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Avaliação da degradabilidade ruminal de silagens e de cascas de café submetidas à fermentação no estado sólido em búfalos (Bubalus bubalis L.) fistulados
(Universidade Federal do Paraná, 2005) Silva, Marcos Elias Traad da; Waszczynskyj, Nina
A integração da produção animal e da agricultura com agroindústrias tem sido estudada sob diferentes aspectos, buscando-se o aproveitamento de resíduos na alimentação animal com a redução de impactos ambientais. A biotecnologia desponta como de suma importância para a geração de processos de biotransformação, com elevados resultados econômicos, sociais e ambientais. No entanto, ainda é incipiente o uso de fermentações de resíduos agroindustriais para o seu enriquecimento nutricional e utilização na alimentação animal. O objetivo básico deste trabalho foi avaliar a degradabilidade de cascas de café submetidas à fermentação no estado sólido (FES) por Aspergillus sp, e de silagens diversas, incubados no rúmen de búfalos fistulados. Estudaram-se as frações: solúvel (A), potencialmente degradável (B), não degradável (C); a taxa de degradação da fração B (c) e a degradabilidade efetiva (DE) e potencial (DP). As dietas basais dos animais estabulados continham silagem de milho, milho grão e concentrado com 14% de proteína bruta. Na primeira etapa, avaliaram-se: cascas de café in natura; cascas de café submetidas a processo prévio de FES, silagem de cascas de café puras, silagem de cascas de café com melaço, silagem de cascas de café com cana-de- açúcar. Na segunda etapa, avaliaram-se: silagens de milho sem espigas, adicionadas de cana-de-açúcar, bagaço seco de mandioca (BSM resíduo da indústria de polvilho azedo) e cascas de café em diferentes proporções. As silagens de cascas de café foram todas confeccionadas com inoculante (Lactobacillus plantarum - LPB-BL-R01 e Lactobacillus paracasei ssp paracasei - LPB-BL-L07) e, as de milho sem espigas, com e sem o inoculante. As diferenças entre médias, foram comparadas através do uso do GLM Procedure do SAS (1996) - 5 % de probabilidade. Entre os resultados obtidos ressalta-se que a submissão das cascas de café à FES antes da incubação no rúmen, não trouxe benefícios. A fração B da matéria seca (MS) da casca in natura (B= 37,5%) foi maior (p < 0,05) do que na casca submetida à FES (B= 31,4%). Para a fração C da MS, verificou-se que a casca de café fermentada apresentou o maior (p < 0,05) valor (C= 51,5%), além dos menores valores (p < 0,05) para a DE (em todas as taxas de passagem), e para a DP. A fração C da FDN da casca submetida à FES (C= 68,8%) foi maior (p < 0,05) do que a da casca in natura (C= 60,5%) e silagem de milho (C= 43,5%). Constataram-se semelhanças (p > 0,05) entre as DE da FDN da silagem de cascas puras (DE 2%/h= 32,9%; DE 4%/h= 31,6%) com a silagem de milho (DE 2%/h= 37,0%; DE 4%/h= 29,6%), além do mesmo comportamento para a degradabilidade potencial (silagem de cascas puras: DP= 48,5%; silagem de milho: DP= 49,0%). Isso indica que o fermentado não apresentou maior potencial de aproveitamento no rúmen dos animais experimentais. A adição de bagaço seco de mandioca (BSM) às silagens de milho sem espigas (25% e 35% - base da MS), possibilitou o incremento da fração B da MS. A DE a 2%/h da MS da silagem de milho com espigas, sem (DE= 56,8%) e com (DE= 54,8%) inoculante foi semelhante (p > 0,05) à silagem de milho sem espigas + 20 % de bagaço de mandioca sem inoculante (DE= 50,3%) e à silagem de milho sem espigas + 35% de bagaço de mandioca sem inoculante (DE= 52,4%). Verificou-se a viabilidade do uso de até 35% de BSM às silagens de milho, no lugar das espigas verdes. A simulação da venda do milho verde indicou aumento de receitas nos sistemas de produção de ruminantes, com conseqüente redução de impactos ambientais.
