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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo cinético de fermentação etanólica do hidrolisado de farinha de mandioca utilizando complementação nutricional do mosto
Other Titles: Kinetic study of ethanolic fermentation of hydrolized cassava flour using nutritional supplementation of mosto
metadata.dc.creator: Santos, Renan Atanázio dos
metadata.dc.contributor.advisor1: Almeida, Renata Maria Rosas Garcia
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Abud, Ana Karla de Souza
metadata.dc.contributor.referee1: Vasconcelos, João Nunes de
metadata.dc.contributor.referee2: Albuquerque, Eliane Christine de Magalhães Cabral
metadata.dc.description.resumo: O etanol é um biocombustível ambientalmente correto, obtido de diversas fontes renováveis, que podem ser matérias-primas açucaradas, amiláceas ou celulósicas. Um dos fatores que influenciam na multiplicação celular e na eficiência de transformação de açúcar em etanol é a necessidade nutricional das leveduras durante o processo de fermentação etanólica. A utilização de mandioca para a fabricação de etanol apresenta-se como alternativa, gerando, principalmente, a melhoria na distribuição de renda nas regiões de baixa densidade populacional. Todavia, ainda é necessário estudos para aprimoramento do processo, contribuindo para sua viabilidade. Este trabalho avalia a cinética da fermentação dos hidrolisados ácido e enzimático, com e sem complementação nutricional, obtidos da mistura de dois tipos de farinha de mandioca cultivada no município de Junqueiro-AL. As fermentações foram conduzidas em batelada simples, em estufa à 30°C, com levedura comercial (fermento Fermix), vendida na forma de fermento em pó seco, e complementação nutricional feita com nutriente utilizado nas destilarias do estado. A cinética do processo fermentativo foi acompanhada através das determinações de concentração celular (X), sólidos solúveis totais (Brix), açúcares redutores (AR), açúcares redutores totais (ART) e etanol (E). Ao final das fermentações foram determinados os parâmetros fator de conversão substrato em células (YX/S), fator de conversão substrato em etanol (YE/S), fator de conversão células em etanol (YE/X), produtividade em etanol (PE), produtividade em células (PX), eficiência de fermentação (nf (%)) e eficiência de processo (np (%)). Os resultados mostraram que o emprego dos tratamentos ácido e enzimático na hidrólise da farinha gerou açúcar suficiente para as fermentações, apresentando rendimentos satisfatórios, sendo 80,15% ± 0,78 para a hidrólise ácida e 98,02 ± 0,26 para a hidrólise enzimática. Os resultados obtidos no final das fermentações para o meio à base de hidrolisado ácido sem complementação nutricional (HASN), o meio à base de hidrolisado ácido com complementação nutricional (HACN), o meio à base de hidrolisado enzimático sem complementação nutricional (HESN) e o meio à base de hidrolisado enzimático com complementação nutricional (HECN), nessa ordem, foram: 48,09, 48,11, 49,59 e 49,45 g/L para a concentração de etanol; 1,57, 1,57, 1,63 e 1,60 g/L.h para a produtividade em etanol (PE); 80,23, 82,19, 84,15 e 80,23% para a eficiência de fermentação (nf (%)); e 76,46, 76,37, 82,40 e 79,86% para a eficiência de processo (np (%)).
Abstract: Bioethanol is an environmentally friendly fuel, obtained from different renewable sources, which can be sweetened raw materials, starch or cellulose. One of the factors that influence cell proliferation and transformation efficiency of sugar into ethanol is the need of nutritional yeast during ethanol fermentation processes. The use of cassava for the production of ethanol as an alternative presents itself, generating mainly the improvement in income distribution in regions of low population density. However, further study is needed to process improvement, contributing to its viability. This study evaluates the fermentation kinetics of enzymatic and acid hydrolysates with and without nutritional supplementation, obtained mixing two types of cassava grown in the municipality of Junqueiro-AL. Fermentations were conducted in simple batch in oven at 30°C, with commercial yeast and nutritional supplement made with nutrient used in distilleries in the State. The kinetics of the fermentation process was monitored by determining the cell concentration (X), total soluble solids (Brix), reducing sugars (AR), total reducing sugars (ART) and ethanol (E). At the end of fermentation parameters were determined conversion factor substrate in cells (YX/S), conversion factor substrate in ethanol (YE/S) conversion factor cell in ethanol (YE/X), ethanol productivity (PE), cells productivity (PX), fermentation efficiency (nf (%)) and process efficiency (np (%)). The results showed that the use of acid and enzymatic hydrolysis treatment of flour generated sufficient sugar for the fermentations, showing satisfactory yields, being 80,15% ± 0,78 for the acid hydrolysis, and 98,02 ± 0,26 for enzymatic hydrolysis. The results obtained at the end of fermentation for the medium based of acid hydrolyzate without nutritional supplementation (HASN), the medium based of acid hydrolyzate with nutritional supplementation (HACN), the medium based of enzymatic hydrolyzate without nutritional supplementation (HESN) and the medium based of enzymatic hydrolyzate with nutritional supplement (HECN), in that order, were: 48,09, 48,11, 49,59 and 49,45 g/L for ethanol concentration; 1,57, 1,57, 1,63 and 1,60 g/L.h for productivity in ethanol (PE); 80,23, 82,14, 84,15 and 80,23% for the fermentation efficiency (nf (%)); and 76,45, 76,37, 82,40 and 79,86% for process efficiency (np (%)).
Keywords: Engenharia Química
Amido
Hidrólise
Fermentação etanólica - Eficiência
Cinética
Starch
Hydrolysis
Ethanol fermentation - Efficiency
Kinetics
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Alagoas
metadata.dc.publisher.initials: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: SANTOS, Renan Atanázio dos. Estudo cinético de fermentação etanólica do hidrolisado de farinha de mandioca utilizando complementação nutricional do mosto. 2013. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2013.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1187
Issue Date: 27-Mar-2013
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