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Contaminação Bacteriana na Fermentação Etanólica: Desafios e Soluções

A contaminação bacteriana em destilarias de etanol é um problema crônico que afeta diretamente o rendimento da produção. Esses microrganismos competem pelo substrato destinado à conversão em álcool pelas leveduras, além de liberar produtos indesejáveis no meio fermentativo. Uma prática comum para controle dessas bactérias é a adição de ácido sulfúrico ao inóculo, porém, essa substância apresenta baixa eficácia e pode afetar negativamente as leveduras.

A busca por alternativas mais eficazes envolve o uso de antibacterianos que levem em conta a seletividade, o espectro de ação, e as restrições em fermentações que utilizam o excedente de levedura para ração animal. Diversos biocidas foram estudados, incluindo peróxido de hidrogênio aditivado com prata, cloro oxigenado, triclorocarbanilida, cloreto de benzalcônio, digluconato de clorexidina, maitenina, salinomicina, e agentes quelantes EDTA e HEDTA. Os resultados demonstraram variações significativas na eficácia desses biocidas.


Principais Resultados da Pesquisa

  1. Peróxido de Hidrogênio: Na dose de 1.000 ppm, não apresentou a eficácia esperada conforme testes preliminares in vitro, que indicavam uma CIM de 200 ppm para bactérias láticas.

  2. Cloro Oxigenado: Na dose de 100 ppm, afetou tanto as bactérias quanto as leveduras, mostrando-se ineficaz para o controle seletivo.

  3. Triclorocarbanilida Associado ao Cloreto de Benzalcônio: Na dose de 80 ppm, teve desempenho inferior ao reportado na literatura.

  4. Digluconato de Clorexidina: Na dose de 50 ppm, apresentou eficácia limitada no controle de L. fermentum.

  5. Extratos Vegetais (Lúpulo e Maitenina): Em 30 ppm, mostraram-se inócuos às leveduras e exibiram efeito bacteriostático sobre as bactérias.

  6. Antibióticos Ionóforos (Monensina e Salinomicina): Monensina (3 ppm) e salinomicina (6 ppm) foram os mais efetivos na inibição de bactérias, preservando a viabilidade e o metabolismo das leveduras, resultando em maior produção de etanol.

  7. Agentes Quelantes (EDTA e HEDTA): Na concentração de 1.000 ppm, não foram eficazes na desfloculação microbiana nem no aumento da produção de etanol.


Conclusões

O controle da contaminação bacteriana na fermentação etanólica continua sendo um grande desafio. Inovações tecnológicas na fermentação alcoólica incluem a restrição do uso de ácido sulfúrico e o controle da produção de ácido lático através de novos agentes químicos e estratégias alternativas.

Os testes laboratoriais devem reproduzir as condições reais do ambiente de aplicação, como pH, temperatura e composição do meio, para fornecer resultados precisos. Entre os produtos testados, a salinomicina mostrou-se eficaz no controle de bactérias láticas, com efeitos positivos nos parâmetros de fermentação.

Por outro lado, derivados de cloro e agentes quelantes não se mostraram eficientes, enquanto extratos vegetais e certos antibióticos apresentaram potencial para tratamentos futuros, desde que viáveis comercialmente.

A pesquisa continua sendo essencial para o desenvolvimento de métodos eficazes de controle bacteriano, visando à otimização da produção de etanol e a sustentabilidade da indústria de biocombustíveis.


Referências:

  • BALAT, M.; BALAT, H. (2009). "A importância do etanol combustível."

  • BASÍLIO et al. (2008). "Controle microbiológico da fermentação."

  • OLIVA-NETO et al. (2013). "Impacto de ácido lático e sulfúrico na fermentação."

  • NARENDRANATH; BREY (2009). "Inovações tecnológicas na fermentação alcoólica."


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