Avaliação de espécies florestais para arborização de cafeeiros no norte do Paraná: efeitos na produtividade e na proteção contra geadas de radiação
(Universidade Federal do Paraná, 2004) Leal, Alex Carneiro; Soares, Ronaldo Viana
A arborização de cafezais no Paraná tem como principal finalidade proteger os cafeeiros contra geadas de radiação. A seleção das espécies arbóreas e o seu manejo são fatores cruciais para a otimização desta prática agroflorestal visando a obtenção de níveis adequados de produtividade. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da arborização de cafezais com diferentes espécies florestais na produtividade do cafeeiro e na proteção contra geadas de radiação. Para tanto, dois experimentos com delineamento de blocos casualizados foram conduzidos no município de Londrina, PR. No primeiro foram utilizadas parcelas com árvores isoladas para comparar o efeito das espécies Casuarina equisetifolia, Grevillea robusta, Pinus oocarpa e Leucaena diversifolia na produtividade dos cafeeiros. No segundo experimento comparou-se a arborização com bracatinga (Mimosa scabrella) em duas densidades com o monocultivo a pleno sol. Em ambos experimentos foram avaliadas as produtividades das safras de 2002 e 2003 de cafeeiros da cultivar IAPAR 59, recepados após a geada severíssima que ocorreu no inverno de 2000. Na safra de 2003 as árvores do primeiro experimento estavam com 6,5 anos de idade e as bracatingas, plantadas em outubro de 2001, com menos de 2 anos de idade. A temperatura das folhas dos cafeeiros e a porcentagem de interceptação da radiação fotossinteticamente ativa pela copa das árvores foram monitoradas em algumas parcelas. Os resultados do primeiro experimento revelaram diferenças significativas entre as espécies arbóreas quanto à sua compatibilidade com o cafeeiro, avaliada pela produtividade de café no biênio. As espécies apresentaram a seguinte ordem de compatibilidade: G. robusta > C. equisetifolia > P. oocarpa > L. diversifolia. Como não ocorreram geadas durante o período experimental, o efeito de proteção contra geadas de radiação foi avaliado pela diferença de temperatura, nas horas mais frias do dia, entre as folhas dos cafeeiros localizados sob a copa das árvores e as folhas dos situados a mais de 10m de distância das árvores. As temperaturas das folhas dos cafeeiros sob a copa das árvores foram de 1,4 a 3,0°C mais altas nas horas mais frias do dia, com o tratamento leucena apresentando a maior diferença e o tratamento grevílea a menor. Os tratamentos casuarina e pinus apresentaram diferenças semelhantes, em torno de 2,5°C. A redução do fluxo total diário de radiação fotossinteticamente ativa sob a copa das árvores, em dias ensolarados, foi maior sob a casuarina (90%) e menor sob a grevílea (74%), enquanto que sob o pinus e a leucena foram encontrados valores iguais (86%). A arborização com bracatinga, numa densidade de 555 plantas por hectare, permitiu alguma proteção contra geadas de radiação no primeiro ano de plantio, tendo sido registradas temperaturas foliares cerca de 0,5°C mais elevadas em relação ao tratamento a pleno sol. No segundo ano, as diferenças de temperatura das folhas de café entre o tratamento a pleno sol e os tratamentos arborizados foram de 2,3°C e 1,5°C para os tratamentos com densidades de 555 e 139 plantas de bracatinga por hectare, respectivamente. Considerando o total do biênio 2002-2003, a produção de café beneficiado foi inversamente proporcional à população das bracatingas, com diferenças significativas entre os tratamentos.
Avaliações bioquímicas da parede celular e morfológicas de folhas de café (Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre) associadas a condições de estresses abióticos
(Universidade Federal do Paraná, 2013-02-06) Lima, Rogério Barbosa de; Petkowicz, Carmen Lúcia de Oliveira
A parede celular é uma estrutura dinâmica e complexa, com papéis centrais no crescimento, desenvolvimento, fisiologia e defesa vegetal. Sua composição é alterada no crescimento, desenvolvimento e em condições de estresse. Os estresses abióticos são decorrentes de alterações nas condições químicas e físicas do ambiente da planta, diminuindo seu crescimento e podendo causar até sua morte. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações dos componentes da parede celular de folhas de café (Coffea. arabica e Coffea canephora) submetidas aos estresses térmico, hídrico e salino. Frações de pectinas, hemiceluloses e lignocelulose foram isoladas e analisadas quanto à composição e distribuição de massa molecular. A ultraestrutura das células do mesofilo da folha também foi avaliada. Todos os estresses causaram alterações na composição da parede celular e na ultraestrutura das células da folha. Em todas as condições de estresses houve redução do conteúdo de amido no citoplasma e rupturas das membranas dos cloroplastos. Os estresses térmico e salino diminuíram o rendimento das frações polissacarídicas, aumento do tamanho médio dos polissacarídeos e aumento do conteúdo de lignina no resíduo final, alterações relacionadas ao enrijecimento da parede celular. Por outro lado, o estresse hídrico promoveu o afrouxamento da parede celular pelo aumento da solubilidade das frações polissacarídicas, redução do tamanho médios dos polissacarídeos e leve redução do conteúdo de lignina da fração lignocelulósica. A espécie de C. canephora tolerante (clone 14) e sensível (clone 109A) ao estresse hídrico foi investigada. O cultivar tolerante apresentou ao enrijecimento da parede celular em resposta ao estresse hídrico, enquanto o clone sensível respondeu afrouxando a parede celular. Estes resultados indicam que a maior resistência da parede celular seja uma importante característica que garante a maior tolerância ao estresse hídrico no clone tolerante.
Café - estudo da biodiversidade microbiana de frutos de café do Brasil e seleção de cepas de leveduras e bactérias lácticas com ação fungistática contra Aspergillus ochraceus produtor de ocratoxina A
(Universidade Federal do Paraná, 2004) Beux, Marcia Regina; Soccol, Carlos R.
