Fermentación alcohólica por Saccharomyces cerevisiae y cuantificación de flavonoides del zumo de Citrus x clementina (naranja)

Objetivo: elaborar una bebida por fermentación alcohólica y la cuantificación de flavonoides del zumo de Citrus x clementina (naranja). Metodología: se utilizó el método de fermentación alcohólica por levadura de la variedad Saccharomyces cerevisiae, se fermento el jugo de naranja con una densidad de 1,050 glcm3 por 5 semanas y se cuantificó los flavonoides de la bebida alcohólica por el método de cromatografía HPLC. Resultados: después de las 5 semanas se analizó que la bebida por fermentación alcohólica tuvo un 11 % de alcohol y flavonoides de hesperidina 13,9 mgl100 ml y naringenina 6,3 mg/100 ml en su concentración.

SUMMARY Aim: to elaborate a drink by alcoholic fermentation and the quantification of flavonoids in Citrus x clementine (orange) juice. Methodology: the method of alcoholic fermentation by yeast of the Saccharomyces cerevisiae variety was used, the orange juice was fermented with a density of 1.050 glcm3 for 5 weeks and the flavonoids of the alcoholic beverage were quantified by the HPLC chromatography method. Results: after 5 weeks it was analyzed that the drink by alcoholic fermentation had 11 % alcohol and hesperidin flavonoids 13.9 mgl100 ml and 6.3 mg/100 ml naringenin in its concentration.

Objetivo: elaborar uma bebida por fermentação alcoólica e quantificação de flavonóides no suco Citrus x clementina (laranja). Metodologia: foi utilizado o método de fermentação alcoólica por levedura da variedade Saccharomyces cerevisiae, o suco de laranja foi fermentado com densidade de 1,050 glcm3 por 5 semanas e os flavonóides da bebida alcoólica foram quantificados pelo método de cromatografía HPLC. Resultados: após 5 semanas foi analisado que a bebida por fermentação alcoólica continha álcool a 11 % e flavonóides de hesperidina 13,9 mgl100 ml e 6,3 mg/100 ml naringenina em sua concentração.

Feasibility of bioethanol production from rice bran / Viabilidade da produção de bioetanol a partir do farelo de arroz

Rice bran is a by-product of rice production with a high carbohydrate and starch content and the potential for bioethanol production by alcoholic fermentation. This article describes bioethanol production by Saccharomyces cerevisiae from hydrolyzed defatted rice bran (DRB) a rice by-product applying ultrasonic treatment and protease addition, as well as a sequential strategy of experimental design (SEED). In the first Central Composite Rotatable Design (CCRD), the temperature (25-30 °C) and inoculum concentration (0.5-50 g L-¹) had positive effects on bioethanol production, while the effect of pH (4.0-6.0) was not significant. In the second CCRD, the temperature (28-35 °C) and inoculum concentration (10-70 g L-¹) had negative and positive effects on bioethanol production (p< 0.05). Protease addition (15 µL g-¹) increased the conversion of substrate into bioethanol by 76%. The optimized conditions for the production of 40.7 g L-¹ bioethanol were a temperature of 31.5 °C and an inoculum concentration of 70 g L-¹. Validation in a benchtop bioreactor produced 40.0 g L-¹ of bioethanol from hydrolyzed DRB, and the SEED was characterized as a useful tool to improve bioethanol production from DRB. Furthermore, the DRB proved to be a by-product with great potential for bioethanol production, derived from alternative sources not commonly used in human food.(AU)

O farelo de arroz é um subproduto com alto teor de carboidratos e amido, com potencial para produção de bioetanol por fermentação alcoólica. O presente artigo descreve a produção de bioetanol pela ação da Saccharomyces cerevisiae no farelo de arroz desengordurado hidrolisado (DRB) - um subproduto do arroz - com a aplicação do tratamento ultrassônico e adição de protease, e estratégia sequencial de planejamento experimental (SEED). No primeiro Delineamento Composto Central Rotacional (CCRD), a temperatura (25-30 °C) e a concentração de inóculo (0,5-50 g L-¹) tiveram efeitos positivos na produção de bioetanol, enquanto o pH (4,0-6,0) não foi significativo. No segundo CCRD, a temperatura (28-35 °C) e a concentração do inóculo (10-70 g L-¹) tiveram efeitos negativo e positivo, respectivamente, na produção de bioetanol (p < 0,05). A adição de protease (15 µL g-¹) aumentou a conversão do substrato em bioetanol em 76%. Na temperatura de 31,5 °C e concentração de inóculo de 70 g L-¹ obteve-se a condição otimizada para produção de bioetanol, com a produção de 40,7 g L-¹. Na validação, realizada em um fermentador de bancada, foram produzidos 40,0 g L-¹ de bioetanol a partir de DRB hidrolisado; e o SEED foi caracterizado como uma ferramenta útil para otimizar a produção de bioetanol a partir de DRB. Além disso, o DRB provou ser um subproduto com grande potencial para a produção de bioetanol, derivado de fontes alternativas normalmente não utilizadas na alimentação humana.(AU)

Feasibility of bioethanol production from rice bran / Viabilidade da produção de bioetanol a partir do farelo de arroz

Rice bran is a by-product of rice production with a high carbohydrate and starch content and the potential for bioethanol production by alcoholic fermentation. This article describes bioethanol production by Saccharomyces cerevisiae from hydrolyzed defatted rice bran (DRB) a rice by-product applying ultrasonic treatment and protease addition, as well as a sequential strategy of experimental design (SEED). In the first Central Composite Rotatable Design (CCRD), the temperature (25-30 °C) and inoculum concentration (0.5-50 g L-¹) had positive effects on bioethanol production, while the effect of pH (4.0-6.0) was not significant. In the second CCRD, the temperature (28-35 °C) and inoculum concentration (10-70 g L-¹) had negative and positive effects on bioethanol production (p< 0.05). Protease addition (15 µL g-¹) increased the conversion of substrate into bioethanol by 76%. The optimized conditions for the production of 40.7 g L-¹ bioethanol were a temperature of 31.5 °C and an inoculum concentration of 70 g L-¹. Validation in a benchtop bioreactor produced 40.0 g L-¹ of bioethanol from hydrolyzed DRB, and the SEED was characterized as a useful tool to improve bioethanol production from DRB. Furthermore, the DRB proved to be a by-product with great potential for bioethanol production, derived from alternative sources not commonly used in human food.

