Orientador: Ranulfo Monte Alegre

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: O emprego do melaço de cana-de-açúcar como substrato para obtenção de etanol em nosso país é prática antiga e rotineira. Por tratar-se de um subproduto da fabricação do açúcar cristal e por isso dependente da qualidade da cana-de-açúcar, sua composição é variável. o cálculo de rendimento é o...

Resumo: O emprego do melaço de cana-de-açúcar como substrato para obtenção de etanol em nosso país é prática antiga e rotineira. Por tratar-se de um subproduto da fabricação do açúcar cristal e por isso dependente da qualidade da cana-de-açúcar, sua composição é variável. o cálculo de rendimento é o principal parâmetro para avaliação do desempenho de processos fermentativos utilizando-se esse tipo de matéria-prima, podendo ser obtido através da determinação da massa de etanol produzido e da determinação da massa residual de açúcares e metabólicos secundários. Esses dados são bastante importantes para a avaliação do processo fermentativo. Na prática, valores de rendimento próximos ou superiores ao máximo teórico são freqüentemente observados, demonstrando a existência de erros, já que outros produtos são formados na fermentação. Urna vez que as técnicas analíticas utilizadas em usinas são simples e por vezes inexatas e sendo o melaço de cana-de-açúcar um substrato altamente complexo e bastante utilizado nas destilarias, suas análises devem ser realizadas com rigor para garantir resultados confiáveis. A partir da fermentação de diferentes melaços em diferentes concentrações, foi possível aplicar técnicas de análise no mosto (açúcar) e no vinho (etanol e metabólitos: CO2, glicerol, massa celular, açúcar residual e acidez ), com a finalidade de verificar o comportamento destes melaços frente a parâmetros corno rendimento, potencial fermentativo e produtividade, bem como verificar as possíveis diferenças no rendimento fermentativo pela comparação de cálculos aplicando-se uma técnica analítica tradicional (Fehling), e outra mais atual de determinação de carboidratos (Cromatografia líquida de alta eficiência-Detector de pulso amperométrico). Verificou-se que as técnicas são diferentes a níveis de 95% e 93% de confiança, para valores de açúcar residual e rendimento (YP/M) respectivamente. Apesar da análise estatística indicar diferença entre as técnicas, verificou-se boa correlação entre as curvas obtidas. Verificou-se também que a produção de etanol é dependente da concentração de nitrogênio no meio fermentativo, aumentando em função do aumento da concentração deste elemento até certos limites. Verificou-se não existir correlação entre a coloração escura de melaços e o desempenho fermentativo. Alguns melaços esgotados tiveram baixo desempenho fermentativo, enquanto outros tiveram desempenho superior até mesmo aos melaços ricos. Desta forma verificou-se que melaços esgotados podem fermentar bem, porém existe uma limitação que deve ser determinada em função da análise de alguns constituintes, como nitrogênio e sulfito, dentre outros

Abstract: The use of the sugar cane molasses is employed, as fermentation medium for ethanol production in our country is a common practice. As it's a by-product of the raw sugar production being dependent of the sugar cane's quality. The yield calculation is the main parameter for evaluation of the...

Abstract: The use of the sugar cane molasses is employed, as fermentation medium for ethanol production in our country is a common practice. As it's a by-product of the raw sugar production being dependent of the sugar cane's quality. The yield calculation is the main parameter for evaluation of the performance of this kind of material in fermentation processes, this can be obtained through the determination of the resulting ethanol mass and by the determination of residual sugar and secondary products metabolism That data is quite important for evaluation of the fermentation process, that have show in practice to occure yield values dose or higher than the theoretic top calculated, revealing discrepancies as a result of other products formed in the fermentation process. Since the analytic techniques employed in industries are simple as well as sometimes inexact, the sugar cane molasses its analyses should be accomplished with rigidity to guarantee reliable results as it complex fermentation medium quite used in the distilleries. Starting using molasses in different concentrations, analysis techniques were applied to the must (sugar) and wine (ethanol and metabolism products: CO2, glycerol, cell mass, residual sugar and acidity), with the purpose ofverifying the behavior ofthese molasses with fermentation potential and productivity, as well as verify the possible differences in the fermentation yield comparing calculus between applying a traditional analytic technique (Fehling), and other more current carbohydrates determination (High Pressure Liquid Chromatography using Pulsed Amperometric Detector). It was verified that the techniques differed between 95% and 93% in reability, for residual sugar and yield (Y P/M) values respectively. In spite of the indication of statistical analysis difference among the techniques, good correlation were verified among the resulting curves. It was also shown that the ethanol production is dependent of the nitrogen concentration in the fermentation medium, increasing as a function of this compound concentration up to certain limits. No correlation was confirmed between the dark coloration of molasses and the fermentation performance. Some poor molasses had low fermentation performance, whereas others revealed high fermentation performance even to the rich molasses. So far it was proven that poor molasses can ferment well, even though a limitation exist, that should be determined as a function of the some constituints, as nitrogen, sulfide and others