Enzymatic hydrolysis of carbohydrates in by-products of processed rice / Hidrólise enzimática de carboidratos em coprodutos do arroz beneficiado

ABSTRACT: Over post-harvest steps of rice, from pre-cleaning to processing, a large amount of by-product is generated. Some of these by-products, due to their high starch and fiber content can be used in ethanol production. The objective was to evaluate the effect of enzymatic hydrolysis conditions on the production of reducing sugars, from pre-cleaning residue and type III paddy rice, as well as the effect of the pre-treatment of its fibers, targeting the use of these residues in ethanol fuel production. The proximate analysis was performed, followed by the pre-treatment of samples. Enzymatic hydrolysis was conducted in two ways: using one enzyme at a time or applying them simultaneously. The starch content was 41.18 and 53.41%; the fibers were 30.44 and 23.39%, of which 6.53 and 4.41% were lignin, for the pre-cleaning residue and paddy rice, respectively. Alkaline pre-treatment reduce lignin content by 47.94 and 18.23% for the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. Hydrolysis efficiency was 22.61 and 15.32% for the cellulase enzyme, and 82.18 and 87.07% for the amylolytic enzymes in the pre-cleaning residue and type III paddy rice, respectively. The hydrolysis with the separated enzymes presented higher reducing sugar yields. Therefore, the pre-cleaning residue and type III paddy rice can be used for ethanol production by its enzymatic hydrolysis, aiming to add value and to increase the sustainability of the rice production chain.

RESUMO: Durante o processamento do arroz são gerados grandes volumes de resíduos, desde a pré-limpeza até o beneficiamento. Alguns destes resíduos, por apresentarem elevado teor de amido e fibras, podem ser utilizados na produção de etanol. O objetivo foi avaliar a viabilidade técnica do resíduo da pré-limpeza e do arroz em casca tipo III como matéria-prima para a produção de etanol, a partir da hidrólise enzimática. Foi analisada a composição centesimal dos resíduos e, em seguida, o pré-tratamento. A hidrólise enzimática foi realizada por dois procedimentos, o primeiro com as enzimas separadas e o segundo com as enzimas atuando simultaneamente. O teor de amido foi de 41,18 e 53,41%; de fibras 30,44% e 23,39%, dentre as quais 6,53 e 4,41% foi de lignina, para o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca, respectivamente. Com o pré-tratamento alcalino, a lignina reduziu em 47,94 e 18,23% para o resíduo da pré-limpeza e para o arroz em casca tipo III, respectivamente. A eficiência da hidrólise foi de 22,61 e 15,32% para a enzima celulase, e 82,18 e 87,07% para as enzimas amilolíticas no resíduo da pré-limpeza e no arroz em casca tipo III, respectivamente. A hidrólise com as enzimas separadas apresentou maior rendimento em açúcar redutor. Sendo assim, o resíduo da pré-limpeza e o arroz em casca do tipo III podem ser considerados matérias-primas viáveis para produção de etanol, visando agregação de valor e o aumento da sustentabilidade na cadeia produtiva do arroz.

Japanese beetle feeding and survival on apple fruits / Alimentação e sobrevivência do besouro japonês em maçãs

Popillia japonica (Coleoptera: Scarabaeidae), Japanese beetle, is a polyphagous pest of many crops. In these crops, including apple, it acts primarily as a defoliator, causing economic damages. The objectives were to determine the ability of P. japonica to injury fruits of SweeTango variety apples and the suitability of apple fruits as a food source for this beetle. Popillia japonica was not able to injure the surface of intact fruits, which means that it is not a primary pest for apple fruits. The lifespan of the beetles when fed soybean leaves or apple with exposed endocarp was similar. Observations of the feces of the beetles suggest a potential physiological response due the change of food from soybean leaves to apple fruits. Therefore, we can conclude that the adults should not be considered as primary pests of apple fruits; however, they may act as secondary pests if the endocarp of the fruits is exposed by some other agent.

