Características da produção de etanol no Brasil

Você sabe como é produzido o etanol no Brasil e quais são as diferenças de seu processo em relação aos produtores do exterior?

Este resumo está publicado no e-book Linhagens de Leveduras Personalizadas para Produção de Etanol: Seleção Dirigida pelo Processo, que está disponível gratuitamente no site da Fermentec. Faça o download e confira muitas outras informações importantes sobre as tecnologias para fermentação alcoólica disponíveis no Brasil.

O etanol é essencialmente produzido através dos processos de fermentação alcoólica e destilação. A principal característica que distingue o processo brasileiro de outros bioprocessos em todo o mundo é a reciclagem de células da levedura (WHEALS et al., 1999). Fermentações industriais são realizadas com alta densidade de células (8-12% p/v) em grandes fermentadores e em curtos períodos (6-12 horas). Aproximadamente, 85% de todas as destilarias brasileiras utilizam o processo de fermentação em batelada alimentada, enquanto os restantes 15% executam fermentações contínuas (GODOY et al., 2008). Além disso, caldo de cana, melaço diluído com água e uma mistura de caldo e melaço são os principais substratos para fermentação.

Várias destilarias trabalham anexadas às usinas de açúcar e fermentam uma mistura de melaço e caldo em proporções diferentes. Por esta razão, há uma grande variação na composição dos mostos entre as destilarias (AMORIM; BASSO; LOPES, 2009). No final do processo de fermentação, concentrações alcoólicas alcançam 7-11% (v/v), enquanto que açúcares residuais representam menos de 0,1% (p/v). Após a fermentação, o vinho bruto é centrifugado para separar as células de levedura em um creme que é diluído com água antes do tratamento com ácido sulfúrico (pH 2,0-2,5 por 2-3 horas), enquanto o vinho centrifugado vai para destilação. Após o tratamento com ácido sulfúrico diluído, as células de levedura retornam para os fermentadores para iniciar um novo ciclo de fermentação. Em geral, considerando o tempo necessário para todos os passos, é possível executar dois ciclos completos por dia. O período de colheita da cana tipicamente dura em torno de 240 dias, o que significa que até 480 processos de reciclagem podem ser efetuados durante este período (AMORIM et al., 2011).

Destilarias brasileiras possuem dornas com uma grande variação de tamanho, número e geometria. Nos últimos 20 anos, várias destilarias passaram a utilizar dornas de fermentação com uma parte inferior cônica desenhada pela Fermentec ao passo que dornas antigas ainda possuem o fundo côncavo. O número e o tamanho também variam, e em geral as destilarias possuem 6-7 dornas de fermentação com capacidade para 0,5-3,5 milhões de litros cada (AMORIM et al., 2011). Estas diferenças nas dornas, mostos e processos de fermentação tornam cada destilaria única.

Devido ao fato das células de levedura serem recicladas várias vezes sob condições estressantes das fermentações industriais, se faz necessária uma seleção da população de leveduras em busca das melhores linhagens. Os fatores que afetam a população de leveduras variam de uma destilaria para outra, bem como dentro da mesma destilaria em momentos diferentes durante a safra. Além disso, linhagens de leveduras industriais estão sujeitas a uma competição com espécies de Saccharomyces selvagens e não-Saccharomyces (BASSO et al., 2008).

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