Damages of spittlebug on sugarcane quality and fermentation process

Abstract

The quality of the raw material defines the industrial potential production. The harvest of raw sugarcane promoted a favorable environment for the increase of Mahanarva fimbriolata (Stål, 1854) pest that affects the plant development. This research was undertaken to evaluate the effects of M. fimbriolata on sugarcane quality and fermentation process. For the technological analysis, four damage levels and two evaluation periods were evaluated, while four fermentation cycles and two evaluation periods were tested for microbiological analysis, with three replications. The determined parameters were Brix (soluble solids), Pol (apparent sucrose), Purity, reducing sugars (RS), total reducing sugars (TRS), Total Acidity, pH and Total Phenolic Compounds in juice. In the fermentation process cellular viability analysis, yeast sprout and bacterial concentration were carried out. The wine was submitted to alcohol content, TRRS (total residual reducing sugars) and fermentation efficiency. The treatment with 60% of damage steams exhibited the lowest averages of Brix, Pol, Purity and TRS of the juice. An increase of the RS% of the juice and content of total phenolic compounds was observed. The cellular and sprouts viability were reduced with the increase in the damages caused by M. fimbriolata. The fermentation process exhibited larger quantities of contaminators. With the damages, the wine TRRS quantity was superior and, consequently there was a decrease of the alcoholic content and fermentation efficiency. The damages caused by M. fimbriolata affected the quality of the raw material, compromising the fermentative process, and increase the production of phenolic compounds and contaminators. Key words: Mahanarva fimbriolata infestation, Saccharum spp., ethanolic fermentation Danos promovidos por cigarrinha-das-raízes na qualidade da cana e processo fermentativo RESUMO: A qualidade da matéria-prima define o potencial de produção da indústria. A colheita de cana sem queima proporcionou um ambiente favorável ao aumento da infestação da Mahanarva fimbriolata (Stål, 1854), que suga a planta e afeta seu desenvolvimento. Avaliaram-se os danos promovidos pela M. fimbriolata na qualidade da cana e no processo fermentativo. Os tratamentos utilizados foram quatro níveis de danos e duas épocas de avaliações para as análises tecnológicas, e quatro níveis de danos, quatro ciclos fermentativos e duas épocas de avaliações para as análises microbiológicas com três repetições. Foram determinados Brix (sólidos solúveis), Pol (sacarose aparente), Pureza, açúcar redutor total (ART), açúcar redutor (AR), Acidez Total, pH, e teor de compostos fenólicos totais no caldo.

Spittlebug impacts on sugarcane quality and ethanol production

“…These compounds can affect cane quality, as they are responsible for juice darkening, which results in low quality sugar, with high color levels (Godshall, 1999). Phenolics are also known to inhibit fermentation (Polakovic et al, 1992), directly affecting ethanol production (Ravaneli et al, 2006;Garcia et al, 2010). Ravaneli et al (2006) observed that the levels of total phenolics increased after spittlebug infestation Pesq.…”

“…Reductions in ethanol production have been observed in previous studies regarding spittlebug impacts on the fermentation process (Ravaneli et al, 2006;Garcia et al, 2010). However, complete studies on the impacts of this pest on the fermentation microbiology and distillate composition are still needed, taking into account that, in Brazil, ethanolic fermentation yeasts are reused in several fermentation cycles, which may enhance losses over time.…”

Qualidade pós-colheita de colmos de cana armazenados e seus reflexos na produção de cachaça

“…A perda de qualidade da matéria-prima é reconhecidamente um dos principais aspectos responsáveis pela redução da viabilidade de células e brotos de Saccharomyces cerevisiae em fermentações do caldo de cana (GARCIA et al, 2010;RAVANELI et al, 2011).…”

“…A ocorrência de fatores limitantes ao desenvolvimento da planta e à manutenção do seu estado fisiológico pós-colheita podem refletir em alterações na sua qualidade, impactando o processamento industrial (GARCIA et al, 2010;WATT;CRAMER, 2009).…”

Efeitos da fertirrigação sobre a ocorrência e danos de Mahanarva fimbriolata (Stål) (Hemiptera: Cercopidae) em cana-de-açúcar

“…Os danos de M. fimbriolata são causados principalmente devido à sucção de ninfas nos vasos do xilema e floema evitando o fluxo de água e nutrientes e, consequentemente, reduzindo a produtividade de colmos de cana-de-açúcar (Garcia et al, 2006;Garcia et al, 2010). Além dos danos diretos na produtividade, o ataque desse inseto pode provocar alterações na qualidade da cana-de-açúcar por meio da redução do teor de açúcar do colmo e aumento no teor de fibra.…”