As preocupações crescentes com as mudanças climáticas e a implementação do programa RenovaBio estão impulsionando a indústria de biocombustíveis no Brasil, especialmente o setor de etanol de milho. Embora o Brasil e os Estados Unidos sejam os principais produtores mundiais de etanol, utilizando cana-de-açucar (BRA) e milho (USA), ainda são escassos os estudos que abordam os impactos da integração do milho e da cana-de-açúcar em uma única linha de fermentação. Desta forma, o presente trabalho visa investigar os parâmetros envolvidos na produção de mosto misto de milho e cana-de-açúcar submetido a irradiação por feixe de elétrons, uma vez que a contaminação bacteriana e o equilíbrio de nutrientes representam alguns dos principais desafios enfrentados na fermentação industrial destes substratos. O hidrolisado de milho e o xarope de cana-de-açúcar foram caracterizados usando técnicas como cromatografia iônica, analisador de TOC e ICP OES. Além disso, foram realizadas fermentações em microplaca para ELISA, tubos cônicos de polipropileno de 50mL (tubos Cônicos) e biorreatores de banca. Como a relação carbono/nitrogênio no hidrolisado de milho (230.1) e no xarope de cana-de-açúcar (323.9) estava acima dos níveis indicados para a produção de etanol (35.2), o nitrogênio foi o único capaz de evitar a fermentação incompleta e retornou o maior aumento na taxa específica de crescimento da levedura (49%), no rendimento tecnológico (35%) e na produtividade (32%). Em relação a descontaminação, o tratamento com e-beam a 15kGy alcançou a esterilização comercial, reduzindo 99,99% da carga microbiana. Para esterilizar o mosto misto, foi necessária uma dose maior de 20kGy. O teor de carboidratos e a viabilidade celular da levedura não foram afetados pelo tratamento com feixe de elétrons. As doses de 15kGy e 20kGy aceleraram a produção de biomassa com o aumento da taxa específica de crescimento da levedura em 45,8% e 54,1%, respectivamente. Os resultados do rendimento de etanol foram semelhantes entre o tratamento com e-beam a 15kGy, 20kGy e monensina sódica 80% (Kamoran HJ a 3ppm) em mosto misto, variando de 90% a 92%, superando a condição controle (86% a 88%). No entanto, os tratamentos não apresentaram aumento significativo nos parâmetros de fermentação com base na análise estatística, tanto nos testes realizados em tubos Cônicos quanto em escala de biorreator.

Concerns regarding climate change, and the RenovaBio program continue to drive the biofuel industry in Brazil, leading to an expansion of the corn ethanol sector in the coming years. Brazil, along with the United States (USA), holds the distinction of being the largest ethanol producers globally, with corn ethanol dominating in the USA and sugarcane ethanol in Brazil. However, despite their prominence, there is a lack of research focusing on the integration of corn and sugarcane in a single fermentation line. To address this issue, the present work aims to investigate the parameters involved in the ethanol production from corn and sugarcane mixed wort irradiated by electron beam, as bacterial contamination, and nutrient balance are among the key challenges faced in the industrial fermentation of these substrates. Corn hydrolysate and sugarcane syrup were characterized using techniques such as ionic chromatography, carbon organic analyser, and ICP OES. Additionally, alcoholic fermentations were carried out in microplate for ELISA, polypropylene 50mL conical tubes (conical tubes), and benchtop bioreactors. As the carbon/Nitrogen ratio in the corn hydrolysate (230.1) and sugarcane syrup (323.9) were above the required levels for ethanol production (35.2), Nitrogen was the only nutrient to avoid stuck fermentation, and returned the highest positive impact on yeast specific growth rate (49%), technological yield (35%) and productivity (32%). Regarding the wort decontamination tests, e-beam treatment at 15kGy achieved commercial sterilization, reducing 99.99% of the microbial load, while a higher dose of 20kGy was required to sterilize the mixed wort. The carbohydrate content and yeast viability remained unchanged after the electron beam treatment. Notably, the electron beam treatment at 15kGy and 20kGy resulted in accelerating biomass production, with yeast-specific growth rates increasing by 45.8% and 54.1%, respectively. Numerically, the application of e-beam at 15kGy, 20kGy, and Sodium monensin 80% (Kamoran HJ at 3ppm) on mixed wort showed comparable results, with ethanol yield (both stoichiometric and technological) ranging from 90% to 92%. These values were higher than those observed in the control condition (86% to 88%). However, based on statistical analysis, the treatments did not show a significant increase in fermentation parameters in both tests carried out in conical tubes, and at bioreactor scale.