Danos promovidos por cigarrinha-das-raízes na qualidade da cana e processo fermentativo

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. No processo fermentativo foram realizadas análises de viabilidade celular, brotos de leveduras e concentração de bactérias. Determinaram-se açúcar redutor residual Total (ARRT), teor alcoólico nos vinhos e a eficiência da fermentação. Os tratamentos com 60% dos colmos danificados apresentaram menor média de Brix, Pol, Pureza e ART do caldo. Verificou-se aumento do AR% caldo e dos teores de compostos fenólicos totais. A viabilidade celular e de brotos foram reduzidas com o aumento dos danos provocados pela M. fimbriolata. O processo fermentativo apresentou maiores quantidades de contaminantes. Com os danos a quantidade de ARRT dos vinhos foi maior, houve redução do teor alcoólico, assim como na eficiência da fermentação. Os danos causados pela M. fimbriolata afetaram a qualidade da matéria-prima, comprometendo o processo fermentativo, além de aumentar a produção de compostos fenólicos e contaminantes.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

Acúmulo de prolina em cana-de-açúcar sob estresse hídrico ou submetida ao ataque de cigarrinha-das-raízes

A cigarrinha-das-raízes Mahanarva fimbriolata (Stål) (Hemiptera: Cercopidae) tornou-se uma praga importante da cultura da cana-de-açúcar na região centro-sul do Brasil. Estratégias de controle têm sido desenvolvidas, mas os danos promovidos por essa praga e sua interação com a cana-de-açúcar ainda são pouco caracterizados. Em altos níveis de infestação da praga, os sintomas nas plantas são muito semelhantes à restrição hídrica severa. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de determinar se o estresse promovido pela infestação de ninfas de cigarrinha-das-raízes resulta em acúmulo de prolina livre, além de comparar dois genótipos de cana-de-açúcar quanto à tolerância ao déficit hídrico. Dois experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2 x 4 com duas cultivares (SP80-1816 e RB72454), dois níveis de estresse (controle e dez ninfas por planta ou 50% de restrição hídrica) e quatro épocas. O déficit hídrico promovido por M. fimbriolata não resultou em acúmulo de prolina, ilustrando a existência de mecanismos distintos para a percepção do estresse hídrico promovido pela praga e pela variação no potencial osmótico nas células das raízes. A cultivar RB72454 acumula maiores teores de prolina livre, e o acúmulo de massa seca e o crescimento dos colmos são menos afetados nessa cultivar sob restrição hídrica. Os teores de solutos compatíveis provavelmente não podem ser utilizados para quantificar o estresse promovido por M. fimbriolata em cana-de-açúcar. A cultivar RB72454 é mais tolerante ao déficit hídrico do que a cultivar SP80-1816.Mahanarva fimbriolata (Stål) (Hemiptera: Cercopidae) has become a key pest in the sugarcane (Saccharum officinarum) fields of center-south Brazil. Although some control technologies have shown to be efficient, the damage promoted by this spittlebug species and its interaction with sugarcane are poorly characterized. At high infestation levels the symptoms are similar to those of severe water restriction. This work was conducted to determine whether the stress promoted by spittlebug infestation can be measured in terms of free proline accumulation. The water restriction tolerance of two sugarcane genotypes was also compared. Two experiments were set up in a greenhouse and arranged in a completely randomized design in a 2 x 2 x 4 factorial, with two cultivars (SP80-1816 and RB72454), two stress levels (control and ten nymphs per plant or 50% water restriction), and four sampling dates. The water deficit caused by spittlebug nymphs sucking xylem sap does not result in proline accumulation, illustrating that there are different mechanisms to sense when the water deficit is caused by insect feeding or water potential variation in root cells. The cultivar RB72454 accumulates more free-proline, and the dry mass accumulation and stalk growth are less affected in this cultivar under water restriction. The levels of compatible solutes probably cannot be used to measure spittlebug infestation stress in sugarcane and RB72454 is more tolerant to water shortage than SP80-1816

Qualidade da matéria-prima, microbiota fermentativa e produção de etanol sob ataque de Mahanarva fimbriolata em cana-de-açúcar

A cigarrinha-das-raízes tornou-se importante praga da cana-de-açúcar na região Centro-Sul do Brasil devido à expansão das áreas de colheita de cana sem queima, que deixa sobre o solo uma camada de palha que proporciona condições ideais para a sobrevivência das ninfas. Pesquisas recentes indicam que a praga pode causar perdas de produção e reduzir a qualidade tecnológica da matéria-prima destinada ao processamento industrial. A presente pesquisa tem como objetivo estudar a influência dos danos promovidos pela cigarrinha-das-raízes em cana-de-açúcar sobre a qualidade da matéria-prima destinada ao processamento, estabilidade das leveduras, desempenho fermentativo, e produção de etanol. Verificou-se que o ataque da praga interfere negativamente na qualidade da matéria-prima, reduzindo a Pol e os Açúcares Redutores Totais do caldo e aumentando a acidez total, volátil, ácido lático e os compostos fenólicos totais do caldo. Também constatou-se que o processo de clarificação do caldo não remove totalmente os compostos fenólicos. Observou-se interferência do ataque da praga sobre a microbiota presente no processo fermentativo, com reduções significativas na viabilidade celular e de brotos e no índice de brotamento das leveduras, e aumento da contaminação bacteriana, resultando em vinhos com menores teores alcoólicos e menor eficiência da fermentação.Spittlebug has became a key pest of sugarcane in Brazil because the moisture and temperature conditions provided by the litter left on the field after harvesting without previous burn are favorable to the development of pest nymphs. Recent studies indicate that pest attack cause yield losses and reduces cane quality and industrial processing. This research was conducted to determine the effects of M. fimbriolata damage levels in sugarcane on cane quality, yeast stability, fermentative process and ethanol production. Spittlebug attack negatively affected cane quality, Sucrose content, Total Reducing Sugars and juice purity were lower and total, volatile acidity and lactic acid contents and phenolic compounds were higher at higher damage levels. Also, we observed that the clarification process does not remove totally phenolic compounds of juice. Pest attack also affected microorganisms in fermentation process, reducing yeasts cell and bud viabillty. There was an increase in bacterial contamination, resulting in wines with lower alcohol content and fermentation efficiency.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Spittlebug infestation in sugarcane affects ethanolic fermentation

