeira

queda de valores com 15 minutos de tempo decorridos, e quanto utilizado 25g, os valores foram

próximos ao zero. A leitura realizada em espectrofotômetro mede a cor do produto avaliado, isso

significa que um produto com completa ausência de cor, apresente leitura muito próxima ao zero

(MUSSATTO; ROBERTO, 2004). O gráfico B demonstra que com 15 minutos de tempo decorrido,

em 50°C, as três proporções de terra diatomácea e carvão ativo obtiveram queda acentuada,


sendo a proporção de 25g a que mais se aproximou da leitura zero. A proporção de 10g alcançou

valores próximos a zero com 45 minutos de experimento. O gráfico C, a 60°C, não apresentou

diferença significativa de queda dos valores de leitura quando comparada com experimento a

50°C. Contudo, segundo Surmely. et al., (2003), a temperatura ótima para adsorção de compostos

responsáveis pelo mau cheiro e cor através do uso de carvão ativado, é de 75°C por 30 minutos.

O autor descreve a descoloração de hidrolisado de amido de mandioca e afirma que em altas

temperaturas, a formação do complexo proteína/aminoácido é maior, a viscosidade da solução

baixa e, consequentemente, a adsorção pelo carvão é alta.

Os resultados das análises de condutividade demonstrados no gráfico 2, A, B e C, não

demonstraram variações nas proporções de terra diatomácea e carvão ativo, assim como nas

concentrações de temperaturas avaliadas. Isso significa que os adsorventes avaliados neste

experimento não foram eficazes na adsorção de íons presentes no hidrolisado.


CONCLUSÃO

Através da análise de purificação utilizando carvão ativado e terra diatomácea, o hidrolisado

de amido de mandioca alcançou melhores resultados com 50°C e com 10g de carvão ativado e

terra diatomácea.

Figura 1 – Gráficos da análise de cor (RBU), pelo tempo purificação, nas temperaturas de 40, 50 e 60°C, utilizando variações de terra diatomácea e carvão ativo nas concentrações de 5, 10 e 25g de cada produto.

40°C

500

600

700

800

0 15 30 45 60 90 120 150 180 240tempo (minutos)

mS

/cm

5g 10g 25g

50°C

500

600

700

800

0 15 30 45 60 90 120 150 180 240

tempo(minuitos)

mS

/cm

5g 10g 25g

50°C

0100200300400500600700

0 15 30 45 60 90 120 150 180 240

tempo(minutos)

(un

) R

BU

5g 10g 25g

Figura 2 – Gráficos das análises de condutividade em MicroSiemens por centímetro μS/cm, pelo tempo de purificação, utilizando variações de terra diatomácea e carvão ativo nas concentrações de 5, 10 e 25g de cada produto.

40°C

0100200300400500600700

0 15 30 45 60 90 120 150 180 240

tempo(minutos)

(un

) R

BU

5g 10g 25g

60°C

0100200300400500600700

0 15 30 45 60 90 120 150 180 240

tempo(minutos)

(un

) R

BU

5g 10g 25g

60°C

500

600

700

800

0 15 30 45 60 90 120 150 180 240

tempo(minutos)

mS

/cm

5g 10g 25g

A

B

C

A

B

C



GOMES, I.; GOMES, J.; STEINER, W. Highly thermostable amylase and pullulanase of the

extreme thermophilic eubacterium Rhodothermus marinus: production and partial characterization.

Bioresource Technology, v. 90, p. 207-214, 2003.

MUSSATTO, S. I.; ROBERTO, I. C. AVALIAÇÃO DE DIFERENTES TIPOS DE CARVÃO ATIVO

NA DESTOXIFICAÇÃO DE HIDROLISADO DE PALHA DE ARROZ PARA PRODUÇÃO DE

XILITOL. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 1, n. 24, p.94-100 jan. - mar.2004.

Bimestral.

ROMÁN, M. G. Transformación de Amildones: Tecnología de los Cereales Ldo.Ciencia y

Tecnología de los Alimentos. Disponível em: <http://www.ugr.es/local/mgroman>. Acesso em: 01

nov. 2008.

SOMOGY, M. Determination of blood sugar. J. Biol. Chem., n.160, p. 69 - 73, 1945.

SOUZA, G. P. et al. Caracterização de material compósito diatomáceo natural. Cerâmica, São

Paulo, v. 49, p.40-43, jan. – mar. 2003. Bimestral. Disponível em:

<http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0366-69132003000100009&script=sci_arttext>. Acesso em:

15 abr. 2009.

SURMELY, R. et al. Tecnologia, usos e potencialidades de tuberosas amiláceas Latino

Americanas. Paranavaí - PR: Fundação Cargil, 2003. 3 v. (CULTURAS DE TUBEROSAS

AMILÁCEAS LATINO AMERICANAS). Disponível em:

<http://www.abam.com.br/livroscargil/volume3.htm>. Acesso em: 20 mai. 2009.


TRATAMENTO DOS RESÍDUOS LÍQUIDOS E REUTILIZAÇÃO DE ÁGUAS EM SISTEMA DE

PEQUENO PORTE DE PRODUÇÃO DE BIOETANOL DE MANDIOCA

Paulo Henrique Mendonça PINTO1, Cláudio CABELLO2

RESUMO

Com o crescimento do setor alcooleiro, cresce também a necessidade de se expandir as

áreas de cultivo de cana-de-açúcar e instalar novas usinas. Somado a este crescimento,

intensifica-se a destruição de reservas de matas nativas e ciliares com conseqüente redução da

biodiversidade. Com a ocupação agrícola de áreas geograficamente não adequadas,

intensificação da mecanização das lavouras e uso de pesticidas e fertilizantes, podemos citar

como impactos ambientais o assoreamento dos rios, compactação do solo e contaminação de

cursos d’água, somado aos problemas relacionados com o consumo de água e à disposição dos

efluentes de processamento no meio ambiente.

Palavras-chaves: Bioetanol, resíduos, meio ambiente.

ABSTRACT: The growth of the alcohol industry, so does the need to expand the area under

cultivation of sugar cane and install new plants. Added to this growth, intensifies the destruction of

forest and natural reserves with consequent reduction in biodiversity. The occupation on

agricultural areas inappropriate geographically, increased of farming mechanization and use

pesticides and fertilizers, we can cite the environmental impacts of siltation of rivers, soil

compaction and contamination of water courses, added the problems related to consumption water

and the disposal of waste processing in the environment.

INTRODUÇÃO

A expectativa mundial de expansão do mercado de etanol nos conduz a procura de outras

matérias-primas alternativas como fontes de açúcares ou carboidratos, uma vez que não se pode

cultivar a cana-de-açúcar em todas as regiões e, durante o ano todo. Neste contexto, surge a

mandioca como matéria-prima alternativa, devido ao seu conteúdo de amido, e da possibilidade

de se atingir elevados rendimentos com poucos investimentos e baixa tecnologia.

O interesse em se utilizar mandioca para produzir álcool não é recente no Brasil. As

primeiras iniciativas ocorreram durante o colapso da economia mundial na década de 1930 e na II

Guerra Mundial, a partir de 1945. Mais tarde, em 1975, na primeira fase do Programa Nacional do

Álcool (Proálcool), a mandioca passou a ser considerada uma alternativa ainda mais viável, pelo

fato de unidades de menor porte também poderem produzir álcool.

1 Aluno Pós-graduando CERAT/UNESP, Botucatu-SP, e-mail: [email protected] 2 Orientador Prof. Dr - CERAT/UNESP, Botucatu/SP. [email protected]


Entretanto, com a aprovação do Decreto nº 6.961, de 17 de setembro de 2009, foi criado o

zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar, consequentemente diversas áreas foram excluídas

para o cultivo e exploração da cana-de-açúcar e, as regiões com restrições de plantio de cana-de-

açúcar, na sua maioria, são regiões onde tradicionalmente se cultiva a mandioca, principalmente

nas regiões Norte, Nordeste e Centro-oeste que, coincidentemente são regiões que apresentam

problemas com o fornecimento de combustíveis, entre eles o álcool.

Segundo Felipe e Alves (2007), o fato da mandioca não mostrar viabilidade frente a cana-

de-açúcar para a produção de álcool ocorre pelo fato da cadeia da cana ter experimentado

períodos de elevados investimentos no setor, o que levou a modernização do mesmo.

De acordo com os estudos de Salla (2008), para cada 174 kg de etanol 95,6 GL,

produzidos a partir de raízes de mandioca limpas e frescas, são produzidos 2.270 Kg de efluentes

líquidos.

A disposição no ambiente de resíduos gerados em diversas atividades industriais tem

resultado em freqüentes relatos de problemas de poluição ambiental. Tais problemas levaram as

autoridades a elaborar medidas efetivas para minimizar os impactos ao ambiente e, a cobrança

pela utilização dos recursos naturais.

O objetivo deste trabalho será mensurar os volumes dos efluentes líquidos da produção de

bioetanol de mandioca em condições reais de indústria e caracterizá-los, obtendo coeficientes

técnicos que possam orientar o dimensionamento de sistemas para o tratamento de efluentes

líquidos de destilarias de etanol que utilizam como matéria-prima a mandioca.