Avaliou-se a ação fungistática de leveduras e bactérias lácticas, isoladas de cerejas de café provenientes de várias regiões do Brasil, contra Aspergillus ochraceus produtor de ocratoxina A. Quando testadas em placas de ágar, vinte e três, das trinta e cinco cepas de leveduras e seis das vinte cepas de bactérias lácticas revelaram diferentes graus de inibição do micélio. Dessas Candida lambica 13b e Lactobacillus brevis LPB03, apresentaram maior potencial antagônico. Inoculada em cultura submersa, Candida lambica 13b reduziu em 95,87% a biomassa fúngica. Inoculada em grãos de café verde artificialmente contaminados com esporos de Aspergillus ochraceus, reduziu em 88,37% a formação de ocratoxina A, quantificada por cromatografia líquida de alta eficiência com fluorescência. A caracterização dos metabólitos por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas revelou a formação de dois compostos, um alcoólico (composto 1): 2-2 ditiobis-etanol(CAS No 1892-29-1) ou álcool p-(tio metil) benzil (CAS No 3446-90-0) e um fenólico (composto 2): 2-(1-etilfenil)-fenol (CAS No 4237- 44-9) ou fenoxietil-benzeno(CAS No 54852-74-3) possíveis responsáveis pelo caráter fungistático, comprovando que utilização de espécies antagônicas pode manter a sanidade de grãos de café, evitando restrições no seu consumo ou comercialização.
Desenvolvimento de bioprocessos: bagaço de cana-de-açúcar como suporte alternativo na fase de enraizamento e aclimatação de plântulas de macieira, morangueiro e cafeeiro
(Universidade Federal do Paraná, 2005) Mohan, Radjiskumar; Soccol, Carlos R.
A agroindústria açucareira é uma das mais importantes do mundo. Sendo o Brasil, o maior produtor mundial de cana-de-açúcar. Esse tipo de agroindústria gera vários subprodutos como: bagaço, torta dos filtros, e melaço. O aproveitamento racional desses subprodutos é de extrema importância ao setor produtivo brasileiro. Este trabalho tem por objetivo avaliar o uso de bagaço de cana-de-açúcar como suporte alternativo na micropropagação de macieira, morangueiro e cafeeiro, uma vez que, esta técnica tem grande importância por permitir a clonagem de plantas selecionadas. Para poder melhorar seu desempenho, o suporte alternativo foi submetido a um processo de tratamento com uma mistura de solvente e água (1:1), extraindo partes dos compostos fenólicos como ácido p-cumárico, 4-hidroxibenzaldeíde, 5- hidroximetilfurfural, oligômeros (ligados à lignina) e polissacarídeos, os quais são considerados inibidores do crescimento de tecidos vegetais. Esta pesquisa permitiu a seleção de melhor tratamento para o suporte alternativo. Quando foram utilizados suportes `a base de bagaço de cana-de-açúcar com granulometria < 0,18 mm não tratado (BNT) em substituição ao ágar (composto geleificante) nos meios de cultivo (Patente INPI n o 931/2001 de Carlos R. Soccol, Radjiskumar Mohan e Marguerite Quoirin) uma importante melhoria no processo de enraizamento das portas-enxertos de macieira ‘Marubakaido’ com redução nos custos de (13,35%) foi conseguida na fase de enraizamento. Os ensaios foram realizados utilizando o meio de cultura Murashige e Skoog (1962) com metade da concentração de sais, sacarose 3% e ácido indolbutírico 0,1 mg.L -1 . Os explantes enraizados foram testados, na fase de aclimatização, oriundos de ambos os suportes obtendo uma redução de 37,00% nos custos no meio com suporte à base de bagaço de cana-de-açúcar comparado ao meio com suporte à base de ágar. Quando avaliados os números e o comprimento das raízes, assim como a altura de cada planta depois 28 dias de cultivo, observou-se que, no meio contendo bagaço de cana-de- açúcar não tratado (BNT) obteve-se um desempenho superior da ordem de 62,23% em relação ao número das raízes formadas, 43,56% para o tamanho das raízes e 18,82% para o tamanho das explantes. Quando avaliados os números e o comprimento das raízes, assim como a altura de cada explante em diferentes tempos de cultivo, observou-se que, no meio contendo bagaço de cana-de-açúcar tratado (BT) obteve-se desempenho superior em período de cultivo antecipado (28 dias) da ordem de 105,55% em relação ao número de raízes formadas,122,77% para o tamanho das raízes e 54,11% para o tamanho das explantes comparado ao meio com suporte à base de ágar. A redução do custo na parte de enraizamento ficou em torno de 8,26%, e na parte de aclimataçãoficou em 44,00% comparado ao meio com suporte à base de ágar. Aplicando os mesmos testes com morangueiro cv. Camarosa e Dover e com uma modificação na composição do suporte (mistura bagaço de cana-de-açúcar/mandioca) obteve- se também desempenhos superiores da ordem de 85,71; 54,04% em relação ao número de raízes formadas, 15,09; 11,02% para o tamanho das raízes e 11,65; 12,00% para o tamanho das explantes, respectivamente, comparado ao meio com suporte à base de ágar. A redução do custo no enraizamento ficou em 11,38%, e na parte de aclimataçãoficou em 43,00% comparado ao meio com suporte à base de ágar. Para finalizar, foram realizados os mesmos testes com cafeeiro cv. Catuaí Vermelho, e foram também obtidos resultados superiores a partir do suporte à base de bagaço de cana-de-açúcar tratado com granulometria < 0,18 mm. Para o número das raízes foi obtida uma diferença de 82,00%, para tamanho de raízes 34,21% e número de folhas novas in vitro 29,91% comparado ao meio com suporte à base de Gelrite ® . O estudo do custo ligado na fase de enraizamento não mostrou redução na técnica aplicada, mas um aumento (1,54%) devido ao processo de tratamento do suporte à base de bagaço de cana-de-açúcar. Enquanto na fase aclimataçãoobteve-se uma redução de 38,00% comparada ao meio com suporte à base de Gelrite ® (comercial). Este trabalho permitiu demonstrar que, o bagaço de cana-de-açúcar devidamente tratado possui grande potencial para ser utilizado como substituto dos agentes geleificantes tradicionais, com inúmeras vantagens no processo de enraizamento e de aclimatização, em técnicas de micropropagação vegetal.
