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  Avaliação da produtividade de etanol por uma dorna aberta e uma dorna fechada em relação ao valor de pH1
26/10/2011

MARLA VIEIRA HONORIO
DF - BRASILIA
Este trabalho trata da comparação de dois processos fermentativos, o de dorna fechada e dorna aberta com o objetivo de comparar a produtividade do etanol através da variação de pH.

Área(s) de Atuação que o Presente Artigo trata
Biologia
Meio Ambiente e Biodiversidade
Gestão Ambiental


Introdução As leveduras são microrganismos que promovem a fermentação alcoólica usando os açúcares para obter energia e assim manter suas funções vitais, e não para produzir etanol, como se requer na atividade industrial, a fabricação do etanol é um subproduto para a levedura, e não a finalidade da fermentação (AMORIM, 2005). Na indústria a fermentação ocorre em dornas abertas ou fechadas. Elas são recipientes destinados a conter o mosto (o alimento das leveduras e o fermento) além de proporcionar condições (arejamento, iluminação e temperatura) para a fermentação ser economicamente viável. Nas dornas de fermentação aberta a mistura fica exposta ao meio ambiente ocorrendo a liberação de gás carbônico diretamente para a atmosfera. Já nas dornas de fermentação fechada o gás é canalizado. O tempo médio de fermentação é de 7 horas para ambos os processos (ÁLCOOL, 2010). Para a fermentação pode-se relacionar o pH, de modo geral, com a contaminação bacteriana, mas não com a biomassa, sendo que estes são os dois parâmetros relacionados com a produção de ácidos orgânicos durante a fermentação (GHERUBIN, 2003). Com a investigação dos processos fermentativos é possível melhorar a eficiência da produção de etanol, de modo a obter ganhos efetivos de eficiência sem comprometer o meio ambiente. Assim, objetivou-se comparar os processos produtivos de fermentação o de dorna aberta e o de dorna fechada, de modo a demonstrar qual dos dois processos apresenta maior eficiência produtiva, através da análise de acidez (pH) e de determinação do teor alcoólico no vinho levurado. Material e Métodos O trabalho foi resultado de uma pesquisa bibliográfica e estudo de campo com abordagem quantitativa na Usina Santa Helena de Açúcar e Álcool S/A (GO). As amostras foram coletadas de uma dorna aberta e de uma dorna fechada ambas com 350 m3 de capacidade. A coleta foi diária de 01 de julho a 30 de setembro de 2009 (total de 92 dias), da safra 2009-10. As análises físico-químicas e microbiológicas foram realizadas no laboratório da própria empresa e as análises estatísticas no Núcleo de Estudo e Pesquisa Estatísticas Aplicada (NEPEA) da Universidade de Rio Verde - FESURV. A determinação do pH: Foram coletados 150 mL da amostra do vinho levurado e resfriou-se até a temperatura ambiente, depois transferiu-se para um béquer e em seguida submergiu-se o eletrodo do pHmetro digital (PG 1800 GEHAKA) e o termômetro de 0 a 50ºC±0,5ºC, na amostra até cobrir o bulbo, executou-se a leitura da temperatura e do pH. (MANUAL, 2009). A análise do teor alcoólico: foram pipetados 25 mL da amostra do vinho levurado em um microdestilador (TE-12 Tecnal), acoplou-se um balão volumétrico de 50 mL no final do condensador e realizou-se o procedimento a destilação por araste de vapor, ao final completou-se o volume. Em seguida injetou-se no densímetro digital (Anton par) e obteve-se a densidade da amostra. As densidades obtidas foram convertidas em concentrações de etanol (%v/v) pelo aparelho e a concentração resultante no equipamento foi multiplicada por 2 para compensar a diluição ocorrida durante a destilação. (MANUAL, 2009) Resultados e Discussão Na análise de pH observou-se