01 – Introdução
Segundo Lorenzi (2015), “O tratamento ácido do levedo, prática recorrente nas fermentações com reciclo de células, é uma etapa importante que ocorre no final da fermentação com a utilização de ácido sulfúrico, um dos insumos que mais pesam no orçamento das unidades”.
Na safra 2021/22, este insumo se tornou o de maior impacto no custo operacional das fermentações. Colocando em discussão o paradigma de equilíbrio no seu uso.
A Química Real, junto com seus clientes, criou protocolos de aplicação de seus antibacterianos, visando a redução equilibrada no consumo de ácido sulfúrico, atrelado ao controle efetivo da fermentação alcoólica, sem elevar parâmetros como da população bacteriana e aglomeração de células, mantendo, e até elevando, a taxa de conversão dos açúcares em etanol.
02 – Protocolo de tratamento e resultados
Ao se pensar em reduzir o uso de um determinado insumo no processo fermentativo é importante saber quais são seus principais objetivos em sua aplicação.
Para o ácido sulfúrico, no mesmo trabalho citado na introdução, Lorenzi (2015) explica: “A utilização do ácido com procedimentos operacionais adequados é muito eficiente para combater a contaminação bacteriana, deflocular o levedo, potencializar a ação de alguns antibióticos e remover impurezas da parede celular da levedura…”.
Portanto, ao se reduzir a quantidade de ácido sulfúrico o “gatilho” para a aplicação do antibacteriano deve ser modificado, levando em consideração todos estes pontos levantados para o uso do ácido sulfúrico.
Como exemplo, em uma unidade produtora na região de Ribeirão Preto/SP, foi realizado um protocolo de tratamento visando os seguintes parâmetros:
• População bacteriana abaixo de 8×106 Bastonetes/mL,
• Aglomeração das células abaixo dos 15%;
• Produção (balanço) de ácido láctico abaixo dos 450ppm.
Sempre que um destes parâmetros era atingido a intervenção com o antibacteriano era realizada, aumentando ou reduzindo sua dosagem, de acordo com o desafio encontrado.
A manutenção destes parâmetros nos níveis determinados, possibilitou reduzir o consumo de ácido sulfúrico de 9,43g de ácido sulfúrico/L de etanol para 3,63g/L de etanol, em média. Gerando uma redução de 22.187Kg de ácido sulfúrico/semana.
Gráfico 01 – Média semanal do consumo se ácido sulfúrico, antes e após a aplicação do protocolo de tratamento.
Se baseando em um preço médio do ácido sulfúrico de R$12,00/Kg, este trabalho, em parceria com o cliente, gerou uma economia de R$266.244/semana, em relação ao ácido sulfúrico.
Gráfico 02 – Economia com o ácido sulfúrico durante o protocolo de tratamento.
03 – Trabalho colaborativo, Química Real, Time da unidade, e produto de qualidade
Todos os protocolos elaborados pela Química Real em parceria com os clientes foram realizados de acordo com as condições operacionais de cada cliente, levando em consideração todas as variáveis particulares de cada processo e as metas desejadas pelos clientes. Não existe uma regra geral, e sim um trabalho personalizado para cada cliente, com o acompanhamento de nossa equipe técnica.
Se antecipar aos desafios que podem surgir é um fator importante a se destacar, como, por exemplo, a correção do pH no tratamento do caldo. Sempre que o consumo da cal refletia algum aumento, ações na fermentação eram tomadas, afim de evitar o aumento na aglomeração das células, o que prejudicaria a condução do processo.
Insumos de alta eficácia e excelente qualidade, estudo sobre as características de cada insumo utilizado na fermentação, a interação entre eles, e o conhecimento das condições operacionais (qualidade da matéria-prima, tratamento do caldo, qualidade da água na fermentação e controle da temperatura no processo fermentativo, etc.) são pontos importantes para a elaboração de um protocolo de condução do processo fermentativo, que resulte em ganhos financeiros expressivos.
04 – Conclusão
Os protocolos elaborados para a redução no consumo do ácido sulfúrico resultaram em uma economia no custo operacional da fermentação, elevando assim o lucro na venda do etanol produzido, sem descontrolar o processo fermentativo. Mantendo a população bacteriana, e seus metabólitos, em níveis aceitáveis, controlando a aglomeração das células, não prejudicando o processo de centrifugação do fermento.
Referência Bibliográfica:
- LORENZI, M. S. – Ácido sulfúrico ou ácido clorídrico. Outubro 2015. Artigo científico – Portal FT, http://www.portalft.com.br/2015/Outubro/1120/acido-sulfurico-ou-acido-cloridrico
A Química Real é patrocinadora da Reunião Início de Safra Fermentec 2023