Efeito da cafeína e do exercício físico sobre as respostas fisiológicas, metabólicas, cardiovasculares de ratos diabéticos
(Universidade Federal do Paraná, 2017-02-06) Silva, Luiz Augusto da; Osiecki, Raul
O Diabetes mellitus (DM) constitui um grupo heterogêneo de distúrbios metabólicos que apresenta em comum a hiperglicemia, resultante de defeitos na ação da insulina, na secreção de insulina ou em ambas. Seu tratamento deve estar associado com modificação o estilo de vida, reduzindo comportamentos como inatividade física e maus hábitos alimentares, e utilizando estratégias para controle de forma rápida ou aguda, no caso do uso de fármacos. Exercício físico e dieta são os primeiros meios de tratamento para pessoas diagnosticadas com o DM, melhorando e controlando a glicemia plasmática aumentada nesse paciente. A ingestão de substâncias que auxiliam no controle glicêmico são consideradas boas estratégias para que não ocorra aumentos excessivos dos valores de pressão arterial ou rebote hipoglicêmico durante e após a atividade física. A cafeína é um alcalóide pertencente ao grupo das metilxantinas (1,3,7- trimetilxantina), possui mecanismos baseados na mobilização intracelular de Ca2+, aumento de catecolaminas e antagonismo dos receptores de adenosina. Seu consumo aumenta a oxidação de gorduras, maior utilização e entrada de carboidrato nas células musculares, liberação de insulina, o que pode melhorar o quadro metabólico diabético. Objetivo: Verificar os efeitos da cafeína associada ao exercício físico sobre as respostas cardiovasculares, hormonais e metabólicas em ratos diabéticos. Materiais e Métodos: Foram utilizados 48 animais, com 60 dias de idade, distribuídos em 8 grupos: Grupo Controle, Grupo Diabetes, Grupo Controle+Exercício, Grupo Diabetes+exercício, Grupo Cafeína, Grupo Diabetes+Cafeína, Grupo Cafeína+Exercício e Grupo Diabetes+Exercício+Cafeína. A indução do diabetes foi realizada pela administração de 120 mg/kg de aloxano (ALX). De forma crônica, os animais receberam 6 mg de cafeína ou salina, e realizado 40 minutos de exercício aeróbico, com sobrecarga de 4% corporal, durante 30 dias. Antes e após o treinamento e/ou tratamento, os animais exercitados foram submetidos a um teste de esforço com sobrecarga de 8% do peso corporal, por 40 min, avaliando respostas cardiovasculares (Frequência Cardíaca (FC), pressãoarterial sistólica (PAS) e duplo produto (DP)) e bioquímicas (glicose, glicerol e lactato). Os animais foram sacrificados para coleta de sangue, tecido hepático e muscular para análises bioquímicas (glicose, lactato, glicerol, creatina cinase, ácido úrico, creatinina, albumina, colesterol total) e hormonais (insulina, somatomedina, hormônio estimulante da tireoide, tiroxina, triiodotironina e o corticosterona). Para a análise estatística, foi utilizado o teste de Análise de Variância Multivariada (MANOVA), considerando diferença estatística para valores de P<0.05, após o teste de post-hoc Tukey.
Efeito do processamento pós-colheita sobre as frações polissacarídicas dos grãos de café (Coffea arabica) e suas bebidas
(Universidade Federal do Paraná, 2010) Tarzia, Andréa; Petkowicz, Carmen Lúcia de Oliveira
A bebida de café é consumida mundialmente e sua qualidade final depende da composição química dos grãos. Neste estudo, frutos frescos de C. arabica cultivar IAPAR 59 foram submetidos, em paralelo, a três diferentes tipos de processamento pós-colheita: frutos intactos foram processados utilizando o método natural (CN), frutos descascados foram processados utilizando o método semi-úmido (CD) e frutos despolpados foram processados pelo método úmido (CP). A extração dos polissacarídeos a partir do endosperma isolado dos frutos de café processados e não processados indicou que arabinogalactanas e (galacto)mananas foram os principais polissacarídeos dos grãos verdes de café. Entre os tratamentos, menores quantidades de galactomananas solúveis em água foram obtidas a partir dos grãos CN e CP. De acordo com os resultados, o tratamento pós-colheita pode causar alterações nos polissacarídeos dos grãos verdes. Bebidas foram preparadas por filtração usando os grãos CN, CD e CP e os polissacarídeos solúveis presentes foram precipitados. As frações polissacarídicas obtidas apresentaram diferenças no rendimento percentual e nos teores de carboidrato total e proteínas. Man, Gal e Ara foram os principais carboidratos, sugerindo que a maioria dos polissacarídeos presentes nas bebidas também foram (galacto)mananas e arabinogalactanas-AGPs (confirmado com o teste de difusão radial em gel com reagente Yariv -glucosyl). As galactomananas foram acetiladas, sendo o conteúdo acetil menor para a fração obtida a partir do café natural. Apesar das diferenças encontradas na composição química, não foram observadas diferenças na viscosidade ou na tensão superficial das bebidas de café. O café despolpado apresentou menor atividade seqüestrante de radicais DPPH que os cafés natural e descascado, sugerindo que agentes redutores também foram influenciados pelo método de processamento pós- colheita.
