Fermentação alcóolica: um estudo de caso sobre as ações adotadas para a otimização deste processo

Abstract

O setor sucroenergético vem aumentando seus investimentos tecnológicos do campo agrícola ao industrial. Essa evolução tecnológica possibilita incremento na produtividade minimizando as perdas no processo. O controle e a rastreabilidade da fermentação alcóolica são acompanhados periodicamente, pois há diferentes fatores que reduzem o rendimento, elevando os prejuízos industriais. A alteração da composição do substrato de alimentação das dornas e a contaminação do processo são exemplos de fatores que interferem na eficiência fermentativa das leveduras, tornando muitas das vezes necessária a substituição total destes microrganismos durante a safra. Com isso, há uma redução da produção de etanol, para que as novas leveduras se adaptem ao processo, impactando toda a planta industrial pela necessidade de redução de moagem. Considerando este contexto, o presente estudo analisou estratégias adotadas por usina da região de Araraquara, na busca pela superação dos desafios supracitados. A partir de estudo de caso, foi possível identificar que a referida empresa adota sistemas de blend de leveduras selecionadas para as características do processo, além de trabalhar com tempo reduzido de fermentação, e com a adaptação de células de leveduras em sistema de multiplicação separada, reduzindo o impacto ocasionado em caso de necessidade de substituição. O sistema de fermentação empregado nesta unidade industrial é de alimentação contínua, e é acompanhado pelo Centro Operações Integradas (COI), sendo a eficiência fermentativa do processo é verificada através de análises laboratoriais. Os principais resultados incluem melhor adaptação das leveduras no processo, redução no tempo da fermentação e garantia da eficiência fermentativa.

The sugarcane energy sector has been increasing its technological investments from agricultural to industrial fields. This technological evolution allows an increase in productivity while minimizing losses in the process. Control and traceability of ethanolic fermentation are periodically monitored, as various factors can reduce the efficiency of this process, leading to increased industrial damages. Alterations in the composition of fermenter feeding substrates and process contamination are examples of factors that interfere with the fermentative efficiency of yeast. The complete replacement of these microorganisms during the harvest season is needed. Consequently, ethanol production is reduced to allow the new yeast strains to adapt to the process, impacting the entire industrial plant due to the need for milling reduction. In this context, the present study analyzed strategies adopted by a plant in the Araraquara region to overcome the challenges. Based on an interview with the production sector leader, it was identified that the company utilizes a blend system of selected yeast strains tailored to the process characteristics. Additionally, the company employs a shortened fermentation time and adapts yeast cells in a separate multiplication system, reducing the impact in case of replacement needs. The fermentation system employed in this industrial unit is continuous feed and is monitored by the Industrial Operations Center (IOC), where the fermentative efficiency of the process is verified through laboratory analyses. The main results include better yeast adaptation in the process, a reduction in fermentation time, and assurance of fermentative efficiency.