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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1983.tde-20231122-093424
Documento
Autor
Nombre completo
Humberto Silva
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 1983
Director
Título en portugués
Efeitos da adubação do sorgo sacarino [Sorghum bicolor (L.) Moench] na qualidade do caldo para multiplicação de leveduras e fermentação alcoólica
Palabras clave en portugués
ADUBAÇÃO
CALDO
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
LEVEDURAS
QUALIDADE
SORGO AÇUCAREIRO
Resumen en portugués
O sorgo sacarina [Sorghum bicolor (L.) Moench] constitui atualmente uma fonte renovável de energia que tem sido sugerida e até mesmo demonstrada sua viabilidade para a produção de álcool por via fermentativa. Sendo a cultivar Brandes bastante promissora pelas suas características tecnológicas, foi conduzido um ensaio de campo com a finalidade de se obterem dados para análise de produção de colmos verdes e concentração foliar dos macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn e Zn), e especialmente, para se estudar a qualidade do caldo. Os objetivos foram os seguintes: efeitos da adubação com nitrogênio, fósforo e potássio sobre a qualidade do caldo para multiplicação da Saccharomyces e fermentação alcoólica; suplementação dos nutrientes nitrogênio, fósforo e potássio no substrato para otimizar os processos de multiplicação e fermentação, bem como analisar os efeitos da adubação e da suplementação de sais no substrato, sobre os alcóois superiores produzidos por fermentação. Para se conhecer a qualidade do caldo, foram determinadas as concentrações dos macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e micronutrientes (Cu, Fe, Mn e Zn), o °Brix e os teores de açúcares redutores totais (ART), açúcares redutores (AR) e sacarose. No processo de multiplicação, a levedura foi inoculada em substrato com 2% de açúcar redutor total utilizando-se, para manter esta concentração, adições de mostos com 4% de ART. Nos tratamentos em que se realizou a suplementação, os sais foram adicionados no mosto, antes da inoculação. Foram analisados, nos ensaios de multiplicação, a produção de massa celular, viabilidade e brotamento celulares, teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e micronutrientes (Cu, Fe,Mn e Zn) da massa celular, análises do °Brix e teor de AR do resíduo da multiplicação. No processo de fermentação, a levedura foi inicialmente inoculada no caldo sem diluição e sem suplementação com sais no substrato. Em outro ensaio, foi adicionado no caldo, nitrogênio, fósforo e potássio, por meio de sais inorgânicos, e comparados os resultados com a fermentação sem suplementação. Foram determinados os rendimentos da produção de álcool, utilizando-se o ART do caldo e o teor alcoólico da fermentação. Os álcoois superiores (n-propanol, iso-butílico e iso-amílico) foram analisados no vinho destilado. A partir dos dados obtidos constatou-se que: - As doses crescentes de N, P205 e K20 aplicados no solo afetaram a produção de colmos verdes e os teores dos nutrientes na folha e no caldo. Entretanto, os resultados dos teores de nitrogênio, fósforo e potássio foram mais representativos quando se analisou O caldo; - Os teores de sólidos solúveis (°Brix), ART, AR e sacarose do caldo em função das adubações com N, P205 e K20 variaram com os três nutrientes; - A produção de massa celular foi incrementada pelas adubações, porém as maiores produções foram obtidas com a suplementação de sais no substrato, que proporcionou também maiores concentrações de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio na massa celular; - O brotamento celular obtido com suplementação de sais foi superior ao conseguido sem suplementação e o acréscimo no brotamento proporcionou maior produção de massa celular; - Os resultados da fermentação demonstraram que o rendimento não evidenciou grande variabilidade, mostrando-se, em conjunto, relativamente constante. Por outro lado, as concentrações de alcóois superiores no vinho destilado apresentaram grandes variações entre eles, predominando altos teores dos alcóois iso-butílico e iso-amílico.
Título en inglés
Effects of sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] fertilization on juice quality for yeast multiplication and alcoholic fermentation
Resumen en inglés
Sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] has been suggested as a renewable source of energy and its feasibility for the fermentative production, of ethanol has been demonstrated. A field trial was carried out using the Brandes cultivar, which has been found to be very promising. The aim of this trial was twofold: to obtain data for analysing green stalk production and foliar concentration of macronutrients (N, P, K, Ca, and Mg) and micronutrients (Cu, Fe, Mn, and Zn) and, especially, to appraise juice quality with the following objectives: effects of nitrogen, phosphorus and potassium soil fertilization on Saccharomyces multiplication and alcoholic fermentation; supplementation of the nutrients nitrogen, phosphorus and potassium in the substrate for optimizing the multiplication and fermentation process, as well as to analyse the higher alcohols productions as affected by soil fertilizing and mineral suplementation in the wort. ln order to appraise juice quality, macronutrient (N, P, K, Ca, and Mg) and micronutrient (Cu, Fe, Mn and Zn) concentration, °Brix, total reducing sugar (TRS), reducing sugar (RS) and sucrose contents were determined. ln the multiplication process, yeast was inoculated in substrate of 2% total reducing sugar, by utilizing must additions with 4% of TRS. ln the treatments in which the supplementation was effected, the salts were added to the must before inoculation. ln the multiplication trials; cellular mass production, cellular viability and buding, macronutrient (N, P, K, Ca and Mg) and micronutrient (Cu, Fe, Mn and Zn) contents of cellular mass, analyses of °Brix and RS content of the multiplication residue were analyzed. ln the fermentation process, the yeast was initially inoculated in undiluted juice, with no salt supplementation in the substrate. ln another trial, nitrogen, phosphorus and potassium were added to the juice through inorganic salts, and the results were compared with those of fermentation without supplementation. Alcohol production yields were determined by utilizing the TRS in the juice and the alcoholic content of the fermentation. Higher alcohols (n-propanol, iso-butilic, and iso-amilic) were analyzed in the distilled wine. The following observations were based on the data obtained: - Increasing doses of N, P205 and K20 applied to the soil affected green stalk production and nutrient content in leaves and juice. However, nitrogen, phosphorus, and potassium content results were more evident when the juice was analyzed; - Brix values, TRS, RS and sucrose contents for the juice, experienced variation due to nitrogen, phosphorus and potassium fertilization; - Cellular mass production was increased with fertilization, however, the highest yields obtained with minerals supplementation in the substrate, which also provided the highest nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, and magnesium concentrations in the cellular mass; - The cellular buding obtained with minerals supplementation was higher than that obtained without supplementation, and the increase in buding provided a higher production of cellular mass; - Fermentation results showed that yields did not present great variability, remaining relatively constant. On the other hand, fusil oil concentration in the distilled wine showed great variation, with predominance of high contents of iso-butilic and iso-amilic alcohols.
 
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Fecha de Publicación
2023-11-24
 
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