Estratégias de controle e identificação de fungos produtores de ocratoxina A
(Universidade Federal do Paraná, 2015-03-26) Almeida, Angela Bozza de; Pimentel, Ida Chapaval
A ocratoxina A (OTA) é uma micotoxina encontrada em vários alimentos como, por exemplo, cereais, café, cacau, uva, especiarias, cerveja, vinho, ovos e carnes, sendo produzida por fungos dos gêneros Aspergillus e Penicillium. O Brasil é o maior produtor e exportador de café, entretanto, a OTA tem sido avaliada com níveis de contaminação variando significativamente no país. Atualmente, muitos países possuem legislações estabelecendo limites máximos de OTA em vários alimentos. Na tentativa de minimizar as concentrações desta micotoxina nos alimentos, são utilizados métodos de controle físicos, químicos ou biológicos. Embora, métodos físicos e químicos de desintoxicação tenham sido testados, nenhum possui realmente a eficácia e segurança necessárias. Dessa forma, recentemente, pesquisas tem relatado a utilização de micro-organismos e extratos de plantas como possíveis controladores da OTA. Neste sentido, os objetivos do presente trabalho foram avaliar fungos isolados de grãos de café na inibição de crescimento e produção de OTA pelos fungos Aspergillus ochraceus, Aspergillus westerdijkiae, Aspergillus niger e Aspergillus carbonarius; avaliar o potencial de extratos de erva mate na inibição de crescimento dos mesmos fungos produtores de OTA; e utilizar a técnica da espectroscopia no infravermelho para a elaboração de um modelo quimiométrico eficiente na identificação das espécies de Aspergillus produtoras de OTA. Os testes de inibição de crescimento foram realizados pela técnica do crescimento radial. Para a quantificação de OTA, três plugs de 6mm do meio de cultivo foram retirados, após o teste de crescimento, e extraídos com metanol, em seguida avaliados por Cromatrografia Líquida de Alta eficiência (CLAE). Para as análises da espectroscopia no infravermelho os fungos foram crescidos por 4 dias a 28±0,5°C, o micélio foi raspado e em seguida os espectros foram capturados no modo transmitância com intervalo espectral de 4000 a 400 cm -1 . O modelo quimiométrico desenvolvido com base na espectroscopia no infravermelho foi capaz de distinguir corretamente as espécies altamente relacionadas, tais como A. niger e A. carbonarius. No entanto, a diferenciação de A. ochraceus e A. westerdijkiae não foi possível em todos os casos. Em relação à inibição de crescimento e produção de OTA por fungos, todos os fungos testados foram capazes de inibir tanto o crescimento quanto a produção de OTA. As porcentagens de inibição de crescimento variaram de 18,30% a 100% e porcentagens de inibição da produção de OTA variaram de 43,45% a 100%. A linhagem A. niger C187 não toxigênica, apresentou os melhores resultados para ambos os testes. A utilização de extratos de erva-mate na inibição de crescimento de fungos produtores de OTA, apresentou uma inibição discreta para os fungos A. westerdijkiae e A. ochraceus (0,54% a 13,27%) com extratos nas concentrações de 0,1g/L, 0,5g/L e 10g/L. Para as espécies A. niger e A. carbonarius não foi observado inibição em nenhuma das concentrações e extratos testados. Os fungos isolados de grãos de café apresentaram-se como uma alternativa no controle da OTA em alimentos.
Expressão de genes envolvidos na biosíntese de manitol em Coffea arabica submetido a estresses abióticos e contribuição de homeólogos de Coffea canephora
(Universidade Federal do Paraná, 2013) Carvalho, Kenia de; Bespalhok Filho, João Carlos
O Brasil se destaca como principal produtor e exportador mundial de café. Em 2013, o país deverá colher mais de 50 milhões de sacas de café beneficiado. Embora a produtividade e o consumo aumentem a cada ano, os cafeeiros ainda são sujeitos a oscilações de produção, o que pode ser explicado pelo ciclo bienal da planta e também por condições ambientais, como estresses abióticos. Dentre estes destacam-se seca, salinidade e altas temperaturas. Quando submetidas a estresses, as plantas podem sintetizar osmoprotetores, como o álcool açúcar manitol, um composto ainda pouco estudado em espécies perenes, como o café. Além disso, enquanto alotetraploide, as respostas transcricionais de Coffea arabica são um conjunto da expressão de dois subgenomas. Assim, o presente trabalho teve como objetivo investigar a influência da seca, salinidade e alta temperatura no perfil transcricional dos genes envolvidos na síntese e catabolismo de manitol, bem como a concentração de carboidratos sob esses estresses; além da contribuição do homeólogo de C. canephora na regulação transcricional destes genes. Para estudar a transcrição gênica, normalizadores foram previamente avaliados, onde, verificou- se que em condições de alta salinidade os normalizadores mais adequados são EF1, EF1α e UBQ10, e em condições de alta temperatura são os genes MDH, GAPDH e EF1α. Para o déficit hídrico, utilizou-se dois normalizadores da literatura, GAPDH e UBQ10. Esta avaliação possibilitou a inclusão de dois novos genes para normalização de dados, MDH e EF1. Este estudo também demonstrou que a síntese de manitol é alterada em condições de estresses abióticos; que há modulação transcricional dos genes CaM6PR, CaPMI e CaMTD, principalmente sob condição de seca; e que o subgenoma Coffea canephora é o principal responsável pelo perfil transcricional destes genes.
