FERMENTAÇÃO ALCÓOLICA: um estudo de caso sobre as ações adotadas para a otimização deste processo

Autores

DOI:

https://doi.org/10.52138/citec.v16i1.333

Palavras-chave:

leveduras; sucroenergético; eficiência; saccharomyces cerevisiae; cepas.

Resumo

O setor sucroenergético vem aumentando seus investimentos tecnológicos do campo agrícola ao industrial. Essa evolução possibilita um incremento na produtividade minimizando as perdas no processo. O controle e a rastreabilidade da fermentação alcóolica são acompanhados periodicamente, pois há diferentes fatores que reduzem o seu rendimento. A alteração da composição do substrato de alimentação das dornas e a contaminação do processo são exemplos de fatores que interferem na eficiência fermentativa das leveduras, tornando muitas das vezes necessária a substituição total destes microrganismos durante a safra. Com isso, há uma redução da produção de etanol, para que as novas leveduras se adaptem ao processo, impactando toda a planta industrial pela necessidade de redução de moagem. Considerando este contexto, este estudo teve como principal objetivo acompanhar e discutir as estratégias adotadas por usina da região de Araraquara, na busca pela superação dos desafios supracitados. A partir de estudo de caso, foi possível identificar que a referida empresa adota sistemas de blend de leveduras selecionadas, trabalha com tempo reduzido de fermentação, e com a adaptação de células de leveduras em sistema de multiplicação separada, reduzindo o impacto ocasionado em caso de necessidade de substituição. O sistema de fermentação empregado nesta unidade industrial é de alimentação contínua, e é acompanhado pelo Centro Operações Integradas (COI), sendo a eficiência fermentativa verificada através de análises laboratoriais. Os resultados alcançados incluem melhor adaptação das leveduras no processo, redução no tempo da fermentação e garantia da eficiência fermentativa.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

BREXÓ, R. P.; SANT’ANA, A. S. Impact and significance of microbial contamination duringfermentation for bioethanol production. RenewableandSustainable Energy Reviews, v. 73, p. 423–434, 2017.

CAMPANA, F. B. Monitoramento temporal e espacial de contaminações bacterianas na produção de bioetanol: caracterização molecular por T-RFLP e detecção quantitativa por qPCR de comunidades formadoras de biofilmes. 2012. Dissertação (Mestrado – Programa de Pós-Graduação em Ciências) – Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, 2012.

CARVALHO, A. J. L. de et al. Antimicrobial potential of Byrsonima intermedia in isolates from the industrial fermentation process. International Journal of Biological and Natural Sciences, v. 2, n. 1, 2022.

CASTRO, R. E. N. de et al. Assessment of sugarcane-based ethanol production. In: Fuel ethanol production from sugarcane. INTECHopen, 2019. 230 p.

CECCATO-ANTONINI, S. R. Conventional and nonconventional strategies for controlling bacterial contamination in fuel ethanol fermentations. World Journal of Microbiology and Biotechnology, v. 34, n. 6, p. 80, 2018.

CHIEPPE, J. B. Júnior. Tecnologia e fabricação do álcool. Inhumas: IFG, 2016.

COSTA, M. A. S.; CERRI, B. C.; CECCATO‐ANTONINI, S. R. Ethanol addition enhances acid treatment to eliminate Lactobacillus fermentum from the fermentation process for fuel ethanol production. Letters in Public Health Microbiology, v. 66, n. 1, p. 77-85, 2018.

COSTA, A. C. T. Resposta a estresses consecutivos em Saccharomyces cerevisiae. 2017. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, ES.

CRUZ, H. R da. Avaliação da relação C/N no desempenho da levedura Saccharomyces cerevisiae CAT-1. 2021. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2021.

DE SOUZA, R. B. et al. Mineral Composition of the Sugarcane Juice and Its Influence on the Ethanol Fermentation. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 175, n. 1, p. 209–222, 2015.

DIAS, M. O. S et al. Sugarcane processing for ethanol and sugar in Brazil. Environmental Development, v. 15, p. 35-51, 2015.

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA (EPE). Nota Técnica Análise de Conjuntura dos Biocombustíveis – Ano 2022. Ministério de Minas e Energia, 2023. Disponível em: https://www.epe.gov.br/pt/ ublicações-dados-abertos/ ublicações/analise-de-conjuntura-dos-biocombustiveis-2022#:~:text=%E2%80%8BA%20d%C3%A9cima%20quarta%20edi%C3%A7%C3%A3o,do%20etanol%20oriundo%20do%20milho. Acesso em 01 de outubro de 2023.

LIMA, U. de A.; BASSO, L. C.; AMORIM, H. V. Produção de etanol. Biotecnologia industrial: processos fermentativos e enzimáticos. São Paulo: Ed. Edgard Blücher Ltda, 2001. 43 p.

LOPES, M. L.; PAULILLO, S. C. DE L.; GODOY, A.; et al. Ethanol production in

Brazil: a bridge between science and industry. Brazilian Journal of Microbiology,

v. 47, p. 64–76, 2016.