MATERIAL E MÉTODOS

A pesquisa será desenvolvida na planta piloto do Laboratório de Etanol implantada no

Centro de Raízes e Amidos Tropicais - CERAT, com capacidade de produção de 3.300 L.dia-1 de

bioetanol que dispõe de um tanque modelo de tratamento de efluentes líquido e recursos de

infraestrutura para realização de ensaios com recursos de alternativas de forma que se

mantenham todos os parâmetros operacionais de uma destilaria convencional de etanol que utiliza

raízes de mandioca como matéria-prima principal e, os efluentes não necessitarão de processos

de conservação e transporte, para manutenção de suas características físicas, químicas e

microbiológicas.

As análises físico-químicas necessárias para caracterização dos efluentes e

monitoramento das variáveis dos processos do experimento serão realizadas nos próprios

laboratórios do CERAT utilizando metodologias da AOAC (1975), APHA (1995) e CETESB (1988).



O presente projeto está em fase de planejamento e, ainda não foram obtidos os resultados

iniciais para apresentação.


ABAM (Associação Brasileira dos Produtores de Amido de Mandioca)- China proíbe etanol de

milho e investe em mandioca – Disponível em:<http://www.abam.com.br/not.php?id=277 >.

Acesso em 5/out/2009.

ANUÁRIO DA AGRICULTURA BRASILEIRA. Mercado e perspectivas - cana. São Paulo:

Instituto FNP, 2008. 497p.

CABELLO, C. Produção de álcool da mandioca. Botucatu, 2005. 3p.

FELIPE, F. I.; ALVES, L. R. A. Considerações sobre a mandioca como fonte de energia. In:

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SALLA, D.A. Análise energética de sistemas de produção de etanol de mandioca, cana-de-

açúcar e milho. 2008. 168f. Tese (Doutorado em Energia na Agricultura) - Faculdade de Ciência

Agronômicas, Universidade Estadual Paulista de Botucatu, Botucatu, SP

AOAC – Official methods of analysis of the Association of Official Analycal Chemists. 12.

ed., Washington: AOAC. 1975, 1094 p.

APHA – Standard methodes for the examination of water and wastewater, 19 ed. Washington,

1995, 312p.

CETESB – Guia de coleta e preservação de amostras de água, 1. ed. São Paulo, 1988, 150p.


USO DE CARVÃO ATIVADO PARA PURIFICAÇÃO DE MISTURAS DE ÁLCOOL ETÍLICO COM

SUBSTÂNCIAS PROVENIENTES DA FERMENTAÇÃO DO AMIDO DE MANDIOCA

Cristiane da Cunha SALATA 1 e Cláudio CABELLO2

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi caracterizar um sistema de purificação de misturas de álcool

etílico PA com alguns contaminantes provenientes da fermentação do amido de mandioca,

utilizando como adsorvente de impurezas o carvão ativado. Para a realização dos testes foi

utilizado álcool etílico PA a 96,3ºGL, condutividade de 0,90 S/cm a 25ºC, acidez de 60,00 mg/L e

teste de Barbet 43 minutos a 15ºC. Cada mistura foi composta de álcool etílico PA aditivado com

os contaminantes a seguir: alcoóis superiores (Mistura 1); ácidos orgânicos (Mistura 2); cetona

(Mistura 3); diol (Mistura 4); éster (Mistura 5). Em cada uma das misturas foram adicionados 2%

de carvão ativado e as isotermas foram testadas nas temperaturas de 20, 30 e 40ºC. As alíquotas

foram recolhidas a cada 30 minutos e as seguintes análises foram efetuadas: condutividade,

acidez e teste de Barbet. Os valores médios para condutividade e acidez nas temperaturas de 20,

30 e 40 ºC para cada uma das misturas foram respectivamente: Mistura 1, condutividade foi de

3,24; 3,95 e 4,37 S/cm a 25ºC e acidez de 119,4; 98,34 e 107,65 mg/L; Mistura 2, condutividade

foi de 5,10; 6,57 e 5,45 S/cm a 25ºC e acidez de 1.297,60; 1.255,10 e 1.286,23 mg/L; Mistura 3,

condutividade foi de 3,56; 3,77 e 4,38 S/cm a 25ºC e acidez de 120,90; 124,15 e 125,80 mg/L;

Mistura 4, condutividade foi de 3,60; 4,01 e 4,38 S/cm a 25ºC e acidez de 83,94; 88,20 e 97,73

mg/L; Mistura 5, condutividade foi de 3,78; 4,04 e 4,08 S/cm a 25ºC e acidez de 138,45; 141,10 e

130,73 mg/L. Já os valores médios do teste de Barbet foram iguais para todas as Misturas,

permanecendo acima de 60 minutos a 15ºC. Observou-se que a adição de 2% de carvão ativado

nas temperaturas de 20, 30 e 40ºC foi suficiente para remover os contaminantes do álcool etílico.

Palavras-chaves: etanol de mandioca, adsorção, carvão ativado

ABSTRACT: USE OF ACTIVATED CHARCOAL FOR PURIFICATION OF MIXTURES OF ETHYL

ALCOHOL WITH SUBSTANCES FROM THE FERMENTATION OF CASSAVA STARCH - The

purpose of this study was to characterize a system for purification of mixtures of ethyl alcohol PA

with some contaminants from the fermentation of cassava starch, using as adsorbent of impurities

the activated charcoal. To testing was used ethyl alcohol PA 96ºGL, conductivity of 0.90 S/cm at

25°C, acidity of 60.00 mg/L and test Barbet 43 minutes at 15°C. Each Mixture was composed of

1 CERAT - Fazenda Experimental Lageado – Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP – Campus de Botucatu / SP. Portaria I – Rua José Barbosa de Barros, 1780 – Cep: 18.610-307 – Caixa Postal: 237 - [email protected] 2 CERAT - Fazenda Experimental Lageado - Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP – Campus de Botucatu / SP. Portaria I – Rua José Barbosa de Barros, 1780 – Cep: 18.610-307 – Caixa Postal: 237 - [email protected]


ethyl alcohol PA with addition of contaminants following: higher alcohols (Mixture 1), organic acids

(Mixture 2), ketone (Mixture 3), diol (Mixture 4), ester (mixture 5). In each of the Mixtures were

added 2% activated charcoal and the isotherms were tested at temperatures of 20, 30 and 40ºC.

The aliquots were collected every 30 minutes and the following tests were performed: conductivity,

acidity and test Barbet. The average values of conductivity and acidity at 20, 30 and 40°C for each

of the Mixtures were: Mixture 1, conductivity was 3.24; 3.95 and 4.37 S/cm at 25°C and acidity of

119.4; 98.34 and 107.65 mg/L; Mixture 2, conductivity was 5.10; 6.57 and 5.45 S/cm at 25°C and

acidity of 1297.60; 1255.10 and 1286.23 mg/L; Mixture 3, conductivity was 3.56; 3.77 and 4.38

S/cm at 25°C and acidity of 120.90; 124.15 and 125.80 mg/L; Mixture 4, conductivity was 3.60;

4.01 and 4.38 S/cm at 25°C and acidity of 83.94, 88.20 and 97.73 mg/L; Mixture 5, conductivity

was 3.78; 4.04 and 4.08 S/cm at 25°C and acidity of 138.45; 141.10 and 130.73 mg/L. Since the

average values of the test Barbet were equal for all Mixtures, remaining above 60 minutes at 15°C.

It was observed that the addition of 2% activated charcoal at temperatures of 20, 30 and 40ºC was

sufficient to remove the contaminants of ethyl alcohol.

Keywords: ethanol from cassava, adsorption, activated charcoal

INTRODUÇÃO

O álcool neutro pode ser produzido a partir do álcool etílico. Em linhas muito gerais o álcool

neutro é um álcool, hidratado ou anidro, com baixos teores de impurezas. O álcool neutro é

utilizado, principalmente, mas não somente, nas seguintes indústrias: bebidas, farmacêuticas;

cosméticas, tintas e vernizes e alcoolquímica. Seu processo de fabricação esta relacionado com a

maior retirada de subprodutos do álcool etílico através do emprego da técnica de lavagem e

hidroseleção (CARVALHO, 2007). Atualmente a produção de álcool neutro envolve a necessidade

de mudanças estruturais com a colocação de pelos menos mais duas colunas na usina, o que

encarece o processo tornando-o inviável nas pequenas unidades produtoras de etanol. Pois, estas

unidades não possuem escala de produção para instalar colunas destiladoras complexas visando

obter álcool de melhor qualidade. Desta forma, novas tecnologias de separação físico-químicas do

setor sucroalcooleiro estão sendo avaliadas com o intuito de adaptá-las técnica e

economicamente a produção de etanol de mandioca devido às novas circunstâncias do mercado.

O carvão ativo é um dos adsorventes mais utilizados devido ao baixo custo e à sua capacidade de

adsorver uma ampla variedade de adsorbatos. Sua capacidade de adsorção é dependente de

vários fatores, tais como: o processo de ativação a que foi submetido, granulometria, área

superficial, teor de cinzas, densidade, pH, entre outros (Mussatto e Roberto, 2004).


MATERIAL E MÉTODOS

Para a realização dos testes foi utilizado álcool etílico PA a 96,3ºGL e com as

características descritas na Tabela 1. Todas as misturas foram compostas de 1L de álcool etílico

aditivado com 500 ppm de um dos contaminantes provenientes da fermentação do amido de

mandioca. A Mistura 1 foi contaminada com álcoois superiores (amílico, iso-amílico, propílico, iso-

propílico, butílico, iso-butílico e metílico); a Mistura 2 com ácidos orgânicos (acético, butírico,

propiônico); a Mistura 3 com cetona (acetona); a Mistura 4 com diol (monoetilenoglicol) e a Mistura

5 com éster (acetato de etila) sendo que as aditivações ocorreram na temperatura de 20ºC. A

condutividade, acidez e teste de Barbet das Misturas encontram-se na Tabela 1.