O impacto da reserva legal florestal sobre a agropecuária paranaense, em um ambiente de risco
(Universidade Federal do Paraná, 2004) Padilha Junior, João Batista; Berger, Ricardo
O Presente trabalho trata da determinação do impacto e das principais conseqüências sobre a agropecuária perante a efetivação da Reserva Legal Florestal no Estado do Paraná, em um ambiente de risco. Especificamente, verificou-se a perda de área das propriedades rurais bem como o valor do produto interno bruto cessante da agropecuária. Estimou-se também o efeito do risco e da neutralidade de risco sobre os planos ótimos de produção, bem como o risco relativo dos diversos portfólios e a fronteira eficiente da média-variância das melhores alternativas de produção, comparando tais resultados com o plano atual da agropecuária. Neste processo, realizou-se análise qualitativa e quantitativa de dados, com auxílio de modelos de programação quadrática. Os resultados demonstraram que o impacto físico e imediato verificado com a implementação da Reserva Legal Florestal consiste numa redução de 3,2 milhões de hectares na área das propriedades rurais paranaenses, afetando os produtores e limitando a produção de certas atividades. Em termos econômicos, a efetivação da Reserva Legal Florestal ocasionará um VBP (Valor Bruto da Produção Agropecuária) cessante da ordem de R$ 65,5 bilhões ao Estado do Paraná, fora o impacto multiplicador ao longo das principais cadeias produtivas. Ao considerar o estoque atual da cobertura florestal do Estado do Paraná, observou-se a existência de um déficit da ordem de 679,3 mil hectares, indicando que a cobertura florestal atualmente existente representa em média 15,7% dos 20% necessários para a formação da Reserva Legal Florestal. Os resultados fornecidos pelo modelo de programação quadrática indicam que o objetivo da maximização de lucro por parte dos produtores rurais é diretamente afetada pela sua aversão ao risco. Com relação à fronteira eficiente da média variância, observou-se uma relação positiva entre risco e renda. Além disso, o nível de risco dos planos ótimos aumenta a taxas crescentes, devido a uma maior participação dos empreendimentos suinocultura de corte, avicultura de corte e café adensado. Produtores que buscam atingir níveis de margem bruta com maior garantia buscarão ter em seus planos ótimos uma maior participação da bovinocultura de corte e do pinus. Com relação ao Plano Atual da agropecuária paranaense, verificou-se que o mesmo está associado a uma variabilidade 3,6 vezes superior aos planos ótimos gerados pelo modelo quadrático em uma situação de neutralidade de risco. Isto denota que, relativamente ao Plano Atual, há planos alternativos mais eficientes e menos arriscados, que podem aumentar a margem bruta esperada em 14,4% com redução de 67% no risco. Desta forma, com a imobilização de 20% da área das propriedades rurais, para permanecer no mesmo nível atual de produção, sob condições de neutralidade de risco, os produtores terão que assumir 25% a mais de risco no conjunto de suas atividades produtivas. Para amenizar tal quadro e auxiliar recompor o VBP cessante da agropecuária, em média, cada hectare de Reserva Legal Florestal no Estado do Paraná deverá ter a capacidade de gerar R$ 1.300,00 por ano, no conjunto das atividades que podem ser manejadas de forma sustentável no seu interior.
Investigação sobre o efeito da cafeína sobre a ação de vasodilatadores coronarianos
(Universidade Federal do Paraná, 1977) Hilú Junior, Miguel; Moura, Arnaldo
O objetivo deste trabalho é verificar se a cafeína modifica a ação de vasodilatadores coronarianos, nas quantidades contidas nessas infusões ou bebidas.
