Seleção de leveduras tolerantes em processos de fermentação com alto teor alcoólico visando a redução de vinhaça e economia de energia

• Processo: 10/16325-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2010
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2011
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Henrique Vianna de Amorim
• Beneficiário: Marcos Pinto Monteiro de Oliveira
• Vinculado ao auxílio: 09/52427-2 - Seleção de leveduras tolerantes em processos de fermentação com alto teor alcoólico visando a redução de vinhaça e economia de energia, AP.PIPE
• Assunto(s): Fermentação alcoólica Leveduras Vinhaça Economia de energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Economia de Vapor | Economia no Uso de Água Tratada | Fermentação de Alto Teor Alcoólico | Redução de Vinhaça | Seleção de Leveduras | Fermentação Alcoólica

Resumo

O projeto visa selecionar linhagens de leveduras da coleção de culturas da empresa FERMENTEC (que na atualidade contém cerca de 1000 linhagens de leveduras e bactérias) e verificar sua atuação na tecnologia de produção de álcool em condições superiores de teores alcoólicos do que os valores empregados na atualidade em plantas industriais brasileiras, ou seja, maiores que 8%. A justificativa da proposta vai de encontro à sustentabilidade da produção de bioetanol verificada pelos impactos positivos quanto ao consumo de energia nas unidades, através de menores gastos de energia a destilar; menor impacto ambiental provocado pela redução da carga poluente resultante na destilação ocasionando um menor volume de vinhaça; e menor desenvolvimento bacteriano caracterizado por um maior controle da contaminação da fermentação alcoólica quando do emprego de temperatura mais baixas e melhor rendimento da fermentação. Os ensaios serão conduzidos nos laboratórios da empresa que realizará os ensaios em bancada e em planta piloto em unidade industrial (Usina da Pedra). A fermentação será conduzida em tanque com capacidade de 2 m³, mantida a temperatura próxima de 27ºC e concentração de levedo próxima de 10%. Serão testadas duas linhagens e três substratos de cana-de-açúcar (representados por caldo de cana, melaço e mistura), representando 6 tratamentos durante o período de 2 anos. Durante os ensaios de fermentação com reciclo de células, os parâmetros de tempo de alimentação e temperatura serão constantemente controlados e no final de cada ciclo serão coletadas amostras de vinho bruto para análises microbiológicas (viabilidade celular e contaminação bacteriana) e de vinho de levedurado para análises químicas representadas pela determinação do etanol por destilação e densidade, açúcares residuais, glicerol, manitol, ácidos orgânicos e pH, além de formação de biomassa úmida em g, e trealose na biomassa da levedura. O acompanhamento dos rendimentos fermentativos, da floculação do fermento, do consumo de ácido (g/L de álcool) e da formação de espumas também serão parâmetros que serão avaliados nos ensaios, para melhor caracterização das cepas de leveduras estudadas. Os dados obtidos serão submetidos à análise estatística na modalidade de parcelas subdivididas, considerando-se as leveduras como tratamentos principais e os ciclos fermentativos como parcelas subdivididas. A empresa atua na linha seleção de leveduras em fermentação alcoólica a cerca de 20 anos e pesquisas envolvendo teores alcoólicos superiores ao empregado na atualidade em plantas brasileira, próximos de 16% e com reciclo de células, a cerca de 4 anos, sendo que 2 linhagens foram testadas em ensaios em bancada e em planta piloto. As leveduras selecionadas pela Fermentec (CAT - 1 e PE - 2) conseguiram nestes 4 anos iniciais fermentar até 16% de teor alcoólico e esta pesquisa visa atingir níveis equivalentes a 18 - 20%. Para que os objetivos da proposta sejam cumpridos há a necessidade de continuar os trabalhos de seleção de leveduras da coleção da Fermentec e avaliando a tolerância a altos teores alcoólicos, em escala bancada, piloto e industrial. (AU)