The spittlebug (Mahanarva fimbriolata) has become a key pest of the sugarcane crop in Brazil with the increase of green-cane harvesting, causing stalk yield and cane quality losses. This research was undertaken to evaluate the effects of the spittlebug (Mahanarva fimbriolata) on cane quality and juice fermentation. The experiment was arranged in a completely randomized 5 × 2 factorial design, with five spittlebug infestation levels (0-0.5; 0.6-2.5; 2.6-5; 5.1-8; 8.1-12.5 nymphs m-1), controlled or not with thiamethoxam (0.2 kg of active ingredient ha-1). To conduct fermentation, Saccharomyces cerevisiae (fresh and pressed baker's yeast) was inoculated to musts at a concentration of 30 g L-1. Microbiological analyses were performed at the beginning, middle and end of the fermentation process. The alcohol content and total residual reducing sugars were measured in the wine. Spittlebug attack influenced negatively sugarcane quality, yeast cell and bud viability, and wine alcohol content. Insecticide application resulted in higher cane quality and cell and bud viabilities, resulting in increased fermentation yield.A cigarrinha-das-raízes (Mahanarva fimbriolata) tornou-se praga-chave na cultura da cana-de-açúcar com a expansão das áreas de colheita sem queima, comprometendo a produtividade e a qualidade da matéria-prima e consequentemente o processamento industrial. Essa pesquisa objetivou avaliar os efeitos da cigarrinha-das-raízes (Mahanarva fimbriolata) sobre a qualidade da cana-de-açúcar e a fermentação do caldo. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 × 2, sendo cinco níveis iniciais de infestação da cigarrinha-das-raízes (0-0,5; 0,6-2,5; 2,6-5; 5,1-8; 8,1-12,5 ninfas m-1), controlados ou não com o inseticida thiamethoxam (0,2 kg de ingrediente ativo ha-1). Para a fermentação alcoólica, o fermento prensado Saccharomyces cerevisiae foi inoculado aos mostos na concentração de 30 g L-1. As analises microbiológicas foram realizadas no início, meio e final do processo. O teor alcoólico e os açúcares redutores residuais totais foram analisados nos vinhos. O ataque da cigarrinha-das-raízes influenciou negativamente a qualidade da cana-de-açúcar, viabilidade celular e de brotos de leveduras e o teor alcoólico dos vinhos. A aplicação do inseticida controlou a praga e resultou em melhor qualidade da cana, viabilidade de células e brotos de leveduras, aumentando a produção de etanol

Pest and disease problems in Chile: what lessons can be learnt?

This work was carried out to evaluate the effects of using corn meal and treating yeasts with sulfuric acid on fermentation microorganisms, wine acidity, ethanol content and cachaça yield and composition. The experiment was arranged in randomized block design, in a 2x3 factorial with five replications. The methods applied in this study are recommended by distilleries. Results showed that the yeast sulfuric acid treatment transferred acidity to the fermenting juice, without any influence on yeast viability, ethanol content and cachaça yield. On the other hand, the acid treatment controlled lactic bacteria in the inoculum. Addition of corn meal increased the concentration of lactic bacteria in the end of the fermentation and increased the levels of higher alcohols in cachaça, especially propyl and isobutyl alcohol

Spittlebug infestation in sugarcane affects ethanolic fermentation

The spittlebug (Mahanarva fimbriolata) has become a key pest of the sugarcane crop in Brazil with the increase of green-cane harvesting, causing stalk yield and cane quality losses. This research was undertaken to evaluate the effects of the spittlebug (Mahanarva fimbriolata) on cane quality and juice fermentation. The experiment was arranged in a completely randomized 5 × 2 factorial design, with five spittlebug infestation levels (0-0.5; 0.6-2.5; 2.6-5; 5.1-8; 8.1-12.5 nymphs m-1), controlled or not with thiamethoxam (0.2 kg of active ingredient ha-1). To conduct fermentation, Saccharomyces cerevisiae (fresh and pressed baker's yeast) was inoculated to musts at a concentration of 30 g L-1. Microbiological analyses were performed at the beginning, middle and end of the fermentation process. The alcohol content and total residual reducing sugars were measured in the wine. Spittlebug attack influenced negatively sugarcane quality, yeast cell and bud viability, and wine alcohol content. Insecticide application resulted in higher cane quality and cell and bud viabilities, resulting in increased fermentation yield