Tabela 1: Álcool etílico padrão a 96,3ºGL e misturas com adição de contaminantes.

Álcool etílico Condutividade (S/cm a 25ºC)

Acidez (mg/L)

teste de Barbet (minutos a 15º C)

Álcool Padrão 0,90 60,00 43 Mistura 1 0,87 72,00 35 Mistura 2 1,13 1.082,40 25 Mistura 3 0,53 132,00 26 Mistura 4 0,65 124,00 34 Mistura 5 0,67 120,80 19

Em cada uma das misturas foram adicionados 2% de carvão ativado e as isotermas foram

testadas na incubadora refrigerada com agitação TE-422 (Tecnal) a 200 rpm nas temperaturas de

20º, 30º e 40ºC. As alíquotas foram recolhidas a cada 30 minutos, centrifugadas durante 10

minutos numa rotação de 4.000 rpm e a seguir foram filtradas em papel de filtro. Nestas amostras

foram efetuadas as seguintes análises: condutividade, acidez segundo Copersucar (1987) e teste

de Barbet de acordo com a NBR 5824 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).


De acordo com Vian (2009) não existe especificação nacional ou internacional que

contemple todos os tipos de álcool em comercialização. Um dos motivos para isso é que a

especificação solicitada por um determinado comprador depende diretamente do uso específico,

ou ainda, se o mesmo irá reutilizar o material adquirido.

Os valores para condutividade, acidez e teste de Barbet nas temperaturas de 20, 30 e

40ºC para as Misturas 1, 2, 3, 4 e 5 encontram-se na Tabela 2.

Após a adição de carvão ativo pode-se observar que houve um aumento da condutividade

em todas as Misturas. Sendo que as Misturas 1, 2 e 5 apresentaram um acréscimo em torno de

50;18 e 14% na acidez e as Misturas 3 e 4 um decréscimo de aproximadamente 6 e 27%

respectivamente.


Lima et.al. (2006) relataram que com o emprego do carvão ativado para remoção de cobre

em cachaça observou-se um significativo efeito na concentração, reduzindo a acidez da cachaça.

O efeito de tempo de contato foi mais pronunciado com maiores quantidades de carvão ativado,

mostrando que a reação de remoção da acidez ocorre rapidamente, sendo dependente somente

da disponibilidade de superfície para adsorção.

Tabela 2: Álcool etílico a 96,3ºGL contaminado com alcoóis superiores, ácidos orgânicos, cetona,

diol e éster (Misturas 1, 2, 3, 4 e 5).

MISTURA 1 Condutividade (S/cm a 25ºC)

Acidez (mg/L)

teste de Barbet (minutos a 15ºC)

Tempo (horas)

20ºC 30ºC 40ºC 20ºC 30ºC 40ºC 20ºC 30ºC 40ºC

0,5 3,68 4,15 4,43 108,00 99,20 119,20 > 60 > 60 > 60 1,0 3,28 4,23 4,16 134,40 89,40 117,00 > 60 > 60 > 60 1,5 3,16 3,85 4,31 120,00 100,00 104,00 > 60 > 60 > 60 2,0 3,01 3,76 4,30 122,40 99,20 106,40 > 60 > 60 > 60 2,5 3,20 4,16 4,27 115,20 106,08 105,60 > 60 > 60 > 60 3,0 3,08 3,80 4,40 112,80 94,20 105,00 > 60 > 60 > 60 3,5 3,01 3,81 4,54 123,60 96,00 106,40 > 60 > 60 > 60 4,0 3,49 3,89 4,52 118,80 102,60 97,60 > 60 > 60 > 60


Acidez (mg/L)


Tempo (horas)


0,5 5,26 5,84 5,43 1.267,20 1.215,60 1.316,40 > 60 > 60 > 60 1,0 4,90 7,83 5,20 1.276,80 1.240,80 1.297,20 > 60 > 60 > 60 1,5 5,09 6,96 5,37 1.341,60 1.220,80 1.272,00 > 60 > 60 > 60 2,0 5,47 6,25 5,33 1.332,80 1.310,40 1.289,60 > 60 > 60 > 60 2,5 5,02 5,90 5,33 1.249,20 1.262,40 1.280,40 > 60 > 60 > 60 3,0 5,22 7,25 5,43 1.321,20 1.244,40 1.266,24 > 60 > 60 > 60 3,5 4,97 6,21 5,42 1.274,40 1.248,00 1.259,20 > 60 > 60 > 60 4,0 4,88 6,37 6,13 1.317,60 1.298,40 1.308,80 > 60 > 60 > 60


Acidez (mg/L)


Tempo (horas)


0,5 4,01 3,73 4,56 121,20 118,80 120,80 > 60 > 60 > 60 1,0 3,86 3,85 4,53 120,80 115,20 130,40 > 60 > 60 > 60 1,5 3,53 3,71 4,00 111,20 120,80 124,00 > 60 > 60 > 60 2,0 3,31 3,67 4,59 116,40 123,20 120,80 > 60 > 60 > 60 2,5 3,65 3,67 4,30 122,40 126,40 121,60 > 60 > 60 > 60 3,0 3,37 3,85 4,47 139,20 121,60 120,80 > 60 > 60 > 60 3,5 3,46 3,72 4,46 117,60 135,20 134,40 > 60 > 60 > 60 4,0 3,27 3,98 4,16 118,40 132,00 133,60 > 60 > 60 > 60


Acidez (mg/L)


Tempo (horas)


0,5 3,99 4,07 4,56 85,60 82,40 107,20 > 60 > 60 > 60 1,0 3,76 4,04 4,48 76,80 92,00 94,20 > 60 > 60 > 60 1,5 3,40 3,87 4,31 80,16 78,60 88,00 > 60 > 60 > 60 2,0 3,54 3,88 4,22 88,32 102,40 90,00 > 60 > 60 > 60 2,5 3,52 3,99 4,24 84,60 85,60 94,40 > 60 > 60 > 60 3,0 3,55 4,00 4,46 91,20 90,00 92,80 > 60 > 60 > 60 3,5 3,50 3,91 4,34 80,00 93,60 100,80 > 60 > 60 > 60 4,0 3,53 4,29 4,46 84,80 81,00 114,40 > 60 > 60 > 60


Acidez (mg/L)


Tempo (horas)


0,5 4,11 4,06 3,97 136,00 139,20 131,40 > 60 > 60 > 60


1,0 3,99 3,89 4,03 124,80 126,60 126,40 > 60 > 60 > 60 1,5 3,67 3,86 3,92 125,60 139,80 128,80 > 60 > 60 > 60 2,0 3,56 4,02 4,10 140,40 141,60 128,00 > 60 > 60 > 60 2,5 3,51 4,16 4,17 142,20 147,20 125,60 > 60 > 60 > 60 3,0 3,75 4,06 4,08 151,20 136,80 124,80 > 60 > 60 > 60 3,5 3,81 4,10 4,16 141,60 153,60 142,40 > 60 > 60 > 60 4,0 3,83 4,19 4,20 145,80 144,00 138,40 > 60 > 60 > 60

De acordo o Costa (2007) e com as especificações para álcool hidratado de cereais da

empresa Agro Industria Tarumã o valor da condutividade (S/cm a 25ºC) para o álcool etílico

contaminado com alcoóis superiores, ácidos orgânicos, cetona, diol e éster; Misturas 1, 2, 3, 4 e 5,

nas temperaturas de 20, 30 e 40ºC respectivamente, encontram-se acima do valor especificado

pela empresa, o qual deve ser no máximo 100 S/m ou 1 S/cm a 25ºC.

O mesmo ocorreu com o valor da acidez (mg/L) que permaneceu acima da especificação,

pois segundo a empresa a acidez deve ser de no máximo 10 mg/L.

No entanto, o valor para o teste de Barbet foi acima de 60 minutos a 15 ºC, sendo assim,

esta dentro da especificação sugerida pela empresa Agro Indústria Tarumã que indica um mínimo

de 40 minutos.

Segundo Lima et. al. (2006) os álcoois superiores mais comumente encontrados em

cachaça são propanol, butanol, isobutanol, amílico e isoamílico. Com o emprego do carvão

ativado para remoção de cobre em cachaça constatou-se que tanto a concentração de carvão

ativado quanto o tempo de agitação proporcionaram diferenças significativas nos teores de alcoóis

superiores totais. Houve forte adsorção logo nos 10 minutos e na concentração de 2 g/L. A partir

desse tempo e concentração, não houve consistência suficiente nos valores para apontar uma

tendência na adsorção em resposta à concentração e tempo, podendo ter ocorrido um equilíbrio

ou saturação do carvão ativado.