Popillia japonica (Coleoptera: Scarabaeidae), besouro japonês, é uma praga polífaga de muitas culturas. Nessas culturas, incluindo maçãs, ela atua como um desfolhador, causando danos econômicos. Os objetivos foram determinar a capacidade de P. japonica produzir lesões em maçãs da variedade SweeTango e a adequação da maçã como fonte alimentar para esse besouro. Popillia japonica não foi capaz de lesionar a superfície das maçãs intactas, o que significa que ela não é uma praga primária para maçãs. O tempo de vida desse besouro alimentado com folhas de soja ou maçã com endocarpo exposto foi semelhante. Observações das fezes desse besouro sugere uma potencial resposta fisiológica devido a troca de alimento de folhas de soja para as maçãs. Desta forma, nós podemos concluir que os adultos não devem ser considerados como pragas primárias de maçãs; entretanto elas podem atuar como praga secundária se o endocarpo da fruta for exposto pela ação de outra agente.

Pest potencial of Sitophilus zeamais on Brazil nut under storage conditions: Sitophilus zeamais on Brazil nut / Potencial de Sitophilus zeamais como praga da castanha-do-Brasil em condições de armazenamento

The Brazil nut, fruit of Bertholletia excelsa H.B.K., a native plant of the Amazon region and may be considered one of the main extractivist products of countries like Bolivia, Colombia, Guyana, Venezuela, Peru and Brazil. In Brazil this plant can be found in the states of Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima and Tocantins. Species of the Coleoptera and Lepidoptera, have been classified as pest potentials of Brazil nut under storage conditions. Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) is one of the main insect pests attacking grain stores worldwide. This specie may be observed attacking grains in the field and in storage facilities (cross-infestation), presenting a wide variety of hosts. The purpose of this study was to assess the potential of adults of this species feed on Brazil nuts, and also to identify the type of injury as well as the life span of this coleopteran exposed to the meat of the Brazil nut. No feeding injury was observed on the surface of Brazil nuts and the life span of the insects was similar in treatments both with and without this food source in all populations evaluated. Due to the fact that S. zeamais adults do not injure, or feed on the Brazil nut, this beetle is not able to colonize this product and therefore may be considered a non-pest insect for stored Bertholletia excelsa almonds stored.

A castanha-do-brasil, fruto da Bertholletia excelsa H.B.K., que é uma planta nativa da região Amazônica e esse fruto pode ser considerado um dos principais produtos extrativistas de países como Bolívia, Colômbia, Guiana, Venezuela, Peru e Brasil. No Brasil, essa planta pode ser encontrada nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins. Espécies de Coleoptera e Lepidoptera foram classificadas como potenciais pragas da castanha-do-brasil em condições de armazenamento. Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) é uma das principais pragas de insetos que atacam os armazéns de grãos em todo o mundo. Esta espécie pode ser observada atacando grãos no campo e em unidades armazenadoras (infestação cruzada), apresentando uma grande variedade de hospedeiros. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de adultos dessa espécie em se alimentarem de castanha-do-brasil, e também, identificar o tipo de lesão e o tempo de vida deste coleóptero exposto castanha-do-brasil. Não foi observada lesão na superfície da castanha-do-brasil e o tempo de vida dos insetos foram semelhantes nos tratamentos com e sem alimento em todas as populações avaliadas. Devido ao fato de que adultos de S. zeamaisnão lesionaram ou se alimentaram da castanha-do-brasil, este besouro não é capaz de colonizar este produto e, portanto, pode ser considerado um inseto não-praga para as amêndoas de Bertholletia excelsa armazenadas.

The oven-drying method for determination of water content in Brazil nut / O método de estufa para determinação do teor de água da castanha-do-Brasil

The official methods adopted by different worldwide agencies for determination of water content of Brazil nut is the dissication in drying oven at 105 ºC during 3 or 24 hours and dissication until constant height of samples. However, applying these methods for Brazil nut, may result in inconsistent values, possibly due to lipid oxidation. Thus, the objective of this study was to evaluate the accuracy of the oven-drying methods, recommended by the official agencies, and to determine the oven-drying correct parameters, such as temperature and exposure time. For this purpose, samples were placed in drying ovens set at 85, 90, 95 and 105 °C and weighed hourly, between 3 and 12 hours and after 24 hours of exposure, and the results were compared to Karl Fisher titration, considered as a reference method in this study. The temperature of 105 °C, for any exposure time, resulted in overestimated water content compared to reference method. However, there was no difference between the water content values obtained by oven-drying assay at 90 °C for 6 hours and by the reference method, allowing to conclude that the determination of water content in Brazil nut samples, in drying oven under these conditions, can be performed with the same accuracy and precision of the Karl Fischer method.