A mercantilização do café conilon como processo de construção social: uma análise das transformações da cafeicultura no Espírito Santo
(Universidade Federal do Paraná, 2018-01-18) Rangel, Samir Seródio Amim; Paula, Nilson Maciel de
Esta tese tem por objetivo compreender a construção social do mercado do café Conilon no Estado do Espírito Santo, através da análise do seu desenvolvimento histórico e seus impactos na sociedade do meio rural. Esse mercado evoluiu por ações de atores sociais, de instituições e das mudanças na dinâmica das relações sociais presentes na história do café naquele espaço, com repercussões na agricultura de base familiar até os dias de hoje. Do ponto de vista conceitual, segundo formulação de Polanyi e Giddens, os mercados são vistos como construções sociais que os transformam enquanto mecanismo da economia embutido na vida social. A expansão da produção e comércio do café Conilon é analisada através de uma comparação entre os territórios Norte e Sul do Espírito Santo, tendo como referência histórica a matriz econômica que se formou a partir da erradicação dos cafezais na década de 1970. Para tanto, orientado pelo conceito de mercado como construção social, a história do café é resgatada, com o foco em sua trajetória naqueles territórios. Através desse estudo de caso destaca-se a importância dos atores e suas possibilidades na moldura institucional que promoveu o café Conilon, como uma importante cultura agrícola, para a manutenção e o desenvolvimento da agricultura e das relações mantidas pelos agricultores de base familiar, tanto no uso da terra, quanto na geração de renda. Como consequência, a dinâmica socioeconômica, assim formada, passou a exercer uma influência decisiva na condução das políticas públicas.
Recuperação de aromas do café solúvel pelo processo de pervaporação
(Universidade Federal do Paraná, 2015-03-16) Weschenfelder, Thiago Andre; Scheer, Agnes de Paula
Durante o processo de obtenção do café solúvel ocorrem transformações e perdas aromáticas, que modificam quantitativamente e qualitativamente a fração de compostos voláteis. A pervaporação é um processo de separação por membranas que já vem sendo relatado na literatura para a recuperação de aromas de frutas e sucos de frutas, sendo uma alternativa tecnológica para a indústria de café solúvel devido a não necessidade de adição de compostos químicos e operação em temperaturas amenas. Neste contexto o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um processo de pervaporação para recuperação de aromas provenientes de uma solução industrial do café solúvel. Para esta finalidade foi desenvolvida uma unidade experimental do processo de pervaporação para a recuperação de aromas e um estudo sistemático do processo foi realizado. Para esta finalidade, foi utilizada uma membrana polimérica de PDMS densa. Foi utilizado um extrato aquoso da linha industrial de café solúvel, do qual foram escolhidos oito compostos com as maiores concentrações e com características positivas e negativas quanto ao odor para serem avaliados. Foram investigadas a influência da vazão, da temperatura e da pressão de permeado em regime permanente, e o comportamento do processo regime transiente. Um modelo fenomenológico em regime transiente foi desenvolvido baseado no modelo de sorção-difusão e ajustado aos dados experimentais com estimação das permeâncias dos compostos. Os resultados em regime permanente indicaram que nas vazões estudadas não houve efeito da camada limite de alimentação. Além disso, o fluxo de permeado aumentou com a temperatura e foram obtidos maiores fatores de enriquecimento em temperaturas intermediárias. Valores de permeância foram estimados por um ajuste não linear da equação de Arrhenius aos dados experimentais com resultados satisfatórios. Para o efeito da pressão, os compostos obtiveram maior seletividade em pressões intermediárias, com destaque para a 2,3-butanodiona e 2,5- dimetil pirazina. Com base neste fato, a melhor condição de operação da unidade para a recuperação dos aromas do café solúvel em regime permanente foi de 20°C, 1800 Pa e 1,5 L/min. Os resultados em regime transiente mostraram que as frações molares aumentam com a temperatura caracterizando uma seletividade governada pela difusão. Os compostos 2,3-butanodiona, furfural e 2,5-dimetil pirazina apresentaram a maior concentração na temperatura intermediária (303 K), possivelmente devido ao efeito de degradação. Para o efeito da pressão, a maior concentração dos compostos de aromas ocorreu na pressão de 1800 Pa. O modelo desenvolvido ajustou-se bem aos dados experimentais em regime transiente e apresentou uma estimativa do comportamento das frações molares da alimentação e retentado do processo de pervaporação ao longo do tempo.
The potential use of yeast starter cultures to improve the fermentation and quality of coffee during wet processing: selection, implementation and sensorial effects
(Universidade Federal do Paraná, 2015-01-14) Pereira, Gilberto Vinícius de Melo; Soccol, Carlos Ricardo
Durante o processamento via úmida de café os frutos são despolpados e as sementes são submetidas ao processo de fermentação para a retirada do restante da mucilagem aderida ao pergaminho. A fermentação é uma etapa crítica no processamento, devido seu impacto sobre a qualidade final do produto. Este estudo teve como objetivo isolar, selecionar e implementar leveduras para controle e otimização do processo fermentativo de café. Na primeira etapa deste estudo, um total de 144 leveduras foram isoladas e identificadas por métodos moleculares. Pichia fermentans and P. kluyveri foram as espécies dominantes durante o processo, seguido por Candida glabrata, C. quercitrusa, Saccharomyces sp., P. guilliermondii, P. caribbica e Hanseniaspora opuntiae. Uma linhagem da espécie P. fermentans, denominada YC5.2, foi então selecionada devido sua capacidade de (i) resistir as condições de estresse impostas pelo ambiente de fermentação de café, (ii) produzir enzimas pectinolíticas para a aceleração do processo fermentativo e (iii) produzir quantidades significativas de compostos aromáticos (como por exemplo, acetato de etila e acetato de isoamila). Na segunda etapa deste estudo, P. fermentans YC5.2 foi inoculada em condições de campo de fermentação de café e comparada ao processo espontâneo (tratamento controle). Esta levedura mostrou-se apta para dominar o processo fermentativo e aumentou a eficiência do consumo de açúcares da polpa comparado ao tratamento controle. A inoculação da levedura também aumentou a produção de alguns compostos voláteis (como por exemplo, etanol, acetaldeído, acetato de etila e acetato de isoamila) e reduziu a produção de ácido láctico durante o processo fermentativo. Em relação aos grãos obtidos após o processo de torra, os teores de açúcares (glicose e frutose) e ácidos orgânicos (ácidos láctico, acético, cítrico, fumárico e málico) foram estatisticamente semelhantes (p <0,05) em ambos os tratamentos. No entanto, a inoculação provocou um aumento na fração de voláteis oriundos do metabolismo da levedura nos grãos torrados obtidos por este processo. Além disso, a análise sensorial da bebida mostrou que a inoculação produziu um café com características distintas em relação ao tratamento controle, como por exemplo, intensa percepção de sabor de baunilha e notas florais. Em conclusão, o uso de P. fermentans YC5.2 como uma cultura iniciadora para a fermentacão de café mostrou ser uma alternativa viável para melhor controle do processo de fermentação de café visando obter bebidas de sabor diferenciado e com alta qualidade.
