Produção de etanol de mosto misto de milho e cana de açúcar irradiado por feixe de elétrons.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, Nathália Dias
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Alcoholic fermentation; Biocombustíveis; Corn; Electron beam; Etano; Fermentação alcoólica; Nutrientes (Caracterização); Radiação ionizante; Sugarcane
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28092023-084643/

As preocupações crescentes com as mudanças climáticas e a implementação do programa RenovaBio estão impulsionando a indústria de biocombustíveis no Brasil, especialmente o setor de etanol de milho. Embora o Brasil e os Estados Unidos sejam os principais produtores mundiais de etanol, utilizando cana-de-açucar (BRA) e milho (USA), ainda são escassos os estudos que abordam os impactos da integração do milho e da cana-de-açúcar em uma única linha de fermentação. Desta forma, o presente trabalho visa investigar os parâmetros envolvidos na produção de mosto misto de milho e cana-de-açúcar submetido a irradiação por feixe de elétrons, uma vez que a contaminação bacteriana e o equilíbrio de nutrientes representam alguns dos principais desafios enfrentados na fermentação industrial destes substratos. O hidrolisado de milho e o xarope de cana-de-açúcar foram caracterizados usando técnicas como cromatografia iônica, analisador de TOC e ICP OES. Além disso, foram realizadas fermentações em microplaca para ELISA, tubos cônicos de polipropileno de 50mL (tubos Cônicos) e biorreatores de banca. Como a relação carbono/nitrogênio no hidrolisado de milho (230.1) e no xarope de cana-de-açúcar (323.9) estava acima dos níveis indicados para a produção de etanol (35.2), o nitrogênio foi o único capaz de evitar a fermentação incompleta e retornou o maior aumento na taxa específica de crescimento da levedura (49%), no rendimento tecnológico (35%) e na produtividade (32%). Em relação a descontaminação, o tratamento com e-beam a 15kGy alcançou a esterilização comercial, reduzindo 99,99% da carga microbiana. Para esterilizar o mosto misto, foi necessária uma dose maior de 20kGy. O teor de carboidratos e a viabilidade celular da levedura não foram afetados pelo tratamento com feixe de elétrons. As doses de 15kGy e 20kGy aceleraram a produção de biomassa com o aumento da taxa específica de crescimento da levedura em 45,8% e 54,1%, respectivamente. Os resultados do rendimento de etanol foram semelhantes entre o tratamento com e-beam a 15kGy, 20kGy e monensina sódica 80% (Kamoran HJ a 3ppm) em mosto misto, variando de 90% a 92%, superando a condição controle (86% a 88%). No entanto, os tratamentos não apresentaram aumento significativo nos parâmetros de fermentação com base na análise estatística, tanto nos testes realizados em tubos Cônicos quanto em escala de biorreator.