Os ésteres têm como principal representante o acetato de etila. Com o emprego do carvão

ativado para remoção de cobre em cachaça constatou-se que: a concentração de carvão teve

influência significativa na quantidade de ésteres da cachaça; não houve efeito significativo do

tempo de agitação dentro de uma mesma concentração de carvão, após 10 minutos e observou-

se que os ésteres são bastante adsorvidos pelo carvão ativado, havendo uma boa correlação

linear entre a adsorção de ésteres e a quantidade de carvão ativado empregado, sendo a

adsorção na taxa de 1,47 mg de ésteres por g de carvão ativado adicionado (r2 = 0,98). Esta

adsorção provavelmente se deve à característica apolar dos ésteres, que os torna suscetíveis à

adsorção, podendo-se dizer que a qualidade da cachaça sofrerá uma depreciação se forem

utilizadas quantidades superiores a 4 g/L de carvão ativado.

Avaliando a influência da quantidade de carvão ativado e do tempo de agitação na

remoção de cobre e outros componentes da cachaça concluíram que: as quantidades de 12 e 26

g/L de carvão ativado alteraram as proporções dos alcoóis propanol, isobutílico e isoamílico em

cachaça; tanto a quantidade quanto o tempo de agitação influenciaram significativamente a acidez

volátil, os alcoóis superiores e os teores de ésteres, a partir de 4 g/L de carvão ativado e 10


minutos de agitação; e que o carvão ativado deve ser usado com cautela, para que compostos

orgânicos responsáveis pelo aroma e sabor da cachaça não sejam também removidos em

quantidades que venham a depreciar a bebida.

A Figura 1 ilustra os dados das análises de condutividade, acidez e teste de Barbet

realizadas para as Misturas 1, 2, 3, 4 e 5.


Figura 1: Gráficos das análises realizadas nas Misturas 1, 2, 3, 4 e 5.

ALCOOIS SUPERIORES

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Co

nd

uti

vid

ade

20ºC 30ºC 40ºC

ALCOOIS SUPERIORES

0,00

40,00

80,00

120,00

160,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Ac

ide

z

20ºC 30ºC 40ºC

ÁCIDOS ORGÂNICOS

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Co

nd

uti

vid

ade

20ºC 30ºC 40ºC

ÁCIDOS ORGÂNICOS

1.100,00

1.200,00

1.300,00

1.400,00

1.500,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Aci

dez

20ºC 30ºC 40ºC

DIOL

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Co

nd

uti

vid

ade

20ºC 30ºC 40ºC

DIOL

0,00

40,00

80,00

120,00

160,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Aci

dez

20ºC 30ºC 40ºC

ESTER

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Co

nd

uti

vid

ade

20ºC 30ºC 40ºC

ESTER

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Aci

dez

20ºC 30ºC 40ºC

CETONA

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Co

nd

uti

vid

ade

20ºC 30ºC 40ºC

CETONA

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

Tempo

Aci

dez

20ºC 30ºC 40ºC


CONCLUSÕES

Observou-se que a adição de 2% de carvão ativado nas temperaturas de 20, 30 e 40ºC foi

suficiente para remover os contaminantes do álcool etílico em todas as misturas. O tratamento

com carvão ativado melhorou o teste de Barbet, parâmetro primordial de demanda do setor;

porém alterou os valores de condutividade e acidez provavelmente devido aos íons provenientes

do carvão. Assim, uma opção será empregar o uso de resinas de troca iônicas alternando com

carvão ativado.


CARVALHO, A. G. Produção de álcool neutro. Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas

(SBRT). USP/DT (Agência USP de Inovação / Disque-Tecnologia). jan. de 2007. Disponível em:

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USO DOS RESÍDUOS DO PROCESSAMENTO DE MANDIOCA PARA PRODUÇÃO DE

BIOETANOL NA ALIMENTAÇÃO DE AVES.

Ileana Andrea Ordonez CAMACHO1, Claudio CABELLO2

RESUMO

A produção de bioetanol utilizando raízes de mandioca irá produzir um resíduo

lignocelulósico que juntamente com o vinho esgotado nas colunas de destilação, constituem-se

nos principais resíduos gerados no processo. A fim de se obter um melhor rendimento econômico

na produção de etanol a partir das raízes de mandioca, o presente trabalho teve como objetivo

verificar a possibilidade da inclusão dos resíduos sólidos em dietas formuladas para frangos de

corte aproveitando os nutrientes remanescentes.

O processamento teve inicio com a lavagem e desintegração das raízes com adição de 20% de

água até obter uma polpa que foi tratada em reator agitado adicionando enzima α-amilase e

temperatura de 90°C por 2 horas. Em seguida, ajuste de pH, abaixamento da temperatura para

60°C e adição de enzima amiloglucosidase com agitação por 14 horas para ser efetuada a

fermentação. O hidrolisado obtido foi a fonte dos dois tipos de resíduo quais sejam: i) resíduo

obtido da filtração do hidrolisado antes da fermentação e; ii) resíduo obtido da filtração do vinho

alcoólico após fermentação do hidrolisado.O planejamento experimental incluiu os dos dois tipos

de resíduos em níveis de 5, 10 e 15% em rações para frango de corte pelo período de 21 dias; os

experimentos mostraram que a inclusão do resíduo de mandioca hidrolisado na formulação das

rações afetou negativamente o desempenho, ao passo que a inclusão de resíduo fermentado não

afetou o desempenho nos experimentos realizados.

Palavras-chaves: etanol, frango, subproduto, processamento

ABSTRACT: The elaboration of bioethanol using cassava roots, produces a lignocellulosic waste

which along with the wine produced in the distillation columns, constitute the main kind of waste

generated in the process. Aiming at to get the best advantage from the production of ethanol, from

cassava roots, this work presented a characterization from two different kinds of waste obtained

from two kinds of such raw material processing, and developed a methodology for including this

into fattening chicken diets in the early phase, getting the best possible from the carbohydrates.

The processing of cassava roots began with the disintegration and washing the roots with the

addition of 20% of water to obtain a pulp which was treated in stirred reactor adding enzyme α-

amylase and temperature of 90 ° C for 2 hours. Then, adjust the pH, lowering the temperature to

60 ° C and addition of enzyme amiloglucosidase and stirring for 14 hours. The hydrolyzate

1 Estudante de Pós-Graduação da faculdade de Agronomia da UNESP de Botucatu/SP. Ilê[email protected] 2 Pesquisador Doutor- CERAT/UNESP, Botucatu/SP. [email protected]


obtained was the source of two types of waste which are: i) type 1 solid residue obtained after

filtration of the hydrolyzate and ii) solid waste type 2 obtained from filtering the wine after alcoholic

fermentation of the hydrolyzate.

The experimental design included both types of waste at levels of 5, 10 and 15% in diets for broiler

chickens for a period of 21 days. The experiments showed that the inclusion of hydrolyzed cassava

waste in the formulation of diets adversely affected the performance of the animals, while the

inclusion of fermented residue doesn’t affected the performance in experiments.

Keywords: Ethanol, waste, chicken, processing.

INTRODUÇÃO

As crises de energia, juntamente com a carência de alimento e a ameaça à ecologia,

constituem os principais problemas que afligem o homem moderno. É fácil compreender que o

desenvolvimento socioeconômico e o aumento populacional determinam acréscimos à demanda

de alimento e de bens de consumo que, por sua vez, exigem para sua produção, um

correspondente aumento na quantidade de energia e no despejo no ambiente de grandes volumes

de resíduos poluentes inaproveitáveis (MENEZES, 1980).

Com 14.300 milhões de litros de álcool de cana produzidos em 2008 (UNICA, 2009), o

Brasil tem hoje o privilegio de ser um dos maiores produtores de álcool no mundo, produzindo

etanol a partir da cana de açúcar desde o começo da década de 70. As matérias primas

amiláceas como as tuberosas tropicais, representam uma fonte alternativa para a produção de

etanol. Atualmente dispôs-se de tecnologias para produção de etanol a partir da mandioca

abundantemente produzida em todos os estados do Brasil, mesmo assim é necessário

desenvolver novas tecnologias que permitam maiores produtividades agrícolas e aperfeiçoamento

nos sistemas de produção para conseguir fortalecer o setor e ter maiores vantagens econômicas.

Nos últimos tempos há uma crescente busca de maior utilização de resíduos

agroindustriais, como por exemplo: bagaço de cana de açúcar, farelo de mandioca, polpa de

tomate, etc. Diversos processos são desenvolvidos para utilização desses materiais

transformando-os em compostos químicos e produtos com alto valor agregado como álcool,

enzimas, ácidos orgânicos, aminoácidos, etc. A utilização de resíduos agroindustriais em

bioprocessos é uma racional alternativa para produção de substratos, e uma ajuda para solucionar

o problema de poluição (PANDEY et al., 2000).

O objetivo do estudo foi caracterizar os resíduos gerados em dois tipos de processamento

das raízes de mandioca numa unidade industrial de produção de bioetanol e avaliar os efeitos da

utilização destes resíduos na formulação de rações para frangos de corte.


MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizadas raízes de mandioca da variedade Fécula Branca coletadas no Campo

Experimental do CERAT/UNESP em Botucatu. As raízes foram coletadas e processadas num

período máximo de 24 horas. Foram feitas análises centesimais das amostras de raízes de

mandioca utilizadas no processo de acordo com a metodologia da AOAC, 1990 quanto ao teor

de umidade, concentração de matéria graxa, proteínas, fibras totais, teor de cinzas, pH e

concentração de açúcares solúveis (SOMOGY, 1945).

As análises laboratoriais foram realizados nos laboratórios do Centro de Raízes e Amidos

Tropicais UNESP em Botucatu SP. Os ensaios com modelo experimental utilizando frangos de

corte foram feitos nas instalações do Setor de Avicultura no Departamento de Produção Animal

da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da UNESP, em Botucatu SP.

