Otimização da produção de álcool de mandioca

Abstract

O etanol voltou a ocupar um lugar de destaque no cenário energético do país e do mundo. No caso brasileiro, o álcool renasceu com o surgimento dos carros bicombustíveis, além das várias manifestações de governos e empresas, que mostraram o potencial de mercado e da tecnologia de produção de etanol (OLIVEIRA;VASCONCELOS, 2006). Um dos desafios do Brasil é aumentar a oferta de álcool combustível e buscar novas fontes e/ou métodos para produção de álcool.Uma alternativa à substituição desta matéria-prima é o uso de xaropes obtido a partir da hidrólise de amido. O emprego do amido para produção de álcool levará ao desenvolvimento agroindustrial das regiões Norte e Nordeste, que são as maiores produtoras de mandioca (Manihot spp.) do Brasil, e para todas as regiões brasileiras que têm tradição no cultivo de milho (Zea mays) e arroz (Oriza sativa) e outros amiláceos (FERREIRA et al., 2005(FERREIRA et al., , 2006LEONEL; CEREDA, 2000;MENEZES, 1980). Essas matérias-primas, contudo, não são diretamente fermentáveis, necessitando de uma hidrólise prévia de suas cadeias.A hidrólise enzimática apresenta vantagens sobre a ácida por ser seletiva, gastar pouca energia e não gerar produtos indesejáveis. As enzimas mais empregadas para este propósito são principalmente as α e β-amilases que são encontradas em diversas fontes, como cereais (cevada, milho, trigo, arroz, etc.) e micro-organismos (FOGARTY; KELLY, 1979;WISEMAN, 1987).Desta forma, neste trabalho, foi feita a otimização por análise de superfície de resposta, da hidrólise do amido de mandioca por α-amilase fúngica (A. niger) a pH 4,8, verificandose os efeitos da temperatura e concentração de amido sobre o rendimento do processo e a aplicação do xarope obtido na melhor condição de hidrólise na produção de álcool via fermentação com S. cerevisiae. O Amido e suas fontes naturaisQuimicamente o amido e a fécula são constituídos de glicose, unidos por ligações na forma α-glicosídicas. As ligações AbstractThe objective of this study was the optimization of the manioc root starch hydrolysis by α-amylase from A. niger and alcohol production from this starch syrup. Hydrolysis assays were performed at pH 4.8, the starch concentration and the temperature varied from 7 to 22 g.L -1, and 30 to 59.1 °C, respectively. The starch contents during the syrup fermentation were 2.2 and 5%. The results of the starch hydrolysis showed that the hydrolysis time was between 20-200 minutes, the RSM analysis showed a decrease in the starch yield at the average concentration and above of 70% at high temperatures, and the optimal conditions were found at temperature between 55-59.1 °C and concentration between 7.9-10 or 20-22 g.L , em que se hidrolisou 80% do amido. A melhor condição de fermentação foi obtida para o mosto contendo 5% de amido. Sua composição final foi de 0,668 g.L -1 de ART, 0,572 g.L -1 e de AR, 3,71 ºGL. O rendimento alcoólico foi de 45%, demonstrando que este processo é uma alternativa eficiente à indústria sucroalcooleira. Palavras-chave: amido; hidrólise; Manihot sp.; amilases; ...

Use of simulated annealing in standardization and optimization of the acerola wine production

“…where y l is the sum of the responses of the attributes flavor, color, and aroma; x i and x j are the coded variables 1 and 2 , respectively; and b i is the least square regression coefficient, according to Almeida et al (2010) and Curvelo-Santana et al (2010b).…”

Cassava Pulp Enzymatic Hydrolysate as a Promising Feedstock for Ethanol Production

“…This study Shah et al 22 Curvelo-Santana et al 18 Nikolic et al 23 The values of kinetic parameters obtained in this study were higher than those reported in the previous studies (Table 4) 18,22,23 , and ethanol yield (Y P/S ) and productivity (Qp) were 0.48 and 2.83 g.L -1 .h -1 , respectively, after 24 h. However, in the fermentation of starch industry waste hydrolysates containing 15% reducing sugars 22 gave rise to slightly higher alcohol concentration, probably because of the amount of the inoculum used (10% v.v -1 ). It is noteworthy that the fermentation time in this study was the lowest among all.…”

“…Once the essay 5 was selected, cassava pulp (600 g) was hydrolyzed producing 170 g.L -1 TRS, the equivalent of 160 g.L -1 glucose (HPLC). Moreover, according to Curvelo-Santana et al 18 , an enzymatic hydrolysis efficiency of 79.4% was estimated, which was achieved merely within 1 h of liquefaction and 2 h of saccharification. Figure 2 shows the mean of four experiments for ethanol production, cell growth and substrate consumption during 24 hours of fermentation.…”

Viabilidade Da Utilização Da Mandioca Para Produção De Etanol

“…Vale salientar que as enzimas utilizadas nesse processo de hidrólise encontram-se em abundância no mercado e com um valor considerado baixo (VALLE et al, 2009). Curvelo-Santana et al (2010) buscaram a otimização do processo de hidrólise do amido de mandioca com α-amilase de A. niger e obtenção do álcool deste xarope. Utilizaram-se a concentração de amido entre 7 e 22 g.L -1 e temperatura entre 30 e 59,1°C.…”