Avaliação da aplicação de preparado enzimático comercial em mosto de cana-de-açúcar para maximizar a oferta de substratos fermentescíveis em processos de produção de etanol em escala industrial

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Basso, Rodrigo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Fermentação etanólica; Enzimas; carboidrases; oligossacarídeos; polissacarídeos
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/215435

Atualmente, a maior parte das necessidades de energia do mundo são baseadas no uso de combustíveis fósseis. O rápido crescimento tanto da demanda global de energia quanto das emissões de dióxido de carbono associadas ao uso desses combustíveis tem impulsionado a produção de combustíveis através de fontes alternativas, que sejam renováveis e tenham menor impacto ambiental. O etanol é considerado um dos melhores biocombustíveis para o transporte, pois pode ser queimado diretamente ou misturado com gasolina para melhorar a combustão em veículos, resultando em menor emissão de dióxido de carbono para reduzir os gases de efeito estufa na atmosfera. A fermentação etanólica utiliza monômeros de glicose e frutose que podem ser extraídos da matéria-prima cana-de-açúcar no formato de sacarose. Grande parte dos açúcares totais fornecidos pela cana-de-açúcar são facilmente metabolizados pela levedura Saccharomyces cerevisiae sp., contudo, uma pequena fração na ordem de 4 g.L-1 é formada por polissacarídeos e oligossacarídeos infermentescíveis pelos microrganismos do estudo em questão. A otimização do processo fermentativo aplicando enzimas capazes de converter polissacarídeos e oligossacarídeos em açúcares fermentescíveis pode incrementar a produção de etanol de cana-de-açúcar, possibilitando que as Usinas Brasileiras alcancem maiores ganhos financeiros e ambientais, com a mesma quantidade de matéria-prima e sem aumentar a área plantada. O objetivo do presente trabalho foi analisar com ferramentas estatísticas os resultados da aplicação industrial de um preparado enzimático contendo atividade de carboidrases para transformação dos açúcares não fermentescíveis pelas leveduras Saccharomyces, utilizando como substrato o mosto de duas Usinas de cana-de-açúcar na região sudeste do Brasil. Foram avaliados diferentes períodos com intervalos de aplicação, definidos como tratamento com a aplicação das enzimas e controle, na ausência de enzimas, a fim de investigar a ação das enzimas diante das múltiplas instabilidades peculiares desta indústria. Os resultados indicaram que o preparado enzimático foi capaz de aumentar a concentração de glicose disponível, contribuindo com o processo fermentativo e podendo gerar acréscimo de 5739 litros por dia em uma Usina com capacidade de moagem de 26 mil toneladas de cana-de-açúcar por dia operada em modo batelada e outros 2448 litros por dia de etanol com processo continuo e capacidade de moagem de 15 mil toneladas de cana por dia. Estes resultados oferecem um potencial de entrega superior a R$ 950 mil para a usina operada em modo batelada e adicionais R$ 405 mil para a usina operada em modo contínuo, considerando uma safra com 200 dias de operação.