MACHADO, Simone Silva. Tecnologia da fabricação do açúcar. Inhumas: IFG, 2012.

MADALENO, L. L. et al. Use of antimicrobials for contamination control during ethanolic fermentation Utilização de antimicrobianos para o controle da contaminação durante a fermentação etanólica. Científica, v. 44, n. 2, p. 226–234, 2016.

MADALENO, L. L.; ARMOA, M. H.; SALARO, MCF. Control of contamination in dilution water used in molasses must preparation. Ciência & Tecnologia, v. 11, n. 1, p. 5-14, 2019.

NAVES, R. et al. Contaminação microbiana nas etapas de processamento e sua influência no rendimento fermentativo em usina alcooleira. Enciclopédia Biosfera, v. 6, n. 11, 2010.

OLIVEIRA, J. A. et al. Radiação Ultravioleta no controle dos micro-organismos na água de diluição e no mosto de melaço. STAB: açúcar, álcool e subprodutos, v. 32, p. 49-53. 2013

OLIVEIRA, M. P.; MADALENO, L. L. Controle do processo de cozimento na produção de açúcar. Ciência & Tecnologia, v. 15, n. 1, p. e1512-e1512, 2023.

OLIVEIRA, G. M. de; SILVA, T. F.; NETO, J. I. H. T. Estudo dos impactos provocados por microrganismos no rendimento da fermentação alcoólica. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 5, p. 30434-30448, 2020.

ORTIZ, P. A. et al. Exergetic, environmental and economic assessment of sugarcane first-generation biorefineries. Journal of Power Technologies, v. 99, n. 2, 2019.

PACHECO, T. F. et al. Fermentação alcoólica com leveduras de características floculantes em reator tipo torre com escoamento ascendente. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Universidade Federal de Uberlância, Uberlância, 2010.

PEREIRA, D. A.; VIEIRA, R. de C. M.; GIMENEZ, A. Z. Fatores que afetam a fermentação alcoólica. Ciência & Tecnologia, v. 12, n. 1, p. 44-55, 2020.

PRADO, J. S. Uso de antibióticos convencionais e antimicrobianos a base de lúpulo no controle da infecção bacteriana em fermentação alcoólica. 2014. Dissertação (Mestrado) - Agronomia (Energia na Agricultura). Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp – Campus de Botucatu, 2014.

REIN, P. Engenharia do açúcar de cana. Bartens, 2013.

RENEWABLE FUELS ASSOCIATION. Ethanol industry outlook. Washington DC: Renwable Fuels Association, 2023

RIBEIRO, C. B.; SCHIRMER, W. N. Panorama dos combustíveis e biocombustíveis no Brasil e as emissões gasosas decorrentes do uso da gasolina/etanol. BIOFIX Scientific Journal, v. 2, n. 2, p. 16-22, 2017.

RODRIGUES, L. M.; DANTAS, R.; FINZER, J. R. D. Utilização de produto natural durante a fermentação alcoólica visando uma produção que se enquadre nos parâmetros de atividade sustentável. FAZU, Uberaba, n. 6, p. 53-82, 2009.

SANTOS, F. et al. By-products of the sugarcane industry. In: Sugarcane biorefinery, technology and perspectives. Academic Press, 2020. p. 21-48.

SANTOS, M. C. dos. Condução de fermentação etanólica contínua com o uso de antibiótico. 2016, 62f. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de

Alagoas – UFAL. Rio Largo, 2016.

SOUZA, C. S. Avaliação da produção de etanol em temperaturas elevadas por uma linhagem de S. cerevisiae. Tese (Doutorado em Biotecnologia) – Instituto Butantan, São Paulo, 2009.

VASCONCELOS, J. N. Fermentação Etanólica. In: CALDAS, C.; BORÉM, A.; SANTOS, F. (Ed.). Cana-de-açúcar: Bioenergia, Açúcar e Etanol: tecnologias e Perspectivas. 2. ed. Viçosa, MG, 2012.

VIDAL, M. F. Produção e mercado de etanol. Caderno Setorial EDENE. 2020.

WALKER, G. M.; WALKER, R. S. Enhancing yeast alcoholic fermentations. Advances in applied microbiology, v. 105, p. 87-129, 2018.

ZARPELON, F. Destilação do etanol. Piracicaba: STAB - Sociedade dos Técnicos açucareiros e alcooleiros do Brasil, 2020.

Downloads

Publicado

2024-05-27

Como Citar

CÂMARA, CLAUDIONOR NEVES; GUIMARÃES, CAMILA CARLA. FERMENTAÇÃO ALCÓOLICA: um estudo de caso sobre as ações adotadas para a otimização deste processo. Ciência & Tecnologia, [S. l.], v. 16, n. 1, p. e16102, 2024. DOI: 10.52138/citec.v16i1.333. Disponível em: https://publicacoes.fatecjaboticabal.edu.br/citec/article/view/333. Acesso em: 19 jun. 2024.

Edição

Seção

Biocombustíveis.