que em julho de 2009 para a dorna fechada foi de 4,02 ± 0,18 e 4,07 ± 0,21 e na dorna aberta apresentando uma mínima diferença, em agosto o pH da dorna aberta se apresentou ser mais ácido tendo um pH de 4,07 ± 0,21 e 4,2 ± 0,29 na fechada, já no mês de setembro a média do pH na dorna aberta foi de 4,18 ± 0,19 e a fechada de 4,15 ± 0,24. Comparando as médias dos resultados obtidos no período dos três meses de estudo observou-se que o pH na dorna fechada foi de 4,12 e de 4,11 na aberta assim não foi detectada nenhuma diferença significativa entre os dois processos fermentativos. Na literatura, não se encontra um valor ideal para o pH da fermentação das dornas, porém o valor mais praticado é um pH por volta de 4,2 a 4,5 (MANUAL, 2009). Para a análise de determinação do teor alcoólico (ºGL) no vinho levurado tratado observou-se que em julho o teor alcoólico foi de 7,15 ± 0,53 ºGL na dorna aberta e 7,24 ± 0,97 ºGL na fechada notando-se se a dorna fechada teve uma pequena eficiência sobre a dorna aberta, em agosto a dorna aberta obteve o teor alcoólico de 7,28 ± 0,68 ºGL e 7,32 ± 0,60 ºGL na fechada apresentando novamente uma pequena diferença da dorna fechada sobre a aberta, já em setembro o teor alcoólico da aberta foi de 7,5 ± 0,70 ºGL e o da dorna fechada de 7,34 ± 0,76 ºGL. Mas estatisticamente não há diferenças significativas entre as dornas. Avaliando o período dos três meses observou-se através das análises estatísticas que o teor alcoólico das dornas de fermentação aberta e dornas de fermentação fechada do processo de fermentação da usina estudada possui a mesma porcentagem alcoólica de 7,3 ºGL, demonstrando não haver diferenças significativas entre os dois processos. Que de acordo com Sobrinho (2010) ao terminar a fermentação o teor médio de álcool nestas dornas devem ser de 7% a 10% indicando um bom desempenho na fermentação. Conclusões Tanto a acidez quanto o teor alcoólico dos processos de fermentação apresentaram-se dentro dos padrões para ambos os tipos de dornas. Neste caso para a usina estudada não foi observada diferenças significativas e assim podem ser utilizados ambos os processos sem prejudicar a eficiência da produção alcoólica. Com a realização deste trabalho observou-se a necessidade de novas investigações para avaliar a eficiência das dornas de fermentação, buscando o aumento da produtividade, diminuir os custos, visando uma melhoria contínua do processo, aliando a isto uma boa interação com o meio ambiente, de modo sustentável e responsável. Agradecimentos Usina Santa Helena de Açúcar e Álcool S/A por proporcionar a realização deste estudo. Referências ÁLCOOL. Disponível em: . Acesso em: 22 mar. 2010. AMORIM, Henrique V. Fermentação alcoólica: ciência e tecnologia. Piracicaba: Fermentec, 2005. AMORIM, et al. Produção de etanol por leveduras selvagens isoladas no Ceará imobilizadas em uma matriz de sacarose. Disponível em: . Acesso em: 19 mar. 2010. CHERUBIN, Rudimar Antônio. Efeitos da levedura e da contaminação bacteriana na fermentação alcoólica. Tese (doutourado). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz. Piracicaba, 2003. MANUAL de métodos de análises para álcool etílico. Piracicaba: CTC, Versão – 2009. RIZZON, Luiz Antenor; MANFROI, Luciano. Fermentação alcoólica do bagaço doce. Disponível em: http://bases.bireme.br/cgi-bin/wxislind.exe/iah/online/?Isisscript=iah/iah.xis &src=google&base=LILACS&lang=p&nextAction=lnk&exprSearch=454367&indexSearch=ID. Acesso em: 19 nov. 2009. SOBRINHO, José S. Turbinando os lucros em usinas Brown and greenfiel. Disponível em: . Acesso: 6 maio 2010.

MARLA VIEIRA HONORIO
DF - BRASILIA

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