Os métodos oficiais adotados por diferentes órgãos ao redor do mundo para a determinação do teor de água da castanha-do-brasil são a dessecação em estufa a 105 °C por 3 ou 24 horas e a dessecação até peso constante. Contudo, a aplicação destes métodos para a castanha-do-brasil pode resultar em valores inconsistentes, possivelmente pela oxidação dos lipídeos. Assim, o objetivo deste estudo foi o de avaliar a acurácia dos métodos de estufa, recomendados pelas agências oficiais, bem como determinar os parâmetros adequados do método, como temperatura e tempo de exposição. Para isto, amostras foram colocadas em estufas ajustadas em 85, 90, 95 e 105 °C e pesadas a cada hora, entre 3 e 12 horas e ao final de 24 horas de exposição, e os resultados foram comparados com aqueles obtidos por titulação de Karl Fisher, considerado como método de referência neste estudo. A temperatura de 105 °C, para quaisquer tempos de exposição, resultou na superestimação do teor de água comparado ao método de referência. Não houve diferença entre os valores para o teor de água obtidos em estufa a 90 °C por 6 horas e o método de referência, permitindo concluir que a determinação do teor de água em amostras de castanha-do-brasil, em estufas nestas condições, pode ser executada com a mesma acurácia e precisão do método de Karl Fisher.

A valid method for determining the water content of the Brazil nut (Bertholletia excelsa) / Validação de um método para determinação do teor de água da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa)

For proper handling of a product knowledge regarding its water content is essential. To provide fast, inexpensive and reliable results, the direct evaporation method of water in oil bath (EDABO) has been proven to be a viable alternative, at all stages of production of the Brazil nut. Therefore, adaptation and validation of the EDABO method for the almonds was developed using ten lots, five for each stage, maintaining the water content range between 3.73 and 29.13% w.b, which is the typical water content range for the product from the collection phase until its final marketing. The oil bath temperatures tested were 150° C to 200° C, from 10 to 10° C for the adaptation step. The results thus obtained were compared with the water content recorded for the same batch employing the vacuum oven method as the standard. In the adaptation step the most suitable temperature range was set. Next, the method was validated to test for the precision, accuracy and linearity of the pre-set temperature range. During this step, temperature of 150° C were observed to ensured water content results consistent with those determined by the standard method. In the validation step the temperature of 150° C revealed precision, accuracy and linearity and were comparable to the standard method. Therefore, considering the technical aspects for implementation of this method, it was concluded that 150° C temperature was validated.

Para o manuseio adequado de um produto, conhecimento do seu teor de água é essencial. Por fornecer resultados rápidos, baratos e confiáveis, o método de evaporação direta da água no banho de óleo (EDABO) é comprovadamente uma alternativa viável para se conhecer o teor de água do produto, em todas as fases de produção da castanha-do-brasil. Para isso o método EDABO para as amêndoas foi desenvolvido utilizando-se dez lotes, cinco para a fase de adaptação e os outros cinco para a fase de validação, mantendo a faixa de teor de água entre 3,73 e 29,13% b.u.. Esta é a faixa de teor de água típica para o produto a partir da fase de extração até sua comercialização final. As temperaturas do banho de óleo testadas foram 150 a 200 °C, a cada 10 °C durante a adaptação. Os resultados obtidos foram comparados com o teor de água registrado para o mesmo lote empregando o método da estufa a vácuo como o referência. Na etapa de adaptação foi definida a faixa de temperatura mais adequada. Em seguida, o método foi validado para testar a precisão, exatidão e linearidade da faixa de temperatura pré-definida. Durante a adaptação, somente a temperatura de 150 °C apresentou resultados de teor de água consistentes com aqueles determinados pelo método de referência. Na etapa de validação, a temperatura de 150 °C revelou precisão, exatidão e linearidade e foram equivalentes àqueles determinados pelo método da estufa a vácuo. Portanto, considerando os aspectos técnicos para a implementação deste método, concluiu-se que 150 °C de temperatura foi validado.