O processamento das raízes seguiu o fluxograma mostrado na Figura 1 que descreve as

operações realizadas no desenvolvimento dos ensaios para obtenção dos subprodutos sólidos

provenientes da fabricação de álcool a partir de mandioca:

Lavagem

Desintegração

Hidrólise e Dextrinização

Sacarificação

Fermentação Filtração

Filtração Fermentação

Destilação Destilação

RESIDUO

RESIDUO

Álcool Álcool

α – amilase Termamyl 120L

Amiloglucosidase AMG 300

RAIZ DE MANDIOCA

Água potável

Água potável (20%)

Água residual, cascas e

Secagem

Moagem

Estoque

Secagem

Moagem

Estoque

Ar 70° C, 24 horas

Ar 70° C, 24 horas

Água lavagem – bolo filtrado

Levedura 2%

90 °C 1 mL/ kg Substrato 2 horas - pH: 6,0 - Agitação

60 °C 1 mL/ kg Substrato 8 horas - pH: 4,5 - Agitação


Figura 6. Fluxograma dos processos realizados para obtenção de dois tipos de resíduos

provenientes do processamento das raízes de mandioca.

O período total dos experimentos com os animais foi de 21 dias (3 de Abril de 2009 a 24 de

Abril de 2009). Foram utilizados 120 pintos com 1 dia de idade da linhagem Cobb em cada

experimento. Cada experimento foi conduzido em um delineamento experimental inteiramente

ao acaso, com quatro tratamentos (0, 5, 10, e 15% de inclusão de resíduo na ração) e cinco

repetições de seis aves por parcela.

As rações foram isoenergéticas (3.000 kcal de EM/kg), isoprotéicas (21,0% de PB),

isocálcicas (1,0% de cálcio) e isofosfóricas (0,45% de fósforo disponível). Os valores de

energia metabolizável dos resíduos foram calculados de acordo com TEXEIRA (2001),

calculado-se inicialmente os extrativos não nitrogenados das amostras, a seguir sua energia

bruta e posteriormente estimando-se sua energia metabolizável.

As dietas foram formuladas à base de milho e farelo de soja de acordo com as

recomendações de ROSTAGNO (2005) variando a inclusão dos resíduos. A Tabela 1 ilustra a

disposição dos tratamentos usados nos experimentos.

Tabela 1. Tratamentos experimentais.

Experimento Tratamento Inclusão % Tipo de resíduo

1 5

2 10

3 15 1

4 - Controle 0

Mandioca

hidrolisada

5 5

6 10

7 15 2

8 - Controle 0

Mandioca

fermentada

Na avaliação do desempenho das aves, coletaram-se os dados relativos à pesagem da

ração e das aves de cada repetição (6 animais) a cada sete dias e anotadas, inclusive, as


mortes ocorridas naquele período, data e peso. Através dos dados foram calculados o

Consumo de Ração (CR), Ganho de Peso (GP) e a Conversão Alimentar (CA) para cada lote.

Esses índices foram utilizados para se avaliar os efeitos da adição dos resíduos sobre o

desempenho das aves.

Os resultados aos 21 dias foram submetidos a análise de variância e as médias

comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância, utilizando-se quando cabível a análise

de regressão pelo pacote computacional Sisvar (FERREIRA, 1998)


A Tabela 2 mostra os resultados das médias das variáveis avaliadas para os tratamentos

com inclusão de resíduo de mandioca hidrolisado.

Tabela 2. Médias das variáveis avaliadas nos tratamentos com inclusão de resíduo de mandioca

hidrolisado.

Tratamento Peso médio

( g )

Ganho de

peso

( g )

Consumo de ração

( g )

Conversão

Alimentar

Viabilidade

%

4 – 0%

1 – 5 %

928,71 C

871,08 B

885,97 C

827,49 B

1199,90 A

1157,20 A

1,51 A

1,48 B

96,60 A

100,00 A

2 – 10 % 860,17 AB 817,05 AB 1163,53 A 1,42 AB 100,00 A

3 – 15 % 809,84 A 767,05 A 1157,20 A 1,48 B 100,00 A

Media geral

867,45

824,39

1187,24

1,44

99,16

CV (%) 3,48 3,69 3,45 4,71 3,76

Médias seguidas por letras maiúsculas diferentes na coluna deferem significativamente pelo teste

de Tukey (P < 0,05).

Os dados da Tabela 2 mostram que existem diferenças significativas entre tratamentos nas

variáveis peso médio, ganho de peso e conversão alimentar. Observa-se também que o grupo de

animais da ração controle apresentou média de peso superior aos demais tratamentos, indicando

um efeito não desejável para a inclusão do resíduo em dietas para frango de corte.


A Tabela 3 mostra os resultados das médias das variáveis avaliadas para os tratamentos

com inclusão de resíduo de mandioca fermentado.

Tabela 3. Médias das variáveis avaliadas nos tratamentos com inclusão de resíduo de mandioca

fermentado.

Tratamento Peso médio

( g )

Ganho de

peso

( g )

Consumo de ração

( g )

Conversão

Alimentícia

Viabilidade

%

8 – 0%

5 – 5 %

875,66

928,53

833,34

885,27

1126,66

1178,96

1,35

1,33

100,00

96,66

6 – 10 % 918,40 875,44 1139,66 1,30 100,00

7 – 15 % 900,00 857,03 1165,02 1,36 93,33

Media geral

905,65

862,77

1152,58

1,33

97,49

CV (%) 3,91 4,12 5,20 3,40 6,04

Teste de Tukey (P < 0,05).

Avaliando os dados da Tabela 3, observa-se que não existem diferenças significativas nas

variáveis analisadas, porém o grupo de animais da ração controle apresentou média de peso

médio e ganho de peso menor que os outros tratamentos. As aves alimentadas com as rações

contendo resíduos fermentados do processo de fabricação de álcool a partir de mandioca tiveram

desempenho semelhante ao daquelas alimentadas com a ração controle. Esse resultado sugere

que a palatabilidade do farelo do resíduo não influenciou o consumo das rações.

CONCLUSÕES

A inclusão do resíduo hidrolisado na formulação de rações para fase inicial de frango de

corte afetou negativamente o desempenho.

A inclusão do resíduo fermentado na formulação de rações para fase inicial de frango de

corte não afetou o desempenho, sendo possível seu uso neste tipo de formulações.


ALVES, F et al., Carboidratos na dieta pré-inicial de frangos de corte. Revista Brasileira de

Zootecnia. v. 34 n.1. Viçosa jan./fev. 2005. p. 123-133.


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TEIXEIRA, ANTONIO .SOARES Alimentos e alimentação dos animais. 5 ed. Lavras:

UFLA/FAEPE, 1998. 241 p.


UTILIZAÇÃO DE FRUTANOS DE YACON (Polymnia sonchifolia)

CONSORCIADOS COM Bifidobacterium sp E SUA AÇÃO FUNCIONAL EM MODELO

EXPERIMENTAL

Roseli Aparecida Claus Bastos PEREIRA1, Cláudio CABELLO2

RESUMO

Atualmente, o consumidor está cada vez mais exigente por alimentos nutritivos e

higienicamente seguros. Estudos têm sido conduzidos para o desenvolvimento de novos produtos

e para assegurar as propriedades e os efeitos dos alimentos funcionais sobre o organismo

humano. O yacon pode ser considerado um alimento funcional pelo seu teor de

frutooligossacarídeos (FOS), os quais não são digeridos pelo organismo humano, passando inerte

através do trato digestório, fornecendo poucas calorias. Diante da crescente exigência do

consumidor e da importância de se obter um produto de valor agregado (simbiótico = yacon e

bifidum), este estudo teve por objetivo avaliar qualitativa e quantitativamente a ação funcional da

base alimentar contendo frutanos consorciados com probioticos Bifidobacterium bifidum projetada

em modelo experimental. Os resultados obtidos permitiram concluir que os ratos machos e

fêmeas do grupo YB apresentaram maior ganho de peso, podendo ser atribuído a maior ingestão

de ração e melhor absorção de nutrientes. A ração com extrato desidratado de yacon (32%) e

bifidum (concentração de 20 bilhões UFC/g) diminuiu significativamente as taxas de colesterol

total.

Palavras-chaves: yacon, simbiótico, alimento funcional.

ABSTRACT: Nowadays, consumers demand more nutritional and hygienically safe food products.

Studies have led to the development of new products, guaranteeing the properties e effects of

functional food products on humans. Yacon may be considered a functional product, owing to its

fructooligosaccharides (FOS) content, which is not metabolized by the human organism, passing

inertly through the digestive tract, providing a few calories. Before the growing consumer´s demand

and the importance of an aggregated- value product (action of the food basis containing fructans

along with Bifidobacterium bifidum projected in an experimental model. The results allowed the

conclusion that the male and female rats in group YB presented a greater weight gain, which may

be attributed to the larger ration ingestion. The ration with dehydrated yacon extract (32%) and

bifidum (concentration of 20 billion UFC/g) significantly diminished the total cholesterol levels.

Keywords: yacon, symbiotic, food functional.