O farelo de arroz é um subproduto com alto teor de carboidratos e amido, com potencial para produção de bioetanol por fermentação alcoólica. O presente artigo descreve a produção de bioetanol pela ação da Saccharomyces cerevisiae no farelo de arroz desengordurado hidrolisado (DRB) - um subproduto do arroz - com a aplicação do tratamento ultrassônico e adição de protease, e estratégia sequencial de planejamento experimental (SEED). No primeiro Delineamento Composto Central Rotacional (CCRD), a temperatura (25-30 °C) e a concentração de inóculo (0,5-50 g L-¹) tiveram efeitos positivos na produção de bioetanol, enquanto o pH (4,0-6,0) não foi significativo. No segundo CCRD, a temperatura (28-35 °C) e a concentração do inóculo (10-70 g L-¹) tiveram efeitos negativo e positivo, respectivamente, na produção de bioetanol (p < 0,05). A adição de protease (15 µL g-¹) aumentou a conversão do substrato em bioetanol em 76%. Na temperatura de 31,5 °C e concentração de inóculo de 70 g L-¹ obteve-se a condição otimizada para produção de bioetanol, com a produção de 40,7 g L-¹. Na validação, realizada em um fermentador de bancada, foram produzidos 40,0 g L-¹ de bioetanol a partir de DRB hidrolisado; e o SEED foi caracterizado como uma ferramenta útil para otimizar a produção de bioetanol a partir de DRB. Além disso, o DRB provou ser um subproduto com grande potencial para a produção de bioetanol, derivado de fontes alternativas normalmente não utilizadas na alimentação humana.

Chemical composition, fermentation profile and apparent digestibility of sugarcane silage treated with chemical additives / Composição química, perfil fermentativo e digestabilidade aparente de silagens de cana-de-açúcar tratadas com aditivos químicos

The aim of this study was the indication of an additive for the ensilage of sugarcane (Saccharum officinarum L.). In a laboratory trial, nine treatments were applied (g of additive/kg of fresh forage - FF) to the sugarcane (RB867515), before ensiling in minisilos (15 x 30 cm PVC tubes) during 78 days: untreated; urea (5) + sodium benzoate (0.5); urea (7.5) + benzoate (0.5); urea (5) + benzoate (0.75); urea (7.5) + benzoate (0.75); sodium propionate (1, 2 and 4); calcium hydroxide (10). Urea + benzoate in the lowest doses, propionate in the higher concentration and calcium hydroxide were selected, considering the ethanol content (26.5, 27.2 and 7.4 g/kg DM, respectively), total DM loss (88, 46 and 58 g/kg DM, respectively) and digestibility (541, 496 and 516 g/kg DM, respectively) of the silages. Silages treated with these doses of additives and the untreated silage (80 d of storage) were fed (nine + seven d) to 16 castrated male sheep (Santa Inês) housed in metabolic cages. The silage with calcium hydroxide presented coefficients of apparent digestibility of DM (0.44), of NDF (0.4) and DM intake (20 g/kg live weight) in the higher levels. Calcium hydroxide was superior to propionate and urea + benzoate, considering alcoholic fermentation control and reduction of losses in the silage and the forages nutritional value.(AU)

O objetivo deste estudo foi indicar um aditivo para a ensilagem da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.). Em um ensaio de laboratório, nove tratamentos foram aplicados (g de aditivo/kgde forragem fresca - FF) à cana-de-açúcar (RB867515) antes da ensilagem em minisilos (tubos de PVC de 15 x 30 cm) durante 78 d: sem tratamento; uréia (5) + benzoato de sódio (0,5); uréia (7,5) + benzoato (0,5); uréia (5) + benzoato (0,75); uréia (7,5) + benzoato (0,75); propionato de sódio (1, 2 e 4); hidróxido de cálcio (10). Uréia + benzoato nas doses mais baixas, propionato na dose mais alta e hidróxido de cálcio foram selecionados, considerando a concentração de etanol (26,5; 27,2 e 7,4 g/kgMS, respectivamente), perda total de MS (88, 46 e 58 g/kg MS, respectivamente) e digestibilidade (541, 496 e 516 g/kg MS, respectivamente) das silagens. Silagens tratadas com estas dosagens dos aditivos e silagem não tratada (80 d estocagem) foram fornecidas (nove + sete d) a 16 carneiros (Santa Inês) machos castrados mantidos em gaiolas metabólicas. A silagem com hidróxido de cálcio apresentou coeficientes de digestibilidade aparente da MS (0,44), da FDN (0,40) e de ingestão da MS (20 g/kg peso vivo) nos níveis mais altos. Hidróxido de cálcio foi superior ao propionato e à uréia + benzoato, considerando-se o controle da fermentação alcoólica, a redução de perdas e o valor nutritivo da silagem.(AU)

Chemical composition, fermentation profile and apparent digestibility of sugarcane silage treated with chemical additives / Composição química, perfil fermentativo e digestabilidade aparente de silagens de cana-de-açúcar tratadas com aditivos químicos

The aim of this study was the indication of an additive for the ensilage of sugarcane (Saccharum officinarum L.). In a laboratory trial, nine treatments were applied (g of additive/kg of fresh forage - FF) to the sugarcane (RB867515), before ensiling in minisilos (15 x 30 cm PVC tubes) during 78 days: untreated; urea (5) + sodium benzoate (0.5); urea (7.5) + benzoate (0.5); urea (5) + benzoate (0.75); urea (7.5) + benzoate (0.75); sodium propionate (1, 2 and 4); calcium hydroxide (10). Urea + benzoate in the lowest doses, propionate in the higher concentration and calcium hydroxide were selected, considering the ethanol content (26.5, 27.2 and 7.4 g/kg DM, respectively), total DM loss (88, 46 and 58 g/kg DM, respectively) and digestibility (541, 496 and 516 g/kg DM, respectively) of the silages. Silages treated with these doses of additives and the untreated silage (80 d of storage) were fed (nine + seven d) to 16 castrated male sheep (Santa Inês) housed in metabolic cages. The silage with calcium hydroxide presented coefficients of apparent digestibility of DM (0.44), of NDF (0.4) and DM intake (20 g/kg live weight) in the higher levels. Calcium hydroxide was superior to propionate and urea + benzoate, considering alcoholic fermentation control and reduction of losses in the silage and the forages nutritional value.

