Influência das variáveis nitrogênio, fósforo e ºBrix na produção dos metabólicos secundários contaminantes totais da fermentação alcoólica

Abstract

Recebido em 13/4/05; aceito em 23/9/05; publicado na web em 12/4/06 INFLUENCE OF NITROGEN, PHOSPHORUS AND ºBRIX ON THE PRODUCTION OF TOTAL SECONDARY CONTAMINANT METABOLITES (MSCT) OF ALCOHOLIC FERMENTATION. The present study evaluated the influence of nitrogen, phosphorus and ºBrix on the production of MSCT through a factorial design methodology and analysis of response surface. The objective was to propose a statistically significant probabilistic model for the alcoholic fermentation. In order to obtain less MSCT, the medium under fermentation needs to present low sugar concentration. It was observed that phosphorus and nitrogen, even with no significant individual effects, presented interactions with each other decreasing the production of MSCT, which improves alcohol quality.Keywords: factorial design; ethanol; response surface. INTRODUÇÃOA importância sócio-econômica da exploração da cultura canavieira em solos brasileiros é reconhecida desde os tempos do Brasil colônia. Atualmente, além dos aspectos sócio-econômicos, essa cultura tem sua importância reconhecida também nas áreas econômica e ambiental, tendo o álcool como uma fonte renovável de energia menos poluente, que integra parte da matriz energética nacional e está sendo um dos produtos mais importantes do mercado internacional 1 . Atualmente, o Brasil posiciona-se no cenário internacional como o maior produtor e exportador mundial de açúcar de cana e o maior produtor e consumidor de álcool produzido por fermentação 2 , sendo também o único país a introduzir, em larga escala, o álcool como combustível alternativo ao petróleo.A produção de álcool no Brasil é feita quase que exclusivamente por fermentação de mosto, constituído por caldo de cana ou melaço, ou ainda, por misturas destes dois componentes. Alguns macronutrientes e/ou micronutrientes também são adicionados ao mosto, a fim de complementar as deficiências do meio, quanto a certos elementos indispensáveis às leveduras para máxima transformação dos açúcares. O microrganismo agente da fermentação mais utilizado é um fungo leveduriforme, Saccharomyces cerevisiae 3 . Não existe uma especificação nacional, ou mesmo internacional, que contemple todos os tipos de álcool em comercialização. As especificações solicitadas pelos compradores dependem diretamente do uso específico, ou ainda, se o material adquirido será reprocessado. A denominação álcool neutro procura englobar diversos "tipos" de álcool, por ex., álcool fino, álcool extra-fino, ál-cool de qualidade industrial. Sendo assim, o álcool neutro é uma denominação do álcool, hidratado ou anidro, que apresenta baixos teores de impurezas e dos metabólitos secundários contaminantes totais -MSCT 4 . Na produção de álcool, o fosfato apresenta importância na fermentação, principalmente no início das safras, em virtude da necessidade da produção de quantidade apreciável de massa celular 5 . Em relação ao nitrogênio, a forma mais utilizada pela levedura na fermentação é a amoniacal, porém, na sua ausência, a levedura utiliza outras fontes como os aminoácid...

Aplicação da metodologia de planejamento fatorial e análise de superfícies de resposta para otimização da fermentação alcoólica

“…1,7 Diante disso, este estudo teve o objetivo de avaliar a influência das variáveis nitrogênio, fósforo e ºBrix no rendimento e produtividade e, através da metodologia de planejamento fatorial e análise de superfícies de resposta, propor um modelo probabilístico estatisticamente significativo na fermentação alcoólica em batelada.…”

Optimisation of the alcoholic fermentation of aqueous jerivá pulp extract

“…The yield of 87.15% is lower than that typically found in the discontinuous or semi-continuous fermentation of alcohol when using a solution consisting of sugar cane juice, molasses, or a mixture of the two (SILVA et al, 2006). Silva et al (2008) optimised the fermentation of grape cane using the response surface methodology as a statistical tool and obtained, through discontinuous fermentation, a yield of 88%, which is close to the value obtained in experiment 6 (Table 1) NH 4 H 2 PO 4 .…”

“…Maximum alcohol content was estimated on total sugar and Gay-Lussac equation for alcoholic fermentation, in which 1 mol of glucose (180 g) produced 2 moL of ethanol (92 g), 2 moL of carbon dioxide (CO 2 ) (88 g) and 238.26 kJ of energy (SILVA et al, 2006). Yield was determined according to the expression:…”

“…Ethanol has attracted increasing attention from researchers, businesses and governments due to the pricing pressures, the prospects for depleting non-renewable fossil fuel resources and environmental concerns relating to the production of emissions (SILVA et al, 2006(SILVA et al, , 2008.…”

Estudo da fermentação alcoólica do extrato aquoso da polpa do butiá (Butia eriospatha (Martius) Beccari): Otimização pela metodologia de superfície de resposta

“…Yeast extract was used, with NH 4 H 2 PO 4 as the nitrogen and phosphorus source and MgSO 4 .7H2O (0.25 g L -1 ) and ZnSO 4 (0.2 g L -1 ) added to the medium as magnesium and zinc sources, respectively (CORDENUNSI et al, 1985;SILVA, 2006;ZIMMERMAN, 1970).…”