Fermentação Alcoólica Extrativa em Biorreatores Pneumáticos com Arraste de Etanol por CO2 Integrada a Etapas de Recuperação

Resumo

O etanol que se acumula no caldo durante a fermentação alcoólica é o principal componente tóxico para levedura, afetando seu crescimento e limitando a produção industrial de etanol. Desta forma, o processo se limita à utilização de mostos com moderadas concentrações de açúcares fermentecíveis, produzindo vinhos com baixa concentração de etanol (8 a 11ºGL), que demandam grande quantidade de energia na forma de vapor para a recuperação do etanol por destilação, gerando também grandes volumes de vinhaça. Uma forma de minimizar o efeito de inibição é a utilização da fermentação extrativa, onde o etanol é removido continuamente do caldo de fermentação durante o processo. No presente projeto propõe-se avaliar experimentalmente e por simulação, a fermentação alcoólica extrativa em biorreatores pneumáticos com arraste de etanol por CO2 integrada a etapa de recuperação. Será estudada a extração do etanol do caldo por esgotamento (stripping) com CO2 durante fermentações extrativas em diferentes temperaturas e em três modelos de biorreatores pneumáticos (coluna de bolhas e airlifts de cilindros concêntricos e split) variando a concentração de substrato no mosto, bem como a recuperação de etanol da corrente de CO2 por absorção. Os resultados serão avaliados em termos de produção e produtividade em etanol e serão comparados com aqueles obtidos no processo convencional sem extração. Pretende-se obter ao final da execução da proposta, o protocolo de um processo alternativo de produção de etanol mais produtivo, que possa ser o ponto de partida para sua validação em escalas piloto e industrial. (AU)