Produção de etanol e hidrolisado de levedura utilizando sorgo sacarino [Sorghum bicolor (L.) Moench] como matéria-prima - Pasqual, Thiago Murilo (2013)
O etanol é um biocombustível ambientalmente e economicamente viável no Brasil, onde sua utilização já substitui grande parte do combustível fóssil poluente em veículos carburantes. No entanto, devido a questões agronômicas, possui um período muito grande de entressafra, causando uma queda de produção, aumento dos custos e preços nas indústrias e perda de mercado para a gasolina. Matérias-primas alternativas à cana-de-açúcar estão sendo estudadas para diminuir essa lacuna e aumentar a produção nacional de etanol. O sorgo sacarino desponta como uma dessas opções devido à sua facilidade de plantio, possibilidade de colheita na entressafra da cana e bom rendimento na formação de açúcares no colmo e sementes. Este projeto teve como objetivo estudar a etapa de fermentação do sorgo sacarino, avaliando as possibilidades de hidrólise do amido presente nas sementes e a fermentação direta do caldo presente nos colmos. Também foi investigado um processo para utilização e processamento da biomassa gerada durante a etapa de fermentação, que dá origem a um extrato de levedura rico em aminoácidos. A primeira etapa dos estudos foi a obtenção, caracterização e processamento direto do caldo obtido dos caules do sorgo sacarino. Após moagem, filtragem e fermentação do caldo, verificou-se o teor alcoólico e os rendimentos obtidos com quatro cepas comerciais (CAT-I, PE-II, BG-I e SA-I). A segunda etapa do trabalho foi o estudo das hidrólises ácida e enzimática do amido presente nas sementes da planta, bem como posterior fermentação. Por fim, a última etapa consistiu no processamento da biomassa obtida na fermentação, com o fim de se obter aminoácidos livres através da hidrólise das leveduras. Como resultado, obteve-se um caldo do caule com 144 g/L de açúcar total e uma produção de 47,20 g/L de etanol, com um rendimento na fermentação de 73,33%. Na hidrólise ácida do amido, a temperatura foi a variável mais relevante para o processo, com os melhores rendimentos obtidos a 120ºC. Obteve-se 93,97 g/L de açúcar redutor após a hidrólise e 29,24 g/L de etanol, com um rendimento de 61,02%. Com a hidrólise enzimática do amido produziu-se 52,80 g/L de etanol com um rendimento de 73,44%. A utilização da semente como fonte de açúcares para a fermentação renderia um aumento de 38% na produção de etanol por hectare. Com relação ao aproveitamento da levedura, concluiu-se que os métodos de quebra da parede celular da levedura por autólise, proteólise, rompimento mecânico e hidrólise básica foram eficientes na liberação de compostos com perfis cromatográficos compatíveis com os de aminoácidos.