Tratamento de efluente sintético de café com uso de processos baseados em ozônio
(Universidade Federal do Paraná, 2018-05-09) Takashina, Thiago Atsushi; Mafra, Luciana Igarashi
O café é uma das bebidas não-alcóolicas mais consumidas no mundo. Para esse propósito, é necessário que o café em grão seja submetido a um processamento industrial gerando um volume considerável de efluente. As principais características deste efluente são a coloração marrom escuro e a presença de várias macromoléculas, dentre elas, melanoidinas e cafeína. Os processos oxidativos avançados (POA) têm demonstrado ser eficientes na remoção de cor e na degradação de compostos de baixa biodegradabilidade. Neste trabalho foi avaliado o tratamento de efluente sintético de café pelos processos baseados em ozônio. Os tratamentos foram realizados em um reator encamisado em modo semi-batelada com controle de temperatura. Em estudo preliminar analisou-se a influência de quatros parâmetros sobre a ozonização: concentração de ozônio (5 – 15 mg L -1), pH (3 – 8), concentração de café (300 – 500 mg L -1) e temperatura (20 – 30oC). A partir do planejamento de Plackett- Burman (PB 7/8), o pH foi o parâmetro estatisticamente significativo (p < 0,05) para as respostas remoção de cor e degradação de cafeína. No entanto, foi observado que a temperatura não foi um parâmetro significativo (p > 0,05) para ambas respostas. A partir destes estudos preliminares foi proposto um planejamento experimental e metodologia de superfície de respostas (RSM) para o tratamento do efluente por ozonização e processo O3 /UV. Para o tratamento por ozonização foi proposto um planejamento composto central de face centrada 2 4 avaliando as condições operacionais: concentração de ozônio (5 – 15 mg L -1 ), pH (3-8), concentração de café (300 – 500 mg L -1) e tempo reacional (15 – 45 min). Para o processo de O3 /UV foi proposto um planejamento composto central de face centrada 2 3 avaliando as condições operacionais: pH (3,8 – 9,2), concentração de ozônio (5,3 – 14,7 mg L -1 ) e tempo reacional (28 – 52 min). Utilizando a metodologia de superfície de resposta (RSM) para ozonização e para processo O3 /UV, o modelo quadrático em função dos parâmetros foi adequado para percentual de remoção de cor e para percentual de degradação de cafeína. Além disso, a função desejabilidade mostrou que a ozonização nas condições [O3] 15 mg L-1 , pH 8, [Café] 300 mg L-1 e tempo reacional 45 min, apresentou maior eficiência na degradação de cafeína (93%) e na remoção de cor (85%). Para o processo O 3 /UV, o ponto de ótimo foi obtido utilizando-se os seguintes parâmetros: pH 9,2, [O3] 14,7 mg L-1 e tempo reacional 52 min. Nessas condições foram verificadas 96% de degradação de cafeína e 99% de remoção de cor. Na segunda etapa do trabalho foi avaliado a influência do pH inicial para processos baseados em ozônio (O3, O3 /H2O2, O3 /UV e O3 /UV/H2O2). Alguns parâmetros foram fixados como a concentração inicial de café 300 mg L-1 e a concentração de ozônio em 5 mg L-1. Todos os ensaios apresentaram degradação de cafeína superior a 99,9% para 60 min de reação. O processo mais eficiente foi a combinação O3 /UV/H2O2 e pH inicial 8, nessas condições, após 60 min de reação apresentou 99% de remoção de cor e 84% de remoção de TOC. Utilizando análise de variância (ANOVA dois fatores) e o teste de Tukey HSD foi observado que o “pH inicial” e os “processos” foram parâmetros significativos, para as três constantes cinética (k 400, k 273, k 254). Em relação a toxicidade utilizando o organismo-teste microcrustáceo (Artemia salina), observou que meia concentração efetiva (CE 50) para efluente tratado por ozonização e por O3/UV/H2O2 apresentaram valor menor do que efluente sem tratamento.