1 Doutoranda em Energia na Agricultura-FCA/UNESP; Botucatu-SP, [email protected] 2 Orientador Prof. Dr. CERAT/UNESP, Botucatu-SP, [email protected]


INTRODUÇÃO

O yacon é uma espécie da família Asteraceae sendo natural das regiões andinas. Pode ser

considerado um alimento funcional, pois as raízes têm alto conteúdo de inulina e

frutooligossacarídeos (FOS), os quais não podem ser hidrolisados pelo organismo humano,

atravessando o trato digestório sem serem metabolizados, possuindo o efeito de fibra alimentar

(Universidade Nacional Agrária La Molina, 2005).

O interesse pelos frutanos continua a aumentar desde sua descoberta pela indústria

alimentícia como um ingrediente alimentar saudável. Da mesma forma que o amido e a sacarose,

os frutanos estão naturalmente presentes em muitas plantas como carboidratos de reserva

(RITSEMA; SMEEKENS, 2003).

Um dos frutanos mais simples é a inulina, a qual consiste principalmente de ligações

(21) frutosil-frutose (CARABIN; FLAMM, 1999).

Os possíveis benefícios dos frutanos do tipo inulina para a saúde humana têm sido

estudados por mais de uma década, sendo considerados alimentos funcionais. A inulina possui

qualidade prebiótica, pois é fermentada preferencialmente por bactérias intestinais benéficas de

Lactobacillus e Bifidobacterium no intestino, desta forma alterando a flora bacteriana, sendo que

as bactérias patogênicas se tornam menos abundante (RITSEMA; SMEEKENS, 2003).

Estudos recentes identificaram muitos atributos benéficos da inulina e FOS: controle da

constipação; melhora da composição da flora intestinal; estimulação da absorção de cálcio

(prevenção da osteoporose); modulação do metabolismo de lipídeos; prevenção do câncer de

cólon; efeito no controle glicêmico; o aumento da resposta imunológica (CARABIN; FLAMM, 1999;

; RITSEMA; SMEEKENS, 2003; FERREIRA, 2003).

Diante da crescente exigência do consumidor por produtos que tragam benefícios à saúde,

e da importância de se obter um produto de valor agregado (simbiótico = yacon e bifidobacterium),

este estudo teve por objetivos definir um protocolo dos procedimentos para produção de uma

base alimentar contendo frutanos consorciados com probióticos do gênero Bifidobacterium bifidum

e avaliar qualitativa e quantitativamente a ação funcional da base alimentar projetada em modelo

experimental.

MATERIAL E MÉTODOS

Os tubérculos de yacon foram fornecidos por uma produção agrícola de Capão Bonito –

São Paulo, os quais após colheita foram armazenados em câmaras frias a 4°C.

As cepas de Bifidobacterium bifidum foram adquiridas em pó na Pharmácia Specífica –

Bauru – São Paulo. O fornecedor do produto é PHARMA NOSTRA Lote 71130BB10, com data de

fabricação em 11/2007 e validade em maio/2009, procedência EUA, tendo concentração de 20

bilhões UFC/g.


Para o ensaio experimental foram utilizados 24 ratos machos e fêmeas da linhagem Wistar

(12 machos e 12 fêmeas) fornecidos pelo Biotério Central da UNESP Campus Botucatu (Botucatu

– SP).

A produção de extrato desidratado de yacon foi desenvolvida no Laboratório de

Processamento do CERAT/UNESP, sendo que o produto foi seco em secador tipo “spray dryer”.

Para a formulação dos três tipos de ração, foram utilizados ingredientes de uso

convencional com acréscimo de extrato desidratado de yacon e extrato desidratado de yacon com

Bifidobacterium bifidum, sendo processadas anteriormente no Laboratório de Processamento de

Matéria Prima do CERAT, em diferentes concentrações. Foram preparados três tipos de ração:

controle, com extrato desidratado de yacon e extrato desidratado de yacon adicionado de

Bifidobacterium bifidum. Foi utilizada como referência uma dieta manufaturada (dieta controle)

sem adição de extrato desidratado de yacon contendo a composição de proteína (21% albumina),

óleo de soja (8%), mistura mineral 5% (AOAC,1975), mistura vitamínica 2% (Nutritional

Biochemicals Corporation, 1977/78), fibra 1%, mistura carboidrato (25% sacarose /75% amido)

para completar 100%.

Os animais foram distribuídos aleatoriamente em três grupos experimentais, com 4 animais

para cada grupo experimental, sendo quatro machos e quatro fêmeas para cada tratamento. Os

machos e fêmeas dos grupos controle (C) receberam dieta semi-sintética durante todo o período

experimental com reposição e controle diário. Os machos e fêmeas dos grupos com yacon (Y)

receberam ração manufaturada com yacon durante o período experimental; os animais do grupo

yacon + Bifidobacterium bifidum (YB) receberam dietas com yacon acrescida de Bifidobacterium

bifidum. O sacrifício dos animais foi realizado no 60º dia por exsanguinação através de punção

cardíaca sendo o sangue coletado para a realização dos exames bioquímicos séricos.

Os resultados foram avaliados estatisticamente pelo Programa SIGMASTAT (versão 3.5),

realizando-se a análise de variância com comparação de mais de 2 grupos (ANOVA para

variáveis paramétricas e KRUSKAL-WALLIS para variáveis não paramétricas complementadas

com teste de TUKEY, métodos de HOLM-SIDAK e DUNN’s). O nível de significância foi de p

0,05. Os resultados de ganho de peso foram avaliados pelo Teste t.


As Tabelas 1 e 2 estão indicando os valores médios do peso inicial, 15, 30, 45 e 59 dias

de cada um dos grupos de machos e fêmeas. O ganho de peso dos animais machos e fêmeas ao

longo do tratamento, foi obtido pela diferença entre o peso no 59º e no 1º dia. Os dados indicaram

que houve evolução dos grupos, sendo o maior ganho de peso do grupo YB (149,5g para os ratos

machos e 77,25g para as fêmeas). Em todo o experimento o grupo citado consumiu uma média

de 19,05g±3,49 dia-1 correspondente aos machos e 13,61g±1,97dia-1 as fêmeas. No início do

experimento os animais do grupo YB apresentaram um quadro de diarréia, o qual foi normalizado


após uma semana, sugerindo que se trata de um período de adaptação à ração e um maior

consumo do grupo.

Tabela 1. Valores médios e desvio padrão do peso e ganho de peso corpóreo dos três grupos

experimentais (machos)

Peso corpóreo médio (g) Ganho de

peso (g)

Grupo/

Tratame

n-to1 0 15 30 45 59 dias

C 187,25±22,

85

211,00±27,50 214,25±29,17 214,25±29,54

208,00±30,46

20,75

Y 187,75±10,

43

195,25±7,18 210,50±9,95 214,00±18,49

217,25±21,40

29,50

YB 206,25±3,0

9

268,75±17,44* 316,25±24,06* 354,25±29,32*

355,75±33,33*

149,50

1 C = Dieta controle; Y = Dieta manufaturada com adição de extrato desidratado de yacon (32%) e

YB = Dieta manufatura com adição de extrato desidratado de yacon (32%) e Bifidobacterium

bifidum (10g).

* houve diferença estatística significativa (0,05) – Teste t

No trabalho de Gråsten et al (2002) compararam os efeitos de três dietas com farelos de

cereal distintos (fibra) e uma dieta com inulina. Os resultados não demonstraram que houve

diferença significativa no aumento de peso entre os diferentes grupos dietéticos.

Os grupos de fêmeas alimentadas com rações C e Y apresentaram ganho de peso

semelhante entre si, sendo que o grupo de maior significância em relação ao ganho de peso

foram os animais tratados com ração YB.

Os grupos experimentais com rações C e Y, independente do gênero demonstraram ganho

de peso semelhante entre si, sendo que os machos e fêmeas do grupo YB resultaram em maior

ganho de peso final.

Tabela 2. Valores médios e desvio padrão do peso e ganho de peso corpóreo dos três grupos

experimentais (fêmeas)

Peso corpóreo médio (g) Ganho de

peso (g) Grupo/

Tratamento1 0 15 30 45 59 dias

C 181,75±11,76 198,00±16,02 205,75±10,5 212,00 ±15,38

214,75±18,23

33,00

Y 175,50±20,53 176,00±23,46 184,00± 21,92 188,00±23,54

193,25±23,51

17,75

YB 190,25±3,40 225,25±11,35* 246,25± 15,88* 262,75±13,84*

267,50±11,47*

77,25


1 C = Dieta controle; Y = Dieta manufaturada com adição de extrato desidratado de yacon (32%) e

YB = Dieta manufatura com adição de extrato desidratado de yacon (32%) e Bifidobacterium

bifidum (10g).

* houve diferença estatística significativa (0,05) – Teste t

A Figura 1 mostra os valores de colesterol total dos ratos machos nos três grupos

experimentais. Os valores medianos de colesterol total nos grupos C, Y e YB, respectivamente

foram, 92,7 mg/dL, 73,4 mg/dL e 42,3 mg/dL. Observa-se que não houve diferença estatística

significativa entre os grupos C e Y nem entre Y e YB.

Ressalta-se que houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos C e YB

(p0,05), demonstrando que a ração com extrato desidratado de yacon (32%) e bifidus (20 bilhões

UFC/g) diminui significativamente as taxas de colesterol.

Os valores de referência segundo Mitruka e Rawnsley (1977) devem estar entre 10 – 54

mg/dL, sendo que os valores dos grupos C e Y não se encontram no intervalo citado. Entretanto o

grupo YB mostra-se dentro dos valores de referência.