Seven decades of studies with Asopinae predators in Brazil (1933●-○2014) / Sete décadas de estudos com asopinae predadores no Brasil (1933●-○2014)

Studies of Asopinae predators in Brazil were initiated in the 1930's, focusing on the use of these insects in biological control programs. However, the beginning of a period of major contributions to the knowledge on Asopinae predators started in the year 1986, with the release of the first research results, in the Proceedings of the X Brazilian Congress of Entomology in Maceió, Alagoas, Brazil. In 1991 the first scientific paper was published on the predator Podisus connexivus Bergroth [= Podisus nigrispinus (Dallas)] (Hemiptera: Pentatomidae), with study of the biological parameters of this predator for alternative feeding of the caterpillars Bombyx mori Linnaeus (Lepidoptera: Bombycidae) and larvae Musca domestica (Linnaeus) (Diptera: Muscidae). The first master thesis studying Asopinae predators in Brazil was defended in 1990 at the Federal University of Lavras, which focused was on biology and predatory capacity of Podisus nigrolimbatus [= Brontocoris nigrolimbatus = Brontocoris tabidus] and Podisus connexivus [= Podisus nigrispinus] in the laboratory. Throughout all these years of research and investigations, advances with Asopinae predators occurred in several fields that resulted in a better understanding of these insects, making them an effective tool for controlling insect pests in the agriculture and forestry sectors.

Estudos dos predadores Asopinae no Brasil foram iniciados na década de 1930 focando o uso desses insetos em programas de controle biológico. Entretanto, o início de um período de grandes contribuições sobre o conhecimento de predadores Asopinae iniciou-se a partir do ano de 1986, com a divulgação do primeiro resultado de pesquisa, nos Anais do X Congresso Brasileiro de Entomologia em Maceió, Alagoas. Em 1991, foi publicado o primeiro artigo científico sobre o predador Podisus connexivus Bergroth, 1891 [= Podisus nigrispinus (Dallas, 1851)] (Hemiptera: Pentatomidae), com o estudo dos parâmetros biológicos desse predador em alimentação alternada de lagartas de Bombyx mori Linnaeus, 1758 (Lepidoptera: Bombycidae) e larvas de Musca domestica (Linnaeus, 1758) (Diptera: Muscidae). A primeira dissertação de mestrado com predadores Asopinae no Brasil, foi defendida em 1990, na Universidade Federal de Lavras, onde o foco foi a biologia e a capacidade predatória de Podisus nigrolimbatus [= Brontocoris nigrolimbatus = Brontocoris tabidus] e Podisus connexivus [= P. nigrispinus] em laboratório. Ao longo de todos esses anos de investigações, os avanços com predadores Asopinae ocorreram em vários ramos que resultaram em um melhor entendimento desses insetos, tornando-os uma eficiente ferramenta no controle de insetos pragas nos setores agrícola e florestal.

Triplaris americana L. (Polygonaceae), a New Host Plant For Aethalion reticulatum (Linnaeus, 1767) (Hemiptera: Aethalionidae)

Triplaris americana is a plant that has been applied as ornamental specie and also as natural medicine. Adults and immature stages of Aethalion reticulatum were observed colonizing specimens of this plant in Sinop, MT, Brazil, which represent the first record of this leafhopper colonizing this specie.

Quality Control of Trichogramma atopovirilia and Trichogramma pretiosum (Hym.: Trichogrammatidae) adults reared under laboratory conditions

The objective of this work was to assess the flight capacity, parasitism and emergence of Trichogramma atopoviriliaand two strains of T. pretiosum (Hymenoptera: Trichogrammatidae) (L1 and L2). The flight capacity of these species was assessed in test units consisting of a plastic PVC cylinder with a rigid transparent plastic circle on the upper part and an extruded polystyrene disk closing its bottom. A tube was placed in each test unit containing a card with 300 Anagasta kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae) eggs parasitised by Trichogramma. These cards were assessed to determine the parasitism rate and adult emergence of these natural enemies. T. atopovirilia and T. pretiosum L1 presented adequate flight capacity and parasitism, in addition to high percentages of adults emerged.

