A contaminação dos meios fermentativos, em biorrefinarias de etanol combustível, é predominantemente ocasionada por bactérias ácido lácticas (LABs, do inglês lactic acid bacteria). Visto que, dependendo da intensidade de contaminação do processo produtivo, utilizam-se agentes químicos para combater os contaminantes, tais como os antibióticos e também agentes para acidificar o meio, como o ácido sulfúrico e o ácido clorídrico. Estes métodos de controle microbiano, apesar de eficazes, trazem problemas como corrosividade, seleção de microrganismos, insalubridade, impactos sobre as leveduras e no coproduto após a fermentação. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto de soluções alcoólicas, com e sem a presença de compostos fitoquímicos sobre o crescimento de LABs contaminantes da fermentação alcoólica, e também sobre o crescimento da levedura industrial Saccharomyces cerevisiae PE-2. Foram realizados ensaios de forma isolada, com relação aos efeitos sobre as LABs e simultâneos (em co-cultivo) para avaliar os efeitos sobre leveduras e LABs. Ensaios de cinética de crescimento foram realizados para avaliar os potenciais de inibição das LABs homo- e hetero-fermentativas, em condições proliferativas, utilizando soluções alcoólicas. Assim como também foram testados os efeitos sinérgicos, separadamente, do D-limoneno e do óleo de laranja, quando adicionados nestas soluções. Seus resultados de inibição foram comparados com os efeitos da solução de ácido sulfúrico, usado como o controle. Em seguida, foram realizados testes de co-cultivo utilizando LAB homo- e hetero-fermentativas e a levedura PE-2. Amostras dos ensaios de cinética de crescimento e co-cultivo também foram utilizadas para o plaqueamentos a fim de expressar os efeitos dos tratamentos avaliados sobre o crescimento microbiano, comparando estes efeitos com o controle. No primeiro ensaio, em relação ao crescimento das LABs foi observado que os efeitos de inibição de soluções alcoólicas com concentrações maiores que 15% foi 5% maior do que o tratamento com ácido sulfúrico velocidades de crescimento específico máximas No tocante ao efeito sinérgico entre as soluções alcoólicas e os compostos D-limoneno e óleo de laranja, pode-se observar que 15% de etanol com 0,1% de D-limoneno, obteve um efeito de controle microbiano melhor que com solução de ácido sulfúrico. Os resultados das curvas e plaqueamentos demonstraram que em 10% de etanol com 0,1% de D- limoneno, não houve crescimento das LABs, mas houve o aumento de 1 ciclo log de células de levedura. Conclui-se que os efeitos inibidores das soluções alcoólicas, juntamente com D-limoneno e óleo de laranja, separadamente, possuem eficiências equiparáveis à solução de ácido sulfúrico e pode ser utilizada como substituto do tratamento ácido nos reciclos celulares de leveduras para a produção de etanol.

The contamination of fermentative media in fuel ethanol biorefineries is predominantly caused by lactic acid bacteria (LABs). Depending on the intensity of contamination in the production process, chemical agents such as antibiotics and acidifying agents like sulfuric and hydrochloric acid are used to combat contaminants. Despite their effectiveness, these microbial control methods bring issues such as corrosiveness, microorganism selection, unhealthiness, impacts on yeast, and on the byproduct after fermentation. In this context, the present study aimed to evaluate the impact of alcoholic solutions, with and without the presence of phytochemical compounds, on the growth of contaminating LABs in alcoholic fermentation and on the growth of the industrial yeast Saccharomyces cerevisiae PE-2. Isolated assays were conducted to assess the effects on LABs and simultaneous (co-culture) assays to evaluate effects on yeast and LABs. Growth kinetic assays were performed to assess the inhibition potentials of homo- and hetero-fermentative LABs under proliferative conditions using alcoholic solutions. Synergistic effects of D-limonene and orange oil, separately added to these solutions, were also tested and compared with the effects of sulfuric acid as a control. Co-culture tests were then conducted using homo- and hetero-fermentative LABs and yeast PE-2. Samples from growth kinetic and co-culture assays were plated to express the effects of the evaluated treatments on microbial growth, comparing these effects with the control. In the first assay, regarding LABs' growth, it was observed that the inhibition effects of alcoholic solutions with concentrations higher than 15% were 5% greater than sulfuric acid treatment in terms of maximum specific growth rates. Regarding the synergistic effect between alcoholic solutions and D-limonene and orange oil compounds, it was observed that 15% ethanol with 0.1% D-limonene had a better microbial control effect than sulfuric acid solution. Results showed that in 10% ethanol with 0.1% D-limonene, there was no LAB growth, but there was a 1-log cycle increase in yeast cells. In conclusion, the inhibitory effects of alcoholic solutions, along with D-limonene and orange oil separately, have efficiencies comparable to sulfuric acid solution and can be used as a substitute for acid treatment in yeast cell recycling for ethanol production.