0

20

40

60

80

100

120

140

Controle Yacon Yacon+Bifidus

Co

leste

rol t

ota

l (m

g/d

L)

Grupos

* Houve diferença estatística significativa entre os grupos C e YB

0,05

Figura 1. Colesterol total em ratos machos nos três grupos experimentais

Os valores de colesterol total nos ratos fêmeas nos três grupos experimentais estão

demonstrados na Figura 2. A média do colesterol total no grupo C foi de 40,4 mg/dL, no Y de 45,3

mg/dL e YB de 17,9 mg/dL. Não houve significância estatística entre os grupos C e Y. Contudo,

entre os grupos C e YB houve diferença estatisticamente significativa, o mesmo ocorrendo com os

grupos Y e YB (0,001), demonstrando que a ração com extrato desidratado de yacon (32%) e

bifidus (20 bilhões/g) diminuiu a taxa de colesterol significativamente.


0

10

20

30

40

50

60

C = controle Y = yacon YB = yacon +bifidusC

ole

ster

ol

tota

l (m

g/d

L)

C = controleY = yacon

YB = yacon + bif idus

* Houve diferença estatística significativa entre os grupos C e YB; Y e YB

0,001

Figura 2. Colesterol total em ratos fêmeas nos três grupos experimentais

Segundo Mitruka e Rawnsley (1977), os valores de referência devem estar entre 10 – 54

mg/dL, sendo que os resultados dos três grupos encontram no intervalo citado.

Fiordaliso et al (1995) observaram redução de 15% nas taxas de colesterol total, 15% dos

fosfolipídios e 25% nos triglicérides em ratos após ingestão de 10% de FOS.

CONCLUSÕES

A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que o maior ganho de peso foi do grupo

YB (149,5g para os ratos machos e 75,5g para as fêmeas), podendo ser atribuído a maior

ingestão e absorção de ração neste grupo. E que a ração com extrato desidratado de yacon (32%)

e bifidus (concentração de 20 bilhões UFC/g) diminuiu significativamente as taxas de colesterol

total.


AOAC. Association of Official Agricultural Chemists. Official Methods of Analysis. 12 ed.

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CARABIN, I. G.; FLAMM, W. G. Evaluation of safety of inulin and oligofructose as dietary fiber.

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VALOR NUTRITIVO DE SILAGEM DE MANDIOCA E PRODUTIVID ADE DE

FENO DE MANDIOCA

Caio Tesoto PASSINI1; Silvio José BICUDO2; Felipe Curcelli3; Eduardo Barreto AGUIAR4

RESUMO

A mandioca é uma cultura de grande produção no Brasil, basicamente visando à produção

de raízes para a alimentação humana e também para a indústria. Quando as raízes são colhidas a

parte aérea é descartada no campo. Trabalhos têm mostrado que esse material contém alto teor

de proteína, sendo a folha a parte mais protéica. Visando a utilização da parte aérea e das raízes

de mandioca na alimentação animal, foram desenvolvidos dois experimentos avaliando duas

formas de conservação, feno e silagem. Quanto à silagem, foram avaliadas cinco composições:

somente parte aérea, inclusão de 25, 50 e 75% de raízes e somente raízes de mandioca. Foram

feitas análises bromatológicas para avaliar qual a proporção entre parte aérea e raízes foi mais

interessante para a nutrição de ruminantes. Quanto ao feno, foram estudadas as partes: terço

superior, somente as folhas, pecíolos, hastes enfolhadas e desfolhadas. Foram avaliadas as

produtividade de matéria seca. Os resultados obtidos das análises bromatológicas da silagem,

mostram que o tratamento com 50% de inclusão de raízes é o mais interessante para a nutrição

animal, com bons níveis de proteína e fibras. Sobre o feno foi encontrada maior produção de

matéria seca por hectare no terço superior com valor de 870 Kg MS ha-1. A planta de mandioca

mostra-se um bom alimento para a nutrição animal, podendo ser aproveitada integralmente.

ABSTRACT: Cassava is a crop of great production in Brazil, primarily aimed at the roots for

human consumption and also for the industry. Because of cassava have vegetative propagation,

when the roots are harvested shoot is discarded in the field. Studies have shown that this material

contains high protein, and the sheet the most protein of the plant. Thus the experiments aimed at

the use of shoots and roots of cassava for animal feed in two forms of conservation, hay and

silage.

The silage was made five treatments: just shoot, including 25, 50 and 75% of roots and only

cassava roots. After the preparation of the materials were made chemical analysis to ascertain the

proportion between shoots and roots would be more interesting in order to ruminant nutrition.

The hay dried up the upper third, and only the leaves, petioles, stems and foliage trimmed. We

analyzed the productivity of dry matter per hectare of each component of the plant and also the

upper third. The results of chemical analysis of silages led to understand that treatment with 50%

inclusion of roots was the most interesting for animal nutrition because their levels of protein and 1 Aluno de graduação em Zootecnia – FMVZ/UNESP, Botucatu, estagiário do CERAT. [email protected] 2 Professor Assistente Doutor - CERAT/UNESP 3 Aluno de Doutorado do programa Energia na Agricultura – FCA/UNESP 4 Aluno de Doutorado do programa de Agricultura – FCA/UNESP


fiber are suitable for this function. On the hay was a greater production of dry matter per hectare in

the upper third with a value of 870 kgms / ha. It is concluded that cassava is a good food for the

animal nutrition, and the plant fully exploited. With great productivity of MS and adequate nutritional

elements.

INTRODUÇÃO

Cultivada em todo o território nacional, a mandioca demonstra ser de grande capacidade

adaptativa a diferentes climas e solos. Porém, dependendo da região de cultivo, alguns

parâmetros técnicos são válidos para se obter maior produtividade e qualidade, como época de

plantio, preparo de solo, escolha da variedade, seleção de ramas, população de plantas,

espaçamento, controle de doenças e pragas além da poda na época de repouso fisilógico.

A parte aérea da mandioca é composta por ramas e folhas, possuí alto valor nutritivo

(proteínas, açúcares, vitaminas e minerais) e apresenta excelente aceitabilidade para os animais.

Trabalhos têm mostrado que esse material contém de 16 a 18% de proteína, enquanto somente

as folhas possuem cerca de 30% de proteína (CARVALHO, 1994). Pode ser usada para o

consumo animal como fonte de proteína, tanto na forma crua, desidratada ou feno, pois

normalmente é aproveitada apenas 20% como material de plantio para novas áreas (CARVALHO,

1983; CARVALHO, 1994).

A disponibilidade de parte aérea para o uso na alimentação animal normalmente está

relacionada ao manejo empregado para a produção de raízes. Portanto, o desbaste ocorre em

dois momentos dentro de seu ciclo de produção: na fase de repouso (inverno), quando

normalmente ocorre a poda época em que a qualidade e a produtividade das pastagens são

reduzidas, ou na colheita. Estima-se que aproximadamente 14 a 16 milhões de toneladas de parte

aérea são deixadas no campo anualmente, quando poderiam ser transformado em carne, leite,

ovos e lã (CARVALHO & KATO, 1987). Sagrili et al. (2001) comentam que estimativas da

produção de folhas por hectare estabeleceram o potencial de folhas desidratadas em torno de

2.250 kg/ha.

O objetivo deste trabalho é demonstrar o potencial de produção de parte aérea e raízes do

cultivar IAC 14, aos seis meses após o plantio, para utilização na alimentação animal nas formas

de feno e silagem.

MATERIAL E MÉTODOS

Os dois experimentos foram realizados na Fazenda Experimental Lageado, da

FCA/UNESP, campus de Botucatu, em área localizada aos 22º 49’ S e 48º25’W e altitude de 770

m, cujo solo foi classificado como Nitossolo Vermelho distroférrico, de textura argilosa

(EMBRAPA, 1999). O resultado da análise de solo na área encontra-se na Tabela 1.


Tabela 1 –Resultados da análise química de solo da área utilizada no experimento

Profundidade pH M.O. Presina Al3+ H+Al K Ca Mg SB CTC V%

(cm) CaCL2 g dm-3 mg dm-3 ----------------------------mmolc dm-3-----------------

0 – 20 5,1 24 18 1 38 2,7 31 14 48 85 56

Para o plantio, realizado em outubro de 2008, foram utilizadas manivas da variedade IAC

14, com 20 cm de comprimento, em densidade populacional de 11.111 plantas ha-1. O

delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualisados, com quatro

repetições. A adubação de base foi realizada conforme análise de solo, e recomendações

descritas no Boletim 100 (RAIJ et al., 1997) e os tratos culturais conforme as recomendações de

Lorenzi, 2003.

No experimento do feno a poda foi realizada manualmente com facão a 10 cm do solo e

foram amostradas seis plantas por parcela, as quais foram divididas em dois grupos de três

plantas. Do primeiro grupo, foi feita a fenação à sombra da parte aérea total e do outro grupo

foram separados as folhas, os pecíolos e as hastes enfolhadas e desfolhadas para fenação

individual. Foi medida a massa de cada componente para a composição da media da produção e

da produtividade, tanto do material verde como fenado. O material verde foi levado à estufa de

circulação forçada com 65°C por 72 horas, e então p esado para determinação da porcentagem da

matéria seca. As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do pacote estatístico SAS,

versão 8.2 (SAS, 1988).