O objetivo deste estudo foi indicar um aditivo para a ensilagem da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.). Em um ensaio de laboratório, nove tratamentos foram aplicados (g de aditivo/kgde forragem fresca - FF) à cana-de-açúcar (RB867515) antes da ensilagem em minisilos (tubos de PVC de 15 x 30 cm) durante 78 d: sem tratamento; uréia (5) + benzoato de sódio (0,5); uréia (7,5) + benzoato (0,5); uréia (5) + benzoato (0,75); uréia (7,5) + benzoato (0,75); propionato de sódio (1, 2 e 4); hidróxido de cálcio (10). Uréia + benzoato nas doses mais baixas, propionato na dose mais alta e hidróxido de cálcio foram selecionados, considerando a concentração de etanol (26,5; 27,2 e 7,4 g/kgMS, respectivamente), perda total de MS (88, 46 e 58 g/kg MS, respectivamente) e digestibilidade (541, 496 e 516 g/kg MS, respectivamente) das silagens. Silagens tratadas com estas dosagens dos aditivos e silagem não tratada (80 d estocagem) foram fornecidas (nove + sete d) a 16 carneiros (Santa Inês) machos castrados mantidos em gaiolas metabólicas. A silagem com hidróxido de cálcio apresentou coeficientes de digestibilidade aparente da MS (0,44), da FDN (0,40) e de ingestão da MS (20 g/kg peso vivo) nos níveis mais altos. Hidróxido de cálcio foi superior ao propionato e à uréia + benzoato, considerando-se o controle da fermentação alcoólica, a redução de perdas e o valor nutritivo da silagem.

Fermentation characteristics of different purpose sorghum silage / Características fermentativas da silagem de sorgo de diferentes aptidões

Sorghum stands out among other plants recommended for ensiling due to its forage composition, its resistance to drought, and its planting range. New cultivars of grain and sweet sorghum that can be used for silage production are available, but there is little information regarding their ensiling characteristics. The aim of this study was to evaluate the fermentation characteristics at the ensiling of different purpose sorghum cultivars, at two crop periods. The trial was carried out at the Plant Production Department of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Rondônia, Colorado do Oeste campus, Rondônia, Brazil, and chemical analyses were performed at the Laboratory of Animal Nutrition, at the Federal University of Mato Grosso, Cuiabá campus, Mato Grosso, Brazil. The experimental design used was a randomized block, in split-plot design, with four replicates. The plot treatments consisted of six sorghum cultivars grown for different purposes (grain sorghum: BRS 308 and BRS 310; forage sorghum: BR 655 and BRS 610; sweet sorghum: BRS 506 and CMSXS 647). Split-plot treatments consisted of two cropping seasons (first crop and second crop). The grain sorghum cultivar BRS 310 was the only one that had suitable dry matter content for ensiling; however, it was also the only one that did not show ideal water soluble carbohydrate content for ensiling. Nevertheless, all treatmentspresented pH below than 4.2 and ammonia nitrogen lower than 12% of total N, which indicates that thefermentation inside the silo had proceeded well. For sweet sorghum cultivars, higher ethanol and butyricacid content were observed for the first crop than for the second crop. All evaluated sorghum cultivarscan be used for silage production, but the use of sweet sorghum is recommended at the second crop.(AU)

O sorgo se destaca entre as plantas recomendadas para a ensilagem em razão de sua composição forrageira, além de resistência ao déficit hídrico e amplitude de semeadura. Há no mercado cultivares de sorgo granífero e sacarino que podem ser utilizados para a produção de silagem, porém faltam informações acerca de suas características para ensilagem. Objetivou-se avaliar as características fermentativas na ensilagem de cultivares de sorgo de diferentes aptidões, em duas épocas de cultivo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os tratamentos da parcela corresponderam a seis híbridos de sorgo de diferentes aptidões (BRS 308 e BRS 310, graníferos; BR 655 e BRS 610, forrageiros; BR 506 e CMSXS 647, sacarinos). Os tratamentos da subparcela corresponderam a duas épocas de cultivo (primeira safra e segunda safra). Todos os tratamentos apresentaram pH menor que 4,2 e nitrogênio amoniacal inferior a 12% do N total, o que indica boa fermentação dentro do silo. Nas silagens das cultivares de sorgo sacarino, observou-se maior teor de etanol na primeira safra em comparação com à segunda, com médias de 5,91 e 0,11%, respectivamente. Todas as cultivares de sorgo avaliadas podem ser utilizadas para a produção de silagem, porém o uso de sorgo sacarino é mais recomendado na segunda safra.(AU)

Fermentation characteristics of different purpose sorghum silage / Características fermentativas da silagem de sorgo de diferentes aptidões

Sorghum stands out among other plants recommended for ensiling due to its forage composition, its resistance to drought, and its planting range. New cultivars of grain and sweet sorghum that can be used for silage production are available, but there is little information regarding their ensiling characteristics. The aim of this study was to evaluate the fermentation characteristics at the ensiling of different purpose sorghum cultivars, at two crop periods. The trial was carried out at the Plant Production Department of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Rondônia, Colorado do Oeste campus, Rondônia, Brazil, and chemical analyses were performed at the Laboratory of Animal Nutrition, at the Federal University of Mato Grosso, Cuiabá campus, Mato Grosso, Brazil. The experimental design used was a randomized block, in split-plot design, with four replicates. The plot treatments consisted of six sorghum cultivars grown for different purposes (grain sorghum: BRS 308 and BRS 310; forage sorghum: BR 655 and BRS 610; sweet sorghum: BRS 506 and CMSXS 647). Split-plot treatments consisted of two cropping seasons (first crop and second crop). The grain sorghum cultivar BRS 310 was the only one that had suitable dry matter content for ensiling; however, it was also the only one that did not show ideal water soluble carbohydrate content for ensiling. Nevertheless, all treatmentspresented pH below than 4.2 and ammonia nitrogen lower than 12% of total N, which indicates that thefermentation inside the silo had proceeded well. For sweet sorghum cultivars, higher ethanol and butyricacid content were observed for the first crop than for the second crop. All evaluated sorghum cultivarscan be used for silage production, but the use of sweet sorghum is recommended at the second crop.

