Etanol obtido em reator membranar biocatalítico

Abstract

A indústria sucroenergética realiza a fermentação alcoólica em biorreatores, utilizando para maior rendimento do processo realizado em batelada a levedura selecionada, dentre os problemas deste processo citam-se: micro-organismos selvagens que juntamente com impurezas físicas e químicas contribuem para elevada formação de produtos secundários, sendo necessário adicionar antibióticos no processo fermentativo, elevando os gastos do mesmo. Membranas de SiO2 apresentam elevada eficiência na retenção microbiológica, de agentes cromóforos e material coloidal, sendo uma excelente alternativa para impedir sua passagem às etapas posteriores de processos industriais contínuos. Este trabalho apresenta a tecnologia da fermentação alcoólica em reator membranar biocatalítico, visando realizar a fermentação de forma contínua, isolando os micro-organismos selvagens e as impurezas físicas e químicas do processo, reduzindo o volume de produtos secundários e eliminando a necessidade de adicionar antibióticos, para tanto utilizam-se membranas de SiO2 para isolar microbiologicamente os reservatórios e o vinho no final do processo, permitindo somente a difusão de substrato (sacarose) e produto final (bioetanol). Equipamentos usados: refratômetro para realização de análises do °Brix durante o processo, microdestilador para destilar amostras de vinho, densímetro digital para quantificar o bioetanol nas amostras de destilação, espectrofotômetro para realizar análises de espectroscopia de absorção UV-VIS. Dentre os resultados promissores citam-se: isenção de antibióticos; redução de produtos secundários; retenção microbiológica do mosto para a fermentação, e de leveduras da fermentação ao mosto e ao vinho; obtenção de teor alcoólico de 10,92% superando o necessário ao acoplamento do sistema à destilaria.

The sugarcane industry does the alcoholic fermentation in bioreactors, using to higher yield of the process carried out in batch selected yeast, among the problems of this process we can mention the wild microorganisms that along with physical and chemical impurities contribute to secondary products formation , being necessary to add antibiotics in the fermentation process, increasing spending on it. SiO2 membranes have high efficiency in microbiological retention, chromophores agents and colloidal material, being a great alternative to prevent its passage to the later stages of continuous industrial processes. This study presents the fermentation technology in biocatalytic membrane reactor aiming at performing the fermentation in a continuous manner, isolating the wild micro-organisms and the physical and chemical impurities in the process, reducing the amount of secondary products and eliminating the need to add antibiotics, for this purpose are used SiO2 membranes to isolate microbiologically the reservoirs and the wine at the end of the process, allowing only the diffusion of substrate (sucrose) and final product (ethanol). Equipment used: refractometer to performe Brix analysis during the process, microdestilador to distill the wine samples, digital densitometer to quantitate the ethanol in the distilled samples, spectrophotometer to conduct analysis UV-VIS absorption. Among the promising results we can mention the exemption of antibiotics; reducing secondary products; microbiological retention of the must for fermentation, and yeast from fermentation to the must and the wine; obtaining alcohol content of 10.92%, exceeding the required the coupling of the system to a distillery.