No experimento de ensilagem foram utilizadas diferentes proporções de parte aérea e

raízes das plantas de mandioca para a confecção das silagens. As raízes de mandioca foram

picadas em máquina de raspa de mandioca rotativa marca Penha, depois foram passadas em

picador forrageiro de martelo D`Andrea 3000 rpm, originando pedaços de 2 a 3 cm3, em média. As

raízes picadas foram secas ao Sol até atingirem o teor de 30 a 35% de matéria seca. As misturas

estudadas foram determinadas pela massa das amostras de parte aérea e raízes, e misturadas

manualmente até apresentarem aspecto homogêneo.

Os silos experimentais utilizados consistiam de tubos de PVC de 10 cm de diâmetro e 50

cm de comprimento fechado nas duas extremidades com lona transparente e vedado com fita

adesiva. A densidade da silagem utilizada foi por volta de 540 kg m-³ (FAUSTINO, 2003).

A parte aérea e raízes já picadas e misturadas nas devidas proporções foram introduzidas

no silo experimental e, com a ajuda de um pilão de madeira, o material foi compactado até o silo

ficar completamente cheio.

As análises dos resultados obtidos foram realizadas através de análise da regressão, com

a utilização de modelos matemáticos que representem a dinâmica dos dados observados no

campo com um nível de significância de 10%.

As proporções de massa de raízes na composição da silagem foram feitas, segundo a

Tabela 2.


Tabela 2: Tratamento e suas proporções de parte aérea e raiz

Tratamento Proporção

1- 100PA 100% Parte aérea

2- 75PA25RZ 75% Parte Aérea e 25 % Raízes

3- 50PA50RZ 50% Parte Aérea e 50% Raízes

4- 25PA75RZ 25% Parte Aérea e 75% Raízes

5- 100RZ 100% Raízes

Foram confeccionados 20 silos experimentais, sendo quatro repetições por tratamento. Os

silos foram deixados ao ar livre por 45 dias (FAUSTINO et al, 2003) para que todo o processo de

fermentação ocorresse.

Após a abertura dos silos, os materiais foram analisados no laboratório de Bromatologia

pertencente à FMVZ-UNESP/Botucatu-SP quanto aos teores de matéria seca (MS), proteína bruta

(PB), segundo as recomendações de Silva (1990); Fibra Bruta (FB), fibra em detergente neutro

(FDN) e fibra em detergente ácido (FDA), conforme Van Soest et al. (1991);


3.1. Fenação

O componente que obteve o maior peso foi o terço superior da planta, com peso verde de

650,50 g planta-1, enquanto que o segundo componente de maior peso, haste desfolhada, obteve

peso de 497,15 g planta-1. O componente folha, haste verde e pecíolo obtiveram,

respectivamente, 455, 86,66 e 195 g por planta.

A média de matéria seca encontrada foi de 28,88%, sendo o componente folha com maior

teor 32,43% e o pecíolo com o menor 23,02% e o restante dos componentes com porcentagens

intermediárias.

O terço superior da planta obteve a maior produção, g MS planta verde e também a maior

produtividade t ha-1 planta verde, sendo 192 g MS planta verde e 2,13 t ha-1 planta verde,

respectivamente Tabela 3. A haste desfolhada, componente indesejável para a alimentação de

animais domésticos obteve médias inferiores em relação a parte aérea, tendo uma produção de

144,11 g MS planta verde e 1,66 t ha-1 planta verde. Os demais componentes obtiveram médias

intermediárias.


Tabela 3: Matéria seca (%),massa planta (g), produção (g MS planta verde) e

produtividade (t ha-1 planta verde) da variedade IAC 14 aos 6 meses após o plantio.

COMPONENTE MS VERDE PESO DA PLANTA PRODUÇÃO PRODUTIVIDADE

% g g MS planta verde t ha-1 planta verdeTERÇO SUPERIOR 29,57 B 650,48 A 192 A 2,13 A

(2,02) (56,37) (55,21) (55,13)

HASTEVERDE

(4,96) (32,14) (26,82) (26,96)HASTE

DESFOLHADA(3,06) (25,28) (21,90) (21,85)

FOLHA 32,43 A 455 C 48,06 C 0,53 C

(2,04) (24,47) (26,78) (26,19)

PECÍOLO 23,02 C 195 C 10,67 C 0,11 C(2,51) (20,53) (27,04) (25,41)

MÉDIA 28,85 315,78 93,51 1,04(3,14) (277,60) (3,08) (0,24)

28,7 B 86,66 C 67,68 C 0,75 C

30,68 B 497,15 B 144,11 B 1,66 B

Médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna, não diferem entre si (p

>0,10).

Valores entre parênteses correspondem ao coeficiente de variação.

Na produção do feno, a matéria seca desejada era de 86%, sendo alcançada e até

ultrapassada por quase todos os componentes (Tabela 4). Apenas o pecíolo não atingiu a

umidade desejada, provavelmente pela não picagem do material, dificultando assim sua secagem,

já que era o componente de maior umidade. A resposta da produção e a produtividade de feno,

como esperado, foi semelhante à produção e produtividade da planta, sendo o terço superior da

planta obteve maior produtividade e o pecíolo o menor.

Tabela 4: Matéria seca (%), produção (g MS planta feno) e produtividade (t ha-1 planta

feno) da variedade IAC 14 aos 6 meses após o plantio.

COMPONENTE MS FENO PRODUÇÃO PRODUTIVIDADE

% g MS planta feno kg MS ha-1 planta fenoTERÇO SUPERIOR 87,85 A 78,51 A 870 A

(0,69) (51,32) (51,71)

HASTEVERDE

(0,71) (33,98) (34,12)HASTE

DESFOLHADA(0,64) (23,49) (23,80)

FOLHA 88,87 B 16,44 C 180 C

(0,34) (26,31) (27,35)

PECÍOLO 80,83 C 8,6 C 110 C

(0,65) (26,31) (25,41)

MÉDIA 86,62 38,68 429,82(3,03) (0,24) (0,24)

87,8 B 29,32 BC 320 BC

87,83 B 60,45 B 670 B


Médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna, não diferem entre si (p

>0,10).

Valores entre parênteses correspondem ao coeficiente de variação.

3.2. Ensilagem

Após a análise bromatológica os resultados obtidos referentes às silagens nos cinco

tratamentos estão apresentados na Tabela 5.

Tabela 5: Análise bromatológica da silagem da parte aérea de mandioca com cinco níveis

de inclusão de raiz.

TRATAMENTO MS PB FB FDN FDA pH

1-100PA 28,2d 7,4a 33,7a 59,7a 45,6b 4,62a

2-75PA25RZ 36,4c 5,6ab 24,7a 34,8b 30,0b 4,71a

3-50PA50RZ 45,6b 4,4bc 23,3a 21,1c 19,2b 4,72a

4-25PA75RZ 53,5ab 2,9c 7,3b 10,3d 9,4a 4,72a

5-100RZ 60,7a 2,7c 3,2b 5,6d 5,7a 4,88a

MÉDIA 44,89 4,60 18,45 31,03 22,01 4,73

CV (%) 8,5 20,0 45,8 52,5 7,8 3,69

Médias seguidas das mesmas letras minúsculas nas colunas não diferem entre si.

CV (%): corresponde ao coeficiente de variação.

A porcentagem de Matéria Seca das silagens foi crescente na medida em que as

proporções de raízes foram aumentando. Segundo Nussio et al (2001), silagens de boa qualidade

devem apresentar teores de matéria seca próximos de 30 a 35%, propiciando a ocorrência de

fermentações desejáveis. Onde apenas os tratamentos 100PA e 75PA25RZ se enquadram.

Analisando a porcentagem de Proteína Bruta nos diferentes tratamentos obteve-se os

resultados esperados, já que na parte aérea é encontrada a maior parte da proteína (Buitrago,

1990) da planta inteira. Os níveis com menor inclusão de raízes resultaram maior valor de

proteína, porém, o nível mínimo indicado para nutrição de ruminantes é de 7% (Milford e Minson,

1966) para manter a flora ruminal. Portanto, a proteína bruta é um fator limitante para uma dieta

exclusiva desta silagem. Assim como a Proteína, as médias da Fibra Bruta se encontram dentro

do esperado, pois as folhas e caules possuem mais fibras do que as raízes, que são ricas em

amido.


Quanto à porcentagem de FDN e FDA ocorreu um decréscimo com a inclusão de raízes.

Isso ocorreu, pois a parte aérea contém alto teor de lignina, celulose e hemicelulose e as raízes,

por serem compostas principalmente por amido, têm baixo teor de fibras. Os altos valores de FDN

e FDA diminuem a digestibilidade e por conseqüência a ingestão, pois a taxa de passagem no

rúmen se torna menor devido a não digestão da lignina. Um adequado teor de FDN está entre 20

a 25% (Nussio et al, 2009), resultado encontrado apenas no tratamento 50PA50RZ.

CONCLUSÕES

As duas formas de conservação da mandioca visando a nutrição animal são viáveis nos

quesitos qualidade e produtividade.

Quanto as silagens, análises apresentaram composições bromatológicas distintas de

acordo com as proporções de parte aérea e raiz.

Considerando todos os parâmetros avaliados, o tratamento 50PA50RZ destaca-se como a

opção mais interessante, podendo ser utilizada como alimento para ruminantes.


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anais vii seminário de integração de pesquisas do cerat

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