Fatores operacionais e cinética do processo fermentativo para otimização da produção de etanol em escala industrial

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Ferrari, Fernanda Cristina dos Santos [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Etanol; Saccharomyces cerevisiae; Fermentação; Modelos matematicos; Glicerina; Ethanol
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/94882

Este trabalho, realizado em escala plena de uma planta industrial de fermentação, com biorreatores operados em batelada alimentada, teve como objetivo verificar como os fatores operacionais tempo de alimentação, temperatura e concentração de levedo influenciam a velocidade de conversão dos açúcares em etanol. Comparou-se também rendimento e produtividade dos ensaios realizados, além de verificar a interação entre a produção de etanol e glicerol na cinética fermentativa e como esses fatores podem ser otimizados de forma a aumentar a produção de etanol com redução de perdas de carbono na formação de outros produtos. E por fim, buscou-se um modelo cinético que se ajustasse satisfatoriamente aos dados experimentais obtidos. Para os ensaios utilizou-se o levedo que estava no processo industrial e o mosto do processo, proveniente de uma mistura de caldo e mel residual da produção de açúcar. O delineamento experimental seguiu um planejamento fatorial 2³, totalizando oito ensaios, mais três repetições do ponto central. Os parâmetros avaliados foram: concentração de substratos, etanol, glicerol e células. Para avaliação cinética utilizou-se um modelo do tipo não estruturado considerando apenas uma fonte de substrato (ART) e um modelo considerando duas fontes de substratos (glicose e frutose). Os resultados obtidos indicaram que a produção de glicerol está relacionada linearmente com a produção de etanol e essas duas rotas estão vinculadas à regeneração de NAD pela levedura e que essa correlação sofre interferência de condições de processo. O tempo de alimentação teve efeito significativo e foi inversamente proporcional à relação de produção entre glicerol e etanol. Os dois modelos cinéticos utilizados foram bem flexíveis, ajustando-se bem aos pontos experimentais e o modelo para dois substratos apresentou menores desvios entre os dados e as curvas...