O sorgo se destaca entre as plantas recomendadas para a ensilagem em razão de sua composição forrageira, além de resistência ao déficit hídrico e amplitude de semeadura. Há no mercado cultivares de sorgo granífero e sacarino que podem ser utilizados para a produção de silagem, porém faltam informações acerca de suas características para ensilagem. Objetivou-se avaliar as características fermentativas na ensilagem de cultivares de sorgo de diferentes aptidões, em duas épocas de cultivo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os tratamentos da parcela corresponderam a seis híbridos de sorgo de diferentes aptidões (BRS 308 e BRS 310, graníferos; BR 655 e BRS 610, forrageiros; BR 506 e CMSXS 647, sacarinos). Os tratamentos da subparcela corresponderam a duas épocas de cultivo (primeira safra e segunda safra). Todos os tratamentos apresentaram pH menor que 4,2 e nitrogênio amoniacal inferior a 12% do N total, o que indica boa fermentação dentro do silo. Nas silagens das cultivares de sorgo sacarino, observou-se maior teor de etanol na primeira safra em comparação com à segunda, com médias de 5,91 e 0,11%, respectivamente. Todas as cultivares de sorgo avaliadas podem ser utilizadas para a produção de silagem, porém o uso de sorgo sacarino é mais recomendado na segunda safra.

Fermentation characteristics of different purpose sorghum silage / Características fermentativas da silagem de sorgo de diferentes aptidões

Sorghum stands out among other plants recommended for ensiling due to its forage composition, its resistance to drought, and its planting range. New cultivars of grain and sweet sorghum that can be used for silage production are available, but there is little information regarding their ensiling characteristics. The aim of this study was to evaluate the fermentation characteristics at the ensiling of different purpose sorghum cultivars, at two crop periods. The trial was carried out at the Plant Production Department of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Rondônia, Colorado do Oeste campus, Rondônia, Brazil, and chemical analyses were performed at the Laboratory of Animal Nutrition, at the Federal University of Mato Grosso, Cuiabá campus, Mato Grosso, Brazil. The experimental design used was a randomized block, in split-plot design, with four replicates. The plot treatments consisted of six sorghum cultivars grown for different purposes (grain sorghum: BRS 308 and BRS 310; forage sorghum: BR 655 and BRS 610; sweet sorghum: BRS 506 and CMSXS 647). Split-plot treatments consisted of two cropping seasons (first crop and second crop). The grain sorghum cultivar BRS 310 was the only one that had suitable dry matter content for ensiling; however, it was also the only one that did not show ideal water soluble carbohydrate content for ensiling. Nevertheless, a

O sorgo se destaca entre as plantas recomendadas para a ensilagem em razão de sua composição forrageira, além de resistência ao déficit hídrico e amplitude de semeadura. Há no mercado cultivares de sorgo granífero e sacarino que podem ser utilizados para a produção de silagem, porém faltam informações acerca de suas características para ensilagem. Objetivou-se avaliar as características fermentativas na ensilagem de cultivares de sorgo de diferentes aptidões, em duas épocas de cultivo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os tratamentos da parcela corresponderam a seis híbridos de sorgo de diferentes aptidões (BRS 308 e BRS 310, graníferos; BR 655 e BRS 610, forrageiros; BR 506 e CMSXS 647, sacarinos). Os tratamentos da subparcela corresponderam a duas épocas de cultivo (primeira safra e segunda safra). Todos os tratamentos apresentaram pH menor que 4,2 e nitrogênio amoniacal inferior a 12% do N total, o que indica boa fermentação dentro do silo. Nas silagens das cultivares de sorgo sacarino, observou-se maior teor de etanol na primeira safra em comparação com à segunda, com médias de 5,91 e 0,11%, respectivamente. Todas as cultivares de sorgo avaliadas podem ser utilizadas para a produção de silagem, porém o uso de sorgo sacarino é mais recomendado na segunda s

Fermentation characteristics of different purpose sorghum silage / Características fermentativas da silagem de sorgo de diferentes aptidões

Sorghum stands out among other plants recommended for ensiling due to its forage composition, its resistance to drought, and its planting range. New cultivars of grain and sweet sorghum that can be used for silage production are available, but there is little information regarding their ensiling characteristics. The aim of this study was to evaluate the fermentation characteristics at the ensiling of different purpose sorghum cultivars, at two crop periods. The trial was carried out at the Plant Production Department of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Rondônia, Colorado do Oeste campus, Rondônia, Brazil, and chemical analyses were performed at the Laboratory of Animal Nutrition, at the Federal University of Mato Grosso, Cuiabá campus, Mato Grosso, Brazil. The experimental design used was a randomized block, in split-plot design, with four replicates. The plot treatments consisted of six sorghum cultivars grown for different purposes (grain sorghum: BRS 308 and BRS 310; forage sorghum: BR 655 and BRS 610; sweet sorghum: BRS 506 and CMSXS 647). Split-plot treatments consisted of two cropping seasons (first crop and second crop). The grain sorghum cultivar BRS 310 was the only one that had suitable dry matter content for ensiling; however, it was also the only one that did not show ideal water soluble carbohydrate content for ensiling. Nevertheless, a

