PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE POLPA DE MANDIOCA

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo contribuir para a inovação do processo de obtenção de etanol a partir da mosturação de raízes da mandioca, onde a etapa de fermentação e caracterização dos produtos utilizou um sistema de produção em escala laboratorial que simulou as operações numa planta industrial. A polpa de mandioca, formada por mandioca in natura desintegrada e água, na concentração de 33,5%, foi submetida à hidrólise enzimática pela enzima α-amilase em um reator na temperatura de 90ºC por 2 horas e amiloglucosidase a 60ºC por 16 horas e posteriormente filtrada em filtro a vácuo. Em seguida, foi utilizada como substrato de processo fermentativo, em diferentes tempos de fermentação e concentrações de levedura. O fermentado foi analisado quanto ao nível de contaminação, ao teor de etanol e açúcares residuais. A análise das variáveis do processo indicou maior produção de etanol no tempo de fermentação de 12 horas e com uma concentração de levedura de 8% m/m sendo que a interação, tempo de fermentação e concentração de levedura influenciou na produção de etanol. Através das melhores condições de trabalho, um ensaio comprobatório em maior escala foi realizado simulando uma escala industrial. Um novo hidrolisado foi produzido com um teor de 281,16 g.L^-1 de glicose e um rendimento na conversão a açúcares redutores de 90,44 %, sendo este utilizado como substrato para o processo fermentativo. Este hidrolisado, filtrado e separado dos resíduos lignocelulósicos, foi inoculado com leveduras na concentração de 8% m/m e os resultados indicaram uma concentração no fermentado de etanol de 69,65g.L^-1, o que mostrou uma eficiência no processo fermentativo de 78,6%. Considerando os resultados obtidos, concluí-se que, a polpa integral de mandioca apresentou-se como promissora matéria-prima para produção de etanol.

Palavras-chave: Etanol, fermentação etanólica, Manihot esculenta.

ETHANOL PRODUCTION FROM CASSAVA PULP

SUMMARY: This study aimed to contribute to innovation in the objective of obtaining ethanol from the process of mashing cassava roots, where the fermentation step and characterization of the products in a production system that simulates laboratory-scale operations in an industrial plant. The cassava pulp which is made up of fresh cassava and water at a concentration of 33.5% was subjected to enzymatic hydrolysis by the enzyme α-amylase in a reactor at a temperature of 90°C for 2 hours and amyloglucosidase at 60°C for 16 hours and subsequently vacuum filtered. After this process, the hydrolyzate was used as substrate for the fermentation process, with different fermentation times and concentrations of yeast. The fermented mash was then analyzed for levels of contamination, ethanol content and residual sugars. The process of analyzing variables showed high ethanol production for the fermentation time of 12 hours with a yeast concentration of 8% m/m, and the interaction between the fermentation time and the yeast concentration influenced ethanol production. Through better working conditions, an evidentiary  test was conducted by simulating an industrial scale which resulting in a new hydrolyzate was produced  with a content of 281.16 g.L-1 of glucose and a conversion yield of 90.44%, reducing sugars which are used as a substrate for the fermentation process. This hydrolyzate, filtered and separated from the lignocelluosic wastes inoculated with yeast at concentration of 8% m/m resulted in showing a concentration in the fermentation of ethanol at 69.65 g/l which demonstrated in a fermentation efficiency of 78.6%. Considering these results it was concluded that the whole pulp showed that cassava is a promising raw material for ethanol production.

Keywords: Alcohol, fermentation, Manihot esculenta.