Seasonal and interpopulational morphometry variation of Platyscytus decempunctatus (Carvalho 1945) (Heteroptera: Miridae) / Variação morfométrica sazonal e interpopulacional de Platyscytus decempunctatus (Carvalho 1945) (Heteroptera: Miridae)

A morphometry study was carried out with Platyscytus decempunctatus (Carvalho 1945) collected during the dry and wet seasons in Viçosa county, state of Minas Gerais, Brazil and in other 23 counties from the states of Minas Gerais and Rio de Janeiro in Brazil. A total of 30 males and 30 females were collected in Viçosa at each season and additional insects (20 males and 20 females) were collected at each county surveyed. The analysis with 27 morphological traits was carried out to verify the seasonal influence, differences between sexes and among populations in specimens from Viçosa. The females of P. decempunctatus collected in Viçosa were larger than the males in most of the traits evaluated in both seasons (dry and wet). The males showed only two body traits larger than the females. Interpopulational morphometry differences of P. decempunctatus were significantly correlated with geographic distance among sampling sites.

Foi realizado um estudo morfométrico com Platyscytus decempunctatus (Carvalho 1945) coletados durante as estações seca e úmida no município de Viçosa, MG e em 23 municípios distribuídos pelos estados de Minas Gerais e Rio de Janeiro. Foram utilizados 30 machos e 30 fêmeas por estação no estudo de Viçosa e insetos adicionais (20 machos e 20 fêmeas) de cada um dos 23 municípios amostrados. Foram analisadas 27 características morfológicas a fim de verificar a influência sazonal e diferenças no dimorfismo sexual em indivíduos de Viçosa e diferenças entre as populações amostradas. As fêmeas de P. decempunctatus coletadas em Viçosa foram maiores que os machos na maioria das características avaliadas em ambas as estação (seca e úmida). Os machos apresentaram somente duas características corporais maiores que as fêmeas. Diferenças morfométricas interpopulacionais em P. decempunctatus se correlacionaram à distância geográfica entre os locais de coleta.

Seasonal abundance and sexual variation in morphometric traits of Oxelytrum discicolle (Brulle, 1840) (Coleoptera: Silphidae) in a Brazilian Atlantic Forest / Abundância sazonal e variação morfométrica nos caracteres sexuais de Oxelytrum discicolle (Brulle, 1840) (Coleoptera: Silphidae) em uma floresta Atlântica brasileira

A total of 293 specimens of Oxelytrum discicolle were sampled weekly over a period of two years using a black light trap. The study took place in an Atlantic Forest reserve located near Viçosa city, Minas Gerais State, Brazil. The period of peak abundance of O. discicolle occurred during the wet season between the months of October and March. Statistical analysis showed that the abundance of individuals was significantly and positively correlated with temperature, but not with rainfall or relative humidity. Of 28 morphological measurements taken on each collected specimen, seven were found to be sexually dimorphic; however, neither morphology nor the degree of sexual dimorphism varied significantly among seasons.

Um total de 293 espécimes de Oxelytrum discicolle foram amostrados semanalmente num período de dois anos usando uma armadilha tipo "black light". O estudo foi feito em uma reserva de Mata Atlântica localizada próximo à cidade de Viçosa, Minas Gerais, Brasil. O período de pico de abundância de O. discicolle ocorreu durante a estação úmida, entre os meses de outubro e março. A análise estatística mostrou que a abundância dos indivíduos foi significantemente e positivamente correlacionada com a temperatura, mas não com a precipitação e umidade relativa. De 28 características morfológicas tomadas em cada espécime coletado, sete foram encontradas sexualmente dimórficas, entretanto, nem morfologia nem o grau de dimorfismo sexual variaram significantemente entre as estações.