O sorgo se destaca entre as plantas recomendadas para a ensilagem em razão de sua composição forrageira, além de resistência ao déficit hídrico e amplitude de semeadura. Há no mercado cultivares de sorgo granífero e sacarino que podem ser utilizados para a produção de silagem, porém faltam informações acerca de suas características para ensilagem. Objetivou-se avaliar as características fermentativas na ensilagem de cultivares de sorgo de diferentes aptidões, em duas épocas de cultivo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os tratamentos da parcela corresponderam a seis híbridos de sorgo de diferentes aptidões (BRS 308 e BRS 310, graníferos; BR 655 e BRS 610, forrageiros; BR 506 e CMSXS 647, sacarinos). Os tratamentos da subparcela corresponderam a duas épocas de cultivo (primeira safra e segunda safra). Todos os tratamentos apresentaram pH menor que 4,2 e nitrogênio amoniacal inferior a 12% do N total, o que indica boa fermentação dentro do silo. Nas silagens das cultivares de sorgo sacarino, observou-se maior teor de etanol na primeira safra em comparação com à segunda, com médias de 5,91 e 0,11%, respectivamente. Todas as cultivares de sorgo avaliadas podem ser utilizadas para a produção de silagem, porém o uso de sorgo sacarino é mais recomendado na segunda s

Isolation, characterization, and identification of wild killer yeasts from sugarcane juice / Isolamento, caracterização e identificação de leveduras killer de caldo de cana de açúcar

Ethanol produced by the fermentation of sugarcane juice has emerged as an important renewable fuel. The yield of this fermentation is affected by undesirable microbial contaminants, but killer yeasts can be a promising strategy to reduce this problem. The present study aimed to isolate, characterize, and identify wild killer yeasts from sugarcane juice. Samples were inoculated in culture medium containing chloramphenicol, and 140 colonies with different characteristics were selected. These isolates were submitted to the killer phenotype assay, and the positive killers were characterized and identified according to the standard methods. Only two strains showed killer activity, identified as Pichia anomala CE025 and P. membranaefaciens CE088. At 25C, both strains exhibited killer activity at pH 4.0, 4.3, and 4.5, but this activity was not detected at pH 3.0, 3.5, 5.0, and 6.0. The killer phenotype of P. membranaefaciens CE088 was inhibited above 30C, while for P. anomala, CE025 inhibition occurred only at a higher temperature. Both strains were able to grow in 12% ethanol, and P. anomala CE025 was more tolerant than P. membranaefaciens CE 088. Further studies will be conducted to isolate, purify and identify the killer toxins produced by Pichia anomala and Pichia membranaefaciens species.(AU)

O etanol produzido a partir da fermentação do caldo de cana emergiu como um combustível renovável. O rendimento desta fermentação é afetado por micro-organismos indesejáveis e as leveduras killer se constituem uma alternativa promissora para combater essa contaminação. Nesta perspectiva, o presente trabalho teve como objetivo isolar, caracterizar e identificar leveduras killer de caldo de cana. As amostras foram inoculadas em meio de cultura contendo cloranfenicol e 140 colônias com diferentes características foram selecionadas. Esses isolados foram avaliados quanto à presença do fator killer e os isolados positivos caracterizados e identificados por métodos convencionais. Apenas dois isolados apresentaram atividade killer e foram identificados como Pichia anomala CE025 e P. membranaefaciens CE088. A 25C as duas linhagens exibiram atividade killer em pH 4.0, 4.3 e 4.5, mas esta atividade foi inibida a pH 3.0, 3.5, 5.0 e 6.0. Para P. membranaefaciens CE088 o fenótipo killer foi inibido acima de 30C, enquanto que a P. anomala CE025 exibiu essa característica acima deste valor. Ambas as linhagens foram capazes de crescer na presença de 12% de etanol, mas P. anomala CE025 foi mais tolerante do que P. membranaefaciens CE088. Estudos posteriores serão realizados para isolar, purificar e identificar as toxinas killer produzidas pelas espécies Pichia anomala e Pichia membranaefacien.(AU)

Evolução do crescimento das populações de leveduras e bactérias lácticas na fermentação do caldo de cana para produção de aguardente / Evolution of the growing populations of yeast and lactic acid bacteria in the fermentation of sugar cane juice to produce brandy

A fermentação alcoólica da cana-de- -açúcar envolve a competição entre as populações de leveduras e de bactéria lácticas. Enquanto o primeiro grupo é responsável pela produção de etanol, o segundo compete com as leveduras e reduz a eficiência do processo. Nessa perspectiva, o presente trabalho teve por objetivo monitorar a evolução do crescimento das populações de leveduras e bactérias lácticas durante as principais etapas de fermentação do caldo de cana para produção de aguardente e usar a relação entre os dois grupos como um índice de eficiência do processo. Amostras de caldo de cana foram coletadas nas três principais etapas fermentativas (preliminar, tumultuosa e complementar) e as populações de leveduras e bactérias lácticas foram determinadas por contagens totais. Temperatura, pH e concentração de sólidos solúveis (ºBrix) também foram avaliados. A população de leveduras apresentou valores de I,9x 107 UFC/ mL, 25x 107 UFC/mL e na fase final 22,6x 107 UFC/mL. Para a população de bactérias lácticas esses valores foram de 19x107 UFC/mL, 17,lx107 UFC/mL e 92,4x 107 UFC/mL. As razões entre o número de leveduras e bactérias lácticas nas três fases foram respectivamente, 0,10; 1,20 e 0,25. Esses índices indicaram que, embora não tenha sido detectado prejuízo na produção de álcool, a drástica redução do índice ao final do ciclo é sugestiva da formação de produtos secundários que podem alterar o sabor da aguardente. (AU)

The alcoholic fermentation of sugarcane involves competition between yeasts and lactic acid bacteria populations. While the first group is responsible for the production of ethanol the second competes with yeasts and reduces process efficiency. In this perspective, the growth of yeast and lactic acid bacteria populations were monitored during three main stages of sugarcane juice fermentation and the relationship between the two groups was the index used as an indicator of process efficiency. Samples of sugarcane juice were collected in preliminar)', turbulent and complementary alcoholic fermentation and the quantitative evolution of populations of yeasts and lactic acid bacteria (LAB) were analyzed by total counts of two groups. The yeast population presented 7values of 1.9x107 CFU/mL, 25x1O CFU/mL and the final stage 22,6x10 CFU/mL. For the population of lactic acid bacteria, these values were 19 x 107 CFU/mL, 17.1 x 107 CFU/ml and 92.4 x 107 CFU/ mL. The ratios between the number of yeasts and lactic acid bacteria in the preliminary, turbulent and complementar stages were respectively 0.10, 1.20 and 0.25. These indices indicated that although there was no prejudice in production of alcohol in the tumultuous phase, the drastic reduction of the index at the end of the cycle is suggestive of the [ormation of side products that can alter the aguardente taste. (AU)

Quantificação e identificação da contaminação bacteriana de caldo de cana em fermentação para a produção de aguardente / Identification and quantification of bacterial contamination in sugar cane juice fermentation to aguardent production

Na fermentação alcoólica para produção de aguardente, o caldo de cana, usado como matéria-prima, transporta uma microbiota bacteriana numerosa e diversa, que age como antagonista da atividade das leveduras. Os produtos secundários gerados por estes contaminantes reduzem a produtividade e alteram as propriedades sensoriais da aguardente. Neste trabalho, amostras de caldo de cana provenientes de domas de fermentação de uma indústria produtora de aguardente no estado do Ceará foram coletadas com o objetivo de I quantificar a evolução do crescimento da população bacteriana durante o ciclo fermentativo e, posteriormente, identificar os principais gêneros contaminantes. Para isso coletas foram realizadas após 3, 11 e 24 horas de fermentação e em cada tempo realizou- se a contagem total de bactérias mesófilas. Colônias com características diferentes foram selecionadas e as características microscópicas e bioquímicas foram determinadas. As contagens apresentaram 8,36 x 106 UFC/mL; 2,46 x 107 UFC/mL e I 7,17 x 107 UFC/mL após 3, 11 e 24 h de fermentação, respectivamente. Foi selecionado um total de 48 isolados que apresentaram características bioquímicas referentes aos seguintes gêneros bacterianos: 35,4% Bacillus, 35,4% Enterobacter, 6,25% Micrococcus, 6,25% Acetobacter e 6,25% Lactobacillus. Cinco isolados (10,4%) caracterizados como bacilos Gram-positivos filamentosos ainda não foram identificados. (AU)

Sugarcane juice, used as raw material for aguardent production, carries a large and diverse bacterial microbiota, which acts as antagonist of the yeasts. The byproducts generated by these contaminants reduce the productivity and change the sensory properties of aguardente. In this work, samples of sugarcane juice from vats of fermenting of an aguardente-producing industry in the state of Ceará, were collected in order to quantify the growth evolution of the bacterial population during the fermentation cycle and subsequently identify the major contaminant genera. Samples of sugar cane juice were collected at zero time and after 11 and 24 hours of fermentation and mesophilic bacterial counts were realized. Colonies with different cultural characteristics were selected and the microscopic and biochemical characteristics were determined. The counts showed the following results: 8.36 x 1rY' CFU/ml, 2.46 x 107 CFU/ mL and 7.17 x 107CFU/mL after 3,11 and 24 of fermentation, respectively. A total of 48 isolates were selected which presented microscopic and biochemical characteristics suggestive of the genera: Bacillus 35.4%, Enterobacter 35.4%, Micrococcus 6.25%, Acetobacter 6.25% and Lactobacillus 6.25%. Five isolates (10.4%) characterized as Gram-positive filamentous have not yet been identified. (AU)

Características fermentativas e bromatológicas de silagens de cana-de-açúcar com taboa / Fermentative and chemical characteristics of sugarcane silages with "taboa"

Objetivou-se avaliar o potencial da taboa (Typha domingensis) como ingrediente, com diferentes níveis de inclusão em silagem de cana-de-açúcar (Saccharum officinalis), através de estudo dos parâmetros fermentativos. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro tratamentos e seis repetições. Após 90 dias, com a abertura dos silos, determinaram-se os teores de carboidratos solúveis (CHO-Sol), etanol, ácidos orgânicos (lático, acético, propiônico, butírico), proteína bruta (PB), matéria mineral (MM), nutrientes digestíveis totais (NDT), digestibilidade in vitro a gás da matéria orgânica (DIVMO), pH e poder tampão (PT); estimou-se a perda total de MS, perdas por efluente e gases, densidade, e a recuperação da MS. Os níveis crescentes de taboa propiciaram diminuição (P<0,05) da densidade nas silagens e aumento dos teores de PB, MM, NDT e DIVMO; muito embora não tenha se observado efeito (P>0,05) sobre as perdas e recuperação da MS. As concentrações de etanol foram influenciadas (P<0,05) pelo incremento de taboa, quando se observou redução de 76,92%, com 40% de taboa em relação à silagem exclusiva de cana. A inclusão de taboa aumenta o conteúdo de proteína e minerais, bem como NDT e DIVMO, reduzindo significativamente a produção de etanol da silagem de cana-de-açúcar. A inclusão de taboa na ensilagem de cana-de-açúcar melhorou substancialmente as características fermentativas e o valor nutricional da massa ensilada.(AU)

This study aimed to evaluate the potential of Typha domingensis ("taboa") as an ingredient with different inclusion levels in sugar cane (Saccharum officinalis) silage, by the study of the fermentative parameters. The experiment was carried out as a completely randomized design with four treatments and six replicates. After 90 days, of the silos' opening , the levels of water soluble carbohydrates, ethanol, organic acids (lactic, acetic, propionic, butyric acid), crude protein (CP), mineral matter (MM), total digestible nutrients (TDN), in vitro organic matter digestibility by gas (IVDOM), pH and buffer capacity; and, the losses by gas, effluent and total of dry mater, density and dry matter recovery were estimated. Increasing levels of "taboa" reduced (P<0.05) silage density and increased the contents of CP, MM, TDN e IVDOM; although it has not been observed effect (P>0.05) on the loss and recovery of DM. Ethanol concentrations were influenced (P<0.05) by increment of "taboa" where reduction of 76.92% was observed, with 40% of "taboa" relative sugarcane silages exclusively. The inclusion of "taboa" increases the protein content and minerals, as well as TDN and IVDOM, also significantly reduces ethanol production of sugarcane silages. The inclusion of taboa in the ensiling of sugar cane substantially improved fermentation characteristics and nutritional value of the silage mass.(AU)

Características fermentativas e bromatológicas de silagens de cana-de-açúcar com taboa / Fermentative and chemical characteristics of sugarcane silages with "taboa"

Objetivou-se avaliar o potencial da taboa (Typha domingensis) como ingrediente, com diferentes níveis de inclusão em silagem de cana-de-açúcar (Saccharum officinalis), através de estudo dos parâmetros fermentativos. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro tratamentos e seis repetições. Após 90 dias, com a abertura dos silos, determinaram-se os teores de carboidratos solúveis (CHO-Sol), etanol, ácidos orgânicos (lático, acético, propiônico, butírico), proteína bruta (PB), matéria mineral (MM), nutrientes digestíveis totais (NDT), digestibilidade in vitro a gás da matéria orgânica (DIVMO), pH e poder tampão (PT); estimou-se a perda total de MS, perdas por efluente e gases, densidade, e a recuperação da MS. Os níveis crescentes de taboa propiciaram diminuição (P<0,05) da densidade nas silagens e aumento dos teores de PB, MM, NDT e DIVMO; muito embora não tenha se observado efeito (P>0,05) sobre as perdas e recuperação da MS. As concentrações de etanol foram influenciadas (P<0,05) pelo incremento de taboa, quando se observou redução de 76,92%, com 40% de taboa em relação à silagem exclusiva de cana. A inclusão de taboa aumenta o conteúdo de proteína e minerais, bem como NDT e DIVMO, reduzindo significativamente a produção de etanol da silagem de cana-de-açúcar. A inclusão de taboa na ensilagem de cana-de-açúcar melhorou substancialmente as características fermentativas e o valor nutricional da massa ensilada.

This study aimed to evaluate the potential of Typha domingensis ("taboa") as an ingredient with different inclusion levels in sugar cane (Saccharum officinalis) silage, by the study of the fermentative parameters. The experiment was carried out as a completely randomized design with four treatments and six replicates. After 90 days, of the silos' opening , the levels of water soluble carbohydrates, ethanol, organic acids (lactic, acetic, propionic, butyric acid), crude protein (CP), mineral matter (MM), total digestible nutrients (TDN), in vitro organic matter digestibility by gas (IVDOM), pH and buffer capacity; and, the losses by gas, effluent and total of dry mater, density and dry matter recovery were estimated. Increasing levels of "taboa" reduced (P<0.05) silage density and increased the contents of CP, MM, TDN e IVDOM; although it has not been observed effect (P>0.05) on the loss and recovery of DM. Ethanol concentrations were influenced (P<0.05) by increment of "taboa" where reduction of 76.92% was observed, with 40% of "taboa" relative sugarcane silages exclusively. The inclusion of "taboa" increases the protein content and minerals, as well as TDN and IVDOM, also significantly reduces ethanol production of sugarcane silages. The inclusion of taboa in the ensiling of sugar cane substantially improved fermentation characteristics and nutritional value of the silage mass.

Isolation, characterization, and identification of wild killer yeasts from sugarcane juice / Isolamento, caracterização e identificação de leveduras killer de caldo de cana de açúcar

Ethanol produced by the fermentation of sugarcane juice has emerged as an important renewable fuel. The yield of this fermentation is affected by undesirable microbial contaminants, but killer yeasts can be a promising strategy to reduce this problem. The present study aimed to isolate, characterize, and identify wild killer yeasts from sugarcane juice. Samples were inoculated in culture medium containing chloramphenicol, and 140 colonies with different characteristics were selected. These isolates were submitted to the killer phenotype assay, and the positive killers were characterized and identified according to the standard methods. Only two strains showed killer activity, identified as Pichia anomala CE025 and P. membranaefaciens CE088. At 25C, both strains exhibited killer activity at pH 4.0, 4.3, and 4.5, but this activity was not detected at pH 3.0, 3.5, 5.0, and 6.0. The killer phenotype of P. membranaefaciens CE088 was inhibited above 30C, while for P. anomala, CE025 inhibition occurred only at a higher temperature. Both strains were able to grow in 12% ethanol, and P. anomala CE025 was more tolerant than P. membranaefaciens CE 088. Further studies will be conducted to isolate, purify and identify the killer toxins produced by Pichia anomala and Pichia membranaefaciens species.

O etanol produzido a partir da fermentação do caldo de cana emergiu como um combustível renovável. O rendimento desta fermentação é afetado por micro-organismos indesejáveis e as leveduras killer se constituem uma alternativa promissora para combater essa contaminação. Nesta perspectiva, o presente trabalho teve como objetivo isolar, caracterizar e identificar leveduras killer de caldo de cana. As amostras foram inoculadas em meio de cultura contendo cloranfenicol e 140 colônias com diferentes características foram selecionadas. Esses isolados foram avaliados quanto à presença do fator killer e os isolados positivos caracterizados e identificados por métodos convencionais. Apenas dois isolados apresentaram atividade killer e foram identificados como Pichia anomala CE025 e P. membranaefaciens CE088. A 25C as duas linhagens exibiram atividade killer em pH 4.0, 4.3 e 4.5, mas esta atividade foi inibida a pH 3.0, 3.5, 5.0 e 6.0. Para P. membranaefaciens CE088 o fenótipo killer foi inibido acima de 30C, enquanto que a P. anomala CE025 exibiu essa característica acima deste valor. Ambas as linhagens foram capazes de crescer na presença de 12% de etanol, mas P. anomala CE025 foi mais tolerante do que P. membranaefaciens CE088. Estudos posteriores serão realizados para isolar, purificar e identificar as toxinas killer produzidas pelas espécies Pichia anomala e Pichia membranaefacien.

Características fermentativas na ensilagem de cana-de-açúcar com maniçoba / Fermentative characteristics in sugarcane silage with maniçoba

A utilização da silagem de cana-de-açúcar apresenta benefícios que têm despertado interesse de produtores e pesquisadores. No entanto, algumas limitações, principalmente relacionadas ao seu padrão de fermentação, têm constituído grande desafio para utilização desta forrageira. Com objetivo de avaliar a inclusão de maniçoba sobre as características fermentativas na silagem de cana-de-açúcar, foi elaborado experimento em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos (níveis de inclusão: 0, 20, 30 e 40%) e seis repetições. Após 90 dias do fechamento dos silos, foram determinadas as perdas na forma de gases, perda total e recuperação de matéria seca e produção de efluentes. Os silos então foram abertos e obtido o extrato aquoso das silagens, foram determinados os teores dos ácidos orgânicos (acético, butírico, lático e propiônico), etanol, N-NH3, NT e valores de pH. À medida que se aumentou o nível de inclusão de maniçoba, foi observada redução de 67% nas perdas por gases e de 23,3% na produção de efluente, enquanto a concentração de etanol foi reduzida de 25,6 a 2,7%. As máximas concentrações de ácido lático (2,4%), acético (2,2%) e propiônico (0,03%) foram encontradas em silagens contendo 40% de maniçoba, enquanto que, para o ácido butírico, decresceu linearmente. Em todas as silagens, o pH encontrado mostrou-se adequado ao processo de ensilagem (variação de 3,4 a 3,7). O maior nível de inclusão de maniçoba em silagens de cana-de-açúcar melhora a fermentação das silagens e reduz as perdas fermentativas.(AU)

The use of silage sugar cane has a benefit that has aroused the interest of producers and researchers. However, some limitations mainly related to its fermentation pattern, has become the challenge for forage use. To evaluate the inclusion of maniçoba on silage fermentation characteristics of sugar cane, it was prepared an experiment in a completely randomized design with four treatments (inclusion levels: 0, 20, 30 and 40% ) and six replications. After 90 days of the silos closing o were resoluted losses in the form of gases, total loss and recovery of dry matter production and effluent. The silos were opened and then obtained the aqueous extract of the silages, determined levels of organic acids (acetic, butyric, lactic and propionic), ethanol, NH3-N, NT and pH values. As the level of inclusion of maniçoba was increased, it was observed a 67% reduction in the losses of gases and 23.3% in the effluent production, while the ethanol concentration was reduced from 25.6 to 2.7%. The maximum concentration of lactic acid (2.4%), acetic acid (2.2%) and propionic (0.03%) were found in silages containing 40% of maniçoba, while for butyric acid it decreased linearly. In all silages the pH found was adequate to silage (range 3.4 to 3.7). The highest level of maniçoba inclusion in sugar cane silages improves the fermentation of the silage and reduces fermentation losses.(AU)

Características fermentativas na ensilagem de cana-de-açúcar com maniçoba / Fermentative characteristics in sugarcane silage with maniçoba

A utilização da silagem de cana-de-açúcar apresenta benefícios que têm despertado interesse de produtores e pesquisadores. No entanto, algumas limitações, principalmente relacionadas ao seu padrão de fermentação, têm constituído grande desafio para utilização desta forrageira. Com objetivo de avaliar a inclusão de maniçoba sobre as características fermentativas na silagem de cana-de-açúcar, foi elaborado experimento em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos (níveis de inclusão: 0, 20, 30 e 40%) e seis repetições. Após 90 dias do fechamento dos silos, foram determinadas as perdas na forma de gases, perda total e recuperação de matéria seca e produção de efluentes. Os silos então foram abertos e obtido o extrato aquoso das silagens, foram determinados os teores dos ácidos orgânicos (acético, butírico, lático e propiônico), etanol, N-NH3, NT e valores de pH. À medida que se aumentou o nível de inclusão de maniçoba, foi observada redução de 67% nas perdas por gases e de 23,3% na produção de efluente, enquanto a concentração de etanol foi reduzida de 25,6 a 2,7%. As máximas concentrações de ácido lático (2,4%), acético (2,2%) e propiônico (0,03%) foram encontradas em silagens contendo 40% de maniçoba, enquanto que, para o ácido butírico, decresceu linearmente. Em todas as silagens, o pH encontrado mostrou-se adequado ao processo de ensilagem (variação de 3,4 a 3,7). O maior nível de inclusão de maniçoba em silagens de cana-de-açúcar melhora a fermentação das silagens e reduz as perdas fermentativas.

The use of silage sugar cane has a benefit that has aroused the interest of producers and researchers. However, some limitations mainly related to its fermentation pattern, has become the challenge for forage use. To evaluate the inclusion of maniçoba on silage fermentation characteristics of sugar cane, it was prepared an experiment in a completely randomized design with four treatments (inclusion levels: 0, 20, 30 and 40% ) and six replications. After 90 days of the silos closing o were resoluted losses in the form of gases, total loss and recovery of dry matter production and effluent. The silos were opened and then obtained the aqueous extract of the silages, determined levels of organic acids (acetic, butyric, lactic and propionic), ethanol, NH3-N, NT and pH values. As the level of inclusion of maniçoba was increased, it was observed a 67% reduction in the losses of gases and 23.3% in the effluent production, while the ethanol concentration was reduced from 25.6 to 2.7%. The maximum concentration of lactic acid (2.4%), acetic acid (2.2%) and propionic (0.03%) were found in silages containing 40% of maniçoba, while for butyric acid it decreased linearly. In all silages the pH found was adequate to silage (range 3.4 to 3.7). The highest level of maniçoba inclusion in sugar cane silages improves the fermentation